Aerodynamics of Flight
La gravedad que actúa sobre la masa (la cantidad de materia) de un objeto crea una fuerza llamada peso. La pala del rotor de abajo pesa 100 libras. Tiene 20 pies de largo (envergadura) y 1 pie de ancho (cuerda). Por lo tanto, su superficie es de 20 pies cuadrados. TEXTO COMPLETO E IMAGENES
La pala está perfectamente equilibrada en un soporte de punta de alfiler, como se puede ver en la figura al mirarla desde el extremo (la vista del perfil aerodinámico). El objetivo es que la pala desafíe la gravedad y se quede exactamente donde está cuando quitemos el soporte. Si no hacemos nada antes de quitar el soporte, la pala simplemente caerá al suelo. ¿Podemos ejercer una fuerza (un empujón o un tirón) opuesta a la gravedad que iguale el peso de 100 libras de la hoja? Sí, por ejemplo, se podría utilizar la fuerza electromagnética. Sin embargo, en los helicópteros utilizamos la fuerza aerodinámica para oponerla al peso y maniobrar. TEXTO COMPLETO E IMAGENES
Todo objeto en la atmósfera está rodeado por un gas que ejerce una fuerza estática de 2.116 libras por pie cuadrado (una fuerza por unidad de superficie, llamada presión) a nivel del mar. Sin embargo, esa presión se ejerce por igual en toda la pala (arriba y abajo) y, por tanto, no crea ninguna fuerza útil en la pala. Sólo necesitamos crear una diferencia de una libra de presión estática diferencial por pie cuadrado de superficie de la pala para tener una fuerza igual al peso de la pala (100 libras de presión hacia arriba frente a 100 libras de peso hacia abajo). TEXTO COMPLETO E IMAGENES
La presión total se compone de la presión estática y, si el aire está en movimiento, de la presión dinámica (una presión en la dirección del movimiento del aire). Como se muestra en la figura, si la presión dinámica aumenta, la presión estática disminuirá. Debido al diseño del perfil aerodinámico, la velocidad del aire que pasa por la superficie superior será mayor que la de la superficie inferior, lo que provoca una mayor presión dinámica en la superficie superior que en la inferior. La mayor presión dinámica en la superficie superior disminuye la presión estática en la superficie superior. La presión estática en la parte inferior será ahora mayor que la presión estática en la parte superior. La hoja experimentará una fuerza ascendente. Con la cantidad justa de aire que pasa sobre la pala, la fuerza ascendente será igual a una libra por pie cuadrado. Esta fuerza ascendente es igual y actúa de forma opuesta al peso de la pala, que es de 100 libras. Por lo tanto, si ahora quitamos el soporte, la pala desafiará la gravedad y permanecerá en su posición (ignorando por el momento la resistencia hacia atrás). TEXTO COMPLETO E IMAGENES
La fuerza creada por el aire que se mueve sobre un objeto (o que mueve un objeto a través del aire) se llama fuerza aerodinámica. Aero significa aire. Dinámico significa movimiento o desplazamiento. Por lo tanto, al mover el aire sobre un perfil aéreo podemos cambiar las presiones estáticas en la parte superior e inferior, generando así una fuerza útil (una fuerza aerodinámica). La parte de la fuerza aerodinámica que suele medirse perpendicularmente al aire que fluye alrededor del perfil se denomina sustentación y se utiliza para oponerse al peso. La resistencia es la parte de la fuerza aerodinámica que se mide como la resistencia creada por un objeto que pasa por el aire (o que el aire pasa por encima de él). La resistencia actúa en la dirección de la corriente del viento que pasa por encima del perfil y retrasa el movimiento hacia delante. TEXTO COMPLETO E IMAGENES
.jpeg)
