En la construcción de los fuselajes y las alas, intervienen diversas piezas que la otorgan la forma deseada, a las cuales se las denomina "cuadernas", aunque en algunos casos dicho fuselaje es tan solo una tabla. En cuanto a las alas, intervienen otras piezas que le dan la forma transversal, denominadas "costillas". Al igual que en el fuselaje, en ciertos modelos elementales el ala suele ser una simple tabla de madera balsa. El fuselaje se recubre con materiales de diverso tipo, desde tela hasta madera.
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Las cuadernas se unen entre sí por medio de los "largueros" los cuales también se utilizan para unir entre sí a las costillas
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7. El perfil alar.
Si un ala se corta en forma transversal, generalmente tiene una forma alargada con una elevación en su parte superior, algo similar a una gota de agua "estirada". A esa forma que tiene el ala vista de tal manera se la llama "perfil". En esta figura vemos todas las partes que componen un perfil de ala o perfil alar.
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Las cuadernas se unen entre sí por medio de los "largueros" los cuales también se utilizan para unir entre sí a las costillas
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Si un ala se corta en forma transversal, generalmente tiene una forma alargada con una elevación en su parte superior, algo similar a una gota de agua "estirada". A esa forma que tiene el ala vista de tal manera se la llama "perfil". En esta figura vemos todas las partes que componen un perfil de ala o perfil alar.
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Existen perfiles alares en donde el extradós y el intrados son de igual curvatura (se los llama perfiles bi-convexos simétricos) o ambos con distinta curvatura (perfiles bi-convexos asimétricos) o -como en el caso del dibujo anterior-, la parte superior curvada y la inferior plana, en cuyo caso es un perfil "plano-convexo". Hay que hacer notar que lo expuesto para el ala es aplicable también para el estabilizador, elevador, timón y deriva. En lo que sigue, abordamos un fenómeno fundamental para el vuelo de los aviones: la sustentación.
8. Porqué vuela un avión. La sustentación.
Cuando un cuerpo se mueve en un fluido -y el aire es un fluido-, altera la disposición de las moléculas de éste. Si se considera al aire como un fluido, compuesto -como lo está- por moléculas, cualquier cuerpo que se mueva en el mismo altera la disposición de dichas moléculas. Existe una teoría para explicar porqué vuela un avión, partiendo de la mencionada disposición molecular en su movimiento sobre las superficies del ala. Cuando el ala se mueve en el aire, las moléculas que circulan por la parte superior y las que circulan por la parte inferior lo hacen a una velocidad tal que en el final de la misma vuelven a encontrarse. Si el perfil del ala no es simétrico (tiene distinta curvatura en la parte superior a la de la parte inferior) para que dichas moléculas vuelvan a unirse, las que circulan por la parte mas larga -en las alas clásicas es la parte superior-, lo hacen a mayor velocidad que las que circulan por la parte inferior. Esa mayor velocidad produce una zona de baja presión que literalmente "succiona" el ala hacia arriba. Por lo contrario, el aire que circula por el intrados (la parte inferior) lo hace a menor velocidad provocando una zona de alta presión. A esa fuerza que tiende a elevar el ala se la denomina "sustentación".
La sustentación es la que eleva el ala y por lo tanto al avión. Para que haya sustentación debe circular el aire con la suficiente velocidad para generar las zonas de presión. Por dicha razón, los aviones solo pueden empezar a volar cuando alcanzan una velocidad en el aire tal, que el mismo, al circular en la superficie del ala produce el mencionado efecto de succión.
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Algo interesante de analizar es que ocurre si se amplía el ángulo de ataque del ala respecto al aire (o sea, si se levanta el borde de ataque, por ejemplo cuando un avión comienza a circular en ángulo ascendente). De ocurrir tal hecho, la sustentación va a continuar pero hasta un cierto límite, superado el cual, las moléculas de aire que circulan por la parte superior se separan de la superficie del ala, volviéndose turbulentas y generando que la zona de baja presión desaparezca. Cuando esto ocurre, desaparece de a poco la sustentación hasta el punto en que ya no alcanza para mantener el avión en el aire. A este fenómeno -muy temido por todos los pilotos-, se lo denomina "entrada en pérdida". Veamos gráficamente esta situación.
Existen perfiles alares en donde el extradós y el intrados son de igual curvatura (se los llama perfiles bi-convexos simétricos) o ambos con distinta curvatura (perfiles bi-convexos asimétricos) o -como en el caso del dibujo anterior-, la parte superior curvada y la inferior plana, en cuyo caso es un perfil "plano-convexo". Hay que hacer notar que lo expuesto para el ala es aplicable también para el estabilizador, elevador, timón y deriva. En lo que sigue, abordamos un fenómeno fundamental para el vuelo de los aviones: la sustentación.
8. Porqué vuela un avión. La sustentación.
Cuando un cuerpo se mueve en un fluido -y el aire es un fluido-, altera la disposición de las moléculas de éste. Si se considera al aire como un fluido, compuesto -como lo está- por moléculas, cualquier cuerpo que se mueva en el mismo altera la disposición de dichas moléculas. Existe una teoría para explicar porqué vuela un avión, partiendo de la mencionada disposición molecular en su movimiento sobre las superficies del ala. Cuando el ala se mueve en el aire, las moléculas que circulan por la parte superior y las que circulan por la parte inferior lo hacen a una velocidad tal que en el final de la misma vuelven a encontrarse. Si el perfil del ala no es simétrico (tiene distinta curvatura en la parte superior a la de la parte inferior) para que dichas moléculas vuelvan a unirse, las que circulan por la parte mas larga -en las alas clásicas es la parte superior-, lo hacen a mayor velocidad que las que circulan por la parte inferior. Esa mayor velocidad produce una zona de baja presión que literalmente "succiona" el ala hacia arriba. Por lo contrario, el aire que circula por el intrados (la parte inferior) lo hace a menor velocidad provocando una zona de alta presión. A esa fuerza que tiende a elevar el ala se la denomina "sustentación".
La sustentación es la que eleva el ala y por lo tanto al avión. Para que haya sustentación debe circular el aire con la suficiente velocidad para generar las zonas de presión. Por dicha razón, los aviones solo pueden empezar a volar cuando alcanzan una velocidad en el aire tal, que el mismo, al circular en la superficie del ala produce el mencionado efecto de succión.(click a la imagen para mayor resolucion)
Algo interesante de analizar es que ocurre si se amplía el ángulo de ataque del ala respecto al aire (o sea, si se levanta el borde de ataque, por ejemplo cuando un avión comienza a circular en ángulo ascendente). De ocurrir tal hecho, la sustentación va a continuar pero hasta un cierto límite, superado el cual, las moléculas de aire que circulan por la parte superior se separan de la superficie del ala, volviéndose turbulentas y generando que la zona de baja presión desaparezca. Cuando esto ocurre, desaparece de a poco la sustentación hasta el punto en que ya no alcanza para mantener el avión en el aire. A este fenómeno -muy temido por todos los pilotos-, se lo denomina "entrada en pérdida". Veamos gráficamente esta situación.
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vuelo, pues en realidad existen muchas otras situaciones en las cuales los efectos enunciados no siguen esos principios (tipo de perfil alar, velocidad de vuelo, uso de flaps, y otras), lo cual es abordado por mucho material existente vinculado con todos estos temas. Quien esté interesado en profundizar al respecto puede acudir a la bibliografía existente. En el próximo punto se aborda el tema de qué ocurre cuando el modelo vuela. ¡Allá vamos !
9. Fuerzas que actúan en el vuelo. El balanceo.
Todo cuerpo que se mueve en el aire, en nuestro caso un aeromodelo, se ve afectado por distintas fuerzas que influyen en forma positiva y negativa, según el caso y que son las siguientes:
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La sustentación, como ya hemos visto, es la que impulsa al aeromodelo hacia arriba. La gravedad, es la fuerza que se opone a la anterior: el modelo, mas pesado que el aire, tiende a ser atraído hacia la tierra (lamentablemente ..!) La tracción, que está dada por el impulso de un motor o de la velocidad del modelo en el aire, lo cual tiende a hacerlo avanzar. La resistencia al avance, dada por el volumen del modelo, tiende a frenarlo. Quizá el factor mas importante a tener en cuenta al construir un aeromodelo, se refiere a la ubicación de los pesos de sus componentes, en forma tal de lograr un equilibrio de aquellas fuerzas para lograr en definitiva una situación de planeo estable. A la correcta ubicación de los pesos se lo denomina "balanceo" y la ubicación del punto en el cual los pesos son neutralizados permitiendo dicho vuelo estable, se lo denomina "centro de gravedad". El correcto balanceo de un aeromodelo es una tarea de fundamental importancia para lograr correctos vuelos. En general el centro de gravedad coincide con la zona del ala en donde se ubica el denominado "centro de presión", ubicado en la cercanía del mayor espesor del perfil alar.
La operación de balanceo se debe efectuar en dos formas:
a) Balanceo estático: Se obtiene sosteniendo al modelo por los extremos del ala ubicando peso -de ser necesario- en la trompa o en la cola hasta lograr que el punto de sostén coincida con el centro de gravedad indicado en el plano.
b) Balanceo dinámico: Se logra probando el modelo en vuelo, estudiando su comportamiento de estabilidad.
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