AVIONES

FACTORES DE CARGA PRODUCIDOS POR MANIOBRAS

VIRAJES

Probablemente la maniobra más conocida por todos: El viraje del avión (aclaración importante: manteniendo la altura) genera un factor de carga que depende del radio de viraje, de la velocidad del avión (velocidad tangencial) y del ángulo de inclinación. En realidad el ángulo de inclinación no es independiente, no podré dar el ángulo que quiera, el ángulo de inclinación será función de la velocidad y del radio (durante el viraje estamos dibujando una circunferencia imaginaria en el aire).

• Si el radio es pequeño, deberé ir más veloz y deberé inclinar más (mayor factor de carga)
• Si el radio es amplio, deberé ir más lento e inclinaré menos. (menor factor de carga)

Pero difícilmente pueda hacer algo distinto a esto, si lo intento, el avión no mantendrá una trayectoria en el mismo plano. O asciende o desciende.

Cuando se ejemplifica que:

1. El avión ha inclinado 60º, entonces no se puede inventar una velocidad ni un radio de giro.

2. Si se conoce el radio de giro, entonces no se puede inventar una inclinación ni es posible inventar la velocidad.

3. Y si se conoce la velocidad con la que está virando, habrá un determinado radio de giro e inclinación que es función de esa velocidad.

Ecuación y desarrollo para el factor de carga en virajes:

Pero yo, en la primera parte prometí algo más que aquello que se puede leer en cualquier lado. Y lo que escribí arriba lo conoce todo el mundo.

Así que veamos de donde sale esta fórmula y una vez más demostremos que con la física, el mundo es mundo. La aeronáutica es solo un derivado de ella.

Problema resuelto:

Como se puede ver en el gráfico; la sustentación "L" multiplicado por el coseno del ángulo, es igual a la fuerza "Ly", que a su vez es igual al peso "W".

Por tanto la ecuación termina siendo una igualdad (una afirmación) que se expresa como sigue:

Ly = W

Efectivamente esta igualdad se cumple dado que, como ya vimos, el avión realiza el viraje manteniendo la altura y por ello estas fuerzas que se contraponen tienen que ser de la misma magnitud. Debido a esto, la sustentación "L" tiene un valor considerablemente mayor que se puede calcular conociendo el ángulo de inclinación. O conociendo el radio de giro y la velocidad.

RESTABLECIDAS DE PICADA

Esta es otra de las maniobras por medio de las cuales se imprime factor de carga. Refiere a un avión que estando en picada (o planeo) retorna a una situación de "recto nivelado".

El desarrollo de la ecuación, y la ecuación misma, es el siguiente:

RESTABLECIDAS DE TREPADA

Del mismo modo que antes, se da la situación donde una aeronave que se encuentra en situación de ascenso, retorna a un vuelo "recto y nivelado" para este caso en particular, el factor de carga será negativo.

ATERRIZAJES

Finalmente tenemos la última maniobra que genera un factor de carga en el avión. En este caso, la energía producida afecta solo al tren de aterrizaje y por ende el factor de carga producido se aplica fundamentalmente a este componente.

El fuselaje o las alas en cambio no se ven afectados, ya que dicha energía es absorbida por el sistema de amortiguación del tren.

Como verán en la ecuación siguiente, el factor de carga para el aterrizaje se puede calcular considerando un sistema de suspensión fabricado con resortes.

Para este último caso, omito la demostración de como llegar a la ecuación, ya que tiene que ver con un traspaso de energías muy similar a lo ya expuesto en las entradas de "Tecnología del aterrizaje"

Para esta segunda parte, la conclusión más importante a la que arribo, es que no tuve que estar inventando fuerzas para demostrar las ecuaciones que se utilizan para calcular los factores de carga.

Ni fuerza centrífuga, ni fuerza de inercia ni fuerza centrípeta.

Me resulta importante resaltar esto, ya que muchos camaradas creen todavía en ellas.

Algunas de estas fuerzas son las llamadas "fuerzas ficticias" que dependen del punto de vista del observador (sistema inercial o no inercial) y otras directamente son inexistentes.