Básico de vuelo
Transcript of Básico de vuelo
Básico de vueloMódulo 3
www.learn-fly.euEste proyecto ha sido financiado con el apoyo de la Comisión Europea.
Esta publicación [comunicación] refleja únicamente las opiniones del autor, y la
Comisión no se hace responsable del uso que pueda hacerse de la
información contenida en el mismo. Proyecto Nº.: 2017-1-PL01-KA201-038795
Componentes principales de un avión
Learn&Fly2
FuselajeEl fuselaje es el cuerpo central de un avión.
AlasLas alas son superficies de sustentación unidas a cada lado del fuselaje.
AletaLa aleta incluye todo el grupo de cola.
Tren de AterrizajeEl tren de aterrizaje es el soporte principal del avión cuando está en tierra.
Central eléctricaLa central eléctrica incluye tanto el motor como la hélice.
Alas
Fuselaje
Aleta
Tren deAterrizaje
Central eléctrica
Fuselaje
Learn&Fly3
FuselajeEl fuselaje es el cuerpo central de un avión y está diseñado para acomodar a la tripulación, los pasajeros y la carga. También proporciona la conexión estructural para las alas y el ensamblaje de la cola.
Fuselaje
Puntos de conexión para las alas
Montajede Cola
Alas
Learn&Fly4
Alas
Las alas son superficies de sustentaciónaerodinámicas unidas a cada lado del fuselaje yson las principales superficies de elevación quesoportan el avión en vuelo.
Unidas a la parte posterior, o bordes de lasalas, son dos tipos de superficies de controldenominadas alerones y flaps.
Ala izquierda Ala derecha
Raíz delala
Punta delalaPunta del ala
Flaps
Alerones
Alas (Partes)
Learn&Fly5
Alas
Las alas son superficies de sustentaciónaerodinámicas unidas a cada lado del fuselaje yson las principales superficies de elevación quesoportan el avión en vuelo.
Las principales partes estructurales del ala sonlos largueros, las costillas y los tirantes.
Unidas a la parte posterior, o bordes de lasalas, son dos tipos de superficies de controldenominadas alerones y flaps.
Tirante
Tirante
Revestimiento
Flap
Alerón
Larguero
Costilla
Punta delala
Learn&Fly6
AletaEl empenaje incluye todo el grupo de la cola yconsiste en superficies fijas, como elestabilizador vertical y el estabilizadorhorizontal.Las superficies móviles incluyen el timón, elelevador y un o más timón de profundidad.
Aleta
Estabilizador horizontal
Estabilizador vertical
Elevador
Timón
Timónes de Profundidad
Tren de Aterrizaje
Learn&Fly7
Tren de AterrizajeEl tren de aterrizaje es el soporte principal del avión cuando está estacionado, en rodaje, despegando o aterrizando.El tipo más común de tren de aterrizaje consiste en ruedas, pero los aviones también pueden equiparse con flotadores para operaciones acuáticas o esquís para aterrizar en la nieve.
Engranaje principalTren delantero
Tren de Aterrizaje
Central eléctrica
Learn&Fly8
Central eléctricaLa central eléctrica normalmente incluye tantoel motor como la hélice.La función principal del motor es proporcionarla potencia para hacer girar la hélice. Tambiéngenera energía eléctrica, y proporciona unafuente de vacío para algunos instrumentos devuelo.El motor está cubierto por una carenado, o unagóndola, que son ambos tipos de cubiertas.
Las cuatro fuerzas aplicadas a un avión
Learn&Fly9
Cuatro fuerzas
L - (Lift) ElevaciónW - (Weight) PesoT - (Thrust) EmpujeD - (Drag) Resistencia
En velocidad de crucero las fuerzas aplicadas deben obedecer las ecuaciones:
Elevación = Peso
Empuje = Resistencia
Elevación
Peso
ResistenciaEmpuje
Peso
Learn&Fly10
Peso
El peso es la fuerza que arrastra el aviónhacia la tierra. El peso es la fuerza degravedad que actúa hacia abajo sobretodo lo que entra en la el avión, como elavión, la tripulación, el combustible y lacarga.El peso puede definirse como la masamultiplicada por la aceleración de lagravedad.
W = mg
Peso
Elevación
Learn&Fly11
Elevación
La elevación es la fuerza que se oponedirectamente al peso de un avión ymantiene al avión en el aire. La elevaciónes generada por cada parte del avión,pero la mayor parte de la elevación en unavión normal es generada por las alas.
Elevación
Elevación - El perfil alar
Learn&Fly12
Perfil alar
Una Un perfil alar una superficie diseñada paraobtener una elevación del aire a través del cualse mueve.
La cuerda, el grosor y la forma (superficiesuperior y superficie inferior) de el perfil alarson fundamentales para generar elevación.
Por lo general, la superficie superior tiene unacurvatura más pronunciada (curvatura) que lasuperficie inferior.
Es esta diferencia en las superficies decurvatura la que genera la elevación cuando unfluido (aire) hace girar el perfil alar.
Cuerda
Grosor
Borde deAtaque
Borde deSalida
Superficie superior
Superficie inferior
Elevación - principio de Bernoulli
Learn&Fly13
Principio de Bernoulli
El principio de Bernoulli puede derivarse delprincipio de conservación de la energía.
Esto indica que, en un flujo constante, la sumade todas las formas de energía en un fluido a lolargo de una línea de flujo es la misma entodos los puntos de esa línea de flujo.
Debido a la curvatura de la superficie superiordel perfil alar, la velocidad del aire aumenta(energía cinética) y la presión (energíapotencial) tiene que disminuir.
Una presión más baja se crea en la superficiesuperior. La diferencia de presiones entre lasuperficie superior y la superficie inferior estárelacionada con la fuerza de elevación.
𝐸𝑐 + 𝐸𝑝 = 𝑘Ec - energia cinetica
Ep - energía potencial
k - constante
El flujo de aire
Elevación
--
--
+ + + +
Aumento develocidad
Disminución depressión
Ecuación de elevación
Learn&Fly14
Ecuación de elevación
La fuerza de elevación L de un perfil alar sepuede lograr mediante la ecuación:
𝐿 =1
2𝜌 𝑣2𝐴 𝑐𝐿
Densidad del aire
Velocidad aerodinámic
a
Área de ala
Coeficiente deelevación
El flujo de aire
L (Lift) Elevación
A
ρ - Densidad del aire (1.225 kg / m3 a15oCy 1013hPa)
v - velocidad o velocidad del aire (m / s)
A - Superficie del área del ala (m2)
CL- Coeficiente de elevación (adimensional)
L - Fuerza de elevación (N - Newton)
Elevación - Coeficiente de elevación
Learn&Fly15
Coeficiente de elevación CL
El coeficiente de elevación CL se obtiene experimentalmente. Depende de la forma del perfil alar y del ángulo de ataque α.
El ángulo de ataque α (también conocido como AoA) es el ángulo entre la cuerda aerodinámica y la dirección del flujo de aire.
Dirección del flujo de aire
α
α
CL
0oÁngulo paradp(aprox.150)
Elevación - Ángulo de ataque
Learn&Fly16
Ángulo de ataqueSin ángulo de ataqueSin flujo de separaciónElevación generada
Ángulo medio de ataqueFlujo de separaciónElevación aumentada
Ángulo máximo de ataqueFlujo de separación aumentado Elevación máxima
Ángulo de ataque por encima del máximoSin flujo laminarSin elevación
Punto de separación
Punto de separación
A
B
C
D
α
CL
0oÁngulo parado
A
B
C
D
Resistencia
Learn&Fly17
Fuerza de arrastre
Arrastre es la fuerza aerodinámica que seopone al movimiento de un avión a través delaire. El arrastre es generado por todas laspartes del avión.
El arrastre actúa en la dirección opuesta almovimiento de el avión.
La ecuación de arrastre es similar a la ecuaciónde elevación y viene dada por:
Resistencia
𝐷 =1
2𝜌 𝑣2𝐴 𝑐𝐷
Densidad del aire
Velocidadaerodinámica
Área de referencia
Resistenciacoeficiente
Empuje
Learn&Fly18
Empuje
Fuerza de Empuje
El empuje es la fuerza que mueve un avión porel aire.
El empuje se utiliza para superar el arrastre deun avión.
El empuje es generado por los motores de elavión a través de algún tipo de sistema depropulsión.
Movimiento de avión/ Ejes de avión
Learn&Fly19
Eje Movimiento
Lateral Ángulo
Longitudinal Rodar
Vertical Derrape
Movimiento del avión / Control de superficie
Learn&Fly20
Movimiento Control de superficie
Ángulo Elevador
Rodar Alerón
Derrape Timón
Movimiento del ángulo / elevación
Learn&Fly21
Elevación haciaarriba
Fuerza hacia abajo
Los aviones suben
Elevación hacia abajo
Fuerza hacia arriba
Los aviones bajan