TEORIA Y CONCEPTO DE ALAS

TEORIA Y CONCEPTO DE ALAS
Las cargas externas que actúan sobre un avión provienen del aire, en forma de turbulencia, rachas o cargas de 
maniobra, y del suelo, durante el rodaje, el despegue, el aterrizaje o el manejo en tierra. De mutuo acuerdo, los diseñadores estructurales y los especialista en aerodinámica que tienen que fijar las cargas momentos y direcciones emplean el mismo sistema decoordenadas X-Y-Z para indicar los diversos ejes del avión, así, un momento de inclinación lateral o 
balanceo causado por la reflexión de una alerón se verifica alrededor del eje X, un momento de cabeceo causado por la reflexión del timón de profundidad será alrededor del eje de las Y, un momento de guiñada originada por la reflexión del timón alrededor 
del eje de las eje de las Z.
CARGAS AEREAS
Unavión en vuelo nivelado y no perturbado esta equilibrado y la sustentación neta equilibra el peso del avión. Esta situación es solo temporal, porque normalmente el flujo aéreo en la atmósfera esta cambiando continuamente de velocidad y la dirección. Los cambios súbitos de este flujo se sienten como golpes, son el resultado de la turbulencia en el aire o de las ráfagas. La magnitud de las cargasinducidas en estas condiciones varia inversamente a la carga alar (peso del avión dividido por las superficie de las 
alas) del avión y directamente a la velocidad del avión y a la velocidad de la racha. Es decir, que cuanto mayor es la carga alar, menor es la carga momentánea engendrada, no obstante, cuanto mayor es la velocidad del avión, mayor es la carga originada.
Las cargas de maniobra seoriginan cada vez que se actúan los controles en vuelo para modificar la trayectoria del avión. Por ejemplo, en una maniobra súbita de tiron hacia la vertical se reflexiona el timón de profundidad hacia arriba, lo que origina, lo que
origina una carga es el estabilizador horizontal. El morro gira hacia arriba, el ángulo de ataque del ala es mayor y la carga en el extrados del ala aumenta. Unamaniobra opuesta generara cargas en dirección contraria. La deflexión del timón de dirección originara una carga lateral sobre el empenaje vertical de cola, causando una guiñada, cuando se deflexionan los alerones, se desequilibran las cargas de las alas, originando un balanceo. En una maniobra bien coordinada, para cambiar de actitud y dirección simultáneamente, las fuerzas creadas todas las superficiesde mando están actuando al mismo tiempo, cada una en proporción a su grado de deflexion.
CARGAS DINAMICAS
Además de las cargas aéreas estudiadas anteriormente, existen otras cargas resultantes de la respuesta dinámica de 
la estructura. Toda estructura tiene una frecuencia de vibración natural o resonante. La estructura del avión es elástica, es decir, se reflexiona o tuerce bajo la acción de lascargas externas y esta sujeta a las fuerzas aerodinámicas, por lo tanto, se pueden producir oscilaciones aeroelasticas de los componentes. A una cierta velocidad la frecuencia de esfuerzos de la corriente de aire será igual a la frecuencia de resonancia de un componente, como puede ser cualquier superficie de mando y la hará vibrar.   Como esto ocurre a la frecuencia de resonancia del componente,la amplitud de la vibración aumentara rápidamente sin necesidad de aumentar la energía de la fuerza actuante. Entonces o se reduce la velocidad o se produce la destrucción del componente. Este fenómeno se conoce como aleteo o vibración resonante y puede ser agravado por otro componente que se alía con el primero condición que recibe el nombre de acoplamiento.Un diseño adecuado de la estructuraprevé este tipo de cargas "armonizando" la estructura del avión para determinadas frecuencia de respuesta. Además, las superficies de control 
están equilibradas estáticamente y en los complejos aviones de alta velocidad se emplean se emplean amortiguadores auxiliares. Cualquier componente puede vibrar si la velocidad es suficientemente alta y las condiciones atmosféricas son las adecuadas....