Definición de sustentación
Alex
que la altura aumenta, cómo diríais que se calcula la altitud de crucero o
máxima de cualquier aparato?. Que pasaría si volando a 12000 metros
desplegaramos los alerones de curvatura? tendríamos más o menos
sustentación?
Otra pregunta: En caso de despresurización de la cabina, la altitud a la que
se sitúa el avión de que depende? Tan grande es el efecto de la diferencia
de presión que no se puede remontar con los motores?
(preguntas de novato de aeronáutica)
Gracias y saludos.
Travi
No soy un experto en aviación, pero creo poder contestarte a alguna de
tus preguntas. De todas formas, entre lo que yo cuente y lo que me
corrijan los demás, nos haremos una idea muy aproximada.
> Cómo definiríais la sustentación de un avión?
La sustentación es la fuerza contraria al peso producida por la
diferencia de presiones que genera la forma del perfil de las alas. Es
la fuerza que vence al peso del aparato y es la responsable de que se
mantenga en vuelo.
> Si ésta es mejor a medida
> que la altura aumenta, cómo diríais que se calcula la altitud de
> crucero o
> máxima de cualquier aparato?.
Veamos, la sustentación no aumenta con la altura. Al contrario, si sólo
variamos la altura, la sustentación disminuye con la altura porque a
mayor altura, menor densidad de aire, y la sustentación es directamente
proporcional a la densidad del aire. La sustentación aumenta también con
la velocidad, con la curvatura del perfil y con la superficie alar .
Aumentando cualquiera de estos parámetros, aumentas la sustentación.
Pero lo que limita el techo máximo de un avión es la densidad del aire.
Para volar a grandes altitudes, donde el aire es muy poco denso y la
sustentación disminuye mucho, se necesita paliar esa pérdida de
sustentación con una muy alta velocidad o con una gran superficie alar.
Los motores deben estar preparados para no perder demasiada potencia
cuando el aire se hace poco denso, y así mantener una velocidad que nos
garantice la sustentación mínima.
El techo máximo de un avión depende de la temperatura exterior y de sus
características. Cada fabricante da sus especificaciones e ignoro cómo
las calculan o si se basan en datos empíricos (en pruebas, vaya).
> Que pasaría si volando a 12000 metros
> desplegaramos los alerones de curvatura? tendríamos más o menos
> sustentación?
Yo creo que tendríamos más sustentación, pero el problema de sacar los
flaps o los slats a 12.000 metros es que seguramente estaremos volando a
una velocidad muy superior a la máxima de operación de estas superficies
de control (para conseguir la suficiente sustentación), con lo que
seguramente las dañaríamos y el "meneo" producido al sacarlas a tan
alta velocidad desestabilizaría el aparato.
> Otra pregunta: En caso de despresurización de la cabina, la altitud a
> la que
> se sitúa el avión de que depende? Tan grande es el efecto de la
> diferencia
> de presión que no se puede remontar con los motores?
>
No entiendo muy bien la pregunta. Cuando se despresuriza la cabina, un
avión puede seguir volando sin problemas (que me corrijan los expertos).
El problema no es para el avión, sino para el piloto y el pasaje, que
según la altura pueden sufrir una hipoxia (falta de oxígeno en el
cerebro) y perder el conocimiento o morir. Por ello hay que buscar una
altura en la que la densidad del aire sea lo suficientemente alta como
para poder respirar sin dificultad (menos de 6000 metros).
Saludos
Jorge
Nacho
Alex escribió en mensaje <72v61l$c6c$1...@talia.mad.ibernet.es>...
> Cómo definiríais la sustentación de un avión? Si ésta es mejor a medida
>que la altura aumenta, cómo diríais que se calcula la altitud de crucero o
>máxima de cualquier aparato?.
No, no, vamos a ver...
La sustentación de un perfil aerodinámico, (que es como se llama la forma
que presenta el corte de un ala de un avión y gracias a la cual genera esa
fuerza de sustentación), depende de varios factores, entre ellos, la
velocidad y la densidad del aire. Pues bien, si aumentamos la altura, la
densidad del aire disminuye, con lo que la sustentación también disminuye.
Otra cosa es que con la altura, los aviones equipados con motores de
reacción pueden volar a mayor velocidad, pero ese incremento de velocidad
máxima alcanzable en altura no contrarresta el efecto negativo que la
disminución de densidad tiene sobre el perfil.
Por tanto, se puede considerar el techo de un avión, como la altura a partir
de la cual las alas del avión no son capaces de generar la sustentación
necesaria para soportar el peso de éste, dado que la densidad del aire es
demasiado baja. Por ello el techo o altura máxima, varia de unos modelos a
otros, (por la s distintas formas de los perfiles),y a su vez, de su peso.
Por otro lado, la altitud de crucero creo que es aquella a la que se vuela
teniendo en cuenta las premisas de mayor velocidad y menor consumo, aunque
no estoy seguro, pero creo que es mucho más complejo, (cualquier motor
consume menos cuanto más alto vuela, pero se consume mucho combustible
durante el ascenso, por tro lado, los aviones impulsados con hélices, sean
éstas movidas con motores alternativos o con turbinas, pierden velocidad con
la altura). Lamento no poder ayudarte en este punto.
Que pasaría si volando a 12000 metros
>desplegaramos los alerones de curvatura? tendríamos más o menos
>sustentación?
Supongo que te rfieres a los flaps, pues bien, tendríamos más sustentación,
pero aumentaríamos la resistencia aerodinámica de forma brutal, con lo que
perderíamos mucha velocidad, lo que no interesa, pues los flaps se usan para
tener sustentación a bajas velocidades (despegues y aterrizajes).
>Otra pregunta: En caso de despresurización de la cabina, la altitud a la
que
>se sitúa el avión de que depende?
El avión ha de descender hasta una altura a la cual el aire sea respirable,
es decir, que sea lo suficientemente denso para que con cada inspiración
introduzcamos la suficiente cantidad de oxígeno en los pulmones.
Tan grande es el efecto de la diferencia
>de presión que no se puede remontar con los motores?
No, el efecto de la diferencia de presión de la cabina con el exterior no
influye para nada en las prestaciones de la aeronave. La presurización de la
cabina se usa para tener una atmósfera respirable dentro de la misma, pero
un avón podría volar perfectamente con la cabina sin presurizar, solo que
sería necesario utilizar un sistema de oxígeno para respirar, y generalmente
los sistemas de oxígeno de los aviones comerciales tienen una duración
limitada al tiempo preciso para realizar el descenso hasta una altura a la
cual el aire sea respirable.
>
>(preguntas de novato de aeronáutica)
>Gracias y saludos.
>
Esparo haber disipado parte de tus dudas.
Un saludo
Nacho
Luis Manuel Perez Llera
A ver, Álex:
> Cómo definiríais la sustentación de un avión? Si ésta es mejor a medida
>que la altura aumenta, cómo diríais que se calcula la altitud de crucero o
>máxima de cualquier aparato?. Que pasaría si volando a 12000 metros
>desplegaramos los alerones de curvatura? tendríamos más o menos
>sustentación?
La sustentación es la fuerza vertical, hacia arriba, que en vuelo recto y
nivelado sustenta al peso.
¿Qué quieres decir con los alerones de curvatura?
>Otra pregunta: En caso de despresurización de la cabina, la altitud a la que
>se sitúa el avión de que depende? Tan grande es el efecto de la diferencia
>de presión que no se puede remontar con los motores?
No te entiendo. Si el avión se despresuriza, la cabina queda a la misma presión
que el exterior. Definición: se llama presión diferencial a la diferencia entre
la presión interior y la exterior al avión.
>(preguntas de novato de aeronáutica)
Coño, pero para acusar a troche y moche no eres tan novato!
>Gracias y saludos.
Hala, un saludo
>
Marcos Chuliá Quintana
Nacho escribió:
Pues bien, si aumentamos la altura, la densidad del aire disminuye, con lo que
la sustentación también disminuye. Otra cosa es que con la altura, los aviones
equipados con motores de reacción pueden volar a mayor velocidad, (...) Por
tanto, se puede considerar el techo de un avión, como la altura a partir de la
cual las alas del avión no son capaces de generar la sustentación necesaria para
soportar el peso de éste, dado que la densidad del aire es demasiado baja. Por
ello el techo o altura máxima, varia de unos modelos a otros, (por la s
distintas formas de los perfiles), y a su vez, de su peso.
Todo correcto. Solo una puntualización. Consideremos a las hélices como alas
solo que en posición vertical. El giro de la hélice, hace que estas corten el
medio con velocidad, por lo que se sustentan hacia adelante y así hacen fuerza
hacia esa dirección arrastrando al aparato con ellas. Si se pierde densidad por
la altura, la hélice también pierde rendimiento y deja de 'tirar'. Para ello, se
dispone del paso variable, por lo que los techos varían ademas de por el perfil
de las alas y los pesos, de la forma de las hélices, las revoluciones, el paso,
diámetro ... Hay un momento, que por mucho que aumentemos la velocidad de giro
de una hélice, esta entra en resonancia y se produce una especie de perdida en
sus extremos, ya que la velocidad en dicho punto es muy elevada.
Por otra parte, los motores de gasolina, a medida que disminuye la densidad de
aire, disminuye la relación de mezcla aire-oxigeno, debiendo modificar el paso
de aire para que tenga más oxigeno. Esto limita mucho el techo. Un motor
turboalimentado no tiene este problema.
Resumiendo, de menos techo a más, y por los motivos que te he dado los tipos de
aparatos serían:
hélice sin paso (ultraligeros)
hélice con paso
hélice con paso y mezcla ( es lo normal en avionetas)
Turbohélices.
Turbinas.
reactores.
(bueno, y el Columbia)
Saludos.
Dakota
pq que yo recuerde no tiene paso variable (no lo he leido en ningun lado)
El techo maximo creo que rondaba entre los 9000 y 10500 metros
Los P51 llevaban motores con paso variable y turbocompresor (el mejor de su
epoca :)
--
Un saludo Cordial
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Dakota
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