Lecciones de aerodinámica (5): los momentos aerodinámicos
2012-11-07
Continúa la serie de artículos sobre aerodinámica. Hoy completamos la visión general de las acciones aerodinámicas globales sobre los cuerpos con una introducción somera sobre los momentos aerodinámicos.
Si las fuerzas resultantes (la resistencia, la sustentación y la fuerza lateral) son la fuente del desplazamiento lineal, los momentos resultantes son la fuente de los cambios de actitud, de las rotaciones. En vehículos como los aviones, es habitual definir estas tres componentes del momento:
- Momento de balance:
- el que hace que el vehículo gire alrededor de su eje longitudinal.
- Momento de cabeceo:
- el que hace que el vehículo se encabrite.
- Momento de guiñada:
- el que hace que el vehículo gire a babor y a estribor.
Efecto del momento de balance.
Efecto del momento de cabeceo.
Efecto del momento de guiñada.
Los ejes usados como referencia son a menudo ejes ligados al cuerpo, pero nada impide definir los momentos en cualquier sistema de referencia (como los ejes viento).
Huelga decir que hay que los momentos dependen del punto de referencia que se usa para determinarlos.
El origen de los momentos es evidente: está en la distribución detallada de las acciones aerodinámicas (la presión y la viscosidad). Para fijar ideas, pensemos en un árbol sometido al viento. Podemos considerar que la componente principal de la fuerza es de resistencia. Podemos pintar la fuerza de resistencia por unidad de longitud en cada sección transversal a lo largo de la altura del árbol y, como conocemos esta distribución detallada de las fuerzas aerodinámicas, podemos tomar momentos desde cualquier punto.
Efecto del viento sobre un árbol.
En un avión, los momentos aerodinámicos suelen deberse sobre todo a la presión (que actúa perpendicular a las superficies) y en menor medida a la viscosidad (que tiene una componente tangente a las superficies).
Categorías: Aeroespacio, Física
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