FUNDAMENTOS DE AERODINAMICA

FUNDAMENTOS DE
AERODINÁMICA Y
MECÁNICA DE VUELO

Lic. Fernando Guerrero Vélez



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Conceptos Básicos
Vuelo de una Aeronave
Ala de una Aeronave
Estabilidad y Control
Desempeño de una Aeronave

Conceptos Básicos


La Aeronave:

Conceptos Básicos


Alas y perfil alar:

Conceptos Básicos


Ejes de control:

Conceptos Básicos


Presión:

𝑃𝐷𝑦𝑛𝑎𝑚𝑖𝑐𝑘=

1
𝑚𝑣 2
2



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Conceptos Básicos
Vuelo de una Aeronave
Ala de una Aeronave
Estabilidad y Control
Desempeño de una Aeronave

Vuelo de una Aeronave


Descripción Popular de vuelo:

Principio de tiempos de transito iguales

Sin el principio de tiempos de transito iguales, esta descripción pierde
sentido.

Vuelo de una Aeronave


Descripción físicadel vuelo:
 Basada

principalmente en las leyes de Newton y
el Efecto Coanda.

dP
Ángulo de Ataque

Vuelo de una Aeronave


Ángulo de Ataque:


Levantamiento en el ala es proporcional a la cantidad
de aire desviado por tiempo (Velocidad vertical del
aire).

2 resultados: Dependencia de L respecto
al ángulo de ataque y la superficie del ala.

Vuelo de una Aeronave
Ángulo de Ataque:


Levantamiento en el ala es proporcional a la cantidad
de aire desviado por tiempo (Velocidad vertical del
aire).
Ángulo crítico: En este
ángulo, el aire comienza a
separarse del perfil del ala y
pierde sustentación.

Vuelo de una Aeronave


Área alar:
𝐿=

1
𝑚𝑣 2
2

Cessna 172
Peso: 1045 kg
Vel: 220 km/h
A.A.E.: 5°
Aire Desviado: 5 Ton

La cantidad deaire "interceptado" por el ala es proporcional al
área, la velocidad de la aeronave y la densidad del aire.

Vuelo de una Aeronave

Para una máxima eficiencia, se debe acelerar una gran cantidad de
aire a la menor velocidad posible..

Vuelo de una Aeronave


Potencia:


Relaciona las demandas impuestas sobre el motor y las
limitaciones en el desempeño de la aeronave.
1
𝐾𝑎𝑖𝑟𝑒 =𝑚𝑣 2
2

Inducida: Potencia asociada con
la producción de sustentanción.
𝑃𝑖 =

1
𝑣

Parásita: Potencia perdida por el
impacto del aire con la aeronave.
𝑃𝑝 = 𝑣 3

Vuelo de una Aeronave


Potencia:


Relaciona las demandas impuestas sobre el motor y las
limitaciones en el desempeño de la aeronave.
1
𝐾𝑎𝑖𝑟𝑒 = 𝑚𝑣 2
2

Inducida: Potencia asociada con
la producción desustentanción.
𝑃𝑖 =

1
𝑣

Parásita: Potencia perdida por el
impacto del aire con la aeronave.
𝑃𝑝 = 𝑣 3

Vuelo de una Aeronave


Resistencia: Es una fuerza que se opone al movimiento de la
aeronave y con equivalencia potencia/velocidad.
Parásita: Asociada con superficies
no aerodinámicas.

Inducida: Se genera como
penalidad al crearse sustentación.

Vuelo de una Aeronave
Vortices: Se generan en la punta del ala debido a la diferencia
de presiones, reduciendo la sustentación.



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Conceptos Básicos
Vuelo de una Aeronave
Ala de una Aeronave
Estabilidad y Control
Desempeño de una Aeronave

Ala de una Aeronave


Selección del perfil:
 Borde

de Ataque

Ángulo de incidencia

Ala de una Aeronave


Selección del perfil:
 Bordede Ataque

Aeronave STOL
F-104 Starfighter

Ala de una Aeronave


Forma en planta:
Aspect Ratio

Ala de una Aeronave


Forma en planta:
 Flechado

Ala de una Aeronave


Configuración:
 Dihedro

Ala de una Aeronave


Configuración:
 Ala

alta vs Ala baja

Ala de una Aeronave


Configuración:
 Canards

• Ventajas:
Produce sustentación, por lo quelos esfuerzos sobre el ala son
menores.
Son diseñados para entrar en
pérdida antes que el ala principal.
• Desventajas
Sacrifica eficiencia para entrar en
pérdida antes que el ala.

Ala de una Aeronave


Dispositivos Hipersustentadores:


Objetivo en el diseño del ala de un aeronave es reducir la
velocidad de perdida tanto como se sea posible.



Solución es diseñar un...