Capitulo 1 Flashcards
Evolución de la estructura de las aeronaves
Desde estructuras de celosía de madera hasta diseños aerodinámicos modernos.
Avances en materiales y construcción han mejorado la eficiencia y rendimiento.
Contribución de George Cayley
Descubrió la sustentación generada por el flujo de aire sobre una superficie curva.
Desarrolló perfiles aerodinámicos y diseñó planeadores tripulados.
Introdujo principios fundamentales del vuelo: sustentación, peso, empuje y resistencia.
Innovaciones de Otto Lilienthal
Estudió el vuelo de las aves y construyó planeadores con más de 2,000 vuelos exitosos.
Incorporó estabilizadores verticales y horizontales en sus aeronaves.
Importancia de Octave Chanute
Compiló el conocimiento aeronáutico en Progress in Flying Machines.
Construyó planeadores con alas apiladas y cables de soporte estructural.
Innovaciones de los hermanos Wright
Construyeron el Wright Flyer (1903), primer avión propulsado exitoso.
Estructura de madera con alas apiladas y refuerzos de puntales y cables.
Diferencia entre el diseño de Blériot y los Wright
Blériot diseñó el primer monoplano exitoso (1909).
Introdujo un mástil sobre el fuselaje para sostener las alas con cables.
Influencia de Hugo Junkers
En 1910, construyó la primera aeronave con estructura y revestimiento metálicos.
Eliminó cables y soportes externos, mejorando aerodinámica y resistencia.
Evolución estructural en la Primera Guerra Mundial
Predominaban biplanos con estructuras de madera y recubrimiento de tela.
Se reforzaron las alas internamente para mejorar sustentación y resistencia.
Cambios en la aviación en la década de 1920
Mayor uso de metal en la construcción de aeronaves.
Desarrollo de fuselajes diseñados para pasajeros y carga (semimonocasco).
Avances en la década de 1930
Generalización del fuselaje semimonocasco y alas con recubrimiento resistente.
Motores más ligeros y potentes redujeron estructuras de celosía y superficies de tela.
Impacto de la Segunda Guerra Mundial
Uso de fuselajes semimonocasco completamente metálicos.
Diseño innovador del De Havilland Mosquito con fuselaje de madera laminada.
Introducción de cúpulas de radar de fibra de vidrio.
Desafíos con la introducción de motores a reacción
Necesidad de fuselajes presurizados más resistentes.
Adaptación del diseño semimonocasco para resistir fatiga del metal.
Implementación de esquinas redondeadas en ventanas y puertas.
Mejoras estructurales en los años 60
Introducción de estructuras tipo panal de abeja de aluminio y fibra de vidrio.
Materiales más ligeros y resistentes usados en alas y superficies de control.
Evolución de materiales desde los años 70 hasta la actualidad
Uso creciente de materiales compuestos como fibras de carbono.
Reducción del uso de aluminio en favor de materiales más ligeros y resistentes.
Algunas aeronaves modernas superan el 50% de estructura en materiales compuestos.
Very Light Jet (VLJ)
Categoría de aviones ligeros construidos casi en su totalidad con materiales compuestos.
Alta resistencia con menor peso, mejorando eficiencia y rendimiento.
Posible reemplazo del aluminio por materiales compuestos
Es probable que los materiales compuestos reemplacen completamente al aluminio.
Definición de aeronave
Dispositivo diseñado o utilizado para el vuelo en el aire.
Principales categorías de aeronaves
1. Aviones.
2. Aeronaves de alas rotativas (rotorcraft).
3. Planeadores (gliders).
4. Aeronaves más ligeras que el aire.
Diferencias entre dirigibles y globos aerostáticos
Ambos son más ligeros que el aire, pero tienen operativas y estructuras diferentes.
Partes del avión tratadas en el manual
Fuselaje, brazos (booms), góndolas (nacelles), capós (cowlings), carenados (fairings), superficies sustentadoras (airfoil surfaces) y tren de aterrizaje.
¿Se consideran los rotores de un helicóptero parte del fuselaje?
Sí, porque funcionan como alas giratorias.
¿Por qué las hélices y otros elementos giratorios de los motores de los aviones no son parte del fuselaje?
Porque forman parte del sistema de propulsión, no de la estructura del fuselaje.
¿Cuál es el tipo de aeronave más común?
El avión de ala fija (fixed-wing aircraft).
. ¿Cómo se diferencian los aviones de ala fija de los helicópteros?
• Aviones de ala fija: Alas fijas generan sustentación.
• Helicópteros: Rotores giratorios generan sustentación.
¿Cuántos juegos de alas puede tener un avión de ala fija?
• Uno, dos o tres juegos de alas.
¿Cómo se relacionan los planeadores con los aviones de ala fija?
• Estructura similar.
• Comparten prácticas de mantenimiento.
¿Cómo se relacionan las aeronaves más ligeras que el aire con los aviones de ala fija en términos de mantenimiento?
• Similitudes estructurales.
• Diferencias en mantenimiento no cubiertas en este manual.
¿Cuáles son las cinco unidades principales del fuselaje de un avión de ala fija?
• Fuselaje
• Alas
• Estabilizadores
• Superficies de control de vuelo
• Tren de aterrizaje
¿Cuáles son los componentes principales del fuselaje de un helicóptero?
• Fuselaje
• Rotor principal y su caja de engranajes
• Rotor de cola (si tiene un solo rotor principal)
• Tren de aterrizaje
¿De qué materiales se han construido tradicionalmente las estructuras de las aeronaves?
• Madera en los primeros diseños.
• Tubos de acero en etapas posteriores.
• Aluminio en la mayoría de aeronaves modernas.
¿Qué materiales se están utilizando en la actualidad para fabricar aeronaves?
• Aluminio sigue siendo común.
• Materiales compuestos moldeados (ej. fibra de carbono) en aeronaves certificadas recientemente.
¿Cuáles son algunos de los elementos estructurales del fuselaje de un avión?
• Largueros (stringers)
• Larguerillos (longerons)
• Costillas (ribs)
• Mamparos (bulkheads)
¿Cuál es el principal elemento estructural de un ala?
• Larguero del ala (wing spar).
. ¿De qué materiales puede estar hecha la piel de un avión?
• Tela impregnada
• Madera contrachapada
• Aluminio
• Materiales compuestos
. ¿Qué elementos se encuentran bajo la piel del avión y forman parte del fuselaje estructural?
• Componentes que refuerzan la estructura del fuselaje.
¿Cómo se ensamblan las diferentes partes del fuselaje y los componentes estructurales?
• Remaches, pernos, tornillos y otros sujetadores.
• Soldadura, adhesivos y técnicas especiales de unión.
¿Para qué están diseñados los elementos estructurales de una aeronave?
• Para soportar cargas y resistir esfuerzos (stress).
. ¿Por qué es importante considerar cada parte del avión en relación con el material con el que está hecha?
• Porque cada componente debe soportar las cargas generadas durante la operación.
¿Cómo suelen diseñarse los miembros estructurales de una aeronave en relación con los esfuerzos?
• Para soportar tensión o compresión en los extremos, en lugar de flexión lateral.
¿Qué es el análisis de esfuerzos (stress analysis)?
• Proceso de determinar las cargas que actúan sobre una estructura para evitar fallos.
¿Por qué un técnico aeronáutico debe comprender los esfuerzos estructurales, aunque no diseñe la aeronave?
• Para evitar modificaciones o reparaciones que afecten la resistencia estructural.
¿Cuál es la diferencia entre esfuerzo (stress) y deformación (strain)?
• Esfuerzo (stress): Resistencia interna de un material a una carga externa.
• Deformación (strain): Cambio en la forma o tamaño de un material debido a una carga.
¿Cuáles son los cinco tipos principales de esfuerzos a los que se somete una aeronave?
• Tensión
• Compresión
• Torsión
• Corte (shear)
• Flexión
¿Qué es la tensión (tension) y cómo afecta a una aeronave?
• Esfuerzo que estira o separa un material.
• Ejemplo: Cuando el motor impulsa el avión y la resistencia del aire lo frena.
¿Cómo se mide la resistencia a la tensión de un material?
• En libras por pulgada cuadrada (psi).
• Se calcula dividiendo la carga máxima soportada entre el área de sección transversal.
¿Qué es la compresión (compression) y cómo afecta a una aeronave?
• Esfuerzo que aplasta o acorta un material.
• Presente en partes estructurales que soportan carga en dirección opuesta a la tensión.
. ¿Cómo se mide la resistencia a la compresión de un material?
• También en libras por pulgada cuadrada (psi), similar a la resistencia a la tensión.
. ¿Qué es la torsión (torsion) y cómo se genera en una aeronave?
• Esfuerzo que produce un giro o torsión en una estructura.
• Ejemplo: Cuando el motor empuja hacia adelante y otras partes de la estructura impiden que gire libremente.
¿Qué es el esfuerzo de corte (shear stress) y cómo afecta a los componentes de una aeronave?
• Resistencia a una fuerza que intenta deslizar una capa de material sobre otra adyacente.
• Ejemplo: Esfuerzo de corte en remaches, tornillos y pernos en una estructura sometida a tensión.
¿Qué es el esfuerzo de flexión (bending stress) y por qué se considera una combinación de otros esfuerzos?
• Combinación de compresión y tensión.
• Cuando una estructura se dobla:
• Interior de la curva: material se comprime.
• Exterior de la curva: material se estira.
