RODRIGO MARTINEZ MARTINEZRODRIGO MARTINEZ MARTINEZ

JAVIER RAMIREZJAVIER RAMIREZ

DIEGO HERNANDEZDIEGO HERNANDEZ

RONALD BASTIDAS RONALD BASTIDAS

MIGUEL CUEROMIGUEL CUERO

MAICOL TOCUAMAICOL TOCUA

903903

Se entiende por aviación el Se entiende por aviación el desplazamiento controlado a través desplazamiento controlado a través del aire de aparatos que usan para del aire de aparatos que usan para desarrollar su vuelo la fuerza desarrollar su vuelo la fuerza sustentadora de superficies fijas o sustentadora de superficies fijas o móviles, frecuentemente auxiliados móviles, frecuentemente auxiliados por medios mecánicos como aviones y por medios mecánicos como aviones y helicópteros o sin componentes helicópteros o sin componentes mecánicos como los planeadores.mecánicos como los planeadores.

Leonardo da Leonardo da VinciVinci estudió hacia estudió hacia 15001500 los principios los principios básicos del vuelo mediante la observación de las básicos del vuelo mediante la observación de las aves, y construyó varios ingenios que debían aves, y construyó varios ingenios que debían permitirle volar utilizando únicamente su propia permitirle volar utilizando únicamente su propia fuerza muscular.fuerza muscular.

Un avance significativo en los intentos de Un avance significativo en los intentos de remontarse a los aires lo consiguieron en remontarse a los aires lo consiguieron en FranciaFrancia los los hermanos Montgolfierhermanos Montgolfier, quienes buscando una , quienes buscando una forma de elevarse en el aire observaron que el forma de elevarse en el aire observaron que el humo de las fogatas siempre ascendía, entonces humo de las fogatas siempre ascendía, entonces dedujeron que si podían atrapar una gran cantidad dedujeron que si podían atrapar una gran cantidad de humo lograrían volar. de humo lograrían volar.

Un paso importante en la aviación lo dieron Un paso importante en la aviación lo dieron los los hermanoshermanos Wright Wright en los en los Estados UnidosEstados Unidos, , cuando cuando Orville WrightOrville Wright realizó su primer realizó su primer vuelo el 17 de diciembre de 1903, vuelo el 17 de diciembre de 1903, planeando durante 12 segundos en el aire. planeando durante 12 segundos en el aire. Los Wright habían diseñado un aparato que Los Wright habían diseñado un aparato que introdujo la posibilidad de ser controlado introdujo la posibilidad de ser controlado durante el vuelo, una gran innovación. Sin durante el vuelo, una gran innovación. Sin embargo, su diseño no era adecuado para embargo, su diseño no era adecuado para que pudiese volar por sí solo, ya que que pudiese volar por sí solo, ya que necesitaba ayuda externa para iniciar el necesitaba ayuda externa para iniciar el vuelo, y no era capaz de mantener la vuelo, y no era capaz de mantener la sustentación. sustentación.

                                               

En base al uso de los aviones y helicópteros, En base al uso de los aviones y helicópteros, la aviación civil se divide habitualmente en la aviación civil se divide habitualmente en dos grandes grupos:dos grandes grupos:

Aviación general Aviación general Aviación comercialAviación comercial

                

consiste en las compañías aéreas, ya consiste en las compañías aéreas, ya sean éstas grandes o pequeñas, sean éstas grandes o pequeñas, dedicadas al transporte aéreo de dedicadas al transporte aéreo de mercancías, así como en las empresas de mercancías, así como en las empresas de aero-taxi.aero-taxi.

La aviación general y la aviación La aviación general y la aviación comercial se agrupan a su vez comercial se agrupan a su vez bajo el término de aviación civil, bajo el término de aviación civil, en contrapartida con la aviación en contrapartida con la aviación militar.militar.

Las Las Fuerzas ArmadasFuerzas Armadas son los son los usuarios de la aviación militar, usuarios de la aviación militar, bien a través de organizaciones bien a través de organizaciones independientes especializadas independientes especializadas como la como la fuerza aéreafuerza aérea o bien o bien mediante servicios integrados en mediante servicios integrados en otras ramas no estrictamente otras ramas no estrictamente aeronáuticas, como la aeronáuticas, como la aviación navalaviación naval o la aviación o la aviación agregada a las fuerzas terrestres.agregada a las fuerzas terrestres.

Independientemente de Independientemente de su tamaño y potencia, su tamaño y potencia, todos los aviones están todos los aviones están formados por las formados por las siguientes partes siguientes partes principales:principales:

Fuselaje Fuselaje Alas Alas Cola Cola Motor Motor Tren de aterrizaje Tren de aterrizaje

FuselajeFuselaje..

Tiene que ser, necesariamente, Tiene que ser, necesariamente, aerodinámico para que ofrezca la aerodinámico para que ofrezca la menor resistencia al aire. Esta es la menor resistencia al aire. Esta es la parte donde se acomoda la tripulación, parte donde se acomoda la tripulación, el pasaje y la carga. En la parte frontal el pasaje y la carga. En la parte frontal del fuselaje se encuentra situada la del fuselaje se encuentra situada la cabina del piloto y el copiloto, con los cabina del piloto y el copiloto, con los correspondientes mandos para el correspondientes mandos para el vuelo y los instrumentos de vuelo y los instrumentos de navegación navegación

AlasAlas. . Constituyen la parte estructural Constituyen la parte estructural

donde se crea donde se crea fundamentalmente la fundamentalmente la sustentación que permite volar sustentación que permite volar al avión. En los aviones que al avión. En los aviones que poseen más de un motor, estos poseen más de un motor, estos se encuentran situados en las se encuentran situados en las alas y en el caso que sean de alas y en el caso que sean de reacción también pueden ir reacción también pueden ir colocados en la cola. Además, en colocados en la cola. Además, en las alas están ubicados los las alas están ubicados los tanques principales donde se tanques principales donde se deposita el combustible que deposita el combustible que consumen los motores del avión.consumen los motores del avión.

MotorMotor.. Excepto los planeadores, el Excepto los planeadores, el

resto de los aviones necesitan resto de los aviones necesitan de uno o varios motores que lo de uno o varios motores que lo impulsen para poder volar. De impulsen para poder volar. De acuerdo con su tamaño, los acuerdo con su tamaño, los aviones pueden tener la aviones pueden tener la siguiente cantidad de motores:siguiente cantidad de motores:

Uno (monomotor) Uno (monomotor) Dos (bimotor) Dos (bimotor) Tres (trimotor) Tres (trimotor) Cuatro (cuatrimotor o Cuatro (cuatrimotor o

tetramotor) tetramotor) Seis (hexamotor).Seis (hexamotor).

Tren de aterrizajeTren de aterrizaje. . Es el mecanismo al cual se fijan las ruedas Es el mecanismo al cual se fijan las ruedas

del avión. Los aviones pequeños suelen del avión. Los aviones pequeños suelen tener solamente tres ruedas, una debajo de tener solamente tres ruedas, una debajo de cada ala y otra en el morro o nariz. En cada ala y otra en el morro o nariz. En modelos de aviones antiguos o en los modelos de aviones antiguos o en los destinados a realizar acrobacia aérea, esa destinados a realizar acrobacia aérea, esa tercera rueda se encuentra situada en la tercera rueda se encuentra situada en la cola. En el primer caso la configuración se cola. En el primer caso la configuración se denomina “triciclo” y mantiene todo el denomina “triciclo” y mantiene todo el fuselaje del avión levantado al mismo nivel fuselaje del avión levantado al mismo nivel sobre el suelo cuando se encuentra en sobre el suelo cuando se encuentra en tierra. En los aviones que tienen la rueda tierra. En los aviones que tienen la rueda atrás, llamada también “patín de cola”, el atrás, llamada también “patín de cola”, el morro o nariz se mantiene siempre más morro o nariz se mantiene siempre más levantado que la cola cuando el avión se levantado que la cola cuando el avión se encuentra en tierra.encuentra en tierra.

FUERZAS QUE ACTÚAN SOBRE FUERZAS QUE ACTÚAN SOBRE EL AVIÓN EN VUELOEL AVIÓN EN VUELO

Sobre un avión en vuelo actúan cuatro fuerzas fundamentales:Sobre un avión en vuelo actúan cuatro fuerzas fundamentales: Levantamiento o sustentación (L) (Lift) Levantamiento o sustentación (L) (Lift) Peso (W) (Weight) Peso (W) (Weight) Resistencia (D) (Drag) Resistencia (D) (Drag) Empuje (T) (Thrust)Empuje (T) (Thrust)

Levantamiento o sustentaciónLevantamiento o sustentación (L). (L).

Es la fuerza de ascensión que permite Es la fuerza de ascensión que permite al avión mantenerse en el aire. El al avión mantenerse en el aire. El levantamiento o sustentación se crea levantamiento o sustentación se crea principalmente en las alas, la cola y, principalmente en las alas, la cola y, en menor cuantía, en el fuselaje o en menor cuantía, en el fuselaje o estructura. Para que el avión pueda estructura. Para que el avión pueda volar la fuerza de sustentación debe volar la fuerza de sustentación debe igualar a su peso (L=W), igualar a su peso (L=W), contrarrestando así la fuerza de contrarrestando así la fuerza de gravedad gravedad

PesoPeso (W). (W).

Es el resultado de la fuerza de atracción Es el resultado de la fuerza de atracción que ejerce la gravedad sobre todos los que ejerce la gravedad sobre todos los cuerpos situados sobre la superficie de la cuerpos situados sobre la superficie de la tierra, atrayéndolos hacia su centro. La tierra, atrayéndolos hacia su centro. La fuerza de gravedad se opone al fuerza de gravedad se opone al levantamiento o sustentación en el avión, levantamiento o sustentación en el avión, tanto en tierra como durante el vuelo.tanto en tierra como durante el vuelo.

Fuerza de empuje o tracciónFuerza de empuje o tracción (T). (T).

La proporciona el motor (o motores) del avión La proporciona el motor (o motores) del avión por medio de la hélice o por reacción a chorro. por medio de la hélice o por reacción a chorro. La fuerza de empuje permite al avión moverse La fuerza de empuje permite al avión moverse a través de la masa de aire y es opuesta a la a través de la masa de aire y es opuesta a la fuerza de resistencia. Para que el avión pueda fuerza de resistencia. Para que el avión pueda mantenerse en vuelo la fuerza de empuje mantenerse en vuelo la fuerza de empuje debe igualar a la fuerza de resistencia que se debe igualar a la fuerza de resistencia que se opone a su movimiento (T=D).opone a su movimiento (T=D).

ResistenciaResistencia (D). (D).

Es la fuerza que se opone al movimiento de Es la fuerza que se opone al movimiento de los objetos sumergidos en un fluido. Desde los objetos sumergidos en un fluido. Desde el punto de vista físico, tanto el agua como el punto de vista físico, tanto el agua como los gases se consideran fluidos. De manera los gases se consideran fluidos. De manera que el aire, al ser un gas, se considera que el aire, al ser un gas, se considera también un fluido. La resistencia también un fluido. La resistencia aerodinámica, que se opone al aerodinámica, que se opone al desplazamiento de los objetos cuando se desplazamiento de los objetos cuando se desplazan a través de los fluidos, la produce desplazan a través de los fluidos, la produce la fricción y depende, en mayor o menor la fricción y depende, en mayor o menor grado, de la forma y rugosidad que posea la grado, de la forma y rugosidad que posea la superficie del objeto, así como de la superficie del objeto, así como de la densidad que posea el propio fluido. densidad que posea el propio fluido.

CÓMO SE CREA LA CÓMO SE CREA LA SUSTENTACIÓN SUSTENTACIÓN

La sustentación que mantiene al avión en el La sustentación que mantiene al avión en el aire sólo se puede crear en presencia de un aire sólo se puede crear en presencia de un fluido, es decir, de la masa de aire que existe fluido, es decir, de la masa de aire que existe dentro de la atmósfera terrestre. Ni la dentro de la atmósfera terrestre. Ni la sustentación ni la resistencia se producen en sustentación ni la resistencia se producen en el vacío. Por esa razón las naves espaciales el vacío. Por esa razón las naves espaciales no necesitan alas para moverse en el espacio no necesitan alas para moverse en el espacio exterior donde no hay aire, con excepción de exterior donde no hay aire, con excepción de los transbordadores que sí la necesitan para los transbordadores que sí la necesitan para maniobrar a partir del momento que maniobrar a partir del momento que reingresan en la atmósfera terrestre y poder reingresan en la atmósfera terrestre y poder después aterrizar.después aterrizar.

Teoría de BernoulliTeoría de Bernoulli

La teoría del científico suizo Daniel La teoría del científico suizo Daniel Bernoulli (1700-1782), constituye una Bernoulli (1700-1782), constituye una ayuda fundamental para comprender ayuda fundamental para comprender la mecánica del movimiento de los la mecánica del movimiento de los fluidos. Para explicar la creación de la fluidos. Para explicar la creación de la fuerza de levantamiento o fuerza de levantamiento o sustentación, Bernoulli relaciona el sustentación, Bernoulli relaciona el aumento de la velocidad del flujo del aumento de la velocidad del flujo del fluido con la disminución de presión y fluido con la disminución de presión y viceversa.viceversa.

REPRESENTACIONREPRESENTACION

Representación gráfica de la teoría de Bernoulli. El flujo de Representación gráfica de la teoría de Bernoulli. El flujo de partículas de la masa de aire al chocar contra el borde de partículas de la masa de aire al chocar contra el borde de ataque del ala de un avión, se bifurca y toma dos caminos: (A) ataque del ala de un avión, se bifurca y toma dos caminos: (A) un camino más largo, por encima de la superficie curva del un camino más largo, por encima de la superficie curva del plano aerodinámico y otro camino más corto (B), por debajo. plano aerodinámico y otro camino más corto (B), por debajo. En la parte superior se crea un área de baja presión que En la parte superior se crea un área de baja presión que succiona hacia arriba venciendo, en el acaso del ala, la succiona hacia arriba venciendo, en el acaso del ala, la resistencia que opone la fuerza de gravedad. resistencia que opone la fuerza de gravedad.

REPRESENTACIONREPRESENTACION Representación gráfica de la teoría de Newton: Representación gráfica de la teoría de Newton:

(A) Disparo de perdigones. (B) Impacto en el (A) Disparo de perdigones. (B) Impacto en el fondo de un plato o disco irrompible. (C) La fondo de un plato o disco irrompible. (C) La velocidad que transfieren los perdigones al velocidad que transfieren los perdigones al plato o disco hace que éste se eleve. (D) Los plato o disco hace que éste se eleve. (D) Los perdigones rebotan y caen después del perdigones rebotan y caen después del impacto. impacto.

EJES SOBRE LOS QUE SE MUEVE EJES SOBRE LOS QUE SE MUEVE EL AVIÓNEL AVIÓN

Un avión es en sí un cuerpo tridimensional, por lo que para Un avión es en sí un cuerpo tridimensional, por lo que para moverse en el aire se vale de tres ejes o líneas imaginarias.moverse en el aire se vale de tres ejes o líneas imaginarias.

Eje “X” o longitudinalEje “X” o longitudinal.. Comienza en el morro o nariz del avión Comienza en el morro o nariz del avión y se extiende a través de todo el fuselaje hasta llegar a la y se extiende a través de todo el fuselaje hasta llegar a la cola. El movimiento del avión sobre el eje “X” se denomina cola. El movimiento del avión sobre el eje “X” se denomina “alabeo o balanceo” y se controla por medio de los alerones.“alabeo o balanceo” y se controla por medio de los alerones.

Eje “Y” o lateralEje “Y” o lateral.. Se extiende a todo lo largo de la Se extiende a todo lo largo de la envergadura de las alas, es decir, de una punta a la otra. El envergadura de las alas, es decir, de una punta a la otra. El movimiento sobre el eje “Y” se denomina “cabeceo” y para movimiento sobre el eje “Y” se denomina “cabeceo” y para controlarlo se utiliza el timón de profundidad o elevadores, controlarlo se utiliza el timón de profundidad o elevadores, situados en la cola del avión.situados en la cola del avión.

Eje “Z” o verticalEje “Z” o vertical.. Atraviesa la mitad del fuselaje. El Atraviesa la mitad del fuselaje. El movimiento sobre el eje vertical se denomina “guiñada” y se movimiento sobre el eje vertical se denomina “guiñada” y se controla por medio del timón de cola o dirección, situado controla por medio del timón de cola o dirección, situado también en la cola del avión. también en la cola del avión.

SUPERFICIES FLEXIBLES DE SUPERFICIES FLEXIBLES DE CONTROL CONTROL

Los aviones poseen, como mínimo, cuatro superficies flexibles Los aviones poseen, como mínimo, cuatro superficies flexibles o movibles exteriores que le permiten despegar y aterrizar, o movibles exteriores que le permiten despegar y aterrizar, mantenerse en el aire y cambiar el rumbo. Dos de esas mantenerse en el aire y cambiar el rumbo. Dos de esas superficies son los alerones y los flaps, situados en las alas; superficies son los alerones y los flaps, situados en las alas; las otras dos son, el timón de dirección (o timón de cola) y el las otras dos son, el timón de dirección (o timón de cola) y el timón de profundidad (o elevadores), ambas situadas en la timón de profundidad (o elevadores), ambas situadas en la cola.cola.

El movimiento o control de las superficies flexibles lo realiza El movimiento o control de las superficies flexibles lo realiza el piloto desde la cabina empleando dos dispositivos:el piloto desde la cabina empleando dos dispositivos:

TimónTimón, (sustituido en algunos aviones por una palanca o , (sustituido en algunos aviones por una palanca o bastón) bastón)

Pedales de freno Pedales de freno

SUPERFICIES FLEXIBLES DE LAS SUPERFICIES FLEXIBLES DE LAS ALAS ALAS

En las alas del avión se encuentran situadas En las alas del avión se encuentran situadas varias superficies flexibles, siendo las dos varias superficies flexibles, siendo las dos principales los alerones y los flaps. principales los alerones y los flaps.

Superficies flexibles principales situadas en las alas de los aviones

AleronesAlerones. . Ailerons) Se encuentran situados Ailerons) Se encuentran situados

en el borde trasero de ambas en el borde trasero de ambas alas, cerca de las puntas. Su alas, cerca de las puntas. Su función es inclinar el avión en función es inclinar el avión en torno a su eje longitudinal “X”, torno a su eje longitudinal “X”, con el fin de levantar un ala más con el fin de levantar un ala más que la otra, sobre todo al hacer que la otra, sobre todo al hacer un giro para cambiar la un giro para cambiar la dirección. Esta inclinación la dirección. Esta inclinación la ejecuta el piloto haciendo girar ejecuta el piloto haciendo girar el timón o la palanca hacia la el timón o la palanca hacia la derecha o la izquierda, según se derecha o la izquierda, según se quiera inclinar las alas en un quiera inclinar las alas en un sentido o en otro. Los alerones sentido o en otro. Los alerones se mueven en sentido opuesto, se mueven en sentido opuesto, es decir, cuando uno sube el otro es decir, cuando uno sube el otro baja. baja.

FlapsFlaps. (o Wing Flaps) . (o Wing Flaps) Forman parte del borde trasero Forman parte del borde trasero

de las alas. En los aviones de las alas. En los aviones pequeños los flaps suben y pequeños los flaps suben y bajan de forma mecánica bajan de forma mecánica mediante una palanca que mediante una palanca que acciona manualmente el piloto. acciona manualmente el piloto. En los de mayor tamaño y En los de mayor tamaño y velocidad resulta velocidad resulta prácticamente imposible mover prácticamente imposible mover las superficies flexibles a mano. las superficies flexibles a mano. Por esa razón en esos aviones Por esa razón en esos aviones una pequeña palanca una pequeña palanca graduada, situada a la derecha graduada, situada a la derecha del piloto, junto a los del piloto, junto a los aceleradores de los motores aceleradores de los motores está destinada a accionar el está destinada a accionar el sistema hidráulico que se sistema hidráulico que se encargan de moverlos. encargan de moverlos.

REPRESENTACIONREPRESENTACION

Sección transversal de un ala: (A) Flap recogido. (B) Flap  parcialmente desplegado hacia abajo.

SlatsSlats. . Son superficies flexibles Son superficies flexibles

aerodinámicas auxiliares aerodinámicas auxiliares situadas en el borde delantero situadas en el borde delantero o de ataque del ala, que o de ataque del ala, que funcionan automáticamente en funcionan automáticamente en algunos aviones o controlados algunos aviones o controlados por el piloto en otros. La por el piloto en otros. La función de los slats, al igual función de los slats, al igual que los flaps, es alterar que los flaps, es alterar momentáneamente la forma momentáneamente la forma del ala durante el despegue y del ala durante el despegue y el aterrizaje para aumentar la el aterrizaje para aumentar la sustentación, además de sustentación, además de facilitar el control del facilitar el control del movimiento lateral del avión.  movimiento lateral del avión. 

REPRESENTACIONREPRESENTACION

Slat colocado en el borde de ataque del ala

SpoilersSpoilers. . Los spoilers o frenos de aire Los spoilers o frenos de aire

son también superficies son también superficies flexibles consistentes en dos flexibles consistentes en dos tiras de metal colocadas tiras de metal colocadas sobre la superficie superior sobre la superficie superior de cada ala. El piloto puede de cada ala. El piloto puede levantar cada spoiler de levantar cada spoiler de forma independiente forma independiente durante el vuelo para durante el vuelo para controlar el movimiento controlar el movimiento lateral del avión o hacerlos lateral del avión o hacerlos funcionar de forma conjunta, funcionar de forma conjunta, para que actúen como para que actúen como frenos de aire, una vez que frenos de aire, una vez que el avión aterriza. el avión aterriza.

REPRESENTACIONREPRESENTACION

Spoiler desplegado sobre la superficie

SlotsSlots. .

Los slots son ranuras Los slots son ranuras situadas cerca del borde situadas cerca del borde de las alas que dejan de las alas que dejan pasar el flujo de aire pasar el flujo de aire cuando ésta cambia el cuando ésta cambia el ángulo de ataque. Su ángulo de ataque. Su función es reducir función es reducir también las turbulencias también las turbulencias que provocan durante el que provocan durante el vuelo los remolinos que vuelo los remolinos que se generan sobre la se generan sobre la superficie del ala. superficie del ala.

SUPERFICIES FLEXIBLES DE LA SUPERFICIES FLEXIBLES DE LA COLA COLA

En la cola del avión se encuentran situadas las En la cola del avión se encuentran situadas las siguientes superficies flexibles:siguientes superficies flexibles:

Timón de profundidad (o elevadores) Timón de profundidad (o elevadores) Timón de dirección (o timón de cola) Timón de dirección (o timón de cola)

Timón de profundidad o Timón de profundidad o elevadoreselevadores. .

Son superficies flexibles ubicadas en Son superficies flexibles ubicadas en la parte trasera de los estabilizadores la parte trasera de los estabilizadores horizontales de la cola. La función de horizontales de la cola. La función de los elevadores es hacer rotar el avión los elevadores es hacer rotar el avión en torno a su eje lateral “Y”, en torno a su eje lateral “Y”, permitiendo el despegue y el permitiendo el despegue y el aterrizaje, así como ascender y aterrizaje, así como ascender y descender una vez que se encuentra descender una vez que se encuentra en el aire. Los dos elevadores se en el aire. Los dos elevadores se mueven simultáneamente hacia arriba mueven simultáneamente hacia arriba o hacia abajo cuando el piloto mueve o hacia abajo cuando el piloto mueve el timón, o en su lugar la palanca o el timón, o en su lugar la palanca o bastón, hacia atrás o hacia delante.bastón, hacia atrás o hacia delante.

Timón de cola o de direcciónTimón de cola o de dirección. .

Esta superficie flexible situada Esta superficie flexible situada detrás del estabilizador vertical de detrás del estabilizador vertical de la cola sirve para mantener o variar la cola sirve para mantener o variar la dirección o rumbo trazado. Su la dirección o rumbo trazado. Su movimiento hacia los lados hace movimiento hacia los lados hace girar al avión sobre su eje vertical girar al avión sobre su eje vertical “Z”. Ese movimiento lo realiza el “Z”. Ese movimiento lo realiza el piloto oprimiendo la parte inferior piloto oprimiendo la parte inferior de uno u otro pedal, según se de uno u otro pedal, según se desee cambiar el rumbo a la desee cambiar el rumbo a la derecha o la izquierda.derecha o la izquierda.