Viscosidad
Un fluido es una sustancia que continuamente se deforma, pensemos en el agua que adopta la forma de recipiente en el que es vertido. Pues bien, la viscosidad es una resistencia al movimiento de un fluido cuando se le aplica un fuerza. El esfuerzo consiste en considerar que el aire tiene viscosidad. La mayor dificultad para comprenderlo es que el aire es invisible y no se ve como se deforma al moverse.
Pues sí, el aire la tiene y es tan sólo 6 veces menor que la del agua. Cuando un barco avanza por el mar, se puede observar fácilmente que ese avance desplaza algo de agua, normalmente generando pequeñas olas. Lo mismo ocurre cuando un avión vuela, solo que en vez de desplazar el agua de abajo desplaza el aire que la rodea por arriba y abajo.
Sustentación
Esta es la clave, el porque del vuelo de los aviones.
La sustentación es la fuerza perpendicular a la dirección de un fluido que este produce sobre un cuerpo al pasar a cierta velocidad. En nuestro caso, el paso del aire a cierta velocidad por el ala, produce una fuerza perpendicular a la dirección del aire. Si esta fuerza es superior al peso, el avión se elevará, si es inferior descenderá.
El porque se produce esa fuerza es tambien sencillo de entender. Gracias al Principio de Bernuilli sabemos que, en condiciones ideales etc., el aire que pasa por la parte superior del ala aumentará su velocidad respecto al que pasa por la parte inferior del ala, de forma que se vuelvan a encontrar a la vez cuando el ala haya pasado. Esto se debe a que el ala suele tener una sección (llamada perfil) mas curva por arriba y recta por abajo. Como tiene que ir más rápido puesto que la parte más curva implica mayor recorrido, la presión que ejerce sobre la parte superior del ala es menor que el aire que pasa por debajo. Esa diferencia de presión es la sustentación.
Además de la entrada en Wikipedia de rigor este enlace también explica la sustención:
Así funciona el avión
Existen otras explicaciones del mismo efecto, pero esta es la más difundida.
Resistencia Aerodinámica
La resistencia aerodinámica o resitencia a secas (en inglés "drag") es la suma de fuerzas que se oponen al avance del avión en el aire.
Se puede dividir en resistencia parásita e inducida.
La resistencia parásita toda aquella que no tiene que ver con la sustentación. Aquí encontramos:
Resistencia de fricción, debida a la viscosidad del aire. En la fase de diseño podemos minizarla reducciedo las superficies expluestas (alas y fuselaje más pequeño) o usando superficies que presenten menor fricción al aire (los entelados de plástico modernos son una buena opción)
Resistencia de estela. Provocada por la forma de las superficies. Aquí es donde el concepto de "superficie aerodinámica" interviene. Se puede reducir redondeando los planos, estrechando el espesor y direccionadolos en dirección al avance. Un perfil de 30 mm de espesor tendrá menor resistencia que el mismo perfil con 50 mm., asi como un brazo de arriostamiento de un ala, producirá menos resistencia si está 30º respecto a la dirección del avión que si es perpendicular a esta.
Resistencia de capa límite. Se produce por la influencia del aumento de presión del aire de un objeto del avión sobre la zona de aumento de presión del aire de otro objeto cercano. Es decir, ambos aumentos de presión coinciden y provocan una resistencia.
Resistencias adicionales. Las producidas por todos los pequeños objetos en contacto con el aire como por ejemplo los brazos de los servos.
La resistencia inducida es la que produce el perfil al generar sustentación. Es un valor más o menos fijo para un perfil determinado a un ángulo de ataque dado. La única forma de reducirla, una vez definido el perfil es modificar el ángulo de ataque o aumentar la velocidad.
Un fluido es una sustancia que continuamente se deforma, pensemos en el agua que adopta la forma de recipiente en el que es vertido. Pues bien, la viscosidad es una resistencia al movimiento de un fluido cuando se le aplica un fuerza. El esfuerzo consiste en considerar que el aire tiene viscosidad. La mayor dificultad para comprenderlo es que el aire es invisible y no se ve como se deforma al moverse.
Pues sí, el aire la tiene y es tan sólo 6 veces menor que la del agua. Cuando un barco avanza por el mar, se puede observar fácilmente que ese avance desplaza algo de agua, normalmente generando pequeñas olas. Lo mismo ocurre cuando un avión vuela, solo que en vez de desplazar el agua de abajo desplaza el aire que la rodea por arriba y abajo.
Sustentación
Esta es la clave, el porque del vuelo de los aviones.
La sustentación es la fuerza perpendicular a la dirección de un fluido que este produce sobre un cuerpo al pasar a cierta velocidad. En nuestro caso, el paso del aire a cierta velocidad por el ala, produce una fuerza perpendicular a la dirección del aire. Si esta fuerza es superior al peso, el avión se elevará, si es inferior descenderá.
El porque se produce esa fuerza es tambien sencillo de entender. Gracias al Principio de Bernuilli sabemos que, en condiciones ideales etc., el aire que pasa por la parte superior del ala aumentará su velocidad respecto al que pasa por la parte inferior del ala, de forma que se vuelvan a encontrar a la vez cuando el ala haya pasado. Esto se debe a que el ala suele tener una sección (llamada perfil) mas curva por arriba y recta por abajo. Como tiene que ir más rápido puesto que la parte más curva implica mayor recorrido, la presión que ejerce sobre la parte superior del ala es menor que el aire que pasa por debajo. Esa diferencia de presión es la sustentación.
Además de la entrada en Wikipedia de rigor este enlace también explica la sustención:
Así funciona el avión
Existen otras explicaciones del mismo efecto, pero esta es la más difundida.
Resistencia Aerodinámica
La resistencia aerodinámica o resitencia a secas (en inglés "drag") es la suma de fuerzas que se oponen al avance del avión en el aire.
Se puede dividir en resistencia parásita e inducida.
La resistencia parásita toda aquella que no tiene que ver con la sustentación. Aquí encontramos:
Resistencia de fricción, debida a la viscosidad del aire. En la fase de diseño podemos minizarla reducciedo las superficies expluestas (alas y fuselaje más pequeño) o usando superficies que presenten menor fricción al aire (los entelados de plástico modernos son una buena opción)
Resistencia de estela. Provocada por la forma de las superficies. Aquí es donde el concepto de "superficie aerodinámica" interviene. Se puede reducir redondeando los planos, estrechando el espesor y direccionadolos en dirección al avance. Un perfil de 30 mm de espesor tendrá menor resistencia que el mismo perfil con 50 mm., asi como un brazo de arriostamiento de un ala, producirá menos resistencia si está 30º respecto a la dirección del avión que si es perpendicular a esta.
Resistencia de capa límite. Se produce por la influencia del aumento de presión del aire de un objeto del avión sobre la zona de aumento de presión del aire de otro objeto cercano. Es decir, ambos aumentos de presión coinciden y provocan una resistencia.
Resistencias adicionales. Las producidas por todos los pequeños objetos en contacto con el aire como por ejemplo los brazos de los servos.
La resistencia inducida es la que produce el perfil al generar sustentación. Es un valor más o menos fijo para un perfil determinado a un ángulo de ataque dado. La única forma de reducirla, una vez definido el perfil es modificar el ángulo de ataque o aumentar la velocidad.
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