LOS AVIONES (ALAS)

EXPOSICION DE MATERIALES DE INGENIERIA

PARTES DE LA EXPOSICIONDEFINICIONPARTES Y FUNCIONES DE EL ALAFORMAS DE UN ALAPROPIEDADES DEL MATERIAL, TANTO: -FISICAS

-QUIMICAS-MECANICAS

USOS EN EL FUTURO

DEFINICIONEn aeronáutica se denomina ala a un cuerpo

aerodinámico compuesto de perfiles aerodinámicos capaz de generar una diferencia de presiones entre su intradós y extradós al desplazarse por el aire lo que, a su vez, produce la sustentación que mantiene el avión en vuelo. Esto lo consigue desviando la corriente exterior, lo que a su vez (principio de acción y reacción) genera una fuerza sobre el ala. El ala compensará por tanto el peso del avión y a su vez generará resistencia.

Su principio de funcionamiento se basa en la fuerza aerodinámica que actúa sobre las alas, haciendo que la misma produzca una sustentación. Esta se origina en la diferencia de presiones entre la parte superior e inferior del ala, producida por su forma especial.

En las alas también se encuentran los tanques de combustible. La razón por la cual están ubicados allí es que sirven de contrapesos cuando las alas comienzan a generar sustentación, sin estos contrapesos y en un avión cargado, las alas podrían desprenderse fácilmente durante el despegue. También en la mayoría de los aviones comerciales, el tren de aterrizaje principal se encuentra empotrado en el ala, así como también los soportes de los motores.

PARTES DEL ALA Spoilers (9): son unos elementos

usados para destruir la sustentación del ala. Son usados durante el aterrizaje, una vez que el avión toca suelo con las ruedas se despliegan estos dispositivos que evitan que el avión vuelva al aire de nuevo, a su vez también son usados en caso de descompresión en cabina, al romper la sustentación el avión baja rápidamente a un nivel de vuelo donde la presión sea la adecuada.

Dispositivos hipersustentadores: son usados durante el despegue o el aterrizaje. La misión de estos elementos es reducir la velocidad mínima que el avión necesita para despegar o aterrizar.

Dispositivo de punta de ala ( Wingtip fence en este caso) (1): son formas geométricas instaladas en el extremo del ala, su misión es reducir la resistencia inducida del ala ya que evita la conexión entre intradós y el extradós.

Alerones: se encargar de controlar el movimiento de balance en vuelo del avión, mediante una deflexión de manera asimétrica (un alerón hacia arriba y otro hacia abajo) se consigue que el avión gire sobre su eje longitudinal.

FUNCIONES Dar sustentación y mantener el vuelo compensando el peso del

avión. Proveer de controlabilidad al avión en vuelo. Normalmente el ala

es la encargada de la funciones de control de balance, en algunas alas (por ejemplo ala en delta) es también la encargada del control de cabeceo (normalmente se encarga el estabilizador horizontal.

Asegurar la capacidad de despegue y aterrizaje del avión, cosa que suele realizar ayudándose de los dispositivos hipersustentadores, aumentando el área efectiva o el coeficiente de sustentación.

En aquellos aviones con motores en ala es la encargada de mantener el motor y transmitir su empuje al avión completo. Así como los sistemas necesarios para el drenaje de aire del motor, suministros de combustible al motor y control del motor (cableado, el sistema que realiza el control del motor no está situado normalmente en el ala).

Alojar el combustible, con el paso de los años el ala se ha adaptado para llevar en el interior de sus estructura el combustible que el avión utiliza para el vuelo. El combustible se lleva también en la parte baja del encastre y en algunos aviones en un depósito trasero. Por lo tanto la estructura interna del ala debe estar preparada para contener combustible (protección química).

Luces y señalización. En los extremos del ala suelen encontrarse normalmente luces que son utilizadas para la señalización como por ejemplo, la luces de navegación.

Soporte de armamento. En los aviones militares los misiles suelen estar montandos sobre el ala y el fuselaje.

Soporte de tanques de combustible externos, muchos aviones (en especial militares) llevan tanques de combustible auxiliares para misiones con el alcance extendido.

Alojamiento del tren de aterrizaje, muchos aviones tiene parte o bien todo el tren de aterrizaje dentro del ala.

Soporte para salida de emergencia, al estar muchas salidas de emergencia localizadas al lado del ala, el ala debe ser capaz de aguantar en un momento de evacuación a los pasajeros sobre ella.

FORMAS DE LAS ALAS

PROPIEDADES:

Las alas de los aviones de la actualidad son aquellos de Aluminio (Ag), ya que este sigue ciertos parámetros son:

FISICAS

Ligero, resistente

El aluminio es un metal muy ligero con un peso específico de 2.7 g/cm3 un tercio el peso del acero. Su resistencia puede adaptarse a la aplicación que se desee modificando la composición de su aleación.

Muy resistente a la corrosión

El aluminio genera de forma natural una capa de óxido que lo hace muy resistente a la corrosión. Los diferentes tipos de tratamiento de revestimiento pueden mejorar aún más esta propiedad. Resulta especialmente útil para aquellos productos que requieren de protección y conservación.

Muy dúctil

El aluminio es dúctil y tiene una densidad y un punto de fusión bajos. Esta situación de fundido, puede procesarse de diferentes manera. Su ductibilidad permite que los productos de aluminio se fabriquen en una fase muy próxima al diseño final del producto.

Completamente impermeable e inocuo

La lámina de aluminio, incluso cuando se lamina a un grosor de 0.007 mm. sigue siendo completamente impermeable y no permite que las sustancias pierdan ni el más mínimo aroma o sabor. Además, el metal no es tóxico, ni desprende olor o sabor.

Totalmente reciclable

El aluminio es cien por cien reciclable sin merma de sus cualidades. El refundido del aluminio necesita poca energía. El proceso de reciclado requiere sólo un 5% de la energía necesaria para producir el metal primario inicial.

QUIMICAS

Estructura Cristalina Cúbico cara centrada

Estructura Electrónica Ne 3s2 3p1

Número Atómico 13

Peso Atómico ( amu ) 26.98154

Sección trans. de Absorción de Neutrones Térm ( Barns )

0.232

Valencias indicadas 3

MECANICASEstado del Material Blando Duro Policristalin

Dureza - Vickers 21 35-48

Límite Elástico ( MPa ) 10-35 110-170

Módulo Volumétrico ( GPa ) 75.2

Módulo de Tracción ( GPa ) 70.6

Relación de Poisson 0.345

Resistencia a la Tracción ( MPa ) 50-90 130-195

USO EN EL FUTURO

Según informa el sitio británico BBC, el diseño del avión militar Airbus A400M ha tomado 26 años. Con 50 asientos, el vehículo está destinado a reemplazar a los antiguos C-130 Hercules que hoy operan en Afganistán e Irak.

Pero más allá de su potencial militar, el Airbus ha generado altas expectativas por un factor clave: sus alas están construidas con fibra de carbono de última generación, fabricada en el Reino Unido.

Dave Phipps, director del departamento de investigación en fibra de carbono de Airbus, indicó que este material hace que la nave -que fue presentada ayer por primera vez en España- sea menos pesado y "se reduzca en al menos 20% el consumo de combustible. Es una tecnologia revolucionaria; es tan ligero pero a la vez fuerte y seguro".

La manipulación de la fibra de carbono es sumamente compleja, pues cada placa debe ser "cocinada" en un gigantesco horno, donde el calor no funciona de una forma idéntica en cada ocasión. Los primeros aviones iniciarán operaciones en el año 2010.

El «Boeing 787 Dreamliner» es el primer avión comercial en el mundo hecho con fibra de carbono en lugar de aluminio. La nueva tecnología convierte a las aeronaves en mucho más ligeras y con un mayor tiempo de vida que las actuales.

GRACIAS POR SU ATENCION