Sustentación y Aerodinámica Básica

Con el fin de comprender el funcionamiento de los principales componentes y subcomponentes de una aeronave, es importante entender los conceptos básicos de aerodinámica. (Una explicación más detallada se podrá encontrar mas adelante en en otra entrada).

Cuatro fuerzas actúan sobre una aeronave en vuelo recto y nivelado, no acelerado. Estas fuerzas son de empuje, sustentación, peso y resistencia.

El empuje es la fuerza de avance producido por el grupo motor/hélice. Iguala o supera la fuerza de resistencia. Como regla general, se dice que actúa en paralelo al eje longitudinal. Esto no siempre es así como se explica más adelante.

Resistencia es una fuerza hacia atrás, que retarda, y es causada por la interrupción del flujo de aire por las alas, fuselaje, y otros objetos que sobresalgan. La resistencia se opone al empuje y actúa hacia atrás, paralela al viento relativo.

El peso es la suma de cargas del propio avión, la tripulación, el combustible y el equipaje. El peso tira del aeroplano hacia abajo debido a la fuerza de la gravedad. Se opone a la sustentación, y actúa verticalmente hacia abajo a través del centro de gravedad (CG) del avión.

La sustentación se opone a la fuerza del peso, se produce por el efecto dinámico del aire pasando sobre el ala, y actúa en forma perpendicular a la trayectoria de vuelo a través del centro de sustentación del ala.

Un avión se mueve en tres dimensiones y se controla moviéndolo de uno o más de sus ejes. El eje longitudinal o de alabeo se extiende desde la nariz hasta la cola, con la recta pasando por el centro de gravedad. El eje lateral o de cabeceo se extiende a través del avión en una línea desde las puntas de las alas, pasando otra vez por el CG. El eje vertical o de dirección, pasa a través de la aeronave verticalmente, por la intersección del CG. Todos los movimientos de control producen el movimiento de la aeronave en uno o más de estos ejes, y permite el control del avión en vuelo.

Uno de los componentes más significativos en la construcción aeronáutica es el "CG" (centro de gravedad). Es el punto específico en el que la masa o peso de la aeronave se concentra, es decir, un punto alrededor del cual, si la aeronave puede ser suspendida o equilibrada, el avión se mantendría relativamente a nivel.

La posición del CG de una aeronave determina la estabilidad de la aeronave en vuelo. A medida que el CG se mueve hacia atrás (hacia la cola) el avión se vuelve más y más dinámicamente inestable. En los aviones con tanques de combustible situados delante del CG, es importante que el centro de gravedad se determine con el tanque de combustible vacío. De lo contrario, al utilizar el combustible, el avión se vuelve inestable.

El CG se calcula durante el diseño inicial y la construcción, y se ve afectada por la instalación de equipos de a bordo, la carga de los aviones, y otros factores.

PRACTICA

1. Nombrar las 4 fuerzas de vuelo y explicar porqué está presente cada una de ellas.

2. ¿Cuáles son los 3 ejes de rotación de una aeronave? ¿ Qué comando acciona cada una de ellas?

3. ¿A que se denomina "CG" y porque es tan importante su posición?