Fuerzas que actúan en el avión

Fuerzas que actúan en el avión

Durante el vuelo, un avión está sometido a 4 fuerzas, las cuales son las causantes de dicho efecto, de aquí podemos sacar el concepto de “vuelo recto y nivelado”, cuyo significado se refiere a aquella etapa del vuelo donde estas 4 fuerzas están completamente balanceadas, y estas son:

1. Peso/Weight (W).
2. Levantamiento/Lift (L).
3. Resistencia al avance/Drag (D).
4. Empuje/Thrust (T).

Peso.

Es aquella fuerza con la cual un cuerpo es atraído por la gravedad de la tierra, se representa con la letra “W” por su nombre en inglés: Weight.

Levantamiento.

Es la fuerza generada en las alas, debido a una diferencia de presiones entre el extradós y el intradós, sumado al efecto del ángulo de ataque. La sustentación producida por una superficie aerodinámica es directamente proporcional al área total expuesta al flujo del aire y al cuadrado de la velocidad con que ese fluido incide en ella, representada por la siguiente fórmula:

Donde:

• L: Levantamiento.
• ρ: Densidad.
• C_L: Coeficiente de levantamiento.
• S: Superficie.
• V: Velocidad.

Se representa con la letra “L” por su nombre en inglés: Lift.

Resistencia al avance.

Es la fuerza que se opone al movimiento del avión, y tiene que ser equilibrada con el empuje para que el avión pueda seguir moviéndose hace delante. Se representa con la letra “D” por su nombre en inglés: Drag. Y hay un aspecto importante a considerar, ya que esta fuerza de divide en 4 tipos de resistencia, los cuales son:

• Resistencia alar (D_a): Es la componente de la fuerza resultante aerodinámica que queda en dirección opuesta a la dirección del viento relativo. Depende directamente del perfil aerodinámico utilizado y de la superficie alar.

• Resistencia parásita (D_p): Es la fuerza de resistencia al avance que oponen todas aquellas partes exteriores del avión que no contribuyen al levantamiento, por ejemplo: área frontal del fuselaje, empenaje, tren de aterrizaje, antenas, montantes, tirantes.

• Resistencia inducida (D_i): Es la resistencia al avance que se produce en la punta del ala de todos los aviones, por efecto de la unión de la diferencia de presiones entre el extradós y el intradós. Por lo tanto, a mayor envergadura, menor será la resistencia inducida, aquí entra el uso de los winglets, los cuales son aquellas terminaciones de ala que en diversos aviones vemos como una ligera desviación hacia arriba, aunque existen muchos tipos, los cuales serán explicados a detalle en otro apartado.

• Resistencia de rozamiento (D_f): Es la resistencia al avance creada por la viscosidad del aire, por lo tanto, a una menor altitud esta resistencia será mayor, ya que el aire es más denso.

Empuje.

Es la fuerza necesaria sobre el avión para que este pueda desplazarse dentro del aire a la velocidad requerida en su operación, para vencer a la fuerza de resistencia al avance, y así producir el levantamiento, y se obtiene mediante la energía producida por los motores. Además, se representa con la letra “T” por su nombre en inglés: Thrust.