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Aeronave

El Cessna 172 Skyhawk es el avión más producido de la historia.

Una aeronave ( pl.: aeronave) es un vehículo que es capaz de volar obteniendo apoyo del 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 directo hacia abajo de sus motores. Los ejemplos comunes de aeronaves incluyen aviones , helicópteros , dirigibles (incluidos dirigibles ), planeadores , paramotores y globos aerostáticos . [2]

Se llama aviación a la actividad humana que rodea a las aeronaves . La ciencia de la aviación, incluido el diseño y construcción de aviones, se llama aeronáutica . Los aviones tripulados son pilotados por un piloto a bordo , mientras que los vehículos aéreos no tripulados pueden ser controlados remotamente o autocontrolados mediante computadoras a bordo . Las aeronaves pueden clasificarse según diferentes criterios, como tipo de sustentación, propulsión de la aeronave (si corresponde), uso y otros.

Historia

Los modelos de naves voladoras y las historias de vuelos tripulados se remontan a muchos siglos atrás; sin embargo, el primer ascenso tripulado (y descenso seguro) en los tiempos modernos se realizó mediante globos aerostáticos más grandes desarrollados en el siglo XVIII. Cada una de las dos Guerras Mundiales supuso grandes avances técnicos. En consecuencia, la historia de los aviones se puede dividir en cinco épocas:

Métodos de elevación

Más ligero que el aire: aerostatos

Globos aerostáticos
Dirigible USS Akron sobre Manhattan en la década de 1930

Los aerostatos utilizan la flotabilidad para flotar en el aire de la misma manera que los barcos flotan en el agua. Se caracterizan por tener una o más celdas o marquesinas de gran tamaño, llenas de un gas de densidad relativamente baja, como helio , hidrógeno o aire caliente , que es menos denso que el aire circundante. Cuando el peso de esto se suma al peso de la estructura de la aeronave, suma el mismo peso que el aire que desplaza la nave.

Los pequeños globos aerostáticos, llamados linternas del cielo , se inventaron por primera vez en la antigua China antes del siglo III a. C. y se utilizaron principalmente en celebraciones culturales, y fueron sólo el segundo tipo de avión en volar, siendo el primero las cometas , que se inventaron por primera vez en antigua China hace más de dos mil años (ver Dinastía Han ).

Originalmente, un globo era cualquier aerostato, mientras que el término dirigible se usaba para diseños de aviones grandes y propulsados, generalmente de ala fija. [3] [4] [5] [6] [7] [8] En 1919, se informó que Frederick Handley Page se refería a "barcos del aire", y a los tipos de pasajeros más pequeños como "yates aéreos". [9] En la década de 1930, los grandes hidroaviones intercontinentales también eran denominados a veces "barcos del aire" o "aviones". [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 permitieron un gran aumento de tamaño, comenzó a cambiar la forma en que se usaban estas palabras. Se produjeron enormes aerostatos propulsados, caracterizados por una estructura exterior rígida y una piel aerodinámica separada que rodea las bolsas de gas, siendo los Zepelines los más grandes y famosos. Todavía no existían aviones de ala fija ni globos no rígidos lo suficientemente grandes como para ser llamados dirigibles, por lo que "dirigible" pasó a ser sinónimo de estos aviones. Luego, varios accidentes, como el desastre del Hindenburg en 1937, provocaron 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 llama dirigible . A veces, este término se aplica sólo a globos no rígidos y, a veces, globo dirigible se considera la definición de dirigible (que luego puede ser rígido o no rígido). Los dirigibles no rígidos se caracterizan por una bolsa de gas moderadamente aerodinámica con aletas estabilizadoras en la parte trasera. Estos pronto se conocieron como dirigibles . Durante la Segunda Guerra Mundial , esta forma fue ampliamente adoptada para los globos atados ; En climas ventosos, esto reduce la tensión sobre la correa y estabiliza el globo. Se adoptó el apodo de dirigible junto con la forma. En los tiempos modernos, cualquier pequeño dirigible o dirigible se llama dirigible, aunque un dirigible puede tener motor o no.

Más pesado que el aire – aerodinos

Los aviones más pesados ​​que el aire, como los aviones , deben encontrar alguna manera de empujar el aire o el gas hacia abajo para que se produzca una reacción (según las leyes del movimiento de Newton) para empujar el avión hacia arriba. Este movimiento dinámico a través del aire es el origen del término. Hay dos formas de producir un empuje ascendente dinámico: sustentación aerodinámica y sustentación motorizada en forma de empuje del motor.

La sustentación aerodinámica que involucra alas es la más común: los aviones de ala fija se mantienen en el aire mediante el movimiento hacia adelante de las alas y los helicópteros mediante rotores giratorios en forma de ala , a veces llamados "alas giratorias". Un ala es una superficie plana y horizontal, generalmente con forma de sección transversal como un perfil aerodinámico . Para volar, el aire debe fluir sobre el ala y generar sustentación . Un ala flexible es un ala hecha de tela o material en láminas delgadas, a menudo estirada sobre un marco rígido. Una cometa está amarrada 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 avión de salto Harrier y el Lockheed Martin F-35B, despegan y aterrizan verticalmente mediante elevación motorizada y se transfieren a elevación aerodinámica en vuelo constante.

Un cohete puro no suele considerarse un aerodino porque no depende del aire para su sustentación (e incluso puede volar al espacio); sin embargo, muchos vehículos de elevación aerodinámicos han sido propulsados ​​o asistidos por motores de cohetes. Los misiles propulsados ​​por cohetes que obtienen sustentación aerodinámica a muy alta velocidad debido al flujo de aire sobre sus cuerpos son un caso marginal.

Ala fija

Un Airbus A380 , el avión de pasajeros más grande del mundo

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 avión que voló 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.

Las primeras naves más pesadas que el aire capaces de realizar un vuelo libre controlado fueron los planeadores . Un planeador diseñado por George Cayley llevó a cabo el primer vuelo controlado y verdaderamente tripulado en 1853. El primer avión de ala fija motorizado y controlable (el aeroplano ) fue inventado por Wilbur y Orville Wright .

Además del método de propulsión (si lo hay), los aviones de ala fija se caracterizan en general por la configuración de sus alas . Las características más importantes del ala son:

Un avión de geometría variable puede cambiar la configuración de sus alas durante el vuelo.

Un ala voladora no tiene fuselaje, aunque puede tener pequeñas ampollas o vainas. Lo contrario es un cuerpo elevador , que no tiene alas, aunque puede tener pequeñas superficies estabilizadoras y de control.

Los vehículos con efecto de ala en el suelo generalmente no se consideran aeronaves. [12] "Vuelan" eficientemente cerca de la superficie del suelo o del agua, como los aviones convencionales durante el despegue. Un ejemplo es el ekranoplan ruso apodado " monstruo del mar Caspio ". Los aviones propulsados ​​por hombres también dependen del efecto suelo para permanecer 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 más alto.

helicóptero

El Mil Mi-8 es el helicóptero más producido.

Los helicópteros, o aviones de ala giratoria, utilizan un rotor giratorio con palas de sección transversal aerodinámica (un ala giratoria ) para proporcionar sustentación. Los tipos incluyen helicópteros , autogiros y varios híbridos, como autogiros y helicópteros compuestos.

Los helicópteros tienen un rotor girado por un eje impulsado por un motor. El rotor empuja el aire hacia abajo para crear sustentación. Al inclinar el rotor hacia adelante, el flujo descendente se inclina hacia atrás, produciendo 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 una planta de energía separada para proporcionar empuje. El rotor está inclinado hacia atrás. A medida que el autogiro avanza, 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 de avance o se atan a un ancla estática con viento fuerte para volar con cometa.

Los helicópteros compuestos tienen alas que proporcionan parte o toda la sustentación en vuelo hacia adelante. Hoy en día se clasifican como tipos de ascensores motorizados y no como helicópteros. Los aviones de rotor basculante (como el Bell Boeing V-22 Osprey ), los de ala basculante , los de cola y los coleópteros tienen sus rotores/ hélices horizontales para vuelo vertical y verticales para vuelo hacia adelante.

Otros métodos de elevación

El vehículo de investigación del alunizaje se basa en un elevador motorizado .

Extremos de tamaño y velocidad.

Tamaño

Los aviones más pequeños son los juguetes/artículos recreativos y los 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). 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 por peso y el avión regular de ala fija más grande jamás construido, en 2016 , fue el Antonov An-225 Mriya . Ese transporte de seis motores construido por los soviéticos ( RSS de Ucrania ) de la década de 1980 tenía 84 m (276 pies) de largo y 88 m (289 pies) de envergadura. Tiene el récord mundial de carga útil, después de transportar 428.834 lb (194.516 kg) de mercancías y ha volado comercialmente cargas de 100 t (220.000 lb). Con un peso máximo cargado de 550 a 700 t (1.210.000 a 1.540.000 lb), también fue el avión más pesado construido hasta la fecha. Podría navegar a 500 mph (800 km/h; 430 nudos). [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 , con un peso y carga de 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 de madera estadounidense de la Segunda Guerra Mundial con una envergadura de alas mayor (94 m/260 pies) que cualquier avión actual y una altura de cola igual al más alto (Airbus A380-800 con 24,1 m/78 pies), voló sólo un salto corto a finales de la década de 1940 y nunca salió del efecto suelo . [20]

Los aviones civiles más grandes, además de los An-225 y An-124 mencionados anteriormente, son el Airbus Beluga, derivado del avión de pasajeros Airbus A300 , el Boeing Dreamlifter , derivado del avión de transporte/jet Boeing 747 (el 747 -200B era, en el momento de su creación en la década de 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 Airbus A380 de dos pisos "super-jumbo" (el el avión de pasajeros más grande del mundo). [20] [24]

Velocidades

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 en 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 elevador y propulsado por scramjet , 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 propulsado más rápido registrado, y aún el récord para el avión propulsado tripulado más rápido, era el del avión norteamericano X-15 , propulsado por cohetes, a Mach 6,7 o 7.274 km/h (4.520 mph) en 3 de octubre de 1967. [27]

El avión tripulado más rápido propulsado por aire es el Lockheed SR-71 Blackbird , un avión de reconocimiento de ala fija estadounidense , que alcanzó 3.530 km/h (2.193 mph) el 28 de julio de 1976. [28]

Propulsión

Aviones sin motor

Planeador ( Rolladen-Schneider LS4 )

Los planeadores son aviones más pesados ​​que el aire que no emplean propulsión una vez en el aire. El despegue puede realizarse lanzándose hacia adelante y hacia abajo desde un lugar alto, o tirando en el aire con una línea de remolque, ya sea mediante un cabrestante o vehículo terrestre, o mediante un avión "remolcador" motorizado. Para que un planeador mantenga su velocidad de avance y sustentación, debe descender en relación con el aire (pero no necesariamente en relación con el suelo). Muchos planeadores pueden "volar", es decir , ganar altura debido a corrientes ascendentes como las 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 planeadores , alas delta y parapentes .

Los globos se desplazan con el viento, aunque normalmente el piloto puede controlar la altitud, ya sea calentando el aire o soltando lastre, lo que proporciona cierto control direccional (ya que la dirección del viento cambia con la altitud). Un globo híbrido con forma de ala puede deslizarse direccionalmente cuando sube o baja; pero un globo de forma esférica no tiene ese control direccional.

Las cometas son aeronaves [29] que van amarradas al suelo u otro objeto (fijo o móvil) que mantiene tensión en la atadura o hilo de la cometa ; dependen del viento virtual o real que sopla sobre y debajo de ellos para generar sustentación y resistencia. Los kytoons son híbridos de globo y cometa que tienen forma y están atados para obtener desviaciones de la cometa y pueden ser más livianos que el aire, con flotabilidad neutra o más pesados ​​que el aire.

Aviones propulsados

Los aviones propulsados ​​​​tienen una o más fuentes de potencia mecánica a bordo, normalmente motores de avión , aunque también se han utilizado caucho y mano de obra. La mayoría de los motores de avión son motores alternativos ligeros o turbinas de gas . El combustible del motor se almacena en tanques, normalmente en las alas, pero los aviones más grandes también tienen tanques de combustible adicionales en el fuselaje .

Aviones de hélice

Un DeHavilland Twin Otter con motor turbohélice adaptado como hidroavión

Los aviones de hélice utilizan una o más hélices (tornillos de aire) para crear empuje hacia adelante. La hélice generalmente se monta delante de la fuente de energía en la configuración de tractor , pero se puede montar detrás en la configuración de empujador . Las variaciones en el diseño de las hélices incluyen hélices contrarrotativas y ventiladores con conductos .

Se han utilizado muchos tipos de centrales eléctricas para impulsar las hélices. Los primeros dirigibles utilizaban fuerza humana o máquinas de vapor . El motor de pistón de combustión interna, más práctico , se utilizó prácticamente en todos los aviones de ala fija hasta la Segunda Guerra Mundial y todavía se utiliza en muchos aviones más pequeños. Algunos tipos utilizan motores de turbina para impulsar una hélice en forma de turbohélice o ventilador de hélice . Se han logrado vuelos propulsados ​​por humanos , pero no se han convertido en un medio de transporte práctico. Los aviones y modelos no tripulados también han utilizado fuentes de energía como motores eléctricos y bandas elásticas.

Avion a reacción

Lockheed Martin F-22A Raptor

Los aviones a reacción utilizan motores a reacción que respiran aire , que aspiran 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 turbofan , a veces con la adición de un postquemador . Aquellos que no tienen turbomáquinas giratorias incluyen el pulsejet y el ramjet . Estos motores mecánicamente simples no producen empuje cuando están parados, por lo que el avión debe ser lanzado a velocidad de vuelo usando una catapulta, como la bomba voladora V-1 , o un cohete, por ejemplo. Otros tipos de motores incluyen el motorjet 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 unos 12.000 m (40.000 pies), una mayor eficiencia. [30] También consumen mucho más combustible que los cohetes . Como consecuencia, casi todos los aviones grandes, de alta velocidad o de gran altitud utilizan motores a reacción.

helicóptero

Algunos helicópteros, como los helicópteros , tienen un ala o rotor giratorio motorizado , donde el disco del rotor se puede inclinar ligeramente hacia adelante de modo que una proporción de su sustentación se dirija hacia adelante. El rotor puede, al igual que una hélice, ser impulsado por una variedad de métodos, como un motor de pistón o una turbina. En los experimentos también se utilizaron toberas de chorro en las puntas de las palas del rotor .

Otros tipos de aviones propulsados

Diseño y construcción

Los aviones se diseñan de acuerdo con muchos factores, como la demanda de los clientes y los fabricantes, los protocolos de seguridad y las limitaciones físicas y económicas. Para muchos tipos de aeronaves, el proceso de diseño está regulado por las autoridades nacionales de aeronavegabilidad.

Las partes clave de un avión generalmente se dividen en tres categorías:

Estructura

El enfoque del diseño estructural varía ampliamente entre los diferentes tipos de aeronaves. Algunos, como los parapentes, están compuestos únicamente de materiales flexibles que actúan en tensión y dependen de la presión aerodinámica para mantener su forma. De manera similar, un globo depende de la presión interna del gas, pero puede tener una canasta rígida o una góndola colgada debajo para transportar su carga útil. Los primeros aviones, incluidos los dirigibles , a menudo empleaban una cubierta de tela aeronáutica dopada flexible para dar una cubierta aérea razonablemente suave estirada sobre un marco rígido. Los aviones posteriores emplearon técnicas semimonocasco , en las que el revestimiento del avión es lo suficientemente rígido como para compartir gran parte de las cargas de vuelo. En un verdadero diseño monocasco no queda ninguna estructura interna.

Las partes estructurales clave de una aeronave dependen del tipo que sea.

Aerostatos

Los tipos más ligeros que el aire se caracterizan por tener una o más bolsas de gas, normalmente con una estructura de soporte de cables flexibles o un marco rígido llamado casco. A la estructura de soporte también se pueden fijar otros elementos como motores o una góndola.

aerodinos

Diagrama de estructura de un helicóptero AgustaWestland AW101

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 la estabilidad y el control, y un tren de aterrizaje para el despegue y el aterrizaje. Los motores pueden estar ubicados en el fuselaje o en las alas. En un avión 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, mantenidos en su lugar mediante un marco rígido o mediante presión de aire. Las partes fijas de la estructura comprenden la estructura del avión .

Fuerza

La fuente de fuerza motriz de una aeronave normalmente se denomina planta motriz , e incluye el motor , la hélice o el 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 enfriamiento del motor y controles del motor). [31] [32] [35]

Los aviones propulsados ​​suelen funcionar con motores de combustión interna ( pistón [37] o turbina [38] ) que queman combustibles fósiles , normalmente gasolina ( avgas ) o combustible para aviones . Muy pocos son propulsados ​​por cohetes , propulsión estatorreactor , o por motores eléctricos , o por motores de combustión interna de otros tipos, o utilizan otros combustibles. Muy pocos han sido propulsados, para vuelos cortos, por energía muscular humana (por ejemplo: Gossamer Condor ). [39] [40] [41]

Aviónica

La aviónica comprende cualquier sistema electrónico de control de vuelo de una aeronave y equipo relacionado, incluidos los sistemas electrónicos de instrumentación de cabina , navegación, radar , monitoreo y comunicaciones . [31] [32] [34] [36]

Características del vuelo

Sobre de vuelo

La envolvente de vuelo de una aeronave se refiere a sus capacidades de diseño aprobadas en términos de velocidad , factor de carga y altitud. [42] [43] El término también puede referirse a otras evaluaciones del desempeño de la aeronave, como la maniobrabilidad. Cuando se abusa de un avión, por ejemplo sumergiéndolo a una velocidad demasiado alta, se dice que vuela fuera de la envoltura , algo que se considera temerario ya que se ha llevado más allá de los límites de diseño establecidos por el fabricante. Ir más allá de la envoltura puede tener un resultado conocido, como un aleteo o la entrada a un giro no recuperable (posibles razones para el límite).

Rango

El Boeing 777-200LR es uno de los aviones de pasajeros de mayor alcance, capaz de volar a más de medio mundo.

El alcance es la distancia que puede volar un avión entre el despegue y el aterrizaje , limitada por el tiempo que puede permanecer en el aire.

Para un avión propulsado, el límite de tiempo está determinado por la carga de combustible y el índice de consumo.

Para una aeronave sin motor, el tiempo máximo de vuelo está limitado por factores como las condiciones climáticas y la resistencia del piloto. Muchos tipos de aviones están restringidos a las horas de luz, mientras que los globos están limitados por su suministro de gas de elevación. El alcance puede verse como la velocidad media de avance multiplicada por el tiempo máximo en el aire.

El Airbus A350-900ULR es ahora el avión de pasajeros de mayor autonomía. [ cita necesaria ]

Dinámica de vuelo

La dinámica de vuelo es la ciencia de la orientación y control de 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 alrededor de cada uno de estos ejes.

Estabilidad

El empenaje de un Boeing 747-200

Una aeronave 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 alcance el grado deseado de estabilidad. Desde el uso generalizado de las 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 suele ser inestable en cabeceo, balanceo y guiñada. Las estabilidades de cabeceo y guiñada de los diseños convencionales de alas fijas requieren estabilizadores horizontales y verticales , [44] [45] que actúan de manera similar a las plumas de una flecha. [46] Estas superficies estabilizadoras permiten el equilibrio de las fuerzas aerodinámicas y estabilizan la dinámica de vuelo de cabeceo y guiñada. [44] [45] Generalmente están montados en la sección de cola ( empenaje ), aunque en el diseño canard , el ala trasera principal reemplaza al plano delantero canard como estabilizador de cabeceo. Los aviones de ala tándem y sin cola se basan en la misma regla general para lograr estabilidad, siendo la superficie de popa la estabilizadora.

Un ala giratoria suele ser inestable en guiñada y requiere un estabilizador vertical.

Un globo suele ser muy estable en cabeceo y balanceo debido a la forma en que se cuelga la carga útil debajo del centro de sustentación.

Control

Las superficies de control de vuelo permiten al piloto controlar la actitud de vuelo de una aeronave y normalmente son parte del ala o están montadas o integradas en la superficie estabilizadora asociada. Su desarrollo fue un avance crítico en la historia de los aviones, que hasta ese momento habían sido incontrolables en vuelo.

Los ingenieros aeroespaciales desarrollan sistemas de control para la orientación (actitud) de un vehículo respecto de su centro de masa . Los sistemas de control incluyen actuadores, que ejercen fuerzas en varias direcciones y generan fuerzas o momentos de rotación alrededor del centro aerodinámico de la aeronave y, por lo tanto, hacen girar la aeronave en cabeceo, alabeo o guiñada. Por ejemplo, un momento de cabeceo es una fuerza vertical aplicada a una distancia hacia adelante o hacia atrás del centro aerodinámico de la aeronave, lo que hace que la aeronave se incline hacia arriba o hacia abajo. En ocasiones, los sistemas de control también se utilizan para aumentar o disminuir la resistencia, por ejemplo, para reducir la velocidad del avión a una velocidad segura para el aterrizaje.

Las dos fuerzas aerodinámicas principales que actúan sobre cualquier avión son la sustentación que lo sostiene en el aire y la resistencia que se opone a su movimiento. También se pueden utilizar superficies de control u otras técnicas para afectar estas fuerzas directamente, sin inducir ninguna rotación.

Impacto medioambiental

Los aviones permiten viajes de larga distancia y alta velocidad y, en algunas circunstancias, pueden ser un modo de transporte más eficiente en cuanto a combustible . Sin embargo, las aeronaves tienen impactos ambientales y climáticos más allá de las consideraciones de eficiencia de combustible . También son relativamente ruidosos en comparación con otras formas de viaje y los aviones a gran altitud generan estelas de vapor , que según la evidencia experimental pueden alterar los patrones climáticos .

Usos para aviones

Los aviones se producen en varios tipos diferentes optimizados para diversos usos; aviones militares , que incluyen no sólo los tipos de combate sino muchos tipos de aviones de apoyo, y aviones civiles , que incluyen todos los tipos no militares, experimentales y modelo.

Militar

Boeing B-17E en vuelo

Una aeronave militar es cualquier aeronave operada por un servicio armado legal o insurreccional de cualquier tipo. [47] Los aviones militares pueden ser de combate o no de combate:

La mayoría de los aviones militares tienen motores más pesados ​​que el aire. Otros tipos, como planeadores y globos, también se han utilizado como aviones militares; por ejemplo, se utilizaron globos para observación durante la Guerra Civil estadounidense y la Primera Guerra Mundial , y durante la Segunda Guerra Mundial se utilizaron planeadores militares para desembarcar tropas.

Civil

Helicóptero Agusta A109 del servicio de salvamento aéreo suizo

Los aviones civiles se dividen en tipos comerciales y generales , aunque existen algunas superposiciones.

Los aviones comerciales incluyen tipos diseñados para vuelos regulares y chárter de aerolíneas, que transportan pasajeros, correo y otras cargas . Los tipos más grandes de transporte de pasajeros 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 comodín que abarca otros tipos de uso privado (donde el piloto no recibe pago por el tiempo o los gastos) y uso comercial, e involucra una amplia gama de tipos de aeronaves, como aviones de negocios (bizjets) , entrenadores , construidos en casa , planeadores , pájaros de guerra y globos aerostáticos , por nombrar algunos. La gran mayoría de los aviones actuales son del tipo de aviación general.

Experimental

Una aeronave experimental es aquella que no ha sido completamente probada en vuelo, o que porta un Certificado de Aeronavegabilidad Especial , llamado Certificado Experimental en el lenguaje estadounidense. Esto a menudo implica que la aeronave está probando nuevas tecnologías aeroespaciales, aunque el término también se refiere a aeronaves construidas por aficionados y en kits, muchas de las cuales se basan en diseños probados.

Un modelo de avión que pesa seis gramos.

Modelo

Un modelo de avión es un pequeño tipo no tripulado hecho para volar por diversión, para exhibición estática, para investigación aerodinámica o para otros fines. Un modelo a escala es una réplica de algún diseño más grande.

Ver también

Liza

Temas

Referencias

  1. ^ "Aeronave: defina aeronave en Dictionary.com". Diccionario.com . Archivado desde el original el 28 de marzo de 2015 . Consultado el 1 de abril de 2015 .
  2. ^ "Diferentes tipos y tipos de aeronaves". Wingsoverkansas.com . Archivado desde el original el 21 de noviembre de 2016.
  3. ^ Patente estadounidense 467069 Archivada el 23 de febrero de 2014 en Wayback Machine "Aeronave" en referencia a un aerostato/helicóptero compuesto.
  4. ^ Ezekiel Airship (1902) wright-brothers.org Archivado el 3 de diciembre de 2013 en Wayback Machine altereddimensions.net Archivado el 22 de febrero de 2014 en Wayback Machine "dirigible", en referencia a un avión HTA.
  5. ^ The Bridgeport Herald, 18 de agosto de 1901 Archivado el 3 de agosto de 2013 en Wayback Machine - "barco aéreo" en referencia al avión de Whitehead.
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  8. ^ George Griffith, El ángel de la Revolución, 1893 Archivado el 22 de febrero de 2014 en Wayback Machine  : "dirigible", "embarcación" que se refiere a un helicóptero compuesto VTOL (no queda claro en la referencia si podría ser un híbrido de aerostato).
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