FLIGHT CONTROLS

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    30-Dec-2015

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FLIGHT CONTROLS. ATA 27. FLIGHT CONTROLS. - PowerPoint PPT Presentation

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<ul><li><p>FLIGHT CONTROLSATA 27</p></li><li><p>FLIGHT CONTROLSARMADO Y AJUSTE (assembly &amp; rigging): armado, es el hecho de reunir las diferentes secciones del avin como son alas, empenajes, tren de aterrizaje, etctera, de acuerdo a lo que dicta el AMM. Y ajuste se refiere a las tolerancias que dicho armado debe cumplir para la correcta operacin de cada una de las secciones. Este ajuste tambin se encuentra en el AMM. Con esto se logra que cada componente funcione bien desde el punto de vista mecnico y aerodinmico. No menos importante es el uso de la quincallera, materiales y elementos de seguridad pedidos por el fabricante. Un armado y/o un ajuste inadecuado podra someter al componente a sobrecargas para los cuales no fue diseado creando as un punto de quiebre o el inicio de un problema de seguridad area.</p></li><li><p>FLIGHT CONTROLSTEORIA DEL VUELOLa teora del vuelo versa sobre aerodinmica, es decir la accin de un fluido (aire) sobre un objeto en movimiento o esttico. Desde el punto de vista aeronutico la aerodinmica relaciona al avin, viento relativo y atmsfera.La Atmsfera: envoltura que rodea la tierra, coloquialmente llamada aire, esta compuesta por varios gases, principalmente nitrgeno y oxgeno. Por lo tanto se rige por la ley de los gases. Posee masa, peso y una forma indeterminada debido a su escasa coherencia molecular. Las caractersticas bsicas que la definen como fluido son: presin, temperatura y densidad.</p></li><li><p>FLIGHT CONTROLSTEORIA DEL VUELO</p><p>PRESIN: cantidad de fuerza aplicada por unidad de superficie. Una columna de aire, cuya base sea de una pulgada cuadrada, que se extienda desde el nivel del mar hasta el borde superior de la atmsfera pesa 14,7lbs . Por lo tanto su presin es de 14,7psi, esto lo demostr un fsico italiano: TORRICELLI, el hizo un experimento con un tubo de un metro de largo lleno con Hg, lo hundi en un recipiente con Hg y vio como el tubo perda 240mm del Hg, quedando el resto del lquido dentro de el, en equilibrio, debido a la presin atmosfrica. En el sistema anglo americano la medida dentro del tubo es de 29.92 de Hg.Sin embargo en la aviacin, la presin atmosfrica, se da en pulgadas de Hg, kilopascal (Kpa), milibares (mb) y en algunos lugares hectopascales (Hpa).La presin atmosfrica disminuye con la altura a razn de 1 / 1000ft. El altmetro, que es un aneroide, da la presin en pies (ft).</p></li><li><p>PRESIN ATMOSFERICA</p></li><li><p>CONTROLES DE VUELOTEORIA DEL VUELOTEMPERATURA: el calor del sol atraviesa la atmsfera sin elevar su temperatura , esta energa la absorbe la tierra provocando que ella se caliente elevando la T, calor que se entrega gradualmente a las capas de aire que estn en contacto con la tierra.Por lo anterior al aumentar la altura la temperatura disminuye a razn de 1,98C / 1000ft, esto se cumple hasta los 36000ft (11810mts). Sobre este nivel la temperatura se mantiene en los 56.5C.Relacin entre presin / temperatura: al calentar una masa de gas, de cualquier naturaleza contenida en un recipiente, la presin aumenta. Si el gas es comprimido, la temperatura se eleva .</p></li><li><p>TEMPERATURA ATMOSFERICA</p></li><li><p>FLIGHT CONTROLSTEORIA DEL VUELODENSIDAD: es la relacin entre la masa del material (slido, lquido o gas) por unidad de volumen (d = m/v).Al comprimir un gas este ocupa menos espacio o al mismo volumen entrara mayor cantidad de aire. a T constante, los volmenes ocupados por un gas son inversamente proporcionales a la presin a las que estn sometidos (BOYLE). A mayor presin mayor densidad.Si se calienta un material est se dilata y ocupa un espacio mayor. la dilatacin de los cuerpos es funcin de la T e independiente de la naturaleza de los mismos (GAY LUSSAC).La densidad se modifica inversamente con la T.A mayor altura el aire es menos denso, es decir, con el mismo caballaje el avin vuela ms rpido (menor roce).</p></li><li><p>FLIGHT CONTROLSTEORIA DEL VUELOHUMEDAD: es la cantidad de vapor de agua presente en el aire, esta concentrado en las capas inferiores de la atmsfera y su cantidad depende de las condiciones meteorolgicas y la ubicacin geogrfica. La cantidad de vapor de agua varia directamente con la temperatura.Si comparamos dos masas de aire exactamente iguales, una de aire seco y la otra con vapor de agua, esta ltima pesa 5/8 menos que la masa de aire seco.Si la presin y la temperatura no varan, la densidad cambia en forma indirecta con la humedad. En los das con mucha humedad las pistas se alargan, por lo tanto hay que castigar peso para el despegue.</p></li><li><p>INTERNATIONAL STANDARD ATMOSPHERE (ISA)La atmsfera tipo al nivel del mar:Temperatura : 15CPresin : 760mm Hg, 29.92Hg, 1013.25mb 101.325 KpaDensidad : 1.325 kg/m Aceleracin : 9.8mt/seg (gravedad)Gradiente T : 1.98C/1000ft 6.5C/1000mtsGradiente Presin : 1/1000ft 110mbs/1000mts</p></li><li><p>FLIGHT CONTROLSVENTURI: si en un tubo, con una estrangulacin en su interior, se hace circular un fluido ocurren los siguientes eventos: al pasar por la estrangulacin la presin disminuye y la velocidad aumenta y una vez sobrepasada la estrechez tanto la presin como la velocidad recuperan sus valores. Una superficie de vuelo con su forma combada, presenta al viento relativo la configuracin de VENTURI. En su parte superior, extrads, se genera una baja de presin y un aumento de velocidad del viento relativo; en la parte inferior, intrads, ocurre exactamente lo contrario. La diferencia de presin entre ambas caras de la superficie empuja el ala hacia arriba; por otro lado el flujo de aire en el extrads tiene mayor velocidad que el del intrads y al confluir ambas, en el borde de fuga del ala, la de mayor velocidad deflecta hacia abajo a la de menor velocidad, producindose una fuerza adicional hacia arriba. La suma de estas dos fuerzas se conoce como: SUSTENTACIN (lift)</p></li><li><p>FLIGHT CONTROLSNEWTON y sus leyes del movimiento1 ley.- un cuerpo que esta en reposo no se mover hasta que no se le aplique una fuerza. Si dicho cuerpo esta en movimiento se debe aplicar una fuerza para variar su velocidad. Esta ley se denomina: inercia.2 ley.- cuando un cuerpo se mueve a una velocidad uniforme y se le aplica una fuerza externa l cambiar su movi- miento proporcionalmente a la fuerza y su direccin, en el sentido de la fuerza aplicada. El viento en contra disminuye la velocidad. Viento de costado saca al avin de rumbo.3 ley.- conocida como ley de la accin y reaccin. Cada accin (fuerza) tiene como contrapartida una reac- cin (fuerza).</p></li><li><p>FLIGHT CONTROLSPLANO DE SUSTENTACIN : superficie diseada para lograr una reaccin, deseable o conveniente, desde el aire a travs del cual se mueve. Cualquier parte del avin que transforme la resistencia del aire en una fuerza til para el vuelo es un plano sustentacin. Por ejemplo: el ala con una diferencia de presin de 0.15Psi,entre ambas caras, tiene una fuerza hacia arriba de 21.6Lbs por pie. En el plano actan una infinidad de fuerzas (presiones), pero, todas ellas se han sumado matemticamente concentrndose en un punto llamado: CENTRO DE PRESIN que ser un vector hacia arriba (L). Ubicado sobre la cuerda del plano se desplaza a lo largo de ella a medida que varia el ngulo de ataque.La sustentacin se ve afectada por: el ngulo de ataque, la velocidad del viento relativo, el rea del plano, forma del plano y la densidad del aire. </p></li><li><p>FLIGHT CONTROLSNGULO DE ATAQUE : ngulo agudo variable formado por la cuerda alar y el viento relativo. Cuerda es la lnea, imaginaria, que une el borde de ataque con el borde de fuga del plano.VIENTO RELATIVO : es el flujo de aire alrededor de un objeto provocado por el movimiento del aire, del objeto o de ambos.NGULO DE INCIDENCIA : ngulo agudo formado por la cuerda alar y el eje longitudinal del avin. En la gran mayora de los aviones este ngulo es fijo. Cuando el borde de ataque esta ms arriba que el borde de fuga el ngulo es positivo y si ocurre lo contrario el ngulo es negativo.ACTITUD : se refiere a la orientacin angular de los ejes longitudinal y transversal del avin con respecto al horizonte. Ejemplo: 6 nariz arriba y 30 de viraje a la derecha.TRAYECTORIA: direccin seguida por el aeroplano durante su desplazamiento por el aire.</p></li><li><p>FLIGHT CONTROLSFORMA DEL PLANO AERODINAMICO: determina la cantidad de turbulencia o de friccin que puede generar, por consecuencia afecta la eficiencia del ala.La razn de fineza del ala, determina, la turbulencia o la friccin. La razn de fineza es la relacin entre la cuerda y el espesor (altura) mximo del ala. Un ala muy delgada, razn de fineza grande, produce mayor friccin. Por el contrario un ala gruesa, menor razn de fineza, genera ms turbulencia. La forma del ala determina el ngulo de ataque al cual el ala es ms eficiente. La eficiencia del ala se determina por la razn entre la sustentacin (L) y la resistencia (D), no olvidar que la sustentacin aumenta cuando el ngulo de ataque crece.El mximo espesor del ala se encuentra entre 1/3 a la 1/2 (flujo laminar) de la cuerda. Hoy en da tambin se encuentran alas simtricas. Las superficies hipersustentadoras logran que se aumente la combadura del ala o aumente superficie alar.</p></li><li><p>FLIGHT CONTROLSCENTRO DE GRAVEDAD (CG) : la fuerza de gravedad arrastra a todos los cuerpos al centro de la tierra. El CG es un punto, en el fuselaje, en el cual se concentran todos los pesos del avin. Al tomar este avin en ese punto, quedara perfectamente balanceado. Este centro es muy importante para la estabilidad del avin.El CG se determina al disear el avin. El diseador primero determina el centro de presin y su recorrido, luego coloca el CG delante de l. Esto lo hace para que el aeroplano quede con tendencia nariz abajo.</p></li><li><p>FLIGHT CONTROLSFUERZAS QUE ACTUAN EN VUELO : son cuatro y trabajan en parejas opuestas: EMPUJE, considerada fuerza positiva /vs/ RESISTENCIA (D), es una fuerza negativa. SUSTENTACIN (L), fuerza positiva /vs/ GRAVEDAD, fuerza muy negativa.La sustentacin y resistencia estn relacionadas con el viento relativo y el avin: la sustentacin acta siempre perpendicular a este viento y la resistencia lo hace en el mismo vector del viento relativo y en el mismo sentido. La sustentacin es la fuerza que tira hacia arriba en contraposicin a la gravedad, peso, que tira hacia abajo.Empuje: la fuerza que rompe la inercia y permite que el avin avance venciendo la resistencia (D). En general se logra con el uso de plantas propulsoras (motores).</p></li><li><p>FLIGHT CONTROLSLa resistencia (D): se opone al avance del avin. La resistencia parsita se debe a todo elemento que sobresalga del avin: antenas, motores, fuselaje, remaches, hielo, tren de aterrizaje, planos sustentadores. Por ende cualquier incremento de velocidad hace crecer esta resistencia.El plano al moverse en el aire produce una resistencia por presin, una parte de ella depende del valor de la sustentacin creada. Se denomina :Resistencia inducida : la mayor presin de aire bajo el plano se mueve hacia la punta de l y la tratar de subir hacia la zona de menor presin la mayor velocidad del viento en ella empuja la presin hacia abajo creando un remolino (vrtice). Del mismo modo la mayor velocidad del aire encima del ala al encontrarse, en el borde de fuga, con la de menor velocidad la deflecta hacia abajo variando el viento relativo creando una resistencia adicional. El aire con mayor velocidad se mueve hacia el fuselaje y al salir por el borde de fuga crea otro vrtice, pero de menor intensidad que el de la punta del ala. Con el uso de los winglet se ha reducido el vortice de punta de ala.</p></li><li><p>WINGLETS</p></li><li><p>FLIGHT CONTROLSEJES DEL AVIN: son tres lneas imaginarias que se interceptan en el CG del avin. Ellos son:LONGITUDINAL O ALABEO, lnea que va desde la nariz a la cola del avin. Alrededor de ella se ejecuta el alabeo (ROLL), por el movimiento asimtrico de los alerones gobernados por el piloto usando la rueda de control o caa, a la izquierda o derecha.TRANSVERSAL O LATERAL, Recta que une las puntas de ala y el giro alrededor de ella es el de cabeceo (PITCH) producido por el movimiento de los elevadores que operan al unsono al mover la columna de control hacia delante (cola arriba) o hacia atrs (nariz up). VERTICAL O GUIADA, lnea que atraviesa el fuselaje. Al rotar sobre ella, la nariz del avin va a la izquierda o derecha segn el pedal que haya pisado el piloto. La guiada se llama en ingls: YAW.</p></li><li><p>FLIGHT CONTROLSESTABILIDAD Y CONTROL</p><p>Estabilidad: caracterstica del avin que lo lleva a volar recto y nivelado, con las manos fuera de los controles.ESTABILIDAD: Esttica versa con la tendencia de un cuerpo desplazado a recuperar el equilibrio. Dinmica trata del tiempo que toma el movimiento del cuerpo desplazado en recuperar el equilibrio.Maniobrabilidad: habilidad que posee el avin a ser conducido a lo largo de una trayectoria y resistir las cargas impuestas.Control: calidad de la respuesta del avin a los comandos del piloto durante las maniobras.</p></li><li><p>FLIGHT CONTROLS</p><p>ESTABILIDAD EN EL EJE TRANVERSAL O CABECEO conocida como estabilidad longitudinal, es regida por el estabilizador horizontal. La accin del estabilizador depende de la velocidad y del ngulo de ataque. El estabilizador esta montado en la cola alejado de las alas y del CG, y su ngulo de incidencia, generalmente, es menor (decalaje) que el de las alas.</p></li><li><p>FLIGHT CONTROLS</p><p>ESTABILIDAD DIRECCIONAL Es la estabilidad sobre el eje vertical o de guiada. El estabilizador vertical montado en la cola es la superficie principal en la correccin de este tipo de estabilidad. La distancia con respecto al CG es mayor desde el estabilizador que de la nariz del avin. Cuando una rfaga saca al avin de su rumbo, nariz a la izquierda o derecha la cola lo hace en sentido inverso aumentando su ngulo de ataque; esto significa que la sustentacin en el estabilizador aumenta volviendo la cola y por lo tanto tomando nuevamente el rumbo.</p></li><li><p>FLIGHT CONTROLS</p><p>ESTABILIDAD LATERAL Movimiento de alabeo (ROLL) alrededor del eje longitudinal. Las alas son las correctoras de este tipo de situacin, si despus que una rfaga levant un ala y esta vuelve a su posicin original se dice que el avin tiene buena estabilidad lateral. Cuando el ala baja debido a la rfaga el avin se desliza por esa ala creando un viento relativo paralelo a ella y en direccin al ala que sube. Este fenmeno crea en el ala que baja un aumento del ngulo de ataque, por lo tanto, un aumento de sustentacin volviendo a la posicin inicial. </p></li><li><p>FLIGHT CONTROLSPermiten cambiar la direccin del avin, aerodinmicamente, durante su operacin. Es decir desde el despegue (T/O) hasta el aterrizaje.Se dividen en: primarios o principales, secundarios y auxiliares.Primarios: alerones, elevadores y timn de direccin(RUDDER).Secundarios: tabs y estabilizador horizontal.Auxiliares: flaps, kruger flaps, slats y slots. Hay, tambin algunos aviones que usan combinaciones como por ejemplo: Elevones, acta como elevador o alern; Flaperones, mezcla de flaps y alerones; Ruddervator, rudder o elevador; Stabilator, elevado...</p></li></ul>