Merino-David Ens 4

HIDRAULICA AVANZADA 1
Nombre: David, Merino Quispe
APLICACIÓN DE AERODINAMICA EN LA FUERZA DE SUSTENTACION

EN LAS ALAS DE UN AVION
Introducción
Todo el que ha viajado en avión o simplemente lo haya visto volar no puede menos que
preguntarse cómo una máquina más pesada que el aire puede despegar de una pista, mantenerse
en el aire, trasladarse de un punto a otro sin perder el rumbo y aterrizar de nuevo en el aeropuerto
de destino.
Independientemente del fabricante, tipo, modelo y tamaño, los aviones posen elementos comunes
sin los cuales no podrían volar. Todos necesitan un fuselaje, alas, cola y superficies flexibles para el
control del vuelo. De hecho, solamente con esos elementos un planeador puede volar y aterrizar
sin necesidad de tener ningún motor que lo impulse, aunque este tipo de avión para levantar vuelo
necesita utilizar un mecanismo auxiliar que le suministre el impulso inicial para el despegue,
como por ejemplo un automóvil que lo arrastre por la pista enganchado a un cable. Una vez que el
planeador despega, el piloto libera el cable que lo une al dispositivo de arrastre y ya puede continuar el
vuelo solo, aprovechando las corrientes de aire ascendentes.
Desarrollo
Sustentación
Es la fuerza generada sobre un cuerpo que se desplaza a través de un fluido, de dirección

perpendicular a la de la velocidad de la corriente incidente.
Escuela Profesional de Ingeniería Civil UNSAAC

Como con otras fuerzas aerodinámicas, en la práctica se utilizan coeficientes

adimensionales que representan la efectividad de la forma de un cuerpo para producir
sustentación y se usan para facilitar los cálculos y los diseños. El modelo matemático de la
fuerza de sustentación es:
En aeronáutica es la principal fuerza que permite que una aeronave con alas se mantenga en
vuelo. Ésta, al ser mayor o igual al peso total de la aeronave, le permite despegar.
Para la sustentación se utiliza la notación L, del término inglés lift, y CL para el coeficiente de
sustentación, el cual siempre se busca sea lo mayor posible.
Además, la sustentación y, en consecuencia, su coeficiente, dependen directamente del ángulo
de ataque, aumentando según aumenta éste hasta llegar a un punto máximo después del cual
se entra en pérdida.
Resistencia.
Es la cualidad física que nos permite soportar y aguantar un esfuerzo durante el mayor tiempo
posible. La resistencia que ejerce el aire en las alas de un avión es una fuerza ejercida para
mantener en equilibrio el avión.
Fuerza de empuje
La fuerza de empuje es la fuerza horizontal necesaria para mover un objeto que se encuentra
en una superficie y esta fuerza es una fuerza que se debe tener mucha importancia a la hora
de diseñar las alas de un avion. La fórmula para calcular la fuerza de empuje horizontal en
superficie es la siguiente:

Peso
El peso es la fuerza de atracción gravitatoria que ejerce la Tierra sobre los cuerpos que hay
sobre ella. En la mayoría de los casos se puede suponer que tiene un valor constante e igual al
producto de la masa, m, del cuerpo por la aceleración de la gravedad, g, cuyo valor es 9.8 m/s2
y está dirigida siempre hacia el suelo. El peso es muy importante para equilibrar la fuerza de
sustentación por ello es muy se debe tener en cuenta el peso de avión con la fuerza de
sustentación que ejerce el aire.
En la siguiente imagen se pueden observar las 4 fuerzas mencionadas y la forma en que
actúan sobre el avión.
Los perfiles alares están diseñados para que el aire que pasa por encima se acelere. La
siguiente explicación no es 100% correcta desde un punto de vista físico, pero nos vale para
ilustrar este fenómeno.
Imagínate dos partículas de aire que viajan juntas y en un momento dado llegan al borde de
ataque (punto A) del perfil alar. A partir de ahí, una se va por encima y otra por debajo, pero
tienen que llegar al otro extremo del perfil (punto B) al mismo tiempo. Dado que la partícula de
arriba tiene más distancia que recorrer que la de abajo, tendrá que moverse más rápido para
alcanzar el borde a la vez.

Conclusiones
 El aerodinámica como ciencia de estudio de fluidos como el aire que interviene en la

sustentación de las alas de un avión contribuyo mucho para el avance de la tecnología
en la aeronáutica.
 El ser humano desde los tiempos remotos estudio el vuelo de las aves para que pueda
imitar y por ello hoy en día tenemos maquinas pesantes que puede volar gracias a la
resistencia de aire para que pueda mantenerse en el aire.
 El aire como un fluido gaseoso es vital para la vida humana y también para tantas
investigaciones como para el caso de aeronáutica para que la actualidad podamos tener
comodidad para poder viajar a diferentes lugares y también para transportar cargas
acortando el tiempo.
Bibliografía
 aerodinamica, M. d. (s.f.). Universitaria de investigacion y desarrollo.
 Diseño de un UAV ligero de propulsión eléctrica para monitorización medioambiental.
(s.f.).
 http://www.asifunciona.com/aviacion/af_avion/af_avion1.htm
 https://blogaero.com/sustentacion-por-que-vuelan-los-aviones/

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vuelo solo, aprovechando las corrientes de aire ascendentes.

Es la fuerza generada sobre un cuerpo que se desplaza a través de un fluido, de dirección

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Como con otras fuerzas aerodinámicas, en la práctica se utilizan coeficientes

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 El aerodinámica como ciencia de estudio de fluidos como el aire que interviene en la

 aerodinamica, M. d. (s.f.). Universitaria de investigacion y desarrollo.

 Diseño de un UAV ligero de propulsión eléctrica para monitorización medioambiental.

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