1. ACELERACIÓN
CENTRÍPETA
EN LA
AVIACIÓN
Daniel Ornelas
10237

2. HELICES
COMO LA HÉLICE ES DISEÑADA PARA ABSORBER LA POTENCIA
DESARROLLADA POR EL MOTOR QUE LA MUEVE,
SU TAMAÑO Y FORMA DEPENDERÁ DEL TIPO DE MOTOR UTILIZADO. LOS
AVIONES DE ENTRENAMIENTO
LIVIANO TIENEN GENERALMENTE HÉLICES BIPLANAS, Y LOS AVIONES
DE MAYORES PERFORMANCES, HÉLICES
DE TRES Y CUATRO PALAS. INVESTIGACIONES RECIENTES PARA
REDUCIR EL RUIDO DE LOS AVIONES HAN
DEMOSTRADO LAS VENTAJAS DE UTILIZAR HÉLICES MULTIPALAS A
VELOCIDADES MÁS BAJAS, PUES AL REDUCIR
LA VELOCIDAD DE LA HÉLICE, EN MAYOR GRADO CUANTO MAYOR ES EL
NÚMERO DE PALAS, SE REDUCE EL
RUIDO Y LO QUE ES MÁS IMPORTANTE, LA VELOCIDAD DE LAS PUNTAS
DE LA HÉLICE.

3. TURBINAS
LAS TURBINAS DE AVION BASICAMENTE CONSTAN DE UN EJE EN EL QUE SOLIDARIAMENTE GIRAN VARIAS RUEDAS,
QUE EN SU PERIFERIA TIENEN DIMINUTAS ALETAS LLAMADAS ÁLABES. ESTAS RUEDAS COMPÒNEN DOS GRUPOS
PRINCIPALES EN LA TURBINA: EL COMPRESOR Y LA TURBINA PROPIAMENTE DICHA. LAS RUEDAS DE ÁLABES DEL
COMPRESOR (MÓVILES) SE INTERCALAN CON SECCIONES ALABEADAS FIJAS A LA CARCASA EXTERIOR DE LA
TURBINA. AL GIRAR EL EJE, EL AIRE ADMITIDO POR LA BOCA DE LA TURBINA, AL PASAR POR LAS SUCESIVAS
ETAPAS DE COMPRESIÓN (JUEGO DE RUEDA MÓVIL Y SECCIÓN FIJA), SE VÁ COMPRIMIENDO FUERTEMENTE Y POR
ENDE, ELEVA SU TEMPERTURA. EN ESE AIRE COMPRIMIDO Y CALENTADO, SE INYECTA UNA PULVERIZACIÓN MUY
FINA DE QUEROSÉN, EL QUE DEBIDO A LA TEMPERATURA DE ESE AIRE, SE INFLAMA, AUMENTÁNDOSE ASÍ
INSTANTANEAMENTE LA PRESIÓN Y EL VOLUMEN DE ESOS GASES, LOS QUE SON FORZADOS A PASAR POR LA TURBINA
(LA OTRA SECCIÓN DE RUEDAS ALABEADAS). ÉSTO GENERA QUE SE INCREMENTE EL GIRO DEL EJE, Y ADEMÁS, UN
GRAN EMPUJE DE ESOS GASES AL ABANDONAR LA TOBERA DE SALIDA DE LA TURBINA. ASÍ, SENCILLAMENTE,
FUNCIONA UNA TURBINA COMO LA QUE USAN LA MAYORÍA DE LOS AVIONES A REACCIÓN ACTUALES. ES UN CICLO
PERMANENTE, PORQUE MIENTRAS GIRE EL EJE, SE VA A ESTAR ADMITIENDO AIRE, CALENTÁNDOLO, INYECTANDO
COMBUSTIBLE Y LOGRANDO GIRO DEL EJE Y EMPUJE DE GASES.
LOS MOTORES DE REACCIÓN SE UTILIZAN DESDE LAS POSTRIMERÍAS DEL FINAL DE LA WW II. ALEMANIA TUVO
CASI LISTO UN CAZA BI-REACTOR, EL ME 262, PERO EL FIN DE LA CONTIENDA LOS SORPRENDIÓ SIN PODER
HABERLO PUESTO EN SERVICIO.
Y RESPECTO A LAS VENTAJAS DE ESTOS MOTORES EN COMPARACIÓN CON LOS DE COMBUSTIÓN INTERNA EN MOTORES
ALTERNATIVOS, HAY QUE CONSIDERAR EL USO DE CADA AVIÓN. LA TURBINA, SI BIEN ES MUCHO MAS SENCILLA DE
OPERAR, ES MAS COSTOSA EN SU ADQUISICIÓN, Y NO ES RENTABLE MONTAR TURBINAS EN AVIONES DE BAJO PORTE
QUE NO NECESITAN VOLAR GRANDES DISTANCIAS A GRAN ALTITUD (COMO LOS AVIONES PEQUEÑOS DE TURISMO).
UNA ACLARACIÓN MAS: PUEDES ENCONTRAR AVIONES DE HÉLICE, QUE SIN EMBARGO TIENEN COMO PLANTA MOTRIZ
UNA TURBINA. SE LOS LLAMA "TURBOHÉLICES", Y UTILIZAN LA POTENCIA GENERADA EN SU EJE PARA, MEDIANTE
UN TREN REDUCTOR DE ENGRANAJES, LOGRAR EL GIRO DE LA/LAS HÉLICES. LA ÚNICA LIMITACIÓN ES LOGRAR
BAJAR TANTO EL RÉGIMEN DE GIRO DEL EJE, DE MODO TAL DE EVITAR QUE LAS PUNTERAS DE LAS HÉLICES ASÍ
ACCIONADAS NO SOBREPASEN AL FUNCIONAR LA VELOCIDAD DEL SONIDO, PUES SI ASÍ OCURRIERA, LA HÉLICE
DEJARÍA DE RENDIR AERODINAMICAMENTE Y NO LOGRARÍA LA TRACCIÓN NECESARIA.

4. PLANEADOR
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.

5. COLA DEL AVION
ESTA SUPERFICIE FLEXIBLE SITUADA DETRÁS DEL ESTABILIZADOR VERTICAL DE LA COLA SIRVE PARA
MANTENER O VARIAR LA DIRECCIÓN O RUMBO TRAZADO. SU MOVIMIENTO HACIA LOS LADOS HACE GIRAR
AL AVIÓN SOBRE SU EJE VERTICAL “Z”. ESE MOVIMIENTO LO REALIZA EL PILOTO OPRIMIENDO LA
PARTE INFERIOR DE UNO U OTRO PEDAL, SEGÚN SE DESEE CAMBIAR EL RUMBO A LA DERECHA O LA
IZQUIERDA.
SIMULTÁNEAMENTE CON EL ACCIONAMIENTO DEL CORRESPONDIENTE PEDAL, EL PILOTO HACE GIRAR
TAMBIÉN EL TIMÓN PARA INCLINAR LAS ALAS SOBRE SU EJE “Y” CON EL FIN DE SUAVIZAR EL EFECTO
QUE PROVOCA LA FUERZA CENTRÍFUGA CUANDO EL AVIÓN CAMBIA DE RUMBO. CUANDO EL PILOTO OPRIME
EL PEDAL DERECHO, EL TIMÓN DE COLA SE MUEVE HACIA LA DERECHA Y EL AVIÓN GIRA EN ESA
DIRECCIÓN. POR EL CONTRARIO, CUANDO OPRIME LA PARTE DE ABAJO DEL PEDAL IZQUIERDO OCURRE LO
CONTRARIO Y EL AVIÓN GIRA A LA IZQUIERDA.
ACTUALMENTE EL SISTEMA TRADICIONAL DE CONTROL DE MOVIMIENTO DE LAS SUPERFICIES FLEXIBLES
POR MEDIO DE CABLES DE ACERO INOXIDABLE ACOPLADOS A MECANISMOS HIDRÁULICOS SE ESTÁ
SUSTITUYENDO POR EL SISTEMA FLY-BY-WIRE, QUE UTILIZA UN MANDO ELÉCTRICO ASISTIDO POR
COMPUTADORA PARA ACCIONARLAS. ESTE SISTEMA ES MUCHO MÁS PRECISO Y FIABLE QUE EL MANDO POR
CABLES DE ACERO Y SE ESTÁ ESTABLECIENDO COMO NORMA EN LA INDUSTRIA AERONÁUTICA PARA SU
IMPLANTACIÓN EN LOS AVIONES DE PASAJEROS MÁS MODERNOS. EL PRIMERO EN UTILIZARLO HACE AÑOS
FUE EL AVIÓN SUPERSÓNICO DE PASAJEROS, CONCORDE, RETIRADO YA DEL SERVICIO DEBIDO A SU ALTO
COSTO DE OPERACIÓN. DESPUÉS SE HA CONTINUADO UTILIZANDO, DE FORMA PARCIAL, EN LOS AIRBUS
A-310, A-300-600 Y LOS BOEING 767 Y 757. EN LA ACTUALIDAD LO UTILIZAN, DE FORMA
GENERALIZADA, EL AIRBUS A-320 Y EL BOEING 777.

6. TEORIA DE NEWTON
POR SU PARTE, EL MATEMÁTICO Y FÍSICO INGLÉS SIR ISAAC NEWTON
(1642-1727) PLANTEABA QUE LAS MOLÉCULAS DE AIRE ACTUABAN DE
FORMA SIMILAR A COMO LO HACEN OTRAS PARTÍCULAS. DE AHÍ SE
DESPRENDE QUE, LAS PARTÍCULAS DE AIRE AL GOLPEAR LA PARTE
INFERIOR DE UNA SUPERFICIE AERODINÁMICA DEBEN PRODUCIR EL
MISMO EFECTO QUE SI DISPARAMOS UNA CARGA DE PERDIGONES AL
FONDO DE UN PLATO O DISCO IRROMPIBLE. DE ES FORMA PARTE DE
SU VELOCIDAD LA TRANSFERIRÍAN AL PLATO, ÉSTE SE ELEVARÍA Y
LOS PERDIGONES REBOTARÍAN DESPUÉS DE HACER IMPACTO. NEWTON
QUERÍA DEMOSTRAR CON ESA EXPERIENCIA QUE LAS PARTÍCULAS DE
AIRE ACTUABAN DE FORMA SIMILAR A COMO LO HARÍAN LOS
PERDIGONES, PUES AL CHOCAR ÉSTAS CON LA PARTE DE ABAJO DE
UNA SUPERFICIE AERODINÁMICA, LE TRANSFIEREN VELOCIDAD
EMPUJÁNDOLA HACIA ARRIBA.

7. La aceleración centrípeta (también llamada aceleración
normal) es una magnitud relacionada con el cambio de
dirección de la velocidad de una partícula en movimiento
cuando recorre una trayectoria curvilínea.
Cuando una partícula se mueve en una trayectoria
curvilínea, aunque se mueva con rapidez constante (por
ejemplo el MCU), su velocidad cambia de dirección, ya
que es un vector tangente a la trayectoria, y en las curvas
dicha tangente no es constante.

8. Como sabemos, la velocidad es una magnitud vectorial dotada de
magnitud y dirección. Cuando el
movimiento de una partícula es rectilíneo, solo podemos tener cambios en
la magnitud; sin embargo,
cuando el movimiento es curvilíneo se pueden tener cambios en la
magnitud e inevitablemente
cambios en la dirección del vector velocidad, puesto que este es siempre
tangente a la trayectoria.
En consecuencia, siempre se tiene aceleración en un movimiento
curvilíneo, a lo menos proveniente de
los cambios en la dirección del vector velocidad.
Como la aceleración media es un vector cuya dirección viene dada por el
vector cambio de la
velocidad, gráficamente es simple observar que estará dirigida hacia
adentro de la curvatura.
Daniel Ornelas @danniel_7_ 10237