Aerodinámica de un avión

Manual de conocimientos aeronáuticos para pilotos

Los trabajos abarcan desde el desarrollo de métodos computacionales y experimentales para el análisis aerodinámico hasta estudios de conceptos de aeronaves no convencionales y nuevas arquitecturas para la optimización del diseño multidisciplinar. El laboratorio auxiliar de investigación de vuelo se dedica a estudiar configuraciones inusuales de aeronaves y conceptos novedosos de control de vuelo; allí se utilizan experimentos de vuelo con pequeñas aeronaves pilotadas a distancia e instrumentadas con ordenadores y sensores para aumentar los resultados de los estudios de diseño analítico.

Volar en avión

ResumenEl artículo representa la discusión de varias direcciones separadas de las investigaciones, que son realizadas por los especialistas en aerodinámica de vehículos de vuelo TsAGI en el momento. Hay algunas tendencias principales de la disposición clásica de los aviones de ruta y también las peculiaridades de algunos vehículos de vuelo prospectivo. También se examinan algunas cuestiones de aerodinámica de vehículos hipersónicos junto con los problemas de creación de aviones de transporte supersónico civil. Se describen los métodos más conocidos y los más nuevos de control de flujo para la reducción de la resistencia.

ReferenciasDescargar referenciasAgradecimientosLos autores agradecen a los expertos de TsAGI su ayuda en la preparación del artículo, en particular: M.A. Brutyan, A.L. Bolsunovsky, Yu. N.Chernavsky, V.G. Yudin, A.A.Gubanov y otros.

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Información de los autoresAutores y AfiliacionesAutoresContribucionesLa contribución de los autores al trabajo es equivalente y es aproximadamente 1/3. Todos los autores leyeron y aprobaron el manuscrito final.Autor correspondienteCorrespondencia a

Cómo funciona un avión

Los aviones son máquinas complejas. Cada una de sus partes debe trabajar conjuntamente no sólo para propulsar el avión, sino también para vencer la gravedad para que pueda volar. Las cuatro fuerzas del vuelo son el empuje, el peso, la sustentación y la resistencia.

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Un componente crucial de la aerodinámica de un avión es la fuerza de empuje. La fuerza de propulsión creada por la hélice o el rotor funciona para contrarrestar los efectos de dos de las otras cuatro fuerzas del vuelo: el peso y la resistencia.

La hélice de su avión genera empuje utilizando el principio de la Tercera Ley de Newton. La tercera ley de Newton establece que para cada acción habrá una reacción igual y opuesta. Una hélice o un motor a reacción que empuja el aire hacia atrás tendrá el efecto de hacer avanzar el avión a menos que alguna otra fuerza lo detenga.

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Aviones

Un estudio de turbulencia de estela de la NASA en la isla de Wallops en 1990. Un vórtice creado por el paso del ala de un avión, revelado por el humo. Los vórtices son uno de los muchos fenómenos asociados al estudio de la aerodinámica.

La aerodinámica, del griego antiguo: ἀήρ aero (aire) + griego antiguo: δυναμική (dinámica), es el estudio del movimiento del aire, especialmente cuando se ve afectado por un objeto sólido, como el ala de un avión. Implica temas cubiertos en el campo de la dinámica de fluidos y su subcampo de la dinámica de gases. El término aerodinámica se utiliza a menudo como sinónimo de dinámica de los gases, con la diferencia de que la “dinámica de los gases” se aplica al estudio del movimiento de todos los gases, y no se limita al aire.

El estudio formal de la aerodinámica comenzó en el sentido moderno en el siglo XVIII, aunque las observaciones de conceptos fundamentales como la resistencia aerodinámica se registraron mucho antes. La mayor parte de los primeros esfuerzos de la aerodinámica se dirigieron a conseguir un vuelo más pesado que el aire, que fue demostrado por primera vez por Otto Lilienthal en 1891[1]. Desde entonces, el uso de la aerodinámica mediante análisis matemáticos, aproximaciones empíricas, experimentos en túneles de viento y simulaciones por ordenador ha constituido una base racional para el desarrollo de un vuelo más pesado que el aire y de otras tecnologías. Los trabajos recientes en aerodinámica se han centrado en cuestiones relacionadas con el flujo compresible, la turbulencia y las capas límite, y se han vuelto cada vez más computacionales.

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