La aerodinámica en la aviación es fundamental para el diseño y funcionamiento de las aeronaves. Estudia cómo el movimiento del aire interactúa con los aviones, generando fuerzas como la sustentación y la resistencia. La forma de las alas y su perfil alar son cruciales para la eficiencia en vuelo, mientras que los dispositivos como flaps y slats mejoran la sustentación en condiciones de baja velocidad. Los coeficientes de sustentación y resistencia son parámetros clave para evaluar el rendimiento aerodinámico, y los winglets ayudan a reducir los vórtices de las puntas de las alas.
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La disciplina de la aerodinámica se encarga de estudiar las leyes que gobiernan el movimiento del aire
Propiedades del aire
El aire, una mezcla de gases, tiene propiedades que cambian con la presión, el volumen y la temperatura
Ley de los gases ideales
La ley de los gases ideales, expresada en la ecuación PV=nRT, proporciona una base para entender cómo los cambios en las condiciones atmosféricas afectan el vuelo
A diferencia de los vehículos terrestres o marinos, los aviones dependen del aire para la propulsión y el sustento
La Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) ha establecido una atmósfera hipotética para estandarizar las condiciones atmosféricas en la aviación
Presión
La presión se mide en pascales (Pa)
Volumen
El volumen se mide en metros cúbicos (m³)
Temperatura
La temperatura se mide en grados Celsius (ºC) o Kelvin (K)
La temperatura es un factor clave en la aviación, ya que afecta la densidad del aire y, por lo tanto, la sustentación y resistencia de una aeronave
Las alas son esenciales en una aeronave, ya que generan la fuerza de sustentación necesaria para el vuelo
Perfil alar
El perfil alar de las alas provoca una diferencia de presiones entre el extradós y el intradós, lo que genera la fuerza de sustentación
Principio de Bernoulli
Según el principio de Bernoulli, la velocidad del flujo de aire y la presión ejercida tienen una relación inversa
El ángulo de ataque y la capa límite son factores importantes en la generación de sustentación y prevención de la pérdida de sustentación en las alas de una aeronave
Los coeficientes de sustentación (C_L) y resistencia (C_D) son parámetros que describen la eficiencia aerodinámica de una aeronave
Los coeficientes permiten comparar el rendimiento aerodinámico de diferentes aeronaves independientemente de su tamaño o velocidad de vuelo
Perfil aerodinámico del ala
El perfil del ala se optimiza para maximizar la sustentación y minimizar la resistencia
Centro aerodinámico
El centro aerodinámico es el punto donde se considera que actúan todas las fuerzas aerodinámicas y puede cambiar con el ángulo de ataque y la velocidad del avión
Los torbellinos de punta de ala pueden aumentar la resistencia aerodinámica y se utilizan dispositivos como winglets y dispositivos de control para mitigarlos y mejorar el rendimiento aerodinámico
00
Los gases como el ______, ______ y ______ de carbono componen el aire y sus propiedades varían con la ______, ______ y ______.
oxígeno
nitrógeno
dióxido
presión
volumen
temperatura
01
La ley de los gases ideales se representa con la fórmula ______=nRT, donde P es la ______, V el ______, n el número de ______, R la constante de los gases y T la ______ en Kelvin.
PV
presión
volumen
moles
temperatura
02
Temperatura y presión al nivel del mar según OACI
15 ºC y 101325 Pa, condiciones de referencia para estudios aeronáuticos.
