Primer parcial aerodinámica

Fluidos

Fluidos

Es una materia, capaz de fluir; abarca los conceptos de líquido y gas. En el caso de líquido encuentra su propio nivel mientras que en el gaseoso llena el recipiente que lo contiene.

Densidad, presión y temperatura.

Parámetros que definen el estado de cada fluido.

Capa límite

Zona existente alrededor de un cuerpo que se desplaza por un fluido en la cual la velocidad del fluido respecto al cuerpo varía desde cero hasta el 99% de la velocidad de la corriente exterior.

Capa límite

Conjunto de capas que van desde la que tiene velocidad cero (la más cercana al ala) hasta la que tiene velocidad libre.

Capa límite

Es la distancia que existe entre la superficie del perfil (velocidad cero) y el punto donde la velocidad es la de la corriente libre.

Espesor de la capa límite

Es la distancia entre la primera y la última capa.

Flujo laminar

Es cuando el movimiento del aire dentro de la capa límite es en forma de capas paralelas.

Flujo turbulento

1. A una cierta distancia del borde de ataque, la capa límite empieza a sufrir unas perturbaciones de tipo ondulatorio, que acarrean un aumento del espesor de la capa límite, y una destrucción de la corriente laminar que existía, pasando a ser _________________

Densidad.

Es la propiedad que nos permite medir la ligereza o pesadez de una sustancia. Se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.

Efecto que produce la densidad sobre una aeronave

Produce una resistencia aerodinámica que es la fuerza que se opone al avance de un cuerpo a través del aire. Mientras menos denso el aire más fácil da la aeronave su vuelo.

Teorema de Bernoulli

Principio físico que implica la disminución de la presión de un fluido (líquido o gas) en movimiento cuando aumenta su velocidad.

Teorema de Bernoulli

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.

Teorema de Bernoulli

Se aplica al flujo sobre superficies, como las alas de un avión o en las hélices.

Alas

Están diseñadas para que obliguen al aire a fluir con mayor velocidad sobre la superficie superior que sobre la inferior, por lo que la presión sobre esta última es mayor que sobre la superior.

Teorema de Bernoulli

Explica la fuerza de sustentación que actúa sobre el ala de un avión en vuelo.

Aeronave

Es cualquier artefacto con capacidad para despegar, aterrizar y navegar por las zonas bajas y medias de la atmósfera, capaz de transportar personas, animales o cosas, siendo apto para sustentarse en el aire.

Menos pesadas que el aire y más pesadas que el aire

Clasificación de las aeronaves por su peso con respecto al aire

Menos pesadas que el aire

Son aquellas que, para elevarse, utilizan un gas más ligero que el aire.

Globos aerostáticos y dirigibles.

Ejemplo de naves menos pesadas que el aire.

Más pesadas que el aire.

Son aquellas que utilizan las reacciones aerodinámicas de las superficies de las alas o de sustentación para sostenerse en el aire.

Aerodino

Ejemplo de naves más pesadas que el aire

Ala parasol, alta, media y baja.

Clasificación de aeronaves monoplanas según su posición de ala

Monoplano, biplano, triplano y multiplano.

Clasifique a las aeronaves por su número de ala.

Alas rectangulares, elípticas, trapezoidales, en flecha y deltas.

Clasificación de aeronaves por su posición de ala en biplanos, triplanos y multiplanos.

Alas rectangulares

Fueron el primer tipo de ala que se utilizaron.

CESSNA T-37

Ejemplo de un avión con alas rectangulares.

Alas elípticas

tipo de ala donde la forma en planta da un mejor rendimiento aerodinámico con su eje mayor en el sentido de las envergaduras.

CESSNA 190.

Ejemplo de avión con alas elípticas.

Alas Trapezoidales

Constituidas por dos trapecios simétricos, unidas por sus bases mayores. Los tipos de alas más conocidas son los de gaviota y los de gaviota invertida.

Alas en flecha

Este tipo de alas se empezó a utilizar cuando se tuvo la necesidad de volar a una mayor velocidad, ya que este tipo de ala es favorable en vuelos a grandes velocidades, y desfavorables a pequeñas velocidades.

Boeing 707-100

Ejemplo de avión con ala trapezoidal

BOEING B-52 STRATOFORTRESS.

Tipo de avión con alas en flecha.

Alas deltas

Este tipo de ala fue diseñado principalmente para aeronaves con régimen supersónico, por lo tanto, presenta problemas para pequeños números de Mach, debido a los desprendimientos en los extremos de ala.

Boeing B-2 Spirit y Boeing F-22 Raptor.

Ejemplos de aviones con alas delta.

Ala parasol, alta, media y baja

Clasifique a las aeronaves monoplanos por la posición de las alas

Motor reciproco de hélice, turbohélice, turborreactor, turbofan, pulsorreactor, estatorreactor, cohetes.

Principales tipos de motores

Conformación de tren de aterrizaje

Está conformado por un amortiguador principal e hidráulico, largueros del ala o del fuselaje, frenos hidráulicos y detector de modo aire/tierra

Triciclo y convencional

Tipos de tren de aterrizaje.

Triciclo

Tipo de tren de aterrizaje que consta de dos piernas principales y una rueda de nariz.

Convencional

Tipo de tren de aterrizaje que consta de dos piernas principales y una rueda de patín de cola.

Forma horizontal y vertical

Clasificación de las aeronaves por la forma en que despegan.

En forma horizontal

En esta clasificación de las aeronaves por la forma en que despegan, se realiza mediante el uso de una pista, para los aviones terrestres; o en el agua para los anfibios e hidroaviones.

En forma vertical

En esta clasificación de las aeronaves por la forma en que despegan, lo realizan los helicópteros y algunos aviones que utilizan el sistema VTOL.

Pesada (H), Media (M) y Ligera (L)

Son las clasificación en función del fuselaje de las naves

Pesada (H)

En esta clasificación en función de su fuselaje entran todos los tipos de aeronaves de 136,000 kg o más.

Mediana (M)

En esta clasificación en función de su fuselaje entran todos los tipos de aeronaves de masa inferior a 136,000 kg y de más de 7,000 kg.

Ligera (L)

En esta clasificación en función de su fuselaje entran todos los tipos de aeronaves de 7,000 kg o menos.

Capacidad de volar lentamente o estacionarse en el aire y la capacidad de despegar y aterrizar en un espacio reducido.

Ventajas principales del helicóptero sobre el avión convencional.

Helipuertos

¿Cómo se les llaman a los aeropuertos para helicópteros?

Con el antitorque

¿Cómo contrarrestan los helicópteros el par de fuerzas o fuerzas de reacción que se produce con la rotación del motor?

Forma más común de antitorque

Pequeño propulsor (rotor de cola) colocado en la parte trasera del helicóptero sobre un eje lateral, en tal posición que empuja la cola hacia un lado.

Rotores en TANDEM

Rotores principales acoplados que giran en sentidos opuestos y neutralizan automáticamente el par de fuerzas del otro, son un tipo de antitorque.

Fijo y retráctil

¿Qué tipos de tren de aterrizaje usan los helicópteros?

Fijo

Tren de aterrizaje que utilizan los helicópteros denominado tipo SKID, está estructurado por cuatro tubos dos en forma transversal al eje longitudinal (tubos cruzados) en cuyos extremos se ubican los otros dos tubos SKID.

Retráctil

Tren de aterrizaje que utilizan los helicópteros que consta de dos piernas principales y una pierna de nariz.

CTOL

Es el acrónimo Conventional Take-off and Landing involucra pistas, es el proceso para el despegue y aterrizaje de las aeronaves convencionales (aeronaves para pasajeros), la aeronave debe desplazarse a lo largo de la pista hasta alcanzar la velocidad de rotación, para iniciar el ascenso.

STOL.

Es el acrónimo de Short Take-Off and Landing que en español significa despegue y aterrizaje corto, usado en aviación para referirse a la capacidad especial de los aviones.

VTOL.

Es el acrónimo inglés para Vertical Take Off and Landing, en español significa Despegue y Aterrizaje Vertical.

STOVL.

Es el acrónimo inglés de Short Take Off and Vertical Landing, en español significa Despegue Corto y Aterrizaje Vertical.

VTOHL.

del acrónimo ingles Vertical Take-Off Horizontal Landing, en español significa despegue vertical y aterrizaje horizontal.

Área libre

Son áreas que deben mantenerse libre de objetos que puedan afectar la seguridad de las operaciones.

Superficie de aproximación, de transición, horizontal interna, cónica, de ascenso en el despegue.

Ejemplos de área libre.

W = Peso, T = Tracción o empuje, L = Levantamiento o sustentación, D = Resistencia al avance.

Fuerzas que actúan sobre el avión en vuelo

Resistencia aerodinámica, empuje o tracción, efecto torque

Factores que intervienen en el levantamiento.

Resistencia aerodinámica

Factor que intervienen en el levantamiento que es la fuerza que se opone al movimiento del avión y es un componte de la resultante total aerodinámica.

Empuje o tracción

Factor que interviene en el levantamiento que es la fuerza que es producida por los motores del avión, y produce el desplazamiento.

Efecto torque.

Factor que interviene en el levantamiento que dentro del diseño de las aeronaves con un solo motor, al igual que en los helicópteros el problema del ___________

Peso

Es la fuerza con la que un cuerpo es atraído por la gravedad de la tierra. Para la Aerodinámica, según la segunda ley de newton, el peso de un cuerpo (W) es igual al producto de su masa por la aceleración de la gravedad.

Centro de gravedad

Es el punto en donde se considera concentrado el peso.

W

Abreviatura de peso

T

Abreviatura de tracción o empuje

L

Abreviatura de levantamiento o sustentación

D

Abreviatura de resistencia al avance

Abreviaturas importantes

CTOL, VTOL, STOL, VTOL, STOVL, VTOHL.

Sistema antitorque con los gases de escape

En algunos helicópteros el sistema antitorque esta compuesto por un ventilador variable acoplado a la transmisión principal, un espeledor de aire, tailboom con ranuras para la circulación y control del aire, un estabilizador horizontal y 2 verticales y una entrada de aire.

Superficie de aproximación

Es un área libre que es un plano inclinado o combinación de planos de pendiente ascendente a partir del extremo del área de seguridad y con centro en una línea que pasa por el eje de la pista.

Superficie de transición

Es un área libre con una superficie compleja que se extiende a lo largo del borde del área de seguridad y parte del borde de la superficie de aproximación, de pendiente ascendente y hacia fuera hasta la superficie horizontal interna o hasta una altura predeterminada.

Superficie horizontal interna

Es un área libre cuya finalidad de la superficie horizontal interna es la de permitir una maniobra visual segura.

Superficie cónica

Es un área libre que es una superficie de pendiente ascendente y hacia fuera que se extiende desde la periferia de la superficie horizontal interna o desde el limite exterior de la superficie de transición si no se proporciona la superficie horizontal interna.

Superficie de ascenso en el despegue

Es un plano inclinado, una combinación de planos o, cuando se incluye un viraje, una superficie compleja ascendente a partir del extremo del área de seguridad y con el centro en una línea que pasa por el centro de la FATO.