En la configuración aerodinámica de un avión es importante tener en cuenta la importancia de determinar con exactitud la incidencia del ala ya que se trata de un ángulo fijo formado por la cuerda del ala con respecto al eje longitudinal del avión, el cual será el plano de referencia. Este ángulo responde a consideraciones de diseño y no es modificable por el piloto a diferencia del ángulo de ataque que está formado por la cuerda del ala y la dirección del viento relativo. Este ángulo es variable, pues depende de la dirección del viento relativo y de la posición de las alas con respecto a este, ambos extremos controlados por el piloto. Es conveniente tener muy claro el concepto de ángulo de ataque pues el vuelo está directa y estrechamente relacionado con el mismo. El ángulo de ataque se mide respecto al viento relativo y no en relación a la línea del horizonte.
En la mayoría de los aviones la incidencia se sitúa entre los 0 y los 5 grados, dependiendo del perfil, prestaciones y características. Se pueden establecer varios métodos para determinar este ángulo lo que podría hacer pensar que van hacia lugares distintos. De algún modo es así ya que no es lo mismo un racer, un acrobático o un velero a la hora de establecer los resultados que esperamos del modelo.
En un racer este ángulo estará encaminado a favorecer la máxima velocidad posible mientras que en un velero estará determinado por la necesidad de mayor penetración o duración del planeo.
En el primer caso trataremos de encontrar el ángulo de mínima resistencia y hallaremos el coeficiente de sustentación que corresponde a dicho valor. El ángulo de ataque o AoA coincidente con este dato será la incidencia que aplicaremos al modelo con respecto al datum o el eje motor. En cuanto a la incidencia del estabilizador suele establecerse la mitad de ese valor.
Un segundo método destinado a proporcionar la máxima sustentación es determinar el ángulo de máxima fineza del perfil mediante la mejor relación Cl/Cd y establecer el ángulo correspondiente como valor de la incidencia del ala. Al cruzar los datos de sustentación y resistencia encontramos que obtenemos una cifra que crece a medida que varía el ángulo de ataque (AoA) hasta alcanzar un valor máximo a partir del cual este valor comienza a disminuir. Este punto de máxima eficacia, en el que el perfil presenta mayor sustentación a mínima resistencia. Se denomina CL max, y nos marca el AoA donde el perfil nos ofrece el máximo planeo y será la configuración necesaria para recorrer la mayor distancia posible.
Otra relación importante se obtiene mediante el desarrollo de la expresión Cl³/²/Cx o bien Cl³/Cx². Cuanto mayor sea esta relación, menor será la potencia necesaria para mantener el vuelo y menor será la velocidad de descenso en planeo.
Suele ser habitual que esta velocidad mínima de descenso se encuentre en AoA mayores que los de Clmax o de mayor coeficiente de planeo y será el ángulo más adecuado para que nuestro modelo permanezca durante más tiempo en el aire.
Sin embargo, y esto es lo que nos lleva a un tercer método, el punto de máxima fineza y más aun en el de mínima velocidad de descenso puede frenar excesivamente el avión reduciendo sus posibilidades de adaptarse a diferentes condiciones ambientales y además en los veleros la velocidad está demasiado próxima a la velocidad de pérdida.
Entonces podemos decidir mantener un buen compromiso entre mínimo descenso, máxima sustentación y penetración en el momento de decidir la incidencia de un velero.
Para ello tendremos en cuenta el alargamiento del ala como un factor de eficiencia del ala, considerando también el punto de mínima de velocidad de descenso determinado por Cl³/Cx² y aplicaremos un factor de corrección para determinar el ángulo de incidencia que cumple de modo más adecuado con ese compromiso.
El ángulo de incidencia puede entenderse como la suma de dos ángulos Ii + Io.
Incidencia = ángulo inducido + ángulo elevación nula o bien: I= Ii + Io
Ii es el ángulo inducido y depende del Cl correspondiente a Cl³/Cx² y el alargamiento Ar. Para todos los perfiles, obtenemos Ii por la relación:
Ángulo inducido= 18.25*Cl/Ar+Cl max
Io es la incidencia correspondiente a la elevación cero y que, por supuesto, varía según los perfiles Por lo tanto, podemos calcular la incidencia del perfil correspondiente a un Cz dado si conocemos el ángulo de elevación cero Io.
Mediante el desarrollo de la expresión obtenemos
I=18.25*Cl/Ar+Clmax+ Io
Un ejemplo práctico seria el siguiente para un modelo con alargamiento igual a 14. En el que el Cl max tiene un valor de 0.92 a 4.75º. El ángulo inducido resultante es de 1.6º y -2.5º para Cl0.
El resultado es una incidencia de 3.5º para volar cerca del ángulo de mayor fineza sin sacrificar demasiado la penetrabilidad. Si queremos que nuestro modelo se adapte mejor a diferentes condiciones de vuelo podemos elegir un valor promedio, en este caso 1.8º.
EL GATO VOLANTE 