El control de la trayectoria en un aeroplano

¡Hola lectores! ¿Como os va este domingo? Seguro que genial. Hoy vamos a hablar de como controlamos la actitud en un aeroplano.

Cuando hablamos de controlar la trayectoria de un avión hablamos de hacerlo mediante el cambio en su actitud y velocidad y esto se consigue actuando sobre los tres ejes sobre los que se mueve el avión y sobre el motor o motores. Los tres ejes parten del centro de gravedad de la aeronave, que desde donde se mueve, y estos tres ejes son el vertical, sobre el que realizamos el movimiento de guiñada (Movimiento de izquierda a derecha) a través del timón de dirección que se encuentra en la parte vertical de la cola, el eje longitudinal que recorre el avión de alante hacia atrás y sobre el que se realiza el movimiento de alabeo a través de los alerones, las superficies de control que están en los extremos de las alas que se mueven arriba y abajo y el eje transversal que recorre el avión de punta a punta de las alas, sobre el que se realiza el movimiento de cabeceo (Morro arriba y morro abajo) con el timón de profundidad que se encuentra en la parte horizontal de la cola. Luego a parte tenemos el motor con el que podremos jugar con su empuje.

Imagen mostrando los ejes del avión y el movimiento alrededor de ellos

Pero seguro que os preguntais como se utiliza todo esto para controlar el avión. Seguro que sabeis conducir un coche, ¿Que fácil es, verdad? Si tu quieres girar a la derecha sólo tienes que mover el volante a la derecha y si queremos acelerar únicamente tenemos que meter motor, ¿Que por qué digo que es tan fácil? Porque mientras cada control en un coche actúa de manera independiente modificando sólo un parámetro de la trayectoria, el avión para cualquier cambio en su trayectoria requerirá que actuemos sobre varios controles, por ejemplo, si queremos virar a la derecha, deberemos alabear primero a la derecha, meter timón a la derecha intentando pisar la bola (Compensar la guiñada adversa para realizar un viraje coordinado, guiñando hacia el lado que se desplace la bola del coordinador de giro) y meter un poquito de motor para que no caiga la velocidad, o si queremos acelerar deberemos meter motor y picar, ¿Por qué? Porque si sólo metemos motor el avión acelerara un poco y comenzará a ascender, decelerando el avión a continuación.

Gobernar un avión supone en resumen romper el equilibrio en el que se encuentre cambiando su trayectoria y administrando su energía potencial y cinética, jugando con estas dos, por ejemplo si queremos bajar cortaremos motor y picaremos lo necesario manteniendo la velocidad y si queremos subir lo contrario.

Bueno, primero disculpadme por favor por sacar el artículo tarde pero veréis que resume mucho como se controla un avión y como en los anteriores desarrollaremos los conceptos que no hemos podido desarrollar en otros post. ¡Buenos vuelos!

La capa límite

¡Hola lectores! ¿Cómo estáis? ¿Está siendo un buen y aeronáutico fin de semana? Pues si no lo está siendo lo será ahora, porque hoy vamos a hablar de la CAPA LÍMITE, y no, no es el título de una película.

¿Y entonces esto que es? Pues es lo que sostiene a una aeronave en el aire y exactamente podríamos definirlo como una capa de aire comprimido perturbado por el ala y que envuelve al extradós de la misma (Su parte de arriba).

Cuando el ala corta el viento, las moléculas de aire que chocan con su superficie y discurren por el extradós hacia atrás son frenadas casi hasta detenerse, moviéndose hasta la parte trasera del ala muy despacio, luego, encima de estas moléculas que discurren por la superficie se forma una segunda "capa" de moléculas que si bien no entran en contacto directo con el ala, son frenadas por la primera capa, pero menos de lo que lo hace la superficie, por lo que discurren más rápido que las primeras moléculas. Tras la segunda capa, se forma una tercera que va mas rápido que la segunda, luego una cuarta y así hasta que llega una capa cuya velocidad no se ve perturbada, y cuyas moléculas no se ven alteradas por el paso del ala, pues bien, desde la primera capa de moléculas que fricciona directamente con el ala, hasta las moléculas inalteradas, esa capa de aire que rodea al extradós se denomina capa límite y se mantiene pegada al ala debido al efecto Coanda que la wikipedia define como "La propiedad física en la cual un fluido tiende a ser atraído por una superficie vecina a su trayectoria".

La capa límite, como cualquier fluido, puede discurrir en dos regímenes distintos, laminar en el cual las  distintas capas que componente el fluido se encuentra bien definidas y turbulento, que las capas se mezclan entre sí. La capa límite siempre fluirá primero de manera laminar para luego convertirse, tras el punto de transición, en turbulenta y dependiendo del ángulo de ataque, cuanto mayor sea, más adelantado se encontrará el punto de transición, por lo tanto una mayor parte de la capa límite será turbulenta y mejor sujetará el ala (Cuanto más turbulenta sea la capa límite mayor será la sustentación). Pero llegará un momento en que la turbulencia será tal, que el flujo llegará un punto que invertirá su sentido de marcha, provocando la separación de la capa límite y la peligrosa pérdida, haciendo que el ala caiga. (Tranquilos que dedicaremos un post a la pérdida y a a su amiga más peligrosa la barrena).

Imagen que ilustra el flujo laminar y el flujo turbulento de la capa límite

Para retrasar la separación de la capa límite y permitir volar el avión a menor velicidad se emplean dispisitivos sustentadores tales como slats, slots y flaps (También hablaremos de esto).

Pues por hoy esto es todo, espero que os haya gustado y ¡Que tengáis buenos vuelos!