¿Cómo vuela un avión?

¿POR QUÉ VUELA UN AVIÓN?

ASHLY PEREZ 1BACH

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INDICE

FASES DEL VUELO

INTRODUCCIÓN

FACTORES QUE AFECTA EL VUELO

¿CÓMO LOGRA VOLAR?

AN225

EJES DEL AVIÓN

PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA AERODINAMICA

BIBLIOGRAFÍA

PRINCIPIOS BÁSICOS: ESTABILIDAD

COMPONENTES CLAVE DEL AVIÓN

PRINCIPIOS BÁSICOS: ÁNGULO DE ATAQUE

MOTORES Y SISTEMAS DE PROPULSIÓN

INTRODUCCION

Los aviones han revolucionado la forma en que nos desplazamos por el mundo, permitiéndonos llegar a destinos remotos en cuestión de horas. Pero ¿alguna vez te has preguntado cómo estas gigantescas máquinas de metal pueden elevarse en el aire y volar? El vuelo en avión es posible gracias a los complejos principios de la aerodinámica y la ingeniería de precisión detrás de cada avión. En esta guía, examinamos los conceptos fundamentales que describen cómo vuelan los aviones y los factores que influyen en su capacidad para surcar los cielos de forma segura y eficiente.

¿CÓMO LOGRA VOLAR?

Un objeto plano, colocado en un ligero ángulo hacia arriba contra el viento, produce una elevación; por ejemplo una cometa. Un perfil aerodinámico es un objeto que tiene un diseño especial para utilizar fuerzas provenientes de variaciones de velocidad y presión cuando este perfil se coloca en el flujo de aire. El ala es un ejemplo de diseño sofisticado de perfil aerodinámico. Veamos qué sucede cuando un dispositivo dotado de un perfil aerodinámico (ala) se mueve en el aire (dotado de presión y velocidad atmosférica), con una determinada velocidad y con una determinada posición hacia arriba (ángulo de ataque), según las leyes descritas. Un ala produce un flujo de aire proporcional a su ángulo de ataque (cuanto mayor es el ángulo de ataque, mayor es la inclinación en la parte superior del ala) y la velocidad de movimiento del ala con respecto a la masa de aire que la rodea; A partir de este flujo de aire, el flujo de aire que pasa por la parte superior del perfil tendrá una velocidad mayor (efecto Venturi) que el flujo de aire que pasa por la parte inferior. Mayor velocidad significa menor presión (teorema de Bernoulli). Por lo tanto, encontramos que la superficie superior del ala resiste menos presión que la superficie inferior. Esta diferencia de presión produce una fuerza aerodinámica que empuja el ala desde una zona de mayor presión (abajo) a una zona de menor presión (arriba), de acuerdo con la Tercera Ley del Movimiento de Newton. Pero además, la corriente de aire que fluye a mayor velocidad sobre el ala, cuando se encuentra con la corriente que fluye debajo de ella, desvía la corriente de aire hacia abajo, generando una fuerza de reacción adicional hacia arriba. La suma de estas dos fuerzas se llama fuerza de sustentación, que es la fuerza que mantiene al avión en el aire. Como hemos visto, la producción de ascensores es un proceso continuo en el que cada principio describe una parte diferente de este proceso. Esta producción de sustentación no es ilimitada, esta producción de sustentación tiene límites.

PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA AERODINÁMICA

¿Qué es aerodinámica? La aerodinámica estudia las fuerzas que ejerce el viento sobre los obstáculos sumergidos en él. Desde este punto de vista tan general, la aplicación de la Aerodinámica no se limita exclusivamente al estudio de las fuerzas en los aviones clásicos sino que va más allá de muchos otros campos debido a los efectos de las fuerzas de arrastre propios de la ciencia y la ingeniería avanzadas.

Teorema de Bernoulli

Fue formulado en 1738 por el matemático y físico Daniel Bernoulli y enuncia que se produce una disminución de la presión de un fluido (líquido o gas) en movimiento cuando aumenta su velocidad. El teorema afirma que la energía total de un sistema de fluidos con flujo uniforme permanece constante a lo largo de la trayectoria de flujo. Puede demostrarse que, como consecuencia de ello, el aumento de velocidad del fluido debe verse compensado por una disminución de su presión. El teorema se aplica al flujo sobre superficies, como las alas de un avión o las hélices de un barco.

a) SUSTENTACIÓN

La sustentación producida en un ala o superficie aerodinámica es directamente proporcional al área total expuesta al flujo de aire y al cuadrado de la velocidad con que ese flujo incide en el ala. También es proporcional, para valores medios, a la inclinación del ángulo de ataque del eje de la superficie de sustentación respecto al de la corriente de aire. Para ángulos superiores a 14 grados, la sustentación cambia con rapidez hasta llegar a la pérdida total cuando, por efecto de esos valores, el aire se mueve produciendo torbellinos en la superficie de las alas. En ésta situación se dice que el perfil aerodinámico ha entrado en pérdida

¿Qué influye en la sustentación?

1- DENSIDAD DEL AIRE 2- Velocidad del aire sobre el perfil aerodinámico 3- La superficie alar 4- El ángulo de ataque

La fórmula de la sustentación que agrupa todos estos elementos sería la siguiente:

L = r . V2 . S . C . cos θ

L -- Sustentación r -- Densidad del aire V2 -- Velocidad al cuadrado S -- Superficie alar Cf -- Coeficiente aerodinámico cos θ -- Coseno del ángulo de ataque

b) PESO

Las fuerzas que actúan constantemente sobre el avión en vuelo son:

1- PESO2- SUSTENTACIÓN 3- TRACCIÓN 4- RESISTENCIA

El avión posee un peso y la función aerodinámica es tratar de crear una fuerza igual y de sentido contrario al peso del avión. La sustentación se logra dando velocidad al ala, en nuestro caso mediante la hélice del avión que es impulsada mediante un motor. La hélice es la encargada del movimiento de tracción. La creación de la sustentación logra una resistencia parásita e inducida que se denominará en general resistencia.

El Avión en vuelo recto nivelado y sin aceleración, equilibra estas cuatro fuerzas igualando de la siguiente forma:

PESO = SUSTENTACIÓN TRACCIÓN = RESISTENCIA

En el caso que aumente la tracción, el avión aumentará la velocidad, aumentando la resistencia hasta equilibrar la tracción y la resistencia. Si el avión pierde peso, el avión ascenderá hasta equilibrar el peso y la sustentación. Toda carga que se coloca en el avión está situada a una distancia determinada respecto a la línea de referencia o DATUM, esta distancia se denomina BRAZO (d) medido en metros. Multiplicando esta distancia por el peso se obtiene el MOMENTO cuya unidad será el kilográmetro (kgm). Este valor ha de ser considerado al calcular el centro de graveda

c) EMPUJE

Para vencer la inercia del avión parado, acelerarlo en la carrera de despegue o en vuelo, mantener una tasa de ascenso adecuada, vencer la resistencia al avance, etc... se necesita una fuerza: el empuje o tracción. Esta fuerza se obtiene acelerando una masa de aire a una velocidad mayor que la del aeroplano. La reacción, de igual intensidad pero de sentido opuesto (3ª ley del movimiento de Newton), mueve el avión hacia adelante. En aviones de hélice, la fuerza de propulsión la genera la rotación de la hélice, movida por el motor (convencional o turbina); en reactores, la propulsión se logra por la expulsión violenta de los gases quemados por la turbina. Esta fuerza se ejerce en la misma dirección a la que apunta el eje del sistema propulsor, que suele ser más o menos paralela al eje longitudinal del avión. Es obvio que el factor principal que influye en esta fuerza es la potencia del motor, pero hay otros elementos que también influyen como pueden ser la forma y tamaño de la hélice, octanaje del combustible, densidad del aire, etc. Se habla de potencia en C.V. en motores convencionales, y de kilos o libras de empuje en reactores. Puesto que potencia es equivalente a energía por unidad de tiempo, a mayor potencia mayor capacidad de aceleración.

d) RESISTENCIA

La resistencia del aire es la componente de la fuerza sobre el obstáculo en la dirección y dirección del viento relativo. Para los obstáculos que se mueven gracias al viento (un avión, un coche, un tren, un ciclista, una pelota de golf, un balón de fútbol,...) esta fuerza se opone al progreso. En la mayoría de los casos es interesante reducirlo. Un tipo de resistencia es la parásita, producida por la fricción del fuselaje, tren de aterrizaje, alerones, etc. Depende de la forma del objeto y de la rugosidad de su superficie. Se puede reducir mediante perfiles muy aerodinámicos del fuselaje y alas del avión. Hay diseños que incorporan elementos para reducir la fricción, consiguiendo que el aire que fluye en contacto con las alas mantenga el llamado flujo laminar cuando se desliza sobre ellas sin producir torbellinos. Otro tipo de resistencia, llamada resistencia inducida, es el resultado directo de la sustentación producida por las alas. Se llama resistencia total a la suma de ambas resistencias. La ingeniería aeronáutica trata de conseguir que la relación entre la sustentación y la resistencia total sea lo más alta posible, que se obtiene teóricamente al igualar la resistencia aerodinámica con la inducida, pero dicha relación en la práctica está limitada por factores como la velocidad y el peso admisible de la célula del avión.

COMPONENTES CLAVE DEL AVION

1- FUSELAJE

El fuselaje de un avión es la estructura principal y alargada que alberga a la cabina de vuelo, así como a pasajeros, carga, sistemas de propulsión y otros componentes clave de la aeronave. Esta parte del avión sirve como el cuerpo principal de la aeronave y proporciona soporte estructural para el resto de los componentes. El fuselaje puede tener diferentes formas y tamaños, dependiendo del tipo de avión y su propósito. Es crucial para la seguridad, estabilidad y aerodinámica del avión durante el vuelo.

2- ALAS

Info

Son el elemento primordial de cualquier aeroplano. En ellas es donde se originan las fuerzas que hacen posible el vuelo. En su diseño se tienen en cuenta numerosos aspectos: peso máximo a soportar, resistencias generadas, comportamiento en la pérdida, etc.. o sea, todos aquellos factores que proporcionen el rendimiento óptimo para compaginar la mejor velocidad con el mayor alcance y el menor consumo de combustible posibles.

COMPONENTES CLAVE DEL AVIÓN

EL ALA

FLECHA

1. Borde de Ataque
2. Borde de Salida
3. Intrados
4. Extrador
5. Espesor
6. Cuerda
7. Curvatura Superior
8. Curvatura Inferior
9. Curvatura Media
10. Línea 25% de la cuerda
11. Cuerda Media
12. Envergadura

DIEDRO

FORMA

COLOCACIÓN

Superficie Alar = Cuerda Media x Envergadura

Alargamiento = Envergadura

Cuerda Media

Menor Alargamiento Mayor Resistencia Inducida

Mayor Alargamiento Menor Resistencia Inducida

3- ESTABILIZADORES

Está compuesto en general por un estabilizador vertical y otro horizontal. Como sus propios nombres indican, su misión es la de contribuir a la estabilidad del avión sobre sus ejes vertical y horizontal.

4- Superficies de mando de vuelo

Son las superficies movibles situadas en las alas y en los empenajes de cola, las cuales respondiendo a los movimientos de los mandos existentes en la cabina provocan el movimiento del avión sobre cualquiera de sus ejes (transversal, longitudinal y vertical). También entran en este grupo otras superficies secundarias, cuya función es la de proporcionar mejoras adicionales relacionadas generalmente con la sustentación (flaps, slats, aerofrenos, etc...).

5- Tren de aterrizaje

Tiene como misión amortiguar el impacto del aterrizaje y permitir la rodadura y movimiento del avión en tierra. Puede ser fijo o retráctil, y de triciclo (dos ruedas principales y una de morro) o patín de cola (dos ruedas principales y un patín o rueda en la cola). Hay trenes adaptados a la nieve (con patines) y al agua (con flotadores).

MOTORES Y SISTEMAS DE PROPULSIÓN

Los motores y sistemas de propulsión de un avión son fundamentales para su funcionamiento y capacidad de volar. Existen varios tipos de motores y sistemas de propulsión utilizados en la aviación, cada uno con sus propias características y beneficios. Algunos de los motores y sistemas de propulsión más comunes incluyen:

MOTOR DE DOS TIEMPOS (MOTOR DE CONBUSTIÓN INTERNA)

Motores refrigerados por aire, o líquido (más pesado) y sin requerimientos de lubricación (aceite y combustible se mezclan). Se utilizan para RPAS y aeronaves de poco peso.

MOTOR DE REACCIÓN

Toma aire del exterior mediante un difusor, se comprime en el compresor, pasa por una cámara de combustión mezclado con combustible y se quema para elevar presión y temperatura. Luego pasa por una turbina para disminuir presión y temperatura y proporcionar potencia mecánica para mover el compresor. El aire se expulsa a gran velocidad por la tobera en sentido opuesto al desplazamiento.

TURBOHÉLICE (CON COMPRENSIÓN)

Velocidades bajas (<M=1) y poco eficientes Es uno de los motores de turbina más simples, consta de compresor, cámara de combustión, turbina y tobera. La turbina se instala en la zona de expansión de los gases y utiliza parte de la potencia de salida de los gases en el movimiento del compresor.

MOTOR ELECTRICO

Sus elementos principales son batería, regulador, motor y hélice. Pueden generar el par proporcional a la tensión de alimentación. Casi no tiene partes móviles, lo que aumenta su tolerancia de funcionamiento a revoluciones más altas y son más eficientes que otros tipos de motores. Su problema es la baja capacidad de almacenamiento de energía.

Estos motores y sistemas de propulsión trabajan en conjunto para proporcionar la potencia necesaria para que un avión pueda despegar, volar y aterrizar de manera segura y eficiente. Cada uno tiene sus propias ventajas y desafíos, y la elección del tipo de motor dependerá del tipo de aeronave y su uso previsto.

FASES DEL VUELO

1- DESPEGUE 2- CRUCERO 3- ATERRIZAJE

1- DESPEGUE

Un avión se sustenta en el aire como consecuencia de la diferencia de presiones que se origina al incidir la corriente de aire sobre un perfil aerodinámico, como es el ala. En la parte superior de la misma se produce un aumento de velocidad ya que la trayectoria a recorrer por las partículas de aire en esta, es mayor que en la parte inferior, al mismo tiempo. Por lo visto anteriormente se origina en la parte superior una disminución de presión con respecto a la parte inferior, produciendo de esta forma la sustentación del ala. El despegue de un avión de forma física implica una serie de conceptos de la física que se aplican en la aviación. A continuación, se explican algunos de los principios físicos involucrados en el despegue de un avión:

A) Principio de Bernoulli B) Tercera ley de Newton C) Ley de conservación de la energía D) Leyes del movimiento de Newton

2- CRUCERO

Durante la fase de crucero de un avión, se mantienen condiciones estables de vuelo a una altitud y velocidad constantes. Desde una perspectiva física, el avión experimenta diferentes fuerzas y fenómenos que contribuyen a su desplazamiento constante a través del aire. A continuación se explican algunos aspectos físicos relevantes durante la fase de crucero de un avión:

A) Sustentación y peso B) Arrastre y empuje C) Conservación de la energía D) Estabilidad aerodinámica

En resumen, la fase de crucero de un avión implica la interacción de diversas fuerzas y fenómenos físicos que permiten al avión mantener una altitud y velocidad constantes de manera segura y eficiente en el aire. El equilibrio de estas fuerzas y la aplicación de los principios físicos son fundamentales para el vuelo exitoso de una aeronave en crucero.

3- aterrizaje

El aterrizaje de un avión desde una perspectiva física implica un conjunto de principios físicos que se aplican durante el proceso. A continuación, se explican algunos de los aspectos físicos clave involucrados en el aterrizaje de un avión:

A) Fuerza de sustentación y peso B) Fuerza de arrastre y frenado C) Principio de Bernoulli D) Amortiguación y absorción de energía e) Estabilidad y control

Estos son solo algunos de los principios físicos involucrados en el aterrizaje de un avión. El conocimiento y la aplicación de estos principios son fundamentales para realizar un aterrizaje seguro y suave, teniendo en cuenta factores como las condiciones de la pista, la carga del avión y la velocidad de aterrizaje.

FACTORES QUE AFECTA EL VUELO DE UN AVIÓN

Existen varios factores físicos que afectan el vuelo de un avión. Estos factores pueden influir en la aerodinámica, el rendimiento y la estabilidad de la aeronave. A continuación, se enumeran algunos de los principales factores físicos que afectan el vuelo de un avión:

A) Fuerza de sustentación B) Fuerza de arrastre C) Peso y equilibrio D) Condiciones atmosféricas e) Ángulo de inclinación y alabeo g) Fuerzas gravitacionales

EJES DEL AVIÓN

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Son líneas imaginarias e ideales dibujadas en un plano. Sus nombres y los movimientos que realizan a su alrededor son los siguientes: Eje longitudinal. Se trata de un eje imaginario que va desde el morro hasta la cola del avión. Este movimiento alrededor del eje (levantar un ala mientras baja la otra) se llama balanceo. También se le llama eje de flexión, nombre que parece más lógico porque cuando se hace referencia a la estabilidad en este eje, resulta menos confuso hablar de estabilidad a flexión que de estabilidad "transversal". Eje transversal o lateral. Un eje imaginario que va desde la punta de un ala hasta la punta de la otra. El movimiento alrededor de este eje (nariz hacia arriba o hacia abajo) se llama cabeceo. También llamado eje tonal, por las mismas razones que en el caso anterior. Eje vertical. Eje imaginario que pasa por el centro del plano. El movimiento alrededor de este eje (la nariz gira hacia la izquierda o hacia la derecha) se llama guiñada. También llamado eje de guiñada. En un sistema de coordenadas cartesiano, el eje longitudinal o curvo es el eje "x"; el eje transversal o eje de cabeceo será el eje “y”, y el eje vertical o eje de guiñada será el eje “z”. El origen del sistema de coordenadas de este eje es el centro de gravedad de la aeronave.

PRINCIPIOS BÁSICOS

ESTABILIDAD

El equilibrio determina el estado de un objeto o sistema cuando la resultante de las fuerzas que actúan sobre él es cero. Según la primera ley del movimiento de Newton, un objeto en reposo tiende a permanecer en reposo y un objeto en movimiento tiende a permanecer en movimiento uniforme a menos que se aplique una fuerza externa. Se dice que un objeto que no acelera ni desacelera está en equilibrio: un avión estacionario está en equilibrio cuando vuela recto y nivelado a una velocidad constante, cuando sube o baja en línea recta a una velocidad constante; velocidad. Ahora gira a velocidad y altitud constantes y está desequilibrado. Porque el avión acelera hacia el centro del giro.

PRINCIPIOS BÁSICOS - ESTABILIDAD

ESTABILIDAD ESTÁTICA

ESTABILIDAD NEUTRA

ESTABILIDAD POSITIVA

ESTABILIDAD NEGATIVA

La estabilidad negativa ocurre cuando un sistema desplazado genera fuerzas que lo desplazan aún más de su posición de equilibrio (como la rueda de la derecha con contrapeso arriba que se desplaza cada vez más).

La estabilidad positiva se refiere a cuando un sistema, al ser desplazado de su posición de equilibrio, genera fuerzas que lo devuelven a su posición original (como la rueda de la izquierda con contrapeso).

La estabilidad neutra ocurre cuando un sistema desplazado no genera fuerza y permanece equilibrado en su nueva posición (como la rueda del centro en la figura)

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ESTABILIDAD DINÁMICA

Por ejemplo, un muelle muestra estabilidad estática positiva, ya que cuando se estira o comprime, tiende a volver a su posición de equilibrio, aunque oscile a ambos lados primero. Por otro lado, un amortiguador muestra estabilidad dinámica positiva. Cuando se comprime, el aceite dentro de él se ve obligado a pasar por unos agujeros, suavizando el movimiento. A medida que el muelle tiende a recuperar su posición inicial, el aceite se fuerza hacia abajo a través de los mismos agujeros, suavizando nuevamente el movimiento y las oscilaciones. En ambos casos, la viscosidad del aceite es la fuerza que se opone al movimiento del amortiguador.

En algunos casos, las fuerzas que actúan para restaurar el equilibrio de un sistema pueden ser tan fuertes que el sistema se mueva más allá de su posición de equilibrio inicial. Por ejemplo, cuando soltamos un huevo que habíamos inclinado, el huevo oscilará a un lado y al otro hasta que, con el tiempo, las oscilaciones disminuyan y el huevo recupere su posición de equilibrio. Esto se conoce como estabilidad dinámica, que es la capacidad del sistema para reducir gradualmente la intensidad de estas oscilaciones.

La estabilidad dinámica implica que el movimiento del sistema genera una fuerza que se opone a ese movimiento. Tomemos el ejemplo de la rueda central de la figura anterior: tiene una estabilidad dinámica limitada, ya que, al hacerla girar, seguirá girando durante un tiempo considerable debido a que la única fuerza que se opone a este movimiento es la fricción del aire.

Es importante entender que la estabilidad no se limita a un avión volando recto y nivelado, sino que se refiere a cualquier posición de equilibrio, ya sea en reposo, en vuelo nivelado a velocidad constante, en descenso o ascenso a velocidad constante, entre otros escenarios.

Tomando como ejemplo el texto anterior, la estabilidad estática se refiere a las fuerzas relacionadas con la posición del sistema, como lo demuestra el comportamiento del muelle. Por otro lado, la estabilidad dinámica tiene en cuenta las fuerzas que actúan en función de la velocidad, como en el caso del amortiguador. Ambos ejemplos muestran cómo diferentes fuerzas se oponen al movimiento y las oscilaciones en cada tipo de estabilidad

Es importante tener en cuenta que la estabilidad dinámica puede tener diferentes características: puede ser positiva cuando las oscilaciones se amortiguan cada vez más hasta detenerse, puede ser neutra cuando las oscilaciones no se amortiguan y pueden seguir ocurriendo, y puede ser negativa cuando las oscilaciones aumentan en intensidad con el tiempo.

AMORTIGUAMIENTO VERTICAL

Se destaca que este amortiguamiento vertical es lo que hace que se asuma que la sustentación es igual al peso en un avión en equilibrio. Si las fuerzas estuvieran desequilibradas, el avión aceleraría hacia arriba o hacia abajo hasta que un nuevo ángulo de ataque equilibre las fuerzas. Sin embargo, en la práctica, este equilibrio se logra rápidamente y la diferencia entre la sustentación y el peso no es apreciable. Se advierte que el piloto no debería tomar este amortiguamiento como una garantía absoluta, ya que podría existir un ángulo de ataque crítico en el que el avión entre en pérdida. En ese caso, no solo no se incrementaría la sustentación, sino que disminuiría, lo que desequilibraría las fuerzas aún más y el avión entraría en un descenso acelerado.

El avión normalmente se encuentra en equilibrio, con todas las fuerzas en balance. Se considera un escenario en el que el avión está volando recto y nivelado, todas las fuerzas verticales están en equilibrio. Sin embargo, si ocurre un cambio repentino en este equilibrio, como la pérdida de velocidad debido a la falta de viento frontal, la sustentación puede ser menor que el peso, lo que podría causar que el avión empiece a descender cada vez más rápidamente. Esto no sucede debido a que, cuando las alas experimentan una velocidad descendente apreciable, el ángulo de ataque cambia. Aunque la actitud del avión y la cuerda del ala permanecen iguales, el viento relativo ha cambiado su dirección y viene desde adelante y hacia abajo. Esto resulta en un mayor ángulo de ataque y, por lo tanto, una mayor sustentación, lo que equilibra nuevamente las fuerzas verticales. Sin embargo, un mayor ángulo de ataque también implica una mayor resistencia, lo que contrarresta la tendencia a acelerar. Como resultado, se logra una trayectoria descendente sin aceleración.

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AMORTIGUAMIENTO DEL ALABEO

Se plantea una situación en la que toda la carga de la aeronave se desplaza repentinamente a un lado, provocando un desequilibrio en el peso soportado por cada ala. Como resultado, el ala con menor peso se mueve hacia adelante y arriba, reduciendo su ángulo de ataque, mientras que el ala con mayor peso se mueve hacia adelante y hacia abajo, aumentando su ángulo de ataque. Esto permite que cada ala equilibre el peso cargado con cantidades diferentes de sustentación. Sin embargo, si el ala que experimenta un aumento en el ángulo de ataque supera el ángulo de ataque crítico, puede entrar en pérdida, lo que resulta en una disminución de la sustentación. En esta situación, las fuerzas aerodinámicas no se oponen al movimiento, sino que lo amplifican. Este tipo de amortiguamiento es crucial para el vuelo y los diseñadores de aviones enfatizan su importancia en sus modelos. Utilizan diseños de alas con torsión, donde el ángulo de incidencia disminuye hacia la punta, y/o diferentes curvaturas en los perfiles de las alas. De esta manera, todas las secciones del ala contribuyen de manera equitativa a la sustentación y al amortiguamiento vertical, pero la sección más cercana al fuselaje proporciona menos amortiguamiento al alabeo que la sección del extremo del ala. Esto permite que el ala mantenga su coeficiente máximo de sustentación mientras que la raíz, más cercana al fuselaje, entra en pérdida, lo que proporciona una cantidad considerable de amortiguación al movimiento de alabeo.

ESTABILIDAD LONGITUDINAL

La estabilidad longitudinal del avión se refiere al movimiento del avión en el eje de cabeceo, es decir, morro arriba o morro abajo. Esta estabilidad es de gran importancia, ya que determina las características de cabeceo del avión, especialmente en situaciones de pérdida. Aunque la definición puede resultar confusa debido a la denominación de los ejes del avión, es más sencillo referirse a ella como estabilidad en el eje de cabeceo. Entre todas las características que afectan el equilibrio y la controlabilidad del avión, la estabilidad longitudinal es la más importante. Sería peligroso e incómodo que un avión mostrara una tendencia a encabritarse o picar cuando nuestra atención se encuentra en otras tareas. Si bien puede ser difícil lograr una estabilidad longitudinal exacta en todas las condiciones de vuelo, es fundamental alcanzar un compromiso aceptable para garantizar un vuelo seguro y cómodo. La estabilidad longitudinal del avión se logra principalmente mediante el uso del estabilizador horizontal de cola, que se ubica estratégicamente en la parte más alejada de las alas. Este componente aerodinámico genera las fuerzas necesarias para contrarrestar los efectos de las fuerzas externas. Dado que el estabilizador está más alejado del centro de gravedad, cualquier fuerza, por pequeña que sea, aplicada a este dispositivo tendrá un impacto significativo en las correcciones necesarias (mayor momento de fuerza).

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Si experimentamos una ráfaga de viento que levanta el morro del avión, esto ocurre porque el viento viene desde debajo de nuestra trayectoria de vuelo y afecta tanto a las alas como a la cola del avión. Este cambio en el viento relativo provoca un aumento en el ángulo de ataque, especialmente en la cola debido a su mayor distancia al centro de gravedad (similar a una balanza con brazos desiguales). Como resultado, la cola se levanta, devolviendo el morro del avión a su actitud anterior y disminuyendo el ángulo de ataque de las alas. Por otro lado, si la ráfaga de viento viene desde arriba, habrá menos ángulo de ataque y un déficit de sustentación más pronunciado en la cola, lo que hará que la cola baje y restablezca el equilibrio del avión. Además, para mejorar las características de pérdida, los aviones generalmente se diseñan de manera que el estabilizador horizontal de cola tenga un ángulo de incidencia menor que las alas. Esta diferencia en los ángulos de incidencia entre las superficies aerodinámicas se conoce como decalaje. Mediante un ejemplo, podemos comprender cómo se desarrolla la estabilidad longitudinal explicada, considerando esta característica de diseño.

En la ilustración se presenta un avión con un ángulo de decalaje de 2º. Supongamos entonces que estamos volando con un ángulo de ataque de 3º en las alas y 1º en el estabilizador (imagen izquierda) cuando nos alcanza una ráfaga que viene 1º por debajo de nuestra trayectoria (imagen derecha). A pesar de que nuestra actitud de vuelo no ha cambiado, las alas ahora tienen un ángulo de ataque de 4º y el estabilizador horizontal de 2º, lo que se traduce en un aumento del 50% de la sustentación en las alas y del 100% en el estabilizador horizontal, similar a añadir 1 kg. en cada platillo de la balanza del ejemplo mencionado anteriormente. El incremento en la sustentación en la cola junto con el mayor par de fuerza hará que esta se eleve y baje el morro del avión, volviendo a una posición de equilibrio. Los números en la figura representan las superficies (3 y 6), las distancias al centro de gravedad (12 y 2) y los ángulos de ataque (1º, 2º, 3º y 4º). El lugar del centro de gravedad en relación con el centro aerodinámico es lo que más afecta a la estabilidad longitudinal de un avión. También tienen impacto la velocidad, la potencia, la actitud, entre otros factores. Si el centro de gravedad y el centro aerodinámico se encuentran en el mismo plano, el avión tiene estabilidad neutra porque las fuerzas se aplican en el mismo punto. Cuando el centro de gravedad está adelantado al centro aerodinámico, el avión es estable y tiende a descender (picar). Por otro lado, si el centro de gravedad está detrás del centro aerodinámico, el avión es inestable y tiende a elevarse (encabritarse).

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En la mayoría de los aviones, el Centro de Gravedad está ubicado adelante del Centro Aerodinámico. Es vital para el control y estabilidad de la aeronave que el Centro de Gravedad permanezca dentro de los límites establecidos por el fabricante, ya que de lo contrario podrían surgir problemas en el control y estabilidad del avión. Es esencial entender los efectos de tener el Centro de Gravedad desplazado con respecto al Centro Aerodinámico, tema que se aborda detalladamente en el capítulo de carga y centrado del avión. Un avión se considera longitudinalmente estable cuando mantiene su estabilidad a diferentes ángulos de ataque, no al horizonte. Es importante tener en cuenta cómo el flujo de aire generado por la hélice y el flujo hacia abajo por el borde de salida del ala afectan la estabilidad longitudinal al incidir sobre la cola de la aeronave. Al desplegar los flaps, se altera el flujo de aire sobre el estabilizador horizontal de manera que, dependiendo de la configuración de los planos del avión, la cola pueda levantarse y el morro bajar o viceversa.

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ESTABILIDAD LATERAL

Cuando una de las alas es elevada bruscamente por una ráfaga de aire, el avión se inclina hacia ese lado. Este desplazamiento lleva a un aumento en el ángulo de ataque del ala elevada, lo que genera una mayor sustentación en esa ala y permite que se eleve y recupere el equilibrio.

Contextualiza la imagen añadiendo información en forma de etiLa estabilidad lateral de un avión se refiere a su capacidad para regresar a una posición de alas niveladas luego de ser desviado por una corriente de aire. Esta estabilidad se puede entender mejor si se habla de la estabilidad en el eje de alabeo.

El diseño en ángulo diedro de las alas es fundamental para proporcionar esta estabilidad lateral, ya que los extremos de las alas se encuentran en un plano más alto que la parte unida al fuselaje.

ESTABILIDAD DIRECCIONAL

demás estabilizadores. Si una racha de viento alcanza al avión por un costado, el mayor par de fuerza ejercido por el estabilizador vertical hará que la cola trate de orientarse hacia la ráfaga, moviendo el morro al lado contrario y recuperando de esta forma la trayectoria.

La estabilidad direccional concierne al movimiento del avión sobre el eje vertical. Si el eje longitudinal del aeroplano tiende a seguir la trayectoria de vuelo, bien en vuelo recto o en giros, se dice que es direccionalmente estable. más claro de comprender si hablamos de estabilidad sobre el eje de guiñada. El elemento que proporciona estabilidad direccional al avión es el estabilizador vertical de cola, que tiene el mismo funcionamiento aerodinámico que los

PRINCIPIOS BÁSICOS

ANGULO DE ATAQUE

El ángulo de ataque es un concepto fundamental en la aviación, ya que está relacionado con varios aspectos críticos del rendimiento de un avión. La pérdida, el mejor ángulo y velocidad de ascenso, el mejor ratio de planeo y la tasa de descenso más baja en planeo están todos determinados por un ángulo de ataque específico. A su vez, el ángulo de ataque controla la sustentación, la velocidad y la resistencia, ya que afecta la distribución de presiones sobre el ala. Aunque la densidad del aire, la superficie alar y otros factores pueden influir en la sustentación y la resistencia de un perfil aerodinámico, la variación de estos coeficientes con diferentes ángulos de ataque es única para cada perfil. El gráfico ilustra la relación entre los coeficientes de sustentación y resistencia y el ángulo de ataque para un perfil específico.

RELACIÓN CON OTROS ÁNGULOS

PERCEPCIÓN DEL ÁNGULO DE ATAQUE

LOS ÁNGULOS DE ATAQUE

A pesar de la dificultad de percibir el ángulo de ataque directamente, existen otros ángulos relacionados que nos pueden ayudar a estimarlo. Estos incluyen el ángulo de actitud, el ángulo de incidencia y el ángulo de ascenso/descenso. Estos ángulos se relacionan a través de una fórmula:

Hoy en día, muchos aviones carecen de instrumentos que proporcionen una indicación directa del ángulo de ataque. Aunque algunos aviones tienen sensores de ángulo de ataque, esta información sólo está disponible para el piloto automático y no se muestra a la tripulación. Por lo tanto, los instructores enfatizan en que los pilotos perciban la actitud del avión (nariz arriba, nariz abajo, nivelado) mediante referencias visuales como una forma indirecta de evaluar el ángulo de ataque.

ACTITUD + INCIDENCIA = A. ATAQUE + A. ASCENSO

ÁNGULO DE ATAQUE CRÍTICO

RELACIÓN ENTRE ÁNGULO DE ATAQUE Y VELOCIDAD

CAMBIANDO EL ÁNGULO DE ATAQUE

+La relación entre la velocidad y el ángulo de ataque se ilustra en las imagenes, mostrando que a mayor coeficiente de sustentación, mayor ángulo de ataque y menor velocidad. Cuando el coeficiente de sustentación alcanza su máximo, la velocidad es mínima, lo que corresponde a la velocidad de pérdida (Vs).

El ángulo de ataque crítico es aquel que produce la máxima sustentación, pero a partir de ese punto, un aumento en el ángulo de ataque no aumentará la sustentación. Este fenómeno se debe a la diferencia de presiones en las partes superior e inferior del ala, así como a la reacción hacia arriba causada por el flujo de aire deflectado en el borde de salida del ala.

Para cambiar el ángulo de ataque, simplemente debemos levantar o bajar la nariz del avión utilizando el volante de control. Una vez que hemos alcanzado la actitud adecuada para el nuevo ángulo de ataque, podemos liberar un poco la presión y ajustar el compensador hasta que no sea necesario ejercer fuerza sobre el volante de control, permitiendo volar sin necesidad de mantener el control manualmente.

AN225

Tomemos como ejemplo el AN225, ya que es un avión diferente a los demás. El AN 225 es el avión de carga más grande mundialmente, construido en Ucrania, posee la capacidad de llevar una carga de más de 100 toneladas. Increíblemente, este avión tiene bisagras por delante, dando acceso a todo el sector de carga. Los aviones civiles tienen las alas montadas lo más bajo posible, están unidas en la base del avión, y estas se inclinan arriba, lo que llaman la raíz. Esto se debe a la estabilidad dinámica y el control del avión, eso se llama diedro positivo del ala. Esto significa que si una rafaga de viento empuja la aeronave hacia un lado, el avión querrá estabilizarse. En el caso de la AN225, los diseñadores usaron un diedro negativo que es la inclinación del ala hacia abajo, desde el centro del avión hacia las puntas. La razón es que al llevar carga pesada cancela la necesidad de mayor estabilidad que daría un ángulo hacia arriba. El ángulo de las alas se ve más negativo de lo que es en la práctica donde el avión está volando porque las alas son flexibles y cuando las alas se cargan al generador elevación, en realidad subieron un poco. así que el ángulo negativo es para estabilizar la desviación natural de las alas al elevarse así que se nivelan.

Es difícil creer que algo tan grande y pesado pueda elevarse por sí solo por lo aires carga pesada, sus diseñadores sabían que su avión debería generar más elevación que cualquier otro en aquella época, existen dos maneras de lograr que un ala logre más elevación, una es hacer que el ala se mueva más rápido por el aire o hacerla más grande. Una ala, entre más ancha sea, cubre más área y tiene más elevación. Las alas de este avión son más anchas que la longitud del avión, cada parte de sus alas aumenta la elevación y puede lograr que levante todo el avión del suelo. Las alas enormes, aumentan aún más peso, y crea una debilidad sumamente desastrosa. Al hacer un ala cada vez más larga que experimente elevación, mucho más carga le pones al ala. La carga más grande en cualquier ala está alrededor de la raíz, donde el ale se une al fuselaje principal del aeronave, y esto es un gran misterio de cómo no se pueden romper los puntos de tensión. La respuesta está dentro de las alas, debajo de toda aquella capa de aluminio, hay una serie de nervaduras, pero en la sección central hay cuatro grandes barras de refuerzo, esto evita que la fuerza colosal de elevación afecte las uniones, al fijar las alas y repartir el peso. La unión garantiza la protección contra la carga que las alas ejerce sobre el fuselaje.

El sistema hidráulico juega un papel vital en el AN225, una de sus funciones es posibilitar las maniobras del avión en el aire. En aviones pequeños, las superficies de control, como los alerones en las alas, están físicamente conectados a la cabina; unas palancas transmiten mecánicamente las órdenes del piloto a las superficies de control, pero en el AN225 esto sería imposible. porque esas superficies de control son muy grandes, esto se soluciona con el conocido sistema de pilotaje por mandos electrónicos, la genialidad de esto es que erradica la necesidad de que el piloto tenga una conexión mecánica con los alerones, este sistema te permite tener la cabina y los controles de la cabina conectados electrónicamente a los accionadores que mueven las superficies de control. Detrás de su cabina hay computadoras, cuando el piloto opera los controles las instrucciones son procesadas electrónicamente y luego se envían por tuberías hidráulicas, estas tuberías están conectadas a pistones hidráulicos llamados accionadores, los cuales generan la fuerza necesaria para mover las enormes superficies de control. El sistema aprovecha el principio de Pascal donde el piloto puede usar una fuerza relativamente pequeña que es empujada a una gran distancia y a través del sistema hidráulico se traduce a una gran fuerza pero en una distancia menor, parecido al mecanismo de una palanca La hidráulica también juega un rol crucial dentro de la cola del avión, se instalaron dos juegos de accionadores hidráulicos potentes que están conectados electrónicamente, los sensores monitorean sus posiciones relativas garantizando que los accionadores muevan ambos timones o ambos elevadores al unísono.

¿QUE SE NECESITA PARA QUE UN AVIÓN TAN PESADO ACELERE EN LA PISTA PARA DESPEGAR?

Un avión de tal cantidad requiere de una enorme cantidad de propulsión para acelerarlo, los diseñadores sabían que los motores normales serían inadecuados, así que recurrieron a los D18T. Los turbofanes son motores de alta derivación diseñados para producir más propulsión que un motor a reacción estándar, estos propulsores realizan un empuje a través de una combinación de dos mecanismos. Primero, es un motor de turbina de gas combinado con una hélice, estos ponen más aire al motor, como un avión común, hay una cámara de combustión que produce propulsión expulsando gases sobre la turbina en la parte trasera; esta turbina también impulsa un ventilador ubicado frente al motor. A medida que gira la turbina, hace girar el enorme ventilador al frente del motor, esto succiona grandes volúmenes de aire y envía una parte por fuera de la cámara de combustión a estos canales de paso. Este aire se acelera por la parte trasera. Y, el 80% de la propulsión del motor se produce por estos canales. Gracias a esta área que expulsa el aire aunque sea a menor velocidad es un área tan grande que aún mueve mucha masa y es más eficiente que usar un motor común.

¿CÓMO LOGRA UN AVIÓN CON TANTO PESO DESPEGAR?

Despegar un avión como el AN 225 es muy riesgoso. Cuando un avión comercial despega, las alas se despliegan hacia abajo y básicamente hacen una vela enorme para redirigir el aire en una dirección diferente y tomar ese aire y frenar el avión Para poder suavizar el aterrizaje es el sistema de suspensión de última generación. Cada neumático se monta en lo que se conoce como "óleo strut", un amortiguador de alto rendimiento de aceite y gas. El aterrizaje también pone mucha presión en los neumáticos, Los del 225 aguantan tanta fricción, que se calientan hasta 121 grados centígrados. ¿Que evita que no exploten? Estos neumáticos están hechos de goma reforzada con una malla de acero, que los hace muy fuertes. Estos deben ser cambiados cada 90 aterrizajes.

https://www.aviationgroup.es/actualidad/como-funcionan-los-motores-de-los-aviones/ https://es.scribd.com/document/39866444/Definiciones-de-Las-Fases-de-Vuelo https://es.slideshare.net/karlaleon90857/fases-de-un-vuelo https://www.manualvuelo.es/5tcv1/52_tkof1.html https://www.escueladeinstaladores.com/wp-content/uploads/wpcfto_files/90e227b7cd5bf423e50a16957239133b1_1_aerodin%C3%A1mica.pdf https://oa.upm.es/13758/1/C14.pd https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2019/11/s_321takeoff_simple_0321.pdf https://www.eflyacademy.com/single-post/las-4-fuerzas-de-vuelof https://juanzitnik1.tripod.com/sitebuildercontent/sitebuilderfiles/4_aerodinamica.pdf https://oa.upm.es

https://juanzitnik1.tripod.com/sitebuildercontent/sitebuilderfiles/4_aerodinamica.pdf

Se explicó la fórmula de la sustentación (L=CL*q*S), donde CL es el factor de sustentación, que está directamente relacionado con el ángulo de ataque; q representa la presión aerodinámica (1/2*d*v², donde d es la densidad y v es la velocidad del viento relativo) y S es la superficie alar. En condiciones normales de vuelo, la sustentación suele ser muy cercana al peso y dado que la superficie alar es constante (a menos que se usen flaps), la fórmula se puede simplificar a: Sustentación (L) = Coeficiente de sustentación (CL) * 1/2*d*v² (q). Esta ecuación demuestra que, para mantener la misma cantidad de sustentación, si la velocidad disminuye, el factor de sustentación CL debe aumentar y viceversa.

A pesar de esta limitación, es importante que seamos capaces de mantener el ángulo de ataque en todo momento utilizando diferentes métodos. Por un lado, nuestras percepciones juegan un papel clave, debemos familiarizarnos con las posiciones de la nariz del avión y tomar referencias visuales con diferentes partes de la aeronave. Es fundamental tener un control de la actitud del avión mientras observamos el exterior. Algunos estudiantes pueden volar bien mirando directamente al frente, pero tienen dificultades para mantener la actitud cuando miran hacia los lados, lo que dificulta la detección de tráfico y la navegación en ruta. Además, siempre existe el riesgo de que algunos instrumentos se averíen y tengamos que confiar en nuestras sensaciones para controlar el ángulo de ataque. Por otro lado, el indicador de velocidad es una herramienta útil que proporciona información sobre el ángulo de ataque. Algunos instructores proporcionan una regla general para estimar el ángulo de ataque: "Si el avión está en una actitud de nariz arriba y ascendiendo, el ángulo de ataque es bajo. Pero si el avión está descendiendo con la misma actitud, el ángulo de ataque es alto". Sin embargo, es importante tener precaución, ya que esta afirmación es incompleta ya que podemos estar descendiendo con una actitud de nariz abajo y tener un alto ángulo de ataque. Es importante comprender que la actitud del avión (nariz arriba, abajo o nivelado) y el ángulo de ataque no son lo mismo, aunque están relacionados. La actitud se refiere a cómo se posiciona el avión en relación al horizonte, mientras que el ángulo de ataque se refiere a la dirección del viento relativo. Debemos tener precaución en situaciones donde el viento relativo no es horizontal.

A pesar de esta limitación, es importante que seamos capaces de mantener el ángulo de ataque en todo momento utilizando diferentes métodos. Por un lado, nuestras percepciones juegan un papel clave, debemos familiarizarnos con las posiciones de la nariz del avión y tomar referencias visuales con diferentes partes de la aeronave. Es fundamental tener un control de la actitud del avión mientras observamos el exterior. Algunos estudiantes pueden volar bien mirando directamente al frente, pero tienen dificultades para mantener la actitud cuando miran hacia los lados, lo que dificulta la detección de tráfico y la navegación en ruta. Además, siempre existe el riesgo de que algunos instrumentos se averíen y tengamos que confiar en nuestras sensaciones para controlar el ángulo de ataque. Por otro lado, el indicador de velocidad es una herramienta útil que proporciona información sobre el ángulo de ataque. Algunos instructores proporcionan una regla general para estimar el ángulo de ataque: "Si el avión está en una actitud de nariz arriba y ascendiendo, el ángulo de ataque es bajo. Pero si el avión está descendiendo con la misma actitud, el ángulo de ataque es alto". Sin embargo, es importante tener precaución, ya que esta afirmación es incompleta ya que podemos estar descendiendo con una actitud de nariz abajo y tener un alto ángulo de ataque. Es importante comprender que la actitud del avión (nariz arriba, abajo o nivelado) y el ángulo de ataque no son lo mismo, aunque están relacionados. La actitud se refiere a cómo se posiciona el avión en relación al horizonte, mientras que el ángulo de ataque se refiere a la dirección del viento relativo. Debemos tener precaución en situaciones donde el viento relativo no es horizontal.

A pesar de esta limitación, es importante que seamos capaces de mantener el ángulo de ataque en todo momento utilizando diferentes métodos. Por un lado, nuestras percepciones juegan un papel clave, debemos familiarizarnos con las posiciones de la nariz del avión y tomar referencias visuales con diferentes partes de la aeronave. Es fundamental tener un control de la actitud del avión mientras observamos el exterior. Algunos estudiantes pueden volar bien mirando directamente al frente, pero tienen dificultades para mantener la actitud cuando miran hacia los lados, lo que dificulta la detección de tráfico y la navegación en ruta. Además, siempre existe el riesgo de que algunos instrumentos se averíen y tengamos que confiar en nuestras sensaciones para controlar el ángulo de ataque. Por otro lado, el indicador de velocidad es una herramienta útil que proporciona información sobre el ángulo de ataque. Algunos instructores proporcionan una regla general para estimar el ángulo de ataque: "Si el avión está en una actitud de nariz arriba y ascendiendo, el ángulo de ataque es bajo. Pero si el avión está descendiendo con la misma actitud, el ángulo de ataque es alto". Sin embargo, es importante tener precaución, ya que esta afirmación es incompleta ya que podemos estar descendiendo con una actitud de nariz abajo y tener un alto ángulo de ataque. Es importante comprender que la actitud del avión (nariz arriba, abajo o nivelado) y el ángulo de ataque no son lo mismo, aunque están relacionados. La actitud se refiere a cómo se posiciona el avión en relación al horizonte, mientras que el ángulo de ataque se refiere a la dirección del viento relativo. Debemos tener precaución en situaciones donde el viento relativo no es horizontal.

FLECHA DEL ALA

Ángulo que forman las alas (más precisamente la línea de cuerda del 25%) respecto al eje transversal de la aeronave. La flecha puede ser positiva (los extremos de las alas apuntan hacia atrás con respecto a la raíz o alvéolo, que es común), neutra o negativa. (Fin adelante). Para tener una idea más clara, crucemos los brazos como si fueran alas. En esta posición tienen una flecha cero, cuando los movemos hacia atrás tienen una flecha positiva, y cuando los movemos hacia adelante tienen una flecha negativa.

1. FLECHA NEUTRA 2. FLECHA POSITIVA3. FLECHA NEGATIVA

ÁNGULOS DIEDROS

Visto de frente, el ángulo en forma de “V” formado por las alas en relación al horizonte. El ángulo diédrico puede ser positivo (1), neutro (2) o negativo (3). Volviendo a nuestras crucetas, en posición normal tenemos un eje V neutro, cuando las subimos tienen un eje V positivo, y cuando las bajamos tenemos un eje V negativo.

A medida que se aumenta el ángulo de ataque, la sustentación aumenta debido a la mayor curvatura presentada al flujo de aire y al aumento en la reacción hacia arriba. Sin embargo, este proceso tiene un límite, ya que al superar el ángulo de ataque crítico, la sustentación comienza a disminuir hasta alcanzar la entrada en pérdida. Cada perfil de ala tiene su propio ángulo de ataque crítico, como se muestra en el gráfico.

En resumen, la cantidad de fuerza necesaria para sacar un objeto de su posición de equilibrio, mantener el equilibrio en una posición diferente o volver a su posición de equilibrio inicial varía según el tipo de estabilidad. En el ejemplo de las ruedas de una bicicleta, se requiere una mayor fuerza para sacar la rueda de la izquierda de su posición de equilibrio, una fuerza moderada para la rueda del centro y una menor fuerza para la rueda de la derecha. Para volver a la posición original, se necesita muy poca fuerza para la rueda izquierda, algo más de fuerza para la rueda del centro y bastante más fuerza para la rueda derecha.Según lo explicado, la estabilidad de un avión se clasifica en positiva, neutra o negativa, dependiendo de cómo el avión reaccione al ser separado de su posición de equilibrio. La estabilidad positiva significa que el avión intenta volver a su posición inicial, mientras que la estabilidad neutra implica que el avión se mantiene en la nueva posición sin alejarse o volver a la posición original. Por otro lado, la estabilidad negativa se da si el avión se aleja cada vez más de su posición de equilibrio. Es importante que los aviones tengan estabilidad positiva o neutra, pero la estabilidad negativa no es deseable. En un sistema multidimensional, también se debe considerar la estabilidad para cada uno de sus ejes de forma separada. Por ejemplo, si consideramos un huevo colocado en una mesa, su estabilidad respecto a su eje de simetría es neutra, ya que puede girar libremente alrededor de ese eje. Sin embargo, el huevo tiene estabilidad positiva respecto a los otros ejes, lo que significa que si se inclina en cualquier dirección, tenderá a recuperar su posición original.

A pesar de esta limitación, es importante que seamos capaces de mantener el ángulo de ataque en todo momento utilizando diferentes métodos. Por un lado, nuestras percepciones juegan un papel clave, debemos familiarizarnos con las posiciones de la nariz del avión y tomar referencias visuales con diferentes partes de la aeronave. Es fundamental tener un control de la actitud del avión mientras observamos el exterior. Algunos estudiantes pueden volar bien mirando directamente al frente, pero tienen dificultades para mantener la actitud cuando miran hacia los lados, lo que dificulta la detección de tráfico y la navegación en ruta. Además, siempre existe el riesgo de que algunos instrumentos se averíen y tengamos que confiar en nuestras sensaciones para controlar el ángulo de ataque. Por otro lado, el indicador de velocidad es una herramienta útil que proporciona información sobre el ángulo de ataque. Algunos instructores proporcionan una regla general para estimar el ángulo de ataque: "Si el avión está en una actitud de nariz arriba y ascendiendo, el ángulo de ataque es bajo. Pero si el avión está descendiendo con la misma actitud, el ángulo de ataque es alto". Sin embargo, es importante tener precaución, ya que esta afirmación es incompleta ya que podemos estar descendiendo con una actitud de nariz abajo y tener un alto ángulo de ataque. Es importante comprender que la actitud del avión (nariz arriba, abajo o nivelado) y el ángulo de ataque no son lo mismo, aunque están relacionados. La actitud se refiere a cómo se posiciona el avión en relación al horizonte, mientras que el ángulo de ataque se refiere a la dirección del viento relativo. Debemos tener precaución en situaciones donde el viento relativo no es horizontal.

A pesar de esta limitación, es importante que seamos capaces de mantener el ángulo de ataque en todo momento utilizando diferentes métodos. Por un lado, nuestras percepciones juegan un papel clave, debemos familiarizarnos con las posiciones de la nariz del avión y tomar referencias visuales con diferentes partes de la aeronave. Es fundamental tener un control de la actitud del avión mientras observamos el exterior. Algunos estudiantes pueden volar bien mirando directamente al frente, pero tienen dificultades para mantener la actitud cuando miran hacia los lados, lo que dificulta la detección de tráfico y la navegación en ruta. Además, siempre existe el riesgo de que algunos instrumentos se averíen y tengamos que confiar en nuestras sensaciones para controlar el ángulo de ataque. Por otro lado, el indicador de velocidad es una herramienta útil que proporciona información sobre el ángulo de ataque. Algunos instructores proporcionan una regla general para estimar el ángulo de ataque: "Si el avión está en una actitud de nariz arriba y ascendiendo, el ángulo de ataque es bajo. Pero si el avión está descendiendo con la misma actitud, el ángulo de ataque es alto". Sin embargo, es importante tener precaución, ya que esta afirmación es incompleta ya que podemos estar descendiendo con una actitud de nariz abajo y tener un alto ángulo de ataque. Es importante comprender que la actitud del avión (nariz arriba, abajo o nivelado) y el ángulo de ataque no son lo mismo, aunque están relacionados. La actitud se refiere a cómo se posiciona el avión en relación al horizonte, mientras que el ángulo de ataque se refiere a la dirección del viento relativo. Debemos tener precaución en situaciones donde el viento relativo no es horizontal.

COLOCACIÓN Y SUJECCIÓN DEL FUSELAJE

Dependiendo de la ubicación de las alas en el fuselaje, los aviones se clasifican en ala alta, ala media y ala baja. Del mismo modo, dependiendo del número de pares de alas, los aviones se clasifican en monoplanos, biplanos, triplanos, etc. También existen alas de geometría fija (la gran mayoría), alas de geometría variable (que pueden cambiar la pluma) y alas de ángulo variable (que pueden cambiar el ángulo de incidencia). Los dos últimos tipos son aplicables casi exclusivamente a aviones militares. Las alas pueden fijarse al fuselaje mediante puntales y consolas, mediante cables, o fijarse sin puntales externos o mediante cables (alas en voladizo, también llamadas "ala cantilever" o "ala cantilever").

Si el avión se desvía del ángulo de ataque compensado, por ejemplo debido a una ráfaga de viento, intentará regresar a su posición de equilibrio, pero lo hará mediante oscilaciones hasta que encuentre el equilibrio. Estas oscilaciones son suaves y pueden corregirse fácilmente actuando sobre el volante de control. En condiciones de aire tranquilo, puedes compensar el avión y dejarlo en esa posición. Sin embargo, si el aire es turbulento, el avión puede experimentar más oscilaciones y puede requerir una intervención más frecuente sobre los controles. Aunque el compensador ahorra esfuerzo y facilita el control del avión, no es recomendable utilizarlo para iniciar cambios en la actitud, velocidad o ángulo de ataque, ya que esto puede provocar numerosas oscilaciones. Es mejor realizar los cambios mediante el volante de control y, una vez alcanzados los cambios deseados, ajustar el compensador para aliviar la presión sobre los controles. En conclusión, la forma más efectiva y sencilla de volar con un ángulo de ataque constante es ajustar el compensador y permitir que el avión se mantenga en esa posición. Un avión, por su diseño, está compensado para un ángulo de ataque específico. Los estudiantes principiantes a menudo tienen la percepción equivocada de que se necesita una gran habilidad y constantes correcciones en los controles para mantener el avión bajo control. Otro error común es sujetar los controles firmemente, lo que provoca movimientos incontrolados cuando se mira en direcciones diferentes. Un piloto experimentado sujeta los controles de manera firme pero ligera, y los mueve con suavidad y precisión.

A pesar de esta limitación, es importante que seamos capaces de mantener el ángulo de ataque en todo momento utilizando diferentes métodos. Por un lado, nuestras percepciones juegan un papel clave, debemos familiarizarnos con las posiciones de la nariz del avión y tomar referencias visuales con diferentes partes de la aeronave. Es fundamental tener un control de la actitud del avión mientras observamos el exterior. Algunos estudiantes pueden volar bien mirando directamente al frente, pero tienen dificultades para mantener la actitud cuando miran hacia los lados, lo que dificulta la detección de tráfico y la navegación en ruta. Además, siempre existe el riesgo de que algunos instrumentos se averíen y tengamos que confiar en nuestras sensaciones para controlar el ángulo de ataque. Por otro lado, el indicador de velocidad es una herramienta útil que proporciona información sobre el ángulo de ataque. Algunos instructores proporcionan una regla general para estimar el ángulo de ataque: "Si el avión está en una actitud de nariz arriba y ascendiendo, el ángulo de ataque es bajo. Pero si el avión está descendiendo con la misma actitud, el ángulo de ataque es alto". Sin embargo, es importante tener precaución, ya que esta afirmación es incompleta ya que podemos estar descendiendo con una actitud de nariz abajo y tener un alto ángulo de ataque. Es importante comprender que la actitud del avión (nariz arriba, abajo o nivelado) y el ángulo de ataque no son lo mismo, aunque están relacionados. La actitud se refiere a cómo se posiciona el avión en relación al horizonte, mientras que el ángulo de ataque se refiere a la dirección del viento relativo. Debemos tener precaución en situaciones donde el viento relativo no es horizontal.

En situaciones de vuelo recto y nivelado a velocidad constante, la actitud es de 0º, el ángulo de ascenso es 0º y el ángulo de ataque es igual al ángulo de incidencia. Por lo general, el ángulo de incidencia se mantiene constante, lo que significa que el ángulo de ataque depende solo de la actitud y la dirección del vuelo. Los instructores enfatizan en aprender a percibir y controlar la actitud del avión, ya que esto nos ayuda indirectamente a controlar el ángulo de ataque. Sin embargo, es importante tener en cuenta que al utilizar los flaps en maniobras como despegue y aterrizaje, aumenta la incidencia en varios grados. Esto implica que si queremos mantener la igualdad en la fórmula, debemos disminuir la actitud o incrementar el ángulo de ascenso. En resumen, la percepción del ángulo de ataque a través de la actitud del avión cambia cuando se utilizan los flaps, y este cambio es mayor cuanto más deflección tengan los flaps.

A pesar de esta limitación, es importante que seamos capaces de mantener el ángulo de ataque en todo momento utilizando diferentes métodos. Por un lado, nuestras percepciones juegan un papel clave, debemos familiarizarnos con las posiciones de la nariz del avión y tomar referencias visuales con diferentes partes de la aeronave. Es fundamental tener un control de la actitud del avión mientras observamos el exterior. Algunos estudiantes pueden volar bien mirando directamente al frente, pero tienen dificultades para mantener la actitud cuando miran hacia los lados, lo que dificulta la detección de tráfico y la navegación en ruta. Además, siempre existe el riesgo de que algunos instrumentos se averíen y tengamos que confiar en nuestras sensaciones para controlar el ángulo de ataque. Por otro lado, el indicador de velocidad es una herramienta útil que proporciona información sobre el ángulo de ataque. Algunos instructores proporcionan una regla general para estimar el ángulo de ataque: "Si el avión está en una actitud de nariz arriba y ascendiendo, el ángulo de ataque es bajo. Pero si el avión está descendiendo con la misma actitud, el ángulo de ataque es alto". Sin embargo, es importante tener precaución, ya que esta afirmación es incompleta ya que podemos estar descendiendo con una actitud de nariz abajo y tener un alto ángulo de ataque. Es importante comprender que la actitud del avión (nariz arriba, abajo o nivelado) y el ángulo de ataque no son lo mismo, aunque están relacionados. La actitud se refiere a cómo se posiciona el avión en relación al horizonte, mientras que el ángulo de ataque se refiere a la dirección del viento relativo. Debemos tener precaución en situaciones donde el viento relativo no es horizontal.

FORMAS

Las alas pueden tener una variedad de formas: cónicas o rectas en los extremos, delanteras o traseras, o cualquier combinación de las mismas; en forma de delta, flecha, etc. Si la velocidad es el factor principal, un ala cónica es más eficiente que un ala recta porque crea menos resistencia; pero un ala “ahusada” tiene peores características de pérdida a menos que tenga un giro (ángulo de ataque). disminuyendo hacia el borde del ala).