Alas


Alas
Tipos de construcción
Como es sabido por aerodinámica el ala proporciona la fuerza sustentadora principal del avión.
Las alas se clasifican desde muy diversos puntos de vista, algunos de los cuales por su interés estructural citamos aquí.
Forma en planta
Si nos referimos a la forma en planta del ala, esto es, tal como la vemos desde arriba, la fig. 3.1 muestra los tipos generales.
Se handibujado según velocidades de vuelo crecientes, de arriba abajo. Las alas situadas en la parte superior del fuselaje corresponden, pues, a los aviones más lentos. Observe como la forma del ala tiende a agudizarse a medida que aumenta la velocidad de vuelo.
El ala típica tiene estrechamiento. El estrechamiento del ala puede ser en planta y en espesor (ver figura 3.2). El estrechamiento en plantaes un cambio gradual (normalmente en disminución) de la cuerda del perfil alar desde la raíz hasta el borde del ala, permaneciendo proporcionales las secciones aerodinámicas del ala.

El estrechamiento en espesor es la disminución del espesor del perfil a lo largo de la envergadura. Tanto un estrechamiento como otro con hacia la punta del ala, salvo una excepción, el avión experimental XF-91 quetenía estrechamiento invertido en planta y en espesor (Fig.3.2a).








Posición
Si nos referimos a la posición o situación del ala en el avión hay tres posiciones fundamentales, que son: ala alta, media y baja. Existe, incluso, una posición superior que se denomina ala parasol, ya no muy frecuente (ver fig. 3.3)

Sección recta
Vista el ala de perfil, a través de una sección transversal (secciónaerodinámica), la fig. 3.4 muestra algunos ejemplos típicos, antiguos y actuales. La forma externa de las secciones aerodinámicas se llama perfiles aerodinámicos. Nótese como adelgaza el espesor del perfil del ala a medida que la velocidad de vuelo aumenta.

Forma de unión al fuselaje
Las alas pueden ser arriostradas o cantiléver. Las alas arriostradas tienen una estructura de soporte externo,de cables o tirantes (Montantes) que unen el ala con puntos concretos del fuselaje. Los montantes son elementos de refuerzo que sirven para soportar las cargas del ala en vuelo y en tierra.
El ala arriostrada suele emplearse en aviones pequeños y de características de vuelo moderadas. Como es natural, el ensamblaje exterior expuesto al aire supone mayor resistencia aerodinámica del avión.
El alacantiléver se diferencia de la arriostrada en que el entramado estructural es interno, forma parte de la estructura interna del ala. Todos los elementos estructurales del ala están contenidos dentro de su revestimiento. Así, las alas cantiléver no presentan al exterior elementos que perturban el flujo de aire.






Componentes estructurales
La estructura interna del ala está constituida porlargueros, larguerillos y costillas.

Largueros
El larguero es el miembro principal de la estructura del ala; es el componente que soporta las cargas principales en vuelo y en tierra.
La fig. 3.5 muestra un detalle de la estructura del ala correspondiente a un avión ligero avanzado. Observe la disposición de los largueros en el entramado estructural del ala. Los largueros se extienden a los largo delala.
Los largueros son las vigas del ala. La sección recta de estas vigas suele tener forma de “I”.
El material de construcción es aleación de aluminio de muy alta resistencia. Para detalles sobre materiales de construcción ver el capítulo 1.

Costillas
Las costillas son los elementos transversales del ala y cumplen dos funciones:
a) Dar forma al contorno del ala
b) Añadir rigidez y resistenciaal conjunto.
La fig. 3.6 muestra un grupo de costillas durante el proceso de ensamblaje, con el revestimiento inferior del ala ya instalado. Las costillas pueden ser de dos tipos de construcción: de chapa o mecanizadas.
Las primeras, como su nombre indica, están hechas de chapa y se emplean en aviones ligeros donde el espesor de la chapa requerido no es muy grande. Las costillas mecanizadas se...