Modelos de Aviones
 


 

 

Modelos de Aviones

Canard

Unas de la principales configuraciones alternativas de un aeroplano sea el llamado”canard" (que significa pato en francés), es decir un aparato con la cola al frente. Dentro de estos modelos de aviones resulta un tanto llamativo el contar con un diseño en el que todas las superficies de "cola" se hallen al frente; por lo general, un canard tiene los estabilizadores al frente y la deriva detrás.

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La razón por la cual se puede entender esta configuración es la que de que si los estabilizadores se emplean para disminuir la velocidad del avión más allá de la velocidad mínima de sustentación determinaría automáticamente que el avión inclinara el morro hacia abajo, haciendo así que se pueda recuperar la velocidad y que vuelva a un vuelo controlable, mientras que con estabilizadores emplazados atrás la disminución de la velocidad más allá de la velocidad mínima de sustentación sería desastrosa.
Unos de lo que construyo un canard por el año 1909 fue el Profesor Focke y luego siguió haciendo y experimentando sin parar como por ejemplo el Ente (que significa pato en alemán) en el año 1930, llegando finalmente a la conclusión de que no proporcionaba mayores ventajas.

Muchos de los que se dedicaban a diseñar, entre los que se encontraban grandes nombres dentro de la aviación eran: Delanne y Miles, ellos hicieron pruebas para nuevos modelos pero con un formato diferente en el que lo que más resaltaba era la puesta en escena de dos alas. La principal idea de este gran estudioso, Delanne, estaba cimentada en una anterior idea rusa que se trataba de que el ala principal debería emplazarse en un plano ligeramente más alto que el ala posterior, para cumplir la función de una aleta de ranura de borde de ataque (slat).
Luego en años que ya la tecnología había sufrido grandes avances; años 1941 y 1943, Miles fabricó el Libellula, revolucionario (una especie de libélula o caballito del diablo) este nuevo aparato regresaba a utilizar el tipo de alas en tándem.
La ventaja principal que presenta este tipo de aeroplano de alas en tándem, era que consistía en poseer un Centro de Gravedad (CG) cuyo recorrido es mucho más largo que el normal; más fácilmente dicho, estos pueden volar con seguridad con una cantidad importante de carga situada en el frente o en la sección trasera del aeroplano.

En la Segunda Guerra Mundial fue el auge, donde aparecieron numerosos cazas de combate de tipo canard, con derivas tanto por delante de la hélice de propulsión como sobre los bordes de fuga o las puntas alares. Así mismo, el Messerschmitt Me 163, pertenecía a la tipo llamados sin-cola, es decir que no presentaba ninguna superficie horizontal. Ya en el año 1945, los cazas a reacción continuaron diseñándose de con el prototipo de estas formas poco usuales y las configuraciones delta sin cola con un ala de forma más o menos triangular se convirtieron en modelos corrientes dentro de los modelos de aviones.
El ala delta ayudo a resolver muchos problemas: los elevadores o timones de profundidad podían hallarse muy por detrás del CG para así tener un mejor control; el ala podía tener una relación de grosor/cuerda del ala muy bajo (la envergadura dividida por la cuerda media del ala, es decir, la distancia del bordo de ataque al borde de fuga), y el resultado fue una baja resistencia transónica al avance.

Ya finalmente, los diseñadores de aviones de combate entendieron que lo mejor era el ala óptima, que es una de configuración convencional pero con un pequeño alargamiento. Un avión caza necesita un ala de gran superficie, dado que esto le permite tener muchísima más capacidad de maniobra, y una baja relación g/c para su desempeño supersónico. Para poder llevar grandes cargas, el ala necesita dispositivos de alta sustentación mientras que aviones polifuncionales necesitan un ala de geometría variable montada sobre articulaciones. En esta disposición, las alas pueden abrirse a fin de proporcionar una superficie mayor durante el despegue, el vuelo a baja velocidad y el aterrizaje, o pueden plegarse a fin de proporcionar una envergadura mínima durante los vuelos supersónicos.
Hay que resaltar que es sumamente importante tener la menor envergadura posible y la menor superficie durante el vuelo supersónico a baja altura con el propósito de evitar que la tripulación tenga un viaje desapacible. Uno de los modelos más conocido es el bombardero
Rockwell International B-1, que cuenta incluso con un sistema Low-Altitude Ride Control (LARC) -Control de Vuelo a Baja Altura- que es sensible a la turbulencia atmosférica y opera las superficies de control del avión para contrarrestar dicha turbulencia y mantener el compartimiento de la tripulación en una línea de vuelo recta y uniforme.

Alargamiento alar en modelos de aviones

Modelos de AvionesEl tema del alargamiento es fundamental en el diseño de los modelos de aviones. Así como el aeroplano más lento como el más eficiente necesitan tener un alargamiento lo más alto posible; los planeadores y los aviones propulsados por el hombre tienen alas extremadamente delgadas con un alargamiento de 25 a 35 con el fin de actuar sobre el mayor flujo de aire posible. La mayoría de los aviones tienen un alargamiento entre 5 y 11, mientras que los cazas de combate y los transportes supersónicos típicos se mantienen en la relación de 1,5 a 3,5.

Después de la Segunda Guerra Mundial el ala con forma de flecha se adoptó casi universalmente, junto con el ala delta, a fin de permitir que el aeroplano pudiese alcanzar mayores velocidades transónicas. El primer avión de aerolínea a reacción, el de Havilland Comet, tenía una planta alar casi recta, sin embargo el Tupolev Tu-104, el Boeing 707 y el Douglas DC-8 tenían alas en flecha con un ángulo de 37°, ya en nuestros días, son raros los que presentan una morfología de alas muy aflechadas.
Los aviones más veloces, como por ejemplo el X-15 norteamericano y la familia de los Lockheed A-11/YF-12/SR-71 Blackbird, no poseen flecha en absoluto. En general, los modelos de aviones de gran autonomía de hoy en día tienen una flecha mayor y los aviones de menor autonomía una menor, pero la tendencia de todos estos transportes subsónicos está llendo en camino de la idea de construir alas más delgadas y menos aflechadas.
A partir del año1950, una serie de inconvenientes vinculados a la producción de los primeros tipos de ala transónicas o supersónicas llevo a una sucesión de "dispositivos fijos" que han ocupado su lugar como rasgos permanentes en el diseño de los diferentes tipos. Uno de ellos es el generador de vórtices, una pequeña aleta no mayor que una carta o naipe, puesta angularmente con respecto al flujo del aire. Detrás de ella flamea un vórtice o turbulencia, que aunque incrementa la resistencia, levanta las capas bajas del flujo y mezcla el flujo libre de alta velocidad con la débil capa límite inmediata a la superficie alar. Otro tema es el interruptor de flujo o inductor de la pérdida, una pequeña proyección a lo largo del borde de ataque de un ala y que provoca la ruptura del flujo de aire a altos ángulos de ataque (ángulo respecto del flujo de aire). Esto da la seguridad de que la entrada en pérdida comenzará en el borde de ataque y no en otra porción del ala provocando posibles pérdidas del control del avión.

Unos de los fallos más comunes en las primeras alas en flecha y alas delta consistía en la pronunciada desviación del flujo del aire hacia los extremos de las alas, especialmente sobre el extradós, provocada a menudo por una región de alta presión sobre el ala resultante de ondas de choque locales, que son las fuertes ondas de presión que se forman cuando se produce el flujo supersónico.
Las alas ideales son las que el flujo de aire pasa recto desde el borde de ataque al de fuga, y la respuesta más simple y pura al flujo exterior o transversal consistió en agregar un fence, un tabique delgado alineado con la dirección longitudinal envolviendo el borde de ataque y extendiéndose hacia atrás a través de la superficie superior.
Algunos alas de combate soviéticos MiG tienen hasta seis de estos fences o guías, e incluso todavía hoy cuatro son un número común.
Otro de los "fijos" utilizados a partir de 1950 es el dogtooh (que significa diente de perro). Las primeras alas en flecha o delta eran frecuentemente perfeccionadas extendiendo la cuerda del ala de la porción exterior, e inclinando el borde de ataque prolongado ligeramente hacia abajo con propósito de reducir el ángulo de ataque a gran altitud.

En la mayoría de los modelos de aviones el borde de ataque forma una discontinuidad más grande, denominada dogtooth (diente de perro, porque toma la forma de un diente canino curvo en el extremo). Esto hace un gran vértice que actúa sobre el ala, especialmente a elevados ángulos de ataque, y por tanto actúa como un generador de vértices y un fence combinados.
Hay otro rasgo típico que se hizo característico a principios de1950 en los cazas más veloces: el ala de incidencia variable, que en vez de estar fija rígidamente al fuselaje está montada sobre pivotes. En realidad, la posición de esta ala (su ángulo de ataque o de incidencia) no puede alterarse por ninguna condición de vuelo dada; el efecto de los pivotes es el de provocar la posición del fuselaje que ha de ser alterada. En el caza Vought F-8 Crusader, un ala de incidencia variable permite que el avión aterrice con el fuselaje en una posición nivelada, o incluso con la proa ligeramente baja, permitiendo al piloto una excelente visibilidad frontal y permitiendo también que el tren de aterrizaje principal sea corto.

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