Básico de vueloMódulo 3

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Componentes principales de un avión

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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Eje Movimiento

Lateral Ángulo

Longitudinal Rodar

Vertical Derrape

Movimiento del avión / Control de superficie

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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

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