Aceleración Centrípetaen la Aviación.

Luis Fernando M. BarbosaMatrícula: 9980

Introducción

Los miembros de tripulaciones aéreas deben conocer las fuerzas gravitacionales y las respuestas fisiológicas del cuerpo ante éstas en el ambiente de la aviación. Esto es especialmente importante ante el advenimiento de los nuevos helicópteros de alto rendimiento. Este trabajo discute la física del movimiento y aceleración, abarca los tipos y las direcciones de las fuerzas aceleradoras, sus influencias y efectos. También discute la desaceleración, fundamentalmente la secuencia de desplome o desmayo y los numerosos diseños incorporados en las aeronaves para la protección contra las fuerzas de desplome. Los miembros de la tripulación aérea deben tener un fundamental, pero cuidadoso, conocimiento de las fuerzas aceleradoras encontradas durante el vuelo y la relación de estas con respecto al cuerpo humano.

Giro

El giro es una maniobra básica utilizada para cambiar la dirección de vuelo del aeroplano. Un giro preciso y nivelado consiste en un cambio de dirección, manteniendo el ángulo de alabeo deseado, sin derrapar ni resbalar, mientras se mantiene la altitud de vuelo.Aerodinámicamente, el giro es probablemente la maniobra básica más compleja e implica la utilización coordinada de todos los controles primarios: alerones, timón de profundidad, y timón de dirección, además del control de potencia.

Los virajes se clasifican según la cantidad de grados de alabeo. Seguidamente se expone una clasificación general, aunque los manuales no se ponen de acuerdo en la cantidad de grados y cada uno proporciona cifras diferentes. Lo importante no es conocer los grados exactos sino la respuesta del avión a cada uno de estos giros.

Suave (hasta 25º). El amortiguamiento al alabeo del avión tiende a sacarlo del viraje y retornarlo a una posición de nivelado, por lo que para mantenerlo en el giro es necesario mantener el volante de control girado hacia ese lado.Medio (hasta 45º). Se compensa la inestabilidad del giro con el amortiguamiento al alabeo y el avión tiende a permanecer en esa posición de viraje sin necesidad de mantener el volante girado, es decir con los alerones nivelados. Para mantener al avión en el giro, una vez alcanzado el grado de alabeo deseado gire el volante de control a una posición neutral, "neutralizar controles".Pronunciado (mas de 45º). La inestabilidad del giro es mayor que el amortiguamiento al alabeo y el avión tiende a incrementar el alabeo lo que hace necesario mantener el volante girado al lado contrario del giro para neutralizar la tendencia al "sobrealabeo“.

Tipos de aceleración

El vuelo impone sus efectos más importantes ante el cuerpo a través de las fuerzas de aceleración aplicadas durante el maniobrar aéreo. En un vuelo recto y nivelado a velocidad constante los miembros de la tripulación no encuentran ninguna limitación humana. Con los cambios de velocidad, sin embargo, pueden experimentar efectos fisiológicos severos. La aceleración es el índice del cambio en velocidad y se mide en G. El aviador necesita entender dónde y cómo las fuerzas de aceleración (lineares, radiales, centrípetas y angulares) se desarrollan en la envolvente de vuelo.

Aceleración radial o centrípeta Este tipo de aceleración puede ocurrir en cualquier cambio de dirección sin un cambio de velocidad. Los miembros del equipo pueden encontrar este tipo de aceleración durante los giros y otras maniobras aéreas.

Como ejemplo práctico esta fuerza es la que sufre un ciclista en un velódromo circulando a velocidad constante, es la fuerza que lo desplaza hacia "afuera" del circuito, y por lo cual la calzada del mismo se encuentra inclinada. A medida que se ha encontrado la capacidad de maniobra de los aviones, se ha hecho necesario desarrollar alas de una resistencia excepcional. Si consideramos que un avión que pesa 20 toneladas viaja a 600mi/hr, podemos adivinar fácilmente la enorme fuerza centrípeta necesaria para realizar un viaje cerrado. Esta fuerza debe obtenerse de la reacción del aire contra las alas y el fuselaje del avión

Dado que para dar una vuelta horizontal la inclinación del avión es muy similar al ángulo de peralte de una carretera, nos concentramos aquí en el movimiento a lo largo de una trayectoria circular sobre un plano vertical. Las fuerzas que actúan en este punto son el peso mg y la fuerza F1 que ejerce el aire contra las alas. Ambas contribuyen a sumar la fuerza centrípeta necesaria para dar la vuelta.

Aceleración Linear Este tipo de aceleración es un cambio de velocidad sin un cambio de dirección. Ocurre durante los despegues y en las variaciones de velocidad en un vuelo recto y nivelado. También la podemos encontrar cuando se disminuye la velocidad con respecto al aire. Similar es el caso de los automovilistas cuando incrementan la velocidad de su vehículo en una recta o las aeronaves cuando son catapultadas desde un portaaviones.

Aceleración angular Este tipo de aceleración es complejo e implica un cambio simultáneo de velocidad y dirección. Un buen ejemplo es un avión que realiza un tonel volado. Para los propósitos prácticos, la aceleración angular no plantea un efecto fisiológico importante en cuanto a las fuerzas aceleradoras, sin embargo produce, principalmente, problemas de desorientación en vuelo.