Wooden aircraft, cloth wings and pressure

Most of you, the readers of this blog, probably know that an airplane flies due to the difference in pressure between the upper (extrados) and lower (intrados) sides of its wing. This difference in pressure is due to the difference velocity of the airflow around both sides of the wing as you may see in the picture below:

Airflow around an airfoil (image from the Wikipedia, by Kraainnest).

As the speed above the wing is much higher, the difference in the pressure is mainly due to the lower pressure in the extrados. This can be seen in the following picture:

Pressure coefficient around an airfoil (by the Aircraft Aerodynamics and Design Group, Stanford University).

However, how could we see that in a real flight?

In commercial planes, of which wing skin is made of aluminium alloys this is not easily seen.

Two weeks ago, after my flight lesson was finished, I sat at the back of the plane to come back to Toulouse while my colleague had his lesson. It was then that I saw the image I captured in the following picture:

Wing extrados on air.

The aircraft we fly in our training lessons is a small Robin DR 400; a wooden aircraft of which wing skins are made of cloth. Not any cloth, but a type of polyester (PET) commonly used to build sailcloth, produced by Dupont and named Dacron. The surface is then lacquered with a polyurethane paint.

Robin DR 400 140

The air within the wing is at a higher pressure than the air in the extrados, and you can see how it expands and pushes up the cloth skin of the wing as you can see in the picture above.

You may see below the same wing on ground. Though the picture is of a lower quality, you can see that in this case the wing doesn’t look “inflated”.

Wing extrados on ground.

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9 Comments

Filed under Aerospace & Defence, Education

9 responses to “Wooden aircraft, cloth wings and pressure

  1. I thought all planes were made of metallic materials, I had no idea that wooden aircrafts with cloth wings existed.

  2. Juan

    Vamos, que el aire empuja al ala hacia arriba, no? :p

    • Jeje… sí, eso estaba claro. Pero lo curioso era “ver” la depresión del aire en el extradós.

      • Juan

        Mmmm, vale, entendí mal. Por algún motivo pensaba que era una sola tela (estilo avionetas antiguas) y por eso decía que es obvio que tiene que estar levantada hacia arriba, sea como sea el origen de las fuerzas.

        Pero este nuevo enfoque me plantea nuevas dudas. Dices que se ve la depresión del extradós, pero eso no creo que dependa tanto de la aerodinámica del perfil (con sus pequeñas diferencias de velocidades/presiones entre extradós e intradós) como de la presión interior que mencionas. Es probable que sea próxima a la de remanso, y en ese caso tanto intradós como extradós estarán abombados hacia afuera, independientemente de la sustentación. Comprobación fácil: échale una foto al ala justo después de picar a saco (cuando esté en ángulo de ataque negativo, si es que la podéis llegar a poner así).

        Ejemplo del extremo opuesto: si el ala fuera estanca se podría hacer vacío en ella, la tela estaría metida para dentro, y no cambiaría la aerodinámica del perfil, las depresiones de extradós respecto del intradós ni la sustentación (salvo porque cambiaría la geometría del perfil).

      • ¿Por qué piensas que la presión en el interior del ala es próxima a la de remanso? Yo creo que más bien será parecida a la presión estática de la altura que corresponda. Y en el intradós imagino que estará la tela metida hacia el interior. Pero de esto no creo que podamos verlo en fotos, salvo que un día me vaya con una cámara buena a final de pista en modo spotter. La otra comprobación sí la podremos hacer. Además no hará falta un picado a saco, con meter al avión en pérdida parte del ala dejará de sustentar, es posible que entonces ya se pueda ver un efecto diferente en la tela. A ver si en ese momento me acuerdo de mirar y echarle una foto 🙂

        Por otro lado, el ala no creo que sea estanca (en este caso no lleva combustible dentro, que va en unos depósitos en el fuselaje). Lleva una capa de pintura lacada, pero no creo que sea estanca y haga vacío.

  3. Juan

    > ¿Por qué piensas que la presión en el interior del ala es próxima a la de remanso? –> Me lo he inventado. No sé, era intuición. Pero debería haber puesto “es posible”, en vez de probable.

    Más fácil que hacer virguerías debería ser buscar en google 😀 Pero hoy se ve que estoy torpón, porque he visto nada.

    [Intento explicar mi intuición: lo de que esté a presión de remanso lo pensé porque me parece más estable, para asegurar que no hay muchos cambios de presión. Pero debatir esto en un blog puede ser largo y doloroso. Por no hablar de lo de dormir a tu clientela :p ]

  4. Pingback: Weight and balance | The Blog by Javier

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