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Mostrando entradas de mayo, 2019

Fuerzas g en un looping

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Cuando tomamos una curva cerrada en nuestro coche sentimos la acción de la fuerza que nos despide en sentido contrario. La fuerza que nos mantiene en la curva es la fuerza centrípeta (que se dirige al centro de la curva). La fuerza centrípeta tiene una magnitud que es directamente proporcional a la masa y al cuadrado de su velocidad  e inversamente proporcional al radio de la curva según la fórmula:
Como la fuerza centrípeta es proporcional al cuadrado de la velocidad, esto quier decir que cuando doblamos la velocidad necesitaremos cuatro veces más fuerza centrípeta para mantener el movimiento en una curva. La fuerza centrípeta en los vehículos la tiene que proporcionar la fricción de las ruedas con el pavimento a lo largo de la trayectoria curva. Si esta fricción es insuficiente un incremento de la velocidad nos puede llevar a que el coche derrape inesperadamente y que nos "esnafremos"... 

En este caso, la fuerza mv2/r es relativamente pequeña y si nos salimos de la carrete…

El Rolls-Royce Merlin 25 de IWC

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El viernes por la noche, al entrar en la terminal del aeropuerto de Zurich, me encontré casi de sopetón con un enorme motor que presidía en el stand de los relojes IWC. Me pareció conocer el motor y al acercarme me encontré con que era nada menos que el  Rolls-Royce  Merlin. Me paré para admirarlo y entonces se acercó una señorita muy amable que me ofreció información sobre la razón por la que tenían allí ese motor.  



El motor es el Merlin 25 fabricado en 1942 con hélice tractora que gira a derechas.


La prestigiosa marcas relojes suizos IWC (International Watch Company) siempre han estado muy unidos a la aviación. De hecho tienen un modelo llamado Spitfire varias serie dedicadas a la aviación. Son muy famosos sus anuncios y spots publicitarios realizados con mucho estilo. Para promocionar esta marca de lujo IWC ha esponsorizado un proyecto muy bonito. Se trata de dar la vuelta al mundo con un Spitfire. IWC tiene su cas en la cidad suiza de Schaffhausen muy cerca de Zurich. Los orgull…

¿Cuál es el camino más corto para un avión?

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Una buena explicación de Eduardo Sáenz de Cabezón en Derivando.

Otras explicaciones en este Blog: Lecciones de navegación Estratosfera y corrientes de chorro

El brazo articulado en L del tren principal

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Una buena toma es la consecuencia de una buena aproximación, pero una toma suave probablemente tiene mucho que ver con el brazo articulado del tren de aterrizaje principal. Recuerdo que los botes que daba mi Cessna 172 de tren fijo eran bastante más grandes que los de los aviones bimotores que más tarde piloté. El secreto del confort al aterrizar no solo es una buena toma. El diseño del tren tiene mucho que ver.
En inglés se denomina tren de aterrizaje "trailig link". Su función es hacer que la velocidad vertical en la toma descienda hasta que el avión haya apoyado completamente todo el peso en el tren de aterrizaje. Se trata de un amortiguador oleoneumático que gracias a la configuración y el diseño del tren (en L) hace que los aterrizajes sean muy confortables. Debajo se puede ver uno de estos trenes de aterrizaje que está instalado en una Cessna 404 Titan. 


El secreto es simple, pero ingenioso. Se basa en la geometría del tren y la disposición del amortiguados. Debajo se…

Aire de familia

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¿En que se pueden parecer estos dos aviones?

Se trata, como el lector ya se habrá dado cuenta, de dos aviones muy conocidos. El A-10 y el E-Jet 170 y 175 de la casa Embraer. Ambos comparten algo que mucha gente desconoce. ...si, si, vale, los dos tienen alas y esas cosas. Yo me refiero a la planta motriz.

Los dos aviones, aunque fueron diseñados para dos propósitos completamente diferentes comparten el mismo motor. La versión militar es el conocido motor TF34. Un  turbofan de flujo axial de la casa General Electric. El TF34 fue desarrollado originalmente para los aviones S-3A Viking de la Marina de los Estados Unidos. Estos motores tienen un alto índice de derivación o bypass.  El TF34-GE-400B tiene un empuje de 9.275 lbf (41.25 kN) y el TF34-GE-100 tiene 9.065 lbf. Con dos de estos motores opera el A-10 Thunderbolt.

La versión civil de este motor en el E-Jet se llama CF34-8 y básicamente se trata del mismo motor pero puesto al día para su uso en aviones comerciales. A nuestros alumno…

¿Cómo puede un pequeño tractor empujar un A380?

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En la ilustración que abre el post se puede ver uno de estos tractores empujando a un 737. Se trata de los Goldhofer que utilizamos en el aeropuerto de Zurich. Son vehículos relativamente pequeños y sin embargo, empujan un avión de 45.000 kg como si nada. ¿Cómo es posible? 
Estos tractores aunque no lo parezcan pesan en realidad como un 737 o a veces más. Un tractor típico para aviones de grandes dimensiones suele pesar unas 54 toneladas y en ocasiones utilizan un lastre adicional. Las ruedas son especiales con un caucho específico y muy anchas para que la zona de contacto con la pista (bastante rugosa) sea muy grande. Es pura física. De otra forma no podrían mover estos aviones.
Hay dos tipos de tractores para empujar aviones comerciales, con barra y sin barra de remolque (TBL o towbarless). El Goldhofer que utilizamos en Zurich no tiene barra y lo que hace es meterse en la rueda de morro y levantarla con un curioso mecanismo. La forma en la que lo hace se puede ver en el vídeo que …

¿Cómo se calcula el radio de giro en un avión?

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Muchas personas ajenas a la aviación me preguntan el porqué del alabeo para un viraje. ¿No se podría girar en el aire como los coches? La respuesta corta es no. El avión gira como los coches (...o algo parecido), solo en tierra. Para cambiar de rumbo debe de alabear. La respuesta larga la comentaremos en otro post.



Cuando un aeroplano alabea para cambiar de rumbo describe un giro durante el vuelo con velocidad constante, la fuerza ejercida por el aire sobre el avión es directamente perpendicular al plano que contiene las alas el propio avión y su fuselaje. Pongamos que un avión comercial como el E-Jet vuela a una velocidad de 75 m/s en su maniobra de aproximación a la pista para un aterrizaje. ATC le da vectores para alinearse con la pista y el piloto empieza a virar a la izquierda y cambiar el rumbo. El avión alabea hasta los 28º para encarar la pista adecuadamente. ¿Cuál es el radio de este giro? Aquí se requiere algo de trigonometría, pero nada fuera de lo normal. Los datos son: v…

Humor aeronáutico

Dos tontos muy tontos


Humor aeronáutico

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¿Positive climb o positive rate?

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Cuando se inicia la maniobra de despegue el avión gana velocidad en la pista. En un momento dado, cuando se adquiere la Vr, el piloto que vuela tira hacia atrás de los mandos para elevar el morro. Estamos en el momento de la rotación. El piloto que asiste exclama entonces "¡positive rate!" o "¡positive climb!" para declarar que el avión está en el aire. El piloto al mando ordena entonces "Gear up" y el piloto que asiste retrae el tren de aterrizaje. La maniobra es corta, dura unos 7-10 segundos en un E-Jet. Las dudas surgen cuando alguien pregunta: ¿Positive climb o positive rate, cuál es la diferencia? 
Los "call outs" o frases para operar el avión son esenciales cuando se vuela un avión comercial. Muchas veces corregimos estos "call outs" a nuestros alumnos porque los pilotos vienen de volar otro tipo de aviones y arrastran "vicios" del "antiguo" avión. Por ejemplo, en muchos aviones se dice "Flaps Up" …

La aviación en el cine: Infierno en las nubes (1951)

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"Bucéfalo, aquí Águila 1, iniciamos el ataque"
Ayer tenía la tarde tonta después de haber hecho un fantástico aterrizaje en emergencia con un solo motor en el simulador, así que me dije "hoy toca ver una de John Wayne por la noche, ¡Hala!". Me vi entonces un clásico de la RKO que cuenta las operaciones aéreas norteamericanas durante la batalla de Guadalcanal. En España la titularon Infierno en las nubes, pero su título original es Flying leathernecks. Ya había visto a John Wayne en la estupenda película de 1949 Arenas sangrientas (Sands of Iwo Jima) y me pareció que siendo del mismo productor, Edmund Graiger, podía estar bien. Además, salían varios aviones de la armada que me gustan, como los Grumman F6F Hellcat y los poderosos Chance Vought F4U Corsair. La película cuenta las andanzas de un duro y curtido jefe de escuadrón que llega para hacerse cargo de los pilotos que tendrán que volar muy bajo para poder dar apoyo cercano a los Marines en tierra.
El estricto e …

Remaches y tornillería

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La aeronáutica es la disciplina que se dedica al estudio, diseño y manufactura de aparatos mecánicos capaces de elevarse en vuelo. La aeronáutica también engloba la aerodinámica. Una de las cosas que hay que tener muy en cuenta a la hora de que un avión sea aerodinámico es precisamente la tornillería y los remaches que se utilizan en su fabricación. Debajo se puede ver una estructura con remaches que no tienen cabeza plana. Esto es una de las técnicas menos eficientes, tanto por sus cualidades (rara vez se emplean en el exterior) como por la resistencia que crean.  

Debajo se pueden ver dos fotos de un conocido biplano ruso que emplea en su estructura elementos que sobresalen del fuselaje.

Hay varias formas de resistencia y una de las que más penaliza la aerodinámica es precisamente aquella en la que el aire se adhiere a la superficie de un avión. Es la llamada fuerza de resistencia debida a la fricción del fuselaje. Esta fuerza es tanto mayor cuanto más elementos protuberantes exist…

Calculando velocidades y distancias con el sonido

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Al volar en régimen supersónico, los frentes de onda van quedando por detrás del avión. Aparece entonces una onda de choque que es una superficie en la cual se produce una discontinuidad. La forma de esta onda de choque la da la superficie tangente a los sucesivos frentes de onda. Si la velocidad del avión es constante, esta superficie es un cono, denominado cono de Mach. Debajo se puede ver una representación de este cono y la geometría que produce.

Internet hay muchos problemas tipo en los que se pide calcular la altura de un avión en base al sonido. Para un piloto ya formado este tipo de problemas no tiene mucho sentido práctico, pero para un aspirante a piloto podría ayudar a entender la trigonometría, que es la base de muchos otros problemas comunes en la vida de un piloto profesional. El siguiente es un ejemplo típico de esos problemas antes comentados que encontré en Internet: 
Un caza F-18 vuela en régimen supersónico horizontalmente a una altura H = 4 km. El estampido nos lle…

Diseño de cabinas de vuelo: botones pantallas y disposición

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Las cabinas de vuelo de los modernos aviones comerciales parecen muy complicadas, pero también lo parecían las antiguas, como la que se muestra a continuación. Se trata de un DC-9, un avión que comenzó a volar nada menos que en 1965. Lo que en un principio puede parecer un amasijo sin sentido de botones e instrumentos en realidad guarda cierta lógica que se ha ido refinando con el paso del tiempo y con la adopción de nuevas disciplinas, como la ergonomía y los estudios de psicología para la detección de señales

Una buena página para ver todos los paneles de esta cabina de vuelo es: http://www.hilmerby.com/. Aquí su creador (un antiguo piloto) detalla todos y cada uno de los paneles. Basta con tocar en el punto de la cabina del DC9-41 que deseemos ampliar. Merece la pena echarle un vistazo. Debajo se ven unas cuantas capturas de pantalla.



¿Qué ha cambiado en 50 años? Debajo podemos ver la imagen de un CSeries (A220) con las modernas pantallas LCD en vez de los instrumentos clásicos.…