Presentacin de PowerPoint

FUERZAS QUE ACTAN EN VUELO

Arredondo Aguilera Ana TeresaBarajas Lpez Isaas NeftalBarragn Velzquez Luis AlbertoBazn Meja DanielNjera Gmez RicardoGonzlez Barrn Jos Gerardo

De todas las fuerzas que actan sobre un aeroplano en vuelo, las bsicas y principales porque afectan a todas las maniobras son cuatro: sustentacin,peso,empujeyresistencia.

Estas cuatro fuerzas actan en pares; la sustentacin es opuesta al peso, y el empuje o traccin a la resistencia.

Sustentacin

Es la fuerza desarrollada por un perfil aerodinmico movindose en el aire

Factores que Afectan

FACTORES QUE AFECTAN A LA SUSTENTACION

La forma del perfil del alaLa superficie alarLa densidad del aireLa velocidad del viento relativoEl ngulo de ataque

CENTRO DE PRESIONESPunto terico del ala donde se considera aplicada toda la fuerza de sustentacin.Se suele dar en % de la cuerda del ala a partir del borde de ataque.El margen de desplazamiento suele estar entre el 25% y el 60% de la cuerda.

PESOEl peso es la fuerza de atraccin gravitatoria sobre un cuerpo, perpendicular a la superficie de la tierra hacia abajo. Su intensidad proporcional a la masa del cuerpo. Esta fuerza atrae el avin hacia la tierra y se contrarresta por la fuerza de sustentacin para mantenerlo en el aire.

CENTRO DE GRAVEDADEs el punto donde se considera ejercida toda la fuerza de gravedad. El C.G. es el punto de balance de manera que si se pudiera colgar el avin por ese punto especfico este quedara en perfecto equilibrio. El avin realiza todos sus movimientos pivotando sobre el C.G.

La situacin del centro de gravedad respecto al centro de presiones tiene una importancia enorme en la estabilidad y control del avin.RESISTENCIALa resistencia es la fuerza que impide el movimiento de un aeroplano. Acta de forma paralela y en la misma direccin que el viento relativo.Hay dos tipos de resistencia: (a) debida a la friccin del aire, y (b) resistencia por la presin del propio aire oponindose al movimiento de un objeto en su seno.La resistencia por friccin es proporcional a la viscosidad mientras que la resistencia debida a la presin depende de la densidad de la masa de aire.La resistencia debida a la sustentacin es la inducida, denominndose resistencia parsita a la suma del resto de resistencias.

13Resistencia inducidaEs un producto de la sustentacin, y se incrementa con el ngulo de ataque.

Resistencia parsita

Es la producida por las dems resistencias no relacionadas con la sustentacin, como son: resistencia al avance de las partes del avin que sobresalen, entorpecimiento del flujo del aire en alas sucias; rozamiento o friccin superficial con el aire; interferencia del flujo de aire a lo largo del fuselaje con el flujo de las alas; el flujo de aire canalizado al compartimento del motor para refrigerarlo; etc...

Control del piloto sobre la resistencia

La resistencia inducida depende del ngulo de ataque. Se incrementa en proporcin directa al ngulo de ataque.

Si para lograr ms sustentacin el piloto incrementa la velocidad en vez del ngulo de ataque, se puede reducir la resistencia inducida. El peso afecta la resistencia inducida.

A mayor peso ms sustentacin y por lo tanto mayor ngulo de ataque.

Para reducir la resistencia inducida hay que reducir el peso de la aeronave. Por el contrario, la resistencia parsita se incrementa con la velocidad del avin.

El punto de velocidad de mnima resistencia viene dado por el fabricante. Empuje o traccinEn aviones dehlice, la fuerza de propulsin la genera la rotacin de la hlice, movida por el motor (convencional o turbina); en reactores, la propulsin se logra por la expulsin violenta de los gases quemados por laturbina.TraccinLa proporciona el motor (o motores) del avin por medio de la hlice. La fuerza de empuje permite al avin moverse a travs de la masa de aire y es opuesta a la fuerza de resistencia.

Para que el avin pueda mantenerse en vuelo la fuerza de empuje debe igualar a la fuerza de resistencia que se opone a su movimiento (T=D).

Nota: el termino traccin se utiliza solo para motores impulsados mediante una hlice.La traccin se calcula mediante tres mtodos (Blade element theory, Momentum theory y combined blade element theory and momentum theory).

En esta presentacin solo hablaremos del ultimo ya que es el mas exacto de los tres mtodos mencionados.Ecuacin General de EmpujeEs obvio que el factor principal que influye en esta fuerza es la potencia del motor, pero hay otros elementos que tambin influyen como pueden ser la forma y tamao de la hlice, octanaje del combustible, densidad del aire, etc.

La potencia es el factor ms importante a la hora de determinar la tasa de ascenso de un avin. De hecho la tasa mxima de ascenso de un avin no est relacionada con la sustentacin sino con la potencia disponible En un ascenso a baja velocidad y mucha potencia la sustentacin es menor que el peso pero el empuje soporta parte de dicho peso.

En un descenso a alta velocidad y baja potencia, la sustentacin de nuevo es menor que el peso, pero en este caso la resistencia est soportando parte del peso.BibliografaRoskam, Jan y Chuan-Tau, Edward. (1997). Airplane Aerodynamics and Performance. Kansas: DARcorportation.