How do flaps affect the lift and the drag of wings?
Passo 1
O enunciado pergunta “How do flaps affect the lift and the drag of wings?” – ou seja, queremos entender o efeito dos flaps (aquelas abas na borda de fuga da asa) sobre a sustentação (lift) e o arrasto (drag). O conteúdo é Aerodinâmica de asas, e para resolver precisamos recordar as fórmulas básicas de sustentação e arrasto e como o coeficiente de cada um muda quando a forma da asa é alterada pelos flaps.
Passo 2
Antes de tudo, vamos à teoria fundamental:
-
Sustentação (L):
L = ½·ρ·V²·S·C_L
onde
• ρ é a densidade do ar,
• V é a velocidade do avião,
• S é a área da asa,
• C_L é o coeficiente de sustentação. -
Arrasto (D):
D = ½·ρ·V²·S·C_D
onde
• C_D é o coeficiente de arrasto.
O que importa aqui é que C_L e C_D dependem do formato da asa: sua curvatura (camber), ângulo de ataque e área.
Passo 3
Quando a gente abaixa os flaps:
- Aumenta a curvatura (camber) da asa → C_L sobe (porque uma asa mais curva gera mais sustentação para o mesmo ângulo de ataque).
- Aumenta a área efetiva S (pequeno acréscimo) → L cresce um pouco também só por causa disso.
- Porém, essa nova forma gera mais turbulência e separação de fluxo → C_D sobe bastante, ou seja, o arrasto aumenta.
Em termos de curvas C_L×α e C_D×α:
- A curva de C_L desloca pra cima (maior C_L para cada ângulo de ataque).
- A curva de C_D sobe em todo ponto (maior arrasto mesmo em ângulos baixos).
Passo 4
Por que isso é útil?
- Na decolagem e pouso você quer voar mais devagar mantendo sustentação alta → flaps levantados dão mais C_L.
- O porém é mais arrasto, mas isso até ajuda a reduzir a velocidade na aproximação para pouso.
Resposta
Os flaps aumentam o coeficiente de sustentação C_L (logo, a sustentação L cresce) e também aumentam o coeficiente de arrasto C_D (o arrasto D cresce).