MODULO 01

Curso Lic. ATC y Control de Aerdromo 052/62 E.7.1

TRAINAIR 05/03/02

1. PRINCIPIOS FISICOS DE LA AERODlNMICA

AERODINMICA: Parte de la fsica que estudia las reacciones del aire sobre los cuerpos que se mueven en su seno.

El concepto de movimiento esta sujeto a la relatividad del objeto que se mueve. En el caso de una cometa, si el aire esta en movimiento, el muchacho no necesita correr para producir un efecto aerodinmico sobre la cometa. En cambio si el aire est en calma es el muchacho quien deber correr para producir el mismo efecto.

Esta relatividad de movimiento no produce alteracin alguna desde el punto de vista aerodinmico. TODO DEPENDE DE DONDE SE MIRE. Si el punto de referencia es la cometa lo que se mueve es el aire. Si el punto de referencia es el aire lo que se mueve es la cometa.

Durante el desarrollo del mdulo se hace indispensable recordar algunos conocimientos de fsica dinmica, para la comprensin de los conceptos a tratar:

1) Leyes de Newton.

2) Masa, Presin, Trabajo, Potencia.

3) Vectores, Momentums, Energa.

4) Atmsfera.1. - LEYES DE NEWTON

a. Todo cuerpo tiende a mantener su velocidad y direccin de movimiento a

menos que se le obligue a lo contrario.

Esta ley se conoce como la LEY DE INERCIA. Si un cuerpo se encuentra en reposo, o en movimiento por la ley de inercia este deber permanecer en ese estado, pero si se le aplican fuerzas que alteren ese estado, el cuerpo crear una fuerza que trata de neutralizar las fuerzas adicionales.

b. La aceleracin es directamente proporcional a la fuerza que acta e inversamente proporcional a la masa inercial del cuerpo sobre el cual acta la fuerza.

Si un cuerpo no mantiene una velocidad constante es porque es porque est sometido a una fuerza que hace variar su velocidad. A mayor masa se necesita mayor fuerza para mantener su velocidad.

c. A toda accin se opone una reaccin

Si se ejerce una fuerza sobre una masa, esa masa ejerce una fuerza igual y de sentido contrario al agente de la fuerza.

MASA : Cantidad de materia que contiene un cuerpo independiente de su volumen.

No puede medirse fcilmente, y la nica manera de establecerse depende del peso del cuerpo que es influido por la fuerza gravitacional terrestre.

PRESION : Es la fuerza que se ejerce en una determinada unidad de superficie.

Si se hablara de presin atmosfrica, se referira a la cantidad de fuerza que ejerce una columna vertical de aire sobre determinada parte de la superficie. Si se habla de otro sistema sera la fuerza aplicada a una determinada superficie.

TRABAJO : Es el producto de una fuerza aplicada para mover un cuerpo una determinada distancia .

POTENCIA : Es el trabajo efectuado en determinada unidad de tiempo. O sea es la fuerza que se efecta para producir una determinada velocidad. La unidad de potencia se llama Horse Power o caballo de fuerza, que equivale a mover una libra una distancia de 550 pies en un segundo.

VECTORES : Una fuerza que se ejerce debe tener magnitud, direccin y sentido. La manera de expresar fsicamente este proceso es con vectores.El Origen nos indica de donde proviene la fuerza.

La Magnitud es la cantidad de fuerza.

La Direccin es hacia donde se hace la fuerza.

El Sentido la comparacin con un punto de referencia si se va a producir un movimiento.

El Punto de aplicacin es el punto donde se concentra la fuerza.

Todo vector puede descomponerse en partes, que pueden ser de tipo vertical y horizontal. Esto significara la accin representativa del efecto que producira en esas direcciones el vector aplicado.

Para sumar vectores se hace preciso seguir un procedimiento trigonomtrico. La suma de vectores se llama RESULTANTE y es la diagonal del paralelogramo formado por la componente horizontal y la componente vertical.

MOMENTUM: Es el producto de una fuerza multiplicada por su brazo; donde brazo es la distancia entre el punto de apoyo y el punto de aplicacin de una fuerza. Todo momentum debe conducir a un movimiento.

ENERGIA: Es trabajo acumulado. Por el hecho de efectuar un trabajo (Fuerza por distancia), el cuerpo acumula ese trabajo adquiriendo energa por lo tanto no se crea, solamente se transforma.

En aerodinmica son importantes cinco tipos bsicos de energa :

ENERGIA QUMICA

ENERGIA CALORIFICA

ENERGIA MECANICA

ENERGIA CINETICA

ENERGIA POTENCIAL.

La energa qumica es la que contienen compuestos qumicos tales como los combustibles utilizados para los motores.

La energa calorfica es la que producen los combustibles al arder.

La energa Mecnica es la que posee una mquina en movimiento,

La energa cintica es la que contiene un cuerpo debido a su velocidad.

La energa potencial es la que tiene un cuerpo basado en su altura.

Como vimos, algunas leyes fsicas merecen recordarse antes de iniciar el estudio de la aerodinmica ya que ella es parte de la fsica que estudia las reacciones del aire sobre los cuerpos que se mueven en l. El concepto de masa, energa, vector, potencia, trabajo, momentum sern de constante aplicacin durante el estudio de la Aerodinmica.

Lecturas Recomendadas : Fsica cinemtica y Dinmica

Marco A. Camargo Ed. 2a - 1983

Aerodinmica Prctica : Esteban Oate.

2. PARTES BASICAS DE UNA AERONAVELas partes que conforman un avin estn destinadas a cumplir un objetivo determinado, y no se han ubicado por el simple hecho de hacerlo ms vistoso o elegante como aparato, ya que cualquier peso adicional altera las condiciones de rendimiento de la misma.

Igualmente los ejes sobre los que la aeronave deber moverse. Cada una de las partes que conforman una aeronave estn dispuestas para cumplir un fin especifico sin que esto vaya en detrimento de su efectividad ni de la efectividad de otras partes.

Para entender la utilidad de cada una de la partes las hemos agrupado en cinco grandes grupos de acuerdo a su funcin:

1. GRUPO TRANSPORTADOR

Es el fuselaje donde se ubican pasajeros, carga y tripulacin. La parte de los tripulantes recibe el nombre de cabina. En su parte exterior encontramos partes tales como: Antenas, Luces, Tubos de Pitot, Tomas estticas, y es all donde se apoyan las dems partes del avin.

2. GRUPO MOTOPROPULSOR

Est compuesto por un motor o mbolo o por un reactor y una hlice en los de embolo o turborreactor. Su objetivo es producir la fuerza de traccin que permita el desplazamiento o velocidad.

3. GRUPO SUSTENTADOR

Lo forman las alas y sus partes mviles. Es el sistema que tiene como funcin especial producir la fuerza de sustentacin, que sea capaz de vencer el peso. All encontramos partes tales como: Alerones, Flaps, Slats, Aletas compensadoras, Spoilers, Tanques de combustible, Luces de navegacin, luces de aterrizaje, etc.

4. GRUPO ESTABILIZADOR

Lo forma el Empenaje y se divide en dos partes fijas llamadas estabilizador horizontal y estabilizador vertical. El estabilizador horizontal tiene una parte mvil llamado timn de profundidad y el estabilizador vertical contiene el timn de direccin. En cada uno de ellos encontramos aletas compensadoras.

5. GRUPO DE RODAMIENTO

Esta formado por el tren de aterrizaje que puede ser de tipo convencional (patn de cola) o de tipo triciclo (Rueda de nariz) permitiendo el rodamiento en tierra tanto para el despegue como en el aterrizaje.