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Una aeronave ( pl.: aeronave) es un vehículo que puede volar apoyándose en el aire . Contrarresta la fuerza de la gravedad utilizando la sustentación estática o la sustentación dinámica de un perfil aerodinámico , [1] o, en algunos casos, el empuje descendente directo de sus motores. Algunos ejemplos comunes de aeronaves incluyen aviones , helicópteros , dirigibles (incluidos los dirigibles ), planeadores , paramotores y globos aerostáticos . [2]
La actividad humana que rodea a las aeronaves se denomina aviación . La ciencia de la aviación, que incluye el diseño y la construcción de aeronaves, se denomina aeronáutica . Las aeronaves tripuladas son pilotadas por un piloto a bordo , mientras que los vehículos aéreos no tripulados pueden ser controlados de forma remota o autocontrolados por ordenadores a bordo . Las aeronaves pueden clasificarse según diferentes criterios, como el tipo de sustentación, la propulsión de la aeronave (si la hay), el uso y otros.
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Los modelos a escala y las historias de vuelos tripulados se remontan a muchos siglos atrás; sin embargo, el primer ascenso tripulado (y descenso seguro) en tiempos modernos se produjo con globos aerostáticos de mayor tamaño desarrollados en el siglo XVIII. Cada una de las dos guerras mundiales condujo a grandes avances técnicos. En consecuencia, la historia de la aviación se puede dividir en cinco eras:
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Los aerostatos, aeronaves más ligeras que el aire , utilizan la flotabilidad para flotar en el aire de forma muy similar a como flotan los barcos en el agua. Se caracterizan por tener una o más celdas o cubiertas grandes, llenas de un gas sustentador como helio , hidrógeno o aire caliente , que es menos denso que el aire circundante. Cuando el peso del gas sustentador se suma al peso de la aeronave, es igual o menor que la masa del aire que desplaza la nave.
Los pequeños globos aerostáticos, llamados linternas voladoras , se inventaron por primera vez en la antigua China antes del siglo III a. C. y se usaban principalmente en celebraciones culturales, y fueron solo el segundo tipo de aeronave en volar, después de las cometas , que también se inventaron por primera vez en la antigua China hace más de dos mil años (ver Dinastía Han ).
En un principio, un globo era cualquier aerostato, mientras que el término dirigible se utilizaba para los diseños de aeronaves grandes y propulsadas, generalmente de ala fija. [3] [4] [5] [6] [7] [8] En 1919, Frederick Handley Page se refirió a las "naves del aire", y a los tipos de pasajeros más pequeños como "yates aéreos". [9] En la década de 1930, a los grandes hidroaviones intercontinentales también se los denominaba a veces "naves del aire" o "naves voladoras". [10] [11] —aunque todavía no se había construido ninguno. La llegada de los globos propulsados, llamados globos dirigibles, y más tarde de los cascos rígidos que permitían un gran aumento de tamaño, comenzó a cambiar la forma en que se usaban estas palabras. Se produjeron enormes aerostatos propulsados, caracterizados por un marco exterior rígido y una piel aerodinámica separada que rodeaba las bolsas de gas, siendo los zepelines los más grandes y famosos. Todavía no existían aeronaves de ala fija ni globos aerostáticos lo suficientemente grandes como para ser llamados dirigibles, por lo que "dirigible" pasó a ser sinónimo de estas aeronaves. Luego, varios accidentes, como el desastre del Hindenburg en 1937, llevaron a la desaparición de estos dirigibles. Hoy en día, un "globo" es un aerostato sin motor y un "dirigible" es un aerostato con motor.
Un aerostato motorizado y orientable se denomina dirigible . A veces, este término se aplica solo a globos no rígidos y, a veces, se considera que el globo dirigible es la definición de una aeronave (que puede ser rígida o no rígida). Los dirigibles no rígidos se caracterizan por una bolsa de gas moderadamente aerodinámica con aletas estabilizadoras en la parte posterior. Pronto se los conoció como dirigibles . Durante la Segunda Guerra Mundial , esta forma se adoptó ampliamente para los globos atados ; en climas ventosos, esto reduce la tensión en la atadura y estabiliza el globo. El apodo de dirigible se adoptó junto con la forma. En los tiempos modernos, cualquier dirigible o aeronave pequeña se llama dirigible, aunque un dirigible puede ser tanto propulsado como no propulsado.
Los aviones más pesados que el aire o aerodinos son más densos que el aire y, por lo tanto, deben encontrar alguna forma de obtener suficiente sustentación para superar el peso del avión. Hay dos formas de producir sustentación dinámica: sustentación aerodinámica haciendo que el aire fluya más allá de un perfil aerodinámico (esta interacción dinámica de los perfiles aerodinámicos con el aire es el origen del término "aerodino"), o sustentación propulsada en forma de sustentación reactiva a partir del empuje descendente del motor .
La sustentación aerodinámica que involucra alas es la más común y se puede lograr mediante dos métodos. Las aeronaves de ala fija ( aviones y planeadores ) logran el flujo de aire más allá de las alas haciendo que toda la aeronave se mueva hacia adelante a través del aire, mientras que los helicópteros ( helicópteros y autogiros ) lo hacen al tener alas móviles y alargadas que giran rápidamente alrededor de un mástil en un conjunto conocido como rotor . Como perfiles aerodinámicos, debe haber aire fluyendo sobre el ala para crear una diferencia de presión entre arriba y abajo, generando así una sustentación ascendente sobre toda el área mojada del ala. Un ala flexible es un ala hecha de tela o material de hoja delgada, a menudo estirada sobre un marco rígido, similar a las membranas de vuelo de muchos animales voladores y planeadores . Una cometa está atada al suelo y depende de la velocidad del viento sobre sus alas, que pueden ser flexibles o rígidas, fijas o giratorias.
Con sustentación motorizada, el avión dirige el empuje de su motor verticalmente hacia abajo. Los aviones V/STOL , como el Harrier Jump Jet y el Lockheed Martin F-35B, despegan y aterrizan verticalmente utilizando sustentación motorizada y pasan a sustentación aerodinámica en vuelo estable.
Un cohete puro no suele considerarse un aerodino porque su vuelo no depende en absoluto de la interacción con el aire (y por tanto puede volar incluso en el vacío del espacio exterior ); sin embargo, muchos vehículos de sustentación aerodinámica han sido propulsados o asistidos por motores de cohetes. Los misiles propulsados por cohetes que obtienen sustentación aerodinámica a muy alta velocidad gracias al flujo de aire sobre sus cuerpos son un caso marginal.
El precursor de los aviones de ala fija es la cometa . Mientras que un avión de ala fija depende de su velocidad de avance para crear un flujo de aire sobre las alas, una cometa está atada al suelo y depende del viento que sopla sobre sus alas para proporcionar sustentación. Las cometas fueron el primer tipo de aeronave en volar y se inventaron en China alrededor del año 500 a. C. Se realizaron muchas investigaciones aerodinámicas con cometas antes de que estuvieran disponibles los aviones de prueba, los túneles de viento y los programas de modelado por computadora.
Los primeros aparatos más pesados que el aire capaces de realizar vuelos libres controlados fueron los planeadores . Un planeador diseñado por George Cayley realizó el primer vuelo controlado tripulado en 1853. Wilbur y Orville Wright inventaron el primer avión de ala fija con motor y controlable (el aeroplano ) .
Además del método de propulsión (si lo hay), las aeronaves de ala fija se caracterizan en general por la configuración de sus alas . Las características más importantes de las alas son:
Un avión de geometría variable puede cambiar la configuración de sus alas durante el vuelo.
Un ala volante no tiene fuselaje, aunque puede tener pequeñas ampollas o cápsulas. Lo opuesto a esto es un cuerpo sustentador , que no tiene alas, aunque puede tener pequeñas superficies estabilizadoras y de control.
Los vehículos con efecto de ala en el suelo no suelen considerarse aeronaves. [12] "Vuelan" de manera eficiente cerca de la superficie del suelo o del agua, como los aviones convencionales durante el despegue. Un ejemplo es el ekranoplano ruso apodado el " Monstruo del Mar Caspio ". Los aviones propulsados por humanos también dependen del efecto de ala en el suelo para mantenerse en el aire con una potencia mínima del piloto, pero esto se debe únicamente a que tienen muy poca potencia; de hecho, la estructura del avión es capaz de volar a mayor altura.
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Los helicópteros, o aeronaves de ala giratoria, utilizan un rotor giratorio con palas de sección transversal aerodinámica (un ala giratoria ) para proporcionar sustentación. Entre los tipos de aeronaves se incluyen helicópteros , autogiros y varios híbridos como los girodinos y los helicópteros compuestos.
Los helicópteros tienen un rotor que gira mediante un eje impulsado por un motor. El rotor empuja el aire hacia abajo para generar sustentación. Al inclinar el rotor hacia adelante, el flujo descendente se inclina hacia atrás, lo que genera empuje para el vuelo hacia adelante. Algunos helicópteros tienen más de un rotor y algunos tienen rotores que giran mediante chorros de gas en las puntas. Algunos tienen un rotor de cola para contrarrestar la rotación del rotor principal y ayudar al control direccional.
Los autogiros tienen rotores sin motor, con un motor independiente para proporcionar empuje. El rotor está inclinado hacia atrás. A medida que el autogiro se mueve hacia adelante, el aire sopla hacia arriba a través del rotor, haciéndolo girar. Este giro aumenta la velocidad del flujo de aire sobre el rotor, para proporcionar sustentación. Las cometas de rotor son autogiros sin motor, que se remolcan para darles velocidad hacia adelante o se atan a un ancla estática cuando hay mucho viento para volar con cometas.
Los helicópteros compuestos tienen alas que proporcionan parte o toda la sustentación en el vuelo hacia adelante. En la actualidad se clasifican como tipos de sustentación motorizada y no como helicópteros. Los aviones de rotor basculante (como el Bell Boeing V-22 Osprey ), los aviones de ala basculante , los de cola sentada y los coleópteros tienen sus rotores/ hélices horizontales para el vuelo vertical y verticales para el vuelo hacia adelante.
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Las aeronaves más pequeñas son juguetes/artículos recreativos y nanoaviones .
El avión más grande por dimensiones y volumen (a partir de 2016) es el British Airlander 10 de 302 pies (92 m) de largo , un dirigible híbrido, con características de helicóptero y ala fija, y supuestamente capaz de alcanzar velocidades de hasta 90 mph (140 km/h; 78 nudos), y una resistencia en el aire de dos semanas con una carga útil de hasta 22,050 lb (10,000 kg). [13] [14] [15]
El avión más grande en peso y el avión de ala fija regular más grande jamás construido, a partir de 2016 [actualizar], fue el Antonov An-225 Mriya . Ese transporte de seis motores construido por la Unión Soviética ( SSR ucraniana ) de la década de 1980 tenía 84 m (276 pies) de largo, con una envergadura de 88 m (289 pies). Tiene el récord mundial de carga útil, después de transportar 428,834 lb (194,516 kg) de mercancías, y ha volado cargas de 100 t (220,000 lb) comercialmente. Con un peso máximo cargado de 550-700 t (1,210,000-1,540,000 lb), también fue el avión más pesado construido hasta la fecha. Podía volar a 500 mph (800 km / h; 430 kN). [16] [17] [18] [19] [20] El avión fue destruido durante la guerra ruso-ucraniana . [21]
Los aviones militares más grandes son el ucraniano Antonov An-124 Ruslan (el segundo avión más grande del mundo, también utilizado como transporte civil), [22] y el transporte estadounidense Lockheed C-5 Galaxy , que pesa, cargado, más de 380 t (840.000 lb). [20] [23] El Hughes H-4 Hercules "Spruce Goose" de 8 motores, pistón/hélice —un hidroavión de transporte estadounidense de madera de la Segunda Guerra Mundial con una envergadura mayor (94 m/260 pies) que cualquier avión actual y una altura de cola igual a la del más alto (Airbus A380-800 a 24,1 m/78 pies)— voló solo un salto corto a fines de la década de 1940 y nunca salió del efecto suelo . [20]
Los aviones civiles más grandes, aparte de los mencionados An-225 y An-124, son el Airbus Beluga , un derivado del avión de pasajeros a reacción Airbus A300 , el Boeing Dreamlifter, un derivado del avión de pasajeros a reacción Boeing 747 (el 747-200B era, en el momento de su creación en los años 1960, el avión más pesado jamás construido, con un peso máximo de más de 400 t (880.000 lb)), [23] y el avión de pasajeros a reacción de dos pisos Airbus A380 "superjumbo" (el avión de pasajeros más grande del mundo). [20] [24]
El avión de ala fija más rápido y el planeador más rápido es el transbordador espacial , que reingresó a la atmósfera a casi Mach 25 o 17.500 mph (28.200 km/h) [25].
El vuelo más rápido registrado de un avión propulsado y el vuelo más rápido registrado de un avión propulsado por aire fue el del X-43 A Pegasus de la NASA , un avión de investigación experimental hipersónico con cuerpo sustentador y propulsado por estatorreactor , a Mach 9,68 o 6.755 mph (10.870 km/h) el 16 de noviembre de 2004. [26]
Antes del X-43A, el vuelo de avión a motor más rápido registrado, y aún el récord del avión a motor tripulado más rápido, fue el North American X-15 , un avión propulsado por cohetes que alcanzó Mach 6,7 o 7274 km/h (4520 mph) el 3 de octubre de 1967. [27]
El avión tripulado y propulsado por aire más rápido es el Lockheed SR-71 Blackbird , un avión de reconocimiento de ala fija estadounidense , que alcanzó los 3.530 km/h (2.193 mph) el 28 de julio de 1976. [28]
Los planeadores son aeronaves más pesadas que el aire que no utilizan propulsión una vez en el aire. El despegue puede realizarse lanzándose hacia adelante y hacia abajo desde una ubicación alta, o tirando del aire con una cuerda de remolque, ya sea mediante un cabrestante o vehículo terrestre, o mediante un avión "remolcador" motorizado. Para que un planeador mantenga su velocidad y sustentación en el aire hacia adelante, debe descender en relación con el aire (pero no necesariamente en relación con el suelo). Muchos planeadores pueden "volar", es decir , ganar altura a partir de corrientes ascendentes como las corrientes térmicas. El primer ejemplo práctico y controlable fue diseñado y construido por el científico y pionero británico George Cayley , a quien muchos reconocen como el primer ingeniero aeronáutico. Ejemplos comunes de planeadores son los planeadores , las alas delta y los parapentes .
Los globos se desplazan con el viento, aunque normalmente el piloto puede controlar la altitud, ya sea calentando el aire o liberando lastre, lo que le otorga cierto control direccional (ya que la dirección del viento cambia con la altitud). Un globo híbrido con forma de ala puede planear direccionalmente al ascender o descender; pero un globo con forma esférica no tiene ese control direccional.
Las cometas son aeronaves [29] que están atadas al suelo u otro objeto (fijo o móvil) que mantiene la tensión en la cuerda o en la línea de la cometa ; dependen del viento virtual o real que sopla sobre ellas y debajo de ellas para generar sustentación y resistencia. Los kytoons son híbridos de cometa y globo que se moldean y se atan para obtener desviaciones de cometa, y pueden ser más livianos que el aire, de flotabilidad neutra o más pesados que el aire.
Las aeronaves con motor tienen una o más fuentes de energía mecánica a bordo, generalmente motores de aeronaves , aunque también se han utilizado caucho y mano de obra. La mayoría de los motores de aeronaves son motores alternativos ligeros o turbinas de gas . El combustible del motor se almacena en tanques, generalmente en las alas, pero las aeronaves más grandes también tienen tanques de combustible adicionales en el fuselaje .
Los aviones de hélice utilizan una o más hélices (hélices) para generar empuje en dirección hacia adelante. La hélice suele estar montada delante de la fuente de energía en la configuración tractora, pero puede estar montada detrás en la configuración propulsora . Las variaciones en el diseño de la hélice incluyen hélices contrarrotativas y ventiladores canalizados .
Se han utilizado muchos tipos de plantas de energía para impulsar hélices. Los primeros dirigibles usaban motores de vapor o de fuerza humana . El motor de pistón de combustión interna , más práctico, se utilizó para prácticamente todos los aviones de ala fija hasta la Segunda Guerra Mundial y todavía se usa en muchos aviones más pequeños. Algunos tipos usan motores de turbina para impulsar una hélice en forma de turbohélice o propfan . Se ha logrado el vuelo con propulsión humana , pero no se ha convertido en un medio de transporte práctico. Los aviones y modelos no tripulados también han usado fuentes de energía como motores eléctricos y bandas de goma.
Los aviones a reacción utilizan motores a reacción que toman aire, queman combustible con él en una cámara de combustión y aceleran el escape hacia atrás para proporcionar empuje.
Las diferentes configuraciones de motores a reacción incluyen el turborreactor y el turbofán , a veces con la adición de un postquemador . Entre los que no tienen turbomáquinas rotativas se encuentran el pulsorreactor y el estatorreactor . Estos motores mecánicamente simples no producen empuje cuando están parados, por lo que el avión debe lanzarse a velocidad de vuelo utilizando una catapulta, como la bomba volante V-1 , o un cohete, por ejemplo. Otros tipos de motores incluyen el motorreactor y el Pratt & Whitney J58 de doble ciclo .
En comparación con los motores que utilizan hélices, los motores a reacción pueden proporcionar un empuje mucho mayor, velocidades más altas y, por encima de los 40.000 pies (12.000 m), una mayor eficiencia. [30] También son mucho más eficientes en términos de combustible que los cohetes . Como consecuencia, casi todas las aeronaves grandes, de alta velocidad o gran altitud utilizan motores a reacción.
Algunos helicópteros, como los helicópteros , tienen un ala rotatoria o rotor motorizado , en el que el disco del rotor puede inclinarse ligeramente hacia adelante para que una parte de su sustentación se dirija hacia adelante. El rotor puede, al igual que una hélice, ser propulsado por diversos métodos, como un motor de pistón o una turbina. En los experimentos también se han utilizado toberas de chorro en las puntas de las palas del rotor .
Las aeronaves se diseñan en función de numerosos factores, como las demandas de los clientes y los fabricantes, los protocolos de seguridad y las limitaciones físicas y económicas. En el caso de muchos tipos de aeronaves, el proceso de diseño está regulado por las autoridades nacionales de aeronavegabilidad.
Las partes clave de una aeronave generalmente se dividen en tres categorías:
El enfoque del diseño estructural varía ampliamente entre los diferentes tipos de aeronaves. Algunas, como los parapentes, comprenden solo materiales flexibles que actúan en tensión y dependen de la presión aerodinámica para mantener su forma. Un globo depende de la presión interna del gas, pero puede tener una cesta rígida o góndola colgada debajo de él para transportar su carga útil. Las primeras aeronaves, incluidas las aeronaves con dirigibles , a menudo empleaban una cubierta de tela de aeronave dopada flexible para dar una cubierta aerodinámica razonablemente suave estirada sobre un marco rígido. Las aeronaves posteriores emplearon técnicas semimonocasco , donde la piel de la aeronave es lo suficientemente rígida como para compartir gran parte de las cargas del vuelo. En un verdadero diseño monocasco no queda estructura interna.
Las partes estructurales clave de una aeronave dependen del tipo que sea.
Los tipos más ligeros que el aire se caracterizan por tener uno o más airbags, normalmente con una estructura de soporte de cables flexibles o un armazón rígido llamado casco. Otros elementos como motores o una góndola también pueden estar unidos a la estructura de soporte.
Los tipos más pesados que el aire se caracterizan por tener una o más alas y un fuselaje central . El fuselaje normalmente también lleva una cola o empenaje para estabilidad y control, y un tren de aterrizaje para despegue y aterrizaje. Los motores pueden estar ubicados en el fuselaje o en las alas. En una aeronave de ala fija, las alas están unidas rígidamente al fuselaje, mientras que en un helicóptero las alas están unidas a un eje vertical giratorio. Los diseños más pequeños a veces utilizan materiales flexibles para parte o toda la estructura, mantenida en su lugar ya sea por un marco rígido o por presión de aire. Las partes fijas de la estructura comprenden el fuselaje .
La fuente de potencia motriz de una aeronave normalmente se denomina grupo motopropulsor e incluye el motor , la hélice o rotor (si los hay), las toberas de chorro y los inversores de empuje (si los hay) y los accesorios esenciales para el funcionamiento del motor (por ejemplo: motor de arranque , sistema de encendido , sistema de admisión , sistema de escape , sistema de combustible , sistema de lubricación , sistema de refrigeración del motor y controles del motor). [31] [32] [35]
Las aeronaves propulsadas suelen estar propulsadas por motores de combustión interna ( de pistón [37] o de turbina [38] ) que queman combustibles fósiles , normalmente gasolina ( avgas ) o combustible para aviones . Unas pocas están propulsadas por cohetes , propulsión por estatorreactores , motores eléctricos , motores de combustión interna de otros tipos o que utilizan otros combustibles. Unas pocas han sido propulsadas, para vuelos cortos, por la energía muscular humana (por ejemplo, Gossamer Condor ). [39] [40] [41]
La aviónica comprende todos los sistemas electrónicos de control de vuelo de aeronaves y equipos relacionados, incluidos los instrumentos electrónicos de la cabina , la navegación, el radar , el monitoreo y los sistemas de comunicaciones . [31] [32] [34] [36]
La envolvente de vuelo de una aeronave se refiere a sus capacidades de diseño aprobadas en términos de velocidad aerodinámica , factor de carga y altitud. [42] [43] El término también puede referirse a otras evaluaciones del rendimiento de la aeronave, como la maniobrabilidad. Cuando se abusa de una aeronave, por ejemplo, al hacerla descender a una velocidad demasiado alta, se dice que se vuela fuera de la envolvente , algo que se considera temerario ya que se ha llevado más allá de los límites de diseño que han sido establecidos por el fabricante. Ir más allá de la envolvente puede tener un resultado conocido, como aleteo o entrada en un giro no recuperable (posibles razones para el límite).
El alcance es la distancia que una aeronave puede volar entre el despegue y el aterrizaje , limitada por el tiempo que puede permanecer en el aire.
Para un avión con motor, el límite de tiempo está determinado por la carga de combustible y la tasa de consumo.
En el caso de una aeronave sin motor, el tiempo máximo de vuelo está limitado por factores como las condiciones meteorológicas y la resistencia del piloto. Muchos tipos de aeronaves están restringidos a las horas diurnas, mientras que los globos están limitados por su suministro de gas de sustentación. La autonomía se puede considerar como la velocidad terrestre promedio multiplicada por el tiempo máximo en el aire.
El Airbus A350-900ULR es uno de los aviones de pasajeros de mayor alcance. [44]
La dinámica de vuelo es la ciencia que estudia la orientación y el control de los vehículos aéreos en tres dimensiones. Los tres parámetros críticos de la dinámica de vuelo son los ángulos de rotación alrededor de tres ejes que pasan por el centro de gravedad del vehículo , conocidos como cabeceo , balanceo y guiñada .
La dinámica de vuelo se ocupa de la estabilidad y el control de la rotación de una aeronave sobre cada uno de estos ejes.
Un avión inestable tiende a desviarse de su trayectoria de vuelo prevista y, por lo tanto, es difícil de volar. Un avión muy estable tiende a permanecer en su trayectoria de vuelo y es difícil de maniobrar. Por lo tanto, es importante que cualquier diseño logre el grado de estabilidad deseado. Desde el uso generalizado de computadoras digitales, es cada vez más común que los diseños sean inherentemente inestables y dependan de sistemas de control computarizados para proporcionar estabilidad artificial.
Un ala fija es típicamente inestable en cabeceo, alabeo y guiñada. Las estabilidades de cabeceo y guiñada de los diseños de alas fijas convencionales requieren estabilizadores horizontales y verticales , [45] [46] que actúan de manera similar a las plumas de una flecha. [47] Estas superficies estabilizadoras permiten el equilibrio de las fuerzas aerodinámicas y estabilizan la dinámica de vuelo de cabeceo y guiñada. [45] [46] Por lo general, se montan en la sección de cola ( empenaje ), aunque en el diseño canard , el ala trasera principal reemplaza al plano delantero canard como estabilizador de cabeceo. Las aeronaves con alas en tándem y sin cola se basan en la misma regla general para lograr la estabilidad, siendo la superficie trasera la estabilizadora.
Un ala giratoria suele ser inestable en guiñada, por lo que requiere un estabilizador vertical.
Un globo suele ser muy estable en cuanto a cabeceo y balanceo debido a la forma en que la carga útil se coloca debajo del centro de sustentación.
Las superficies de control de vuelo permiten al piloto controlar la actitud de vuelo de una aeronave y suelen ser parte del ala o estar montadas sobre la superficie estabilizadora asociada o integradas en ella. Su desarrollo supuso un avance decisivo en la historia de las aeronaves, que hasta ese momento habían sido incontrolables en vuelo.
Los ingenieros aeroespaciales desarrollan sistemas de control para la orientación (actitud) de un vehículo con respecto a su centro de masas . Los sistemas de control incluyen actuadores, que ejercen fuerzas en varias direcciones y generan fuerzas o momentos rotacionales con respecto al centro aerodinámico de la aeronave, y por lo tanto hacen girar la aeronave en inclinación, balanceo o guiñada. Por ejemplo, un momento de cabeceo es una fuerza vertical aplicada a una distancia hacia adelante o hacia atrás desde el centro aerodinámico de la aeronave, lo que hace que la aeronave incline hacia arriba o hacia abajo. Los sistemas de control también se utilizan a veces para aumentar o disminuir la resistencia, por ejemplo, para reducir la velocidad de la aeronave a una velocidad segura para el aterrizaje.
Las dos fuerzas aerodinámicas principales que actúan sobre cualquier aeronave son la sustentación que la sostiene en el aire y la resistencia que se opone a su movimiento. También se pueden utilizar superficies de control u otras técnicas para influir directamente en estas fuerzas, sin inducir ninguna rotación.
Las aeronaves permiten viajar largas distancias a alta velocidad y pueden ser un modo de transporte más eficiente en términos de consumo de combustible en algunas circunstancias. Sin embargo, las aeronaves tienen impactos ambientales y climáticos más allá de las consideraciones de eficiencia de combustible . También son relativamente ruidosas en comparación con otras formas de viaje y las aeronaves de gran altitud generan estelas de condensación , que, según la evidencia experimental, pueden alterar los patrones climáticos .
Los aviones se producen en varios tipos diferentes, optimizados para diversos usos: aviones militares , que incluyen no solo los tipos de combate sino también muchos tipos de aviones de apoyo, y aviones civiles , que incluyen todos los tipos no militares, experimentales y modelo.
Una aeronave militar es cualquier aeronave operada por un servicio armado legal o insurreccional de cualquier tipo. [48] Las aeronaves militares pueden ser de combate o no combate:
La mayoría de los aviones militares son de tipo más pesado que el aire y propulsados por motores. Otros tipos, como los planeadores y los globos, también se han utilizado como aviones militares; por ejemplo, los globos se utilizaron para la observación durante la Guerra Civil estadounidense y la Primera Guerra Mundial , y los planeadores militares se utilizaron durante la Segunda Guerra Mundial para el desembarco de tropas.
Las aeronaves civiles se dividen en tipos comerciales y generales , aunque existen algunas superposiciones.
Los aviones comerciales incluyen tipos diseñados para vuelos regulares y chárter, que transportan pasajeros, correo y otra carga . Los tipos de transporte de pasajeros más grandes son los aviones de pasajeros, los más grandes de los cuales son aviones de fuselaje ancho . Algunos de los tipos más pequeños también se utilizan en la aviación general , y algunos de los tipos más grandes se utilizan como aviones VIP .
La aviación general es un concepto que abarca otros tipos de usos privados (en los que el piloto no recibe remuneración por su tiempo ni por sus gastos) y comerciales, y que comprende una amplia gama de tipos de aeronaves, como jets comerciales , aviones de entrenamiento , aviones de fabricación casera , planeadores , aviones de guerra y globos aerostáticos , por nombrar algunos. La gran mayoría de las aeronaves actuales son de tipo aviación general.
Una aeronave experimental es una que no ha sido completamente probada en vuelo o que lleva un Certificado de Aeronavegabilidad Especial , llamado Certificado Experimental en el lenguaje de los Estados Unidos. Esto a menudo implica que la aeronave está probando nuevas tecnologías aeroespaciales, aunque el término también se refiere a aeronaves construidas por aficionados y a modelos, muchas de las cuales se basan en diseños probados.
Un modelo de avión es un pequeño avión no tripulado diseñado para volar por diversión, para exhibición estática, para investigación aerodinámica o para otros fines. Un modelo a escala es una réplica de un diseño más grande.
{{cite web}}: CS1 maint: copia archivada como título ( enlace ), pág. 51. Se señala un acuerdo entre la OACI y la OMI según el cual las aeronaves de transporte de personal (WIG) quedan bajo la jurisdicción de la Organización Marítima Internacional, si bien existe una excepción para las aeronaves con un uso sostenido fuera del efecto suelo (OGE) que se consideran aeronaves.{{cite web}}: Falta o está vacío |title=( ayuda )… Flexibilidad operativa: … El A350-900 Ultra Long Range (ULR) es la última variante de la Familia A350. Capaz de volar 9.700 millas náuticas (18.000 kilómetros) sin escalas, el A350-900ULR ofrece el mayor alcance de cualquier avión comercial en servicio en la actualidad. …
