Trabajo de InvestigaciónMecánica de Vuelo

CIAC-XXI

Gamero Vargas, HookerPantigoso Mestas, Nahiomi

Álvarez Corzo, Miguel

La estabilidad longitudinal, se refiere al movimiento del avión sobre su eje transversal (morro arriba/abajo) y es la más importante porque determina en gran medida las características de cabeceo del mismo, particularmente las relativas a la pérdida. Lo confuso de esta definición se debe a la denominación de los ejes del avión.

A.-Equilibrio: Es el estado de un cuerpo o sistema cuando la resultante de fuerzas que actúan sobre él es nula. Sea el sistema en (x, y, z); donde:

 ∑Fx=0, ∑Fy=0, ∑Fz=0 B.-Estabilidad: Respuesta de un sistema cuando

se le mueve de su posición inicial de equilibrio. C.-Eje Transversal (Eje Lateral, Eje Y o Eje de

Cabeceo): Línea imaginaria que intersecta en el C.G. de la aeronave, que se extiende paralelamente la envergadura alar, y sobre la cual se realiza el movimiento de cabeceo (Pitching).

De todas las características que afectan al balance y controlabilidad del avión, la de mayor importancia es la estabilidad longitudinal.

La estabilidad longitudinal del avión esta resuelta

primariamente por el estabilizador horizontal de cola. Puesto a propósito en la parte más alejada de las alas, este estabilizador aerodinámico genera las fuerzas necesarias para contrarrestar el efecto de fuerzas externas.

Para mejorar las características de pérdida, normalmente los aviones se diseñan de manera que el estabilizador horizontal de cola tiene menor ángulo de incidencia que las alas. Esta diferencia de ángulos de incidencia entre superficies aerodinámicas recibe el nombre de DECALAJE.

El ángulo de incidencia del estabilizador horizontal, es generalmente menor, por lo que el momento generado en éste es proporcional y mayor al producido por las alas.

Uso de los controles para la Estabilidad Longitudinal

Estabilidad solo con viento

•El análisis de estabilidad estudia la respuesta del avión a esas condiciones producidas precisamente por una perturbación.

•Lo mismo ocurre para un guiño o un rolido. Un avión es estable cuando después de haber experimentado una perturbación en su movimiento retorna por si mismo a su estado original o al menos exhibe una tendencia a retornar por si solo a ese estado de movimiento original previo a la perturbación. Este comportamiento es el resultado de fuerzas restituitivas debidas a la acción aerodinámica sobre el avión durante los instantes en que se encuentra embestido por un viento oblicuo debido al cambio de actitud producido por la perturbación.

•La perturbación en el movimiento puede deberse a causas externas como ráfagas y vórtices o a causas propias del avión como la actuación de timones, de alerones, de potencia motriz, súbita pérdida de peso.

De acuerdo al gráfico,  L: Sustentación del alaLt: Sustentación de la colaMac: Momento del ala respecto a su centro aerodinámico (a 25% de la cuerda media aerodinámica).Mtac: Momento de la cola respecto a su centro aerodinámico respectivo.Xa: Distancia entre el punto de aplicación de la L (sustentación alar) y el centro de gravedadXt: Distancia entre el punto de aplicación de la Lt (sustentación de cola) y el centro de gravedadZ: Distancia entre el punto de aplicación de la resistencia (resistencia resultante) y el centro de gravedade

El fuselaje tiene un efecto desestabilizante y constante para una configuración dada.

Generalmente en estudios de Túneles de viento, sus momentos de cabeceo se agrupan al de las alas, brindandonos una apreciación de estabilidad conjunta.

En aviones supersónicos el fuselaje adquiere una importancia mayor debido aumenta su índice: superficie/ superficie alar, con respecto a los aviones subsónicos.

Si los motores van arriba del centro de gravedad:

El empuje de los motores genera un momento positivo y por tanto desestabilizante.

Si los motores van debajo del centro de gravedad:

El empuje de los motores genera un momento negativo y por tanto estabilizante.