Estructura del avión cap. 2
Estructura del avión cap. 2
Componentes principales
Aunque los aviones están diseñados para una variedad de propósitos, la mayoría de los componentes principales son los mismos.
Las características generales son en gran parte determinadas por los objetivos del diseño original.
Entre las estructuras de avión se incluyen fuselaje, alas, empenaje, tren de aterrizaje y grupo motopropulsor.
Fuselaje
El fuselaje es el cuerpo central de un avión y está diseñado para dar cabida a la tripulación, pasajeros y carga. También proporciona la conexión estructural de las alas y el empenaje de cola. Los tipos de diseño más antiguos utilizan una estructura reticular (o tubular) construida de madera, acero o aluminio.
Los tipos de estructuras de fuselaje utilizado en los aviones de hoy son el monocasco y semimonocasco. Estos tipos de estructura se discuten en mayor detalle más adelante en este capítulo.
Alas
Las alas son perfiles aerodinámicos unidos a cada lado del fuselaje y son las principales superficies
sustentadoras que mantienen al avión en vuelo.
Existen numerosos diseños de alas, tamaños y formas utilizadas por los distintos fabricantes. Cada uno responde a una necesidad determinada por el desempeño esperado para un avión en particular.
Las alas pueden estar unidas en la parte superior, media, o inferior del fuselaje. Estos diseños son
conocidos como de ala alta, media, y baja, respectivamente. El número de las alas también puede
variar. Aviones con un solo conjunto de alas se conocen como monoplanos, mientras que con dos
conjuntos se llaman biplanos.
Muchos aviones de ala alta tienen soportes externos, o montantes, que transmiten las cargas de vuelo y aterrizaje a través de los montantes a la estructura del fuselaje principal. Este tipo de estructura de las alas se llama arriostrada. Pocos aviones de ala alta y la mayoría de ala baja tienen un ala cantiléver diseñada para soportar las cargas sin soportes externos.
Las principales partes estructurales del ala son largueros, costillas y larguerillos.
Estos son reforzados por armazones, vigas en I, tubos u otros dispositivos, incluyendo el recubrimiento. Las costillas determinan la forma y el espesor del ala (perfil aerodinámico). En la mayoría de los aviones modernos, los tanques de combustible son una parte integral de la estructura del ala, o consisten en depósitos flexibles montados en el interior del ala.
Unidos a los bordes posteriores de las alas hay dos tipos de superficies de control referidos como
alerones y flaps. Los alerones se extienden desde aproximadamente la mitad de cada ala hacia la punta, y se mueven en direcciones opuestas para crear las fuerzas aerodinámicas que hacen alabear al avión. Los flaps se extienden desde el fuselaje hasta cerca de la mitad de cada ala. Los flaps van, normalmente, nivelados con la superficie de las alas durante el vuelo de crucero. Cuando se extienden, los flaps se mueven simultáneamente hacia abajo para aumentar la fuerza
de sustentación del ala para despegues y aterrizajes.
Empenaje
El empenaje incluye el grupo de cola entera y se compone de superficies fijas, como el estabilizador vertical o deriva, y el estabilizador horizontal. Las superficies móviles incluyen el timón de dirección, el elevador o timón de profundidad, y uno o más compensadores.
El timón se une a la parte posterior de la deriva.
Durante el vuelo, se utiliza para mover la nariz del avión a la izquierda y la derecha. El timón de
profundidad, que se une a la parte posterior del estabilizador horizontal, se utiliza para mover la nariz del avión hacia arriba y hacia abajo durante el vuelo.
Los compensadores son pequeñas aletas, móviles del borde posterior de las superficies de control. Estos compensadores, que se controlan desde la cabina, reducen la presión en los controles. Los
compensadores pueden ser instalados en los alerones, el timón, y/o el elevador.
Un segundo tipo de diseño de empenaje no requiere de timón de profundidad. En su lugar, incorpora un estabilizador horizontal de una sola pieza que gira desde un punto de central. Este tipo de diseño se llama estabilizador, y se mueve con el mando, al igual que el timón de profundidad. Por ejemplo, cuando un piloto tira del mando, el estabilizador pivota moviendo el
borde de salida hacia arriba. Esto aumenta la carga aerodinámica en la cola y hace que la nariz del avión se desplace hacia arriba. El estabilizador tiene una aleta antiservo extendida a lo largo de su borde posterior.
La aleta antiservo se mueve en la misma dirección que el borde de salida del estabilizador y ayuda a que éste sea menos sensible. Esta aleta también funciona como compensador para aliviar las presiones de control y ayuda a mantener el estabilizador en la posición deseada.
Para saber más:
Bibliografía.
U.S. Department of Transportation
Federal Aviation Administration