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AVIONES Y MOTORES NOCIONES DE AERONAVES y MOTORESCAPITULO 01 CLASIFICACIONLa OACI tratando de uniformar el criterio aeronutico ha optado por hacer una clasificacin general de las aeronaves como sigue: Menos pesadas que el aire. Mas pesadas que el aire. MENOS PESADAS QUE EL AIREGlobo libre. Globo cautivo. Dirigible rgido.
Dirigible semirgido. Dirigible no rgido.
La sustentacin se obtiene usando celdas llenas de gases mas ligeros que el aire. MAS PESADAS QUE EL AIREPlaneador. La sustentacin se obtiene del flujo de aire que pasa por sus formas aerodinmicas. GLOBO LIBRE Es de forma mas o menos esfrica y se deja en libertad para ser llevada de un lugar a otro por las corrientes del aire de la atmsfera. Primer vehculo para volar.
GLOBO CAUTIVO Es de forma parecida a una salchicha, y esta sujetada a la tierra por medio de cables. Se uso para formar barreras areas en las dos ultimas guerras. DIRIGIBLE RIGIDO Es un globo con estructura interna rgida, tiene moto-propulsores y timones.
El mas famoso fue el Graff Zeppeln. DIRIGIBLE SEMIRIGIDO Tiene una estructura menos completa que el anterior, pero tiene una horquilla al frente. DIRIGIBLE NO RIGIDO Este carece de estructura interior y conserva su forma por las celdas de gas internas. PLANEADOR Es la aeronave que no tiene moto-propulsor.
La duracin de su viaje depende del aprovechamiento de las corrientes de aire caliente y fri. ORNITOPTERO Es la aeronave que recibe su sustentacin por medio del movimiento de sus alas. AUTOGIRO Es la aeronave que obtiene su sustentacin por medio de sus alas giratorias. Lo invento el espaol Juan de la Cierva. HELICOPTERO Es la aeronave que recibe sus sustentacin por medio de sus alas giratorias accionadas directamente por el rotor principal. Fue inventado por Igor Sikorsky. AEROPLANO Es la aeronave que recibe la sustentacin por medio del flujo de aire sobre sus superficies aerodinmicas, producido por su moto-propulsor instalado en la misma nave.
CLASIFICACION GENERAL DE AEROPLANOSPor numero y posicin de alas. Por tipo, numero y posicin de motores. Por tipo de tren de aterrizaje. Por forma en que despegan y aterrizan.
Por tipo de cabina. NUMERO y POSICION DE ALAS MONOPLANOSAEROPLANO QUE TIENE UNA ALA ALA PARASOL El ala esta separada y sobre el fuselaje. ALA ALTA El ala esta ensamblada en la parte superior del fuselaje.
ALA MEDIA El ala esta empotrada en la parte media del fuselaje. ALA BAJA El ala esta empotrada en la parte baja del fuselaje. ALA GAVIOTA Las alas tienen un ngulo diedro. ALA GAVIOTA INVERTIDA Las alas que tiene ngulo diedro invertido. BIPLANOSAEROPLANO QUE TIENE DOS ALAS ESCALONAMIENTO POSITIVO El ala superior esta colocada mas adelante que la inferior. ESCALONAMIENTO NEGATIVO El ala superior esta colocada mas atrs que la inferior.
SESQUIPLANO El ala superior es dos o mas veces de mayor longitud que la inferior. TRIPLANOSAEROPLANO QUE TIENE TRES ALAS MULTIPLANOSAERONAVE QUE TIENE MAS DE TRES ALAS TIPO, NUMERO y POSICION DE MOTORES TIPO DE MOTORESPISTON y HELICE, TURBO HELICE y TURBO REACTOR PISTON y HELICEAeroplanos propulsados con motores de pistn que hacen girar la hlice.
Velocidades no mayores a 600 Mph. TURBO HELICEAeroplanos propulsados con turbinas de gas que hacen girar la hlice. Velocidades no mayores a 600 Mph. TURBO REACTOR Aeroplanos propulsados con motores turbo reactores que hacen girar la turbina. Velocidades subsnicas, snicas y supersnicas.
NUMERO DE MOTORESMONOMOTOR, BIMOTOR, TRIMOTOR y MULTIMOTOR MONOMOTOR Aeronave impulsada por un solo motor. BIMOTOR Aeronave impulsada por dos motores.
TRIMOTOR Aeronave impulsada por tres motores. MULTIMOTOR Aeronave impulsada por varios motores. POSICION DE MOTORESMOTOR TRACTOR, MOTOR PROPULSOR y MOTORES EN TANDEM MOTOR TRACTOR Cuando va instalado en la nariz del aeroplano o en las alas con la hlice al frente. MOTOR PROPULSOR Cuando va instalado en la parte posterior de las alas o del fuselaje con la hlice hacia atrs. MOTORES EN TANDEM Cuando tiene uno tractor y otro propulsor.
TIPO DE TREN DE ATERRIZAJECONVENCIONAL, FIJO, TRICICLO y RETRACTIL CONVENCIONAL Lleva el tren principal y uno en la cola (patn de cola). FIJO No cambia de posicin respecto al aeroplano. TRICICLO Lleva el tren principal y un apoyo en la nariz del aeroplano, el apoyo es orientable. RETRACTIL El tren se puede plegar para quedar oculto dentro del fuselaje, alas o barquillas. FORMA EN QUE DESPEGAN y ATERRIZANSTOL (short takeoff and landing), VTOL (vertical takeoff and landing), HIDROAVIONES y ANFIBIOS STOL Aeroplanos que aterrizan y despegan en pistas cortas. VTOL Aeroplanos que aterrizan y despegan verticalmente.
BOTE VOLADOR Aeroplano que usa el fuselaje como casco y le sirve de flotador. FLOTADOR SENCILLO Aeroplano que lleva un solo flotador acoplado al fuselaje. FLOTADOR DOBLE Aeroplano que usa dos flotadores para estar sobre el agua. ANFIBIOS Aeroplano que puede aterrizar o despegar sobre tierra o agua. TIPO DE CABINACABINA ABIERTA, CABINA CONVERTIBLE y CABINA CERRADA ABIERTA CONVERTIBLE CERRADA DIVISION DE UN AVION PARA SU ESTUDIO1.
Grupo sustentador. Grupo del empenaje. Grupo del fuselaje. Grupo del tren de aterrizaje. Grupo moto-propulsor. SUSTENTADOREste grupo lo forman las alas, de las cuales se obtiene el 80% de la sustentacin.
Las alas estn formadas por vigas, costillas y la piel. Las las que carecen de montantes, se llaman CANTILEVER. Las alas albergan los alerones, flaps, compensadores, tanques de combustible, las barquillas y las luces de aterrizaje y posicin. SUSTENTADOR EMPENAJEEsta empotrado en la parte posterior del fuselaje y esta compuesto por un plano vertical y uno horizontal.
El vertical soporta el timn de direccin. El horizontal soporta el timn de profundidad. Su construccin es similar a las de las alas. EMPENAJE FUSELAJE 1. Es la estructura principal en el avin, ya que soporta los dems grupos. Hay tres tipos de construccin: Compuesta o armada.
COMPUESTAEs el tipo de fuselaje formado por una armadura de acero tubular. Unos ejemplos de esta estructura son el PA-18, PT-17,etc. MONOCOQUESu estructura es un casco sin refuerzos. Algunos ejemplos son el C170,etc.
SEMI-MONOCOQUEEs una combinacin de los anteriores. Algunos ejemplos son el DC9, B727, etc. TREN DE ATERRIZAJEEs la parte sobre la que descansa el avin cuando esta en tierra. Si es avin terrestre, esta compuesto por las piernas y las ruedas. Si es hidroavin esta compuesto por flotadores.
Si es anfibio esta compuesto por ruedas y flotadores. TREN DE ATERRIZAJE GRUPO MOTOPROPULSORCAPITULO 02 MOTOR 1. Se da el nombre de motor a toda maquina capaz de transformar energa de cualquier tipo en trabajo mecnico. Existen varios tipos de motores: Motor trmico. Motor de combustin interna. Motor de combustin externa.
Motor reciproco. El motor de combustin interna usado en aviacin es aquel que convierte la potencia del motor en traccin, debido al movimiento circular de la hlice. El motor de aviacin tiene principios similares al automotriz aunque difieren en muchos aspectos.
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Muchos motores del tipo reciproco son usados en la aviacin. MOTOR DE AVIACIONLa construccin y diseo de los motores de aviacin consideran bsicamente las siguientes caractersticas: Mayor potencia por menos peso. Mayor rendimiento por combustible. Reduccin de rea frontal.
Mayor duracin til. Seguridad de operacin. MOTOR DE AVIACION CICLOS DE UN MOTORTiempo de admisin: Vlvula de escape cerrada, la vlvula de admisin se abre, el pistn desciende y succiona el combustible. Tiempo de compresin: Vlvulas cerradas, el pistn asciende y comprime el combustible. Tiempo de explosin: La buja enciende el combustible, el pistn baja con fuerza, el movimiento rectilneo se transforma en circular, y es transmitido de la biela al cigeal. Tiempo de escape: Vlvula de admisin cerrada, la vlvula de escape se abre, y el pistn sube expulsando los gases quemados. CLASIFICACION DE LOS MOTORESSistema de enfriamiento: Por liquido o por aire.
Sistema de lubricacin: Colector hmedo o colector seco. Sistema de encendido: De doble encendido, de magnetos, de alta o de baja tensin. Posicin de sus cilindros: En Lnea, en V, opuestos, radiales, en abanico o en X. SISTEMAS DE ACEITE y LUBRICACIONCAPITULO 03 1. El principal objetivo del aceite es reemplazar el rozamiento directo entre partes con movimiento reciproco. Viscosidad: Es la mayor o menor capacidad que tiene un aceite para fluir. Los sistemas de lubricacin se clasifican en: Sistemas de colector hmedo.
Sistemas de colector seco. COLECTOR HUMEDOEn los motores de colector hmedo este se encuentra en la parte inferior del motor, existe una bomba de succin y presin, la cual extrae e imparte presin al aceite. El uso de estos sistemas se encuentran limitados a motores de escasa potencia ya que no existe la posibilidad de enfriar el aceite eficientemente. Se usa en motores verticales u opuestos. COLECTOR SECOEl recipiente abastecedor esta alejado del motor, as es menos afectado por la temperatura por lo que tiene mayor vida til.
Se usa en motores de mayor potencia. Se usa en motores radiales, en V invertidos, algunos opuestos horizontalmente, y los experimentales W y H. Aumenta el peso por sus componentes adicionales como la bomba de retorno, etc. SISTEMA DE ENFRIAMIENTO El sistema de enfriamiento es una serie de tubos expuestos al fluido de aire de impacto y baados por aceite, constituyendo un permutador de calor, para regular la temperatura del aceite que entra al motor. SISTEMAS DE COMBUSTIBLE y CARBURACIONCAPITULO 04 Combustible: Es toda sustancia que al combinarse con oxigeno produce energa calorfica. Se clasifican en: Slidos, Lquidos y Gaseosos.
La gasolina de aviacin debe tener: Homogeneidad, valor antidetonante, volatilidad, resistencia a la oxidacin y Pureza. Mezcla: Combinacin constituida por un combustible y oxigeno, que al ser expuesta a temperatura o presin adecuadas se enciende.
SISTEMAS DE COMBUSTIBLE 1. El sistema de combustible en el avin tiene por objeto almacenar, distribuir y dosificar el combustible necesario en los motores. Se clasifican en: Alimentacin por gravedad. Alimentacin por presin. POR GRAVEDADEste tipo es el mas sencillo, debido a que aprovecha la diferencia de presin entre el tanque y el carburador creada por la diferencia de altura. Es el utilizado en aviones pequeos con motores de baja potencia.
Sus componentes son: Tanque, boca de llenado y salida, tubos de ventilacin, indicador de cantidad, tubos de alimentacin, vlvula de cierre y filtro. POR PRESIONEste tipo de sistema usa una o varias bombas de presin para hacer fluir el combustible del tanque hacia el motor. Se usa en la mayor parte de los aviones modernos.
Sus componentes son: Tanque, bombas de motor, selectores de combustible, filtros, vlvulas de cierre y bombas auxiliares. CARBURACION 1.
El carburador es el elemento destinado a medir la cantidad de combustible necesaria para proporcionar la mezcla correcta de aire-combustible en el motor. Se clasifican en: Carburadores de flotador. Carburadores de inyeccin. CARBURADOR DE FLOTADORTrabajan con presiones de 1 1/2 a 6 p.s.i. Consta de una cmara regulada, vlvula de corte de combustible y control manual de mezcla, un dosificador y un atomizador de combustible. CARBURADOR DE INYECCIONTrabajan con presiones de 6 a 30 p.s.i. Tienen los mismos elementos que uno de flotador, pero son menos sensibles a la formacin de hielo y actitud del avin.
La descarga de combustible a una mayor presin, logra una atomizacin y una mezcla homognea mas efectivas. SISTEMAS ELECTRICOS DEL AVIONCAPITULO 05 SISTEMA ELECTRICOEl circuito elctrico de un avin generalmente es de 12 o 24 volts de corriente directa.
Una vez funcionando los motores de avin, los generadores movidos por ellos se encargan al mismo tiempo del consumo de corriente y de la recarga de la batera. El sistema elctrico es del tipo de un solo alambre, la corriente llega mediante un alambre y el regreso es por el propio fuselaje. El sistema elctrico se divide en: Sistema generador-batera. Sistemas actuadores del avin. GENERADOR-BATERIAEste sistema contiene las dos fuentes de energa del avin, el generador y la batera, adems de los elementos de control y proteccin necesarios como reguladores de voltaje, relay de corriente reversa, interruptores, protector de sobrevoltaje e interruptores trmicos.
El generador es un elemento accionado por el mismo motor, que transforma la energa de movimiento en energa elctrica. Los aviones monomotores cuentan con un generador y los multimotores cuentan con dos o mas. La corriente liberada del generador y la batera es llevada a unas barras de distribucin para alimentar los dems sistemas del avin. SISTEMAS ACTUADORES El avin cuenta con una serie de circuitos independientes como: Tren de aterrizaje, frenos aerodinmicos, luces de aterrizaje y navegacin, iluminacin de cabina, equipo de radio y radar, luces de alarma y de operacin, y algunos instrumentos. Cada uno de estos circuitos cuentan con protecciones como fusibles o interruptores trmicos. SISTEMA DE ENCENDIDOLos motores del avin usan fuentes independientes del sistema elctrico, para el encendido de sus bujas. Este encendido es doble, es decir, de doble juego de bujas por motor y dobles magnetos para su encendido.
Los magnetos son independientes del sistema elctrico del avin. Con el fin de evitar el uso de la batera para arrancar los motores y para energetizar el sistema elctrico del avin mientras este en tierra, es necesario usar una plana externa de corriente (APU). HELICESCAPITULO 06 GENERALIDADES La hlice consta de dos o mas palas y un ncleo central. El objeto de la hlice es impulsar el avin a travs del aire. Una pala es de la misma forma que un ala de avin, aunque mas pequea y mvil. Las palas tienen un Angulo que aumenta hacia la raz.
Las tres fuerzas que actan sobre la pala son: empuje, torsin y fuerza centrifuga. DESCRIPCION BASICA Borde de ataque: Extremo frontal de la pala. Borde de salida: Borde trasero de la pala. Dorso: Lado convexo (superior) de la pala.
Cara de pala: Lado casi plano (inferior) de la pala. Cuerda de pala: Lnea imaginaria del borde de ataque al borde de salida. Raz de pala: Es la parte gruesa cilndrica de la pala que va acoplada al ncleo central. Estaciones de pala: Son distancia designadas a lo largo de la pala. Angulo de pala: Es el Angulo formado entre la cara o cuerda de una seccin y el plano de rotacin de la pala. Recorrido de hlice: Es el plano (circulo) que describen las puntas de pala al girar la hlice. Paso bajo: Es el menor ngulo de la pala para obtener el mximo rendimiento del motor en el despegue.
PALA DE HELICE Perfilamiento: Es la operacin de girar las palas de la hlice para quedar paralelas a la direccin del viento. Paso efectivo: Es la distancia que avanza una pala de hlice durante una revolucin. Paso geomtrico: Es la distancia que una pala de hlice avanzara en un medio slido durante una revolucin. Resbalamiento: Es la diferencia entre el paso geomtrico y paso efectivo de una hlice. PASOS DE HELICE CLASIFICACION DE HELICESHlice de paso fijo: Es aquella que no se le puede variar el ngulo de sus palas.
Hlice de paso ajustable en tierra: El ngulo de las palas puede ser ajustado en tierra, para realizar despegues en pistas cortas o en pistas largas. CUIDADO DE LA HELICESe debe evitar trabajar el motor donde hlice pueda levantar piedras pequeas o arenas que puedan daar la superficie de las palas. Se deben inspeccionar las palas, spinner y partes visibles del ncleo por cualquier dao.
INSTRUMENTOSCAPITULO 07 GENERALIDADESLas limitaciones del cuerpo humano hacen imposible que el piloto abarque con sus sentidos todas las condiciones climticas y todos los dispositivos mecnicos que tiene que ver en vuelo del avin. Los instrumentos le dan una gran ayuda indicando estas condiciones y reacciones de muchos mecanismos que hay. Los instrumentos registran en todo momento las variaciones de temperatura, posicin, velocidad, altitud, direccin, deriva, actitud y condicin mecnica del motor.
Los instrumentos estn formados por: Un elemento sensitivo. Un elemento transmisor. Un elemento indicador. De acuerdo a su ubicacin se llaman de indicacin remota, indicacin directa e indicacin indirecta. CARACTERISTICAS DE DISEOLos instrumentos deben ser livianos, puesto que el peso excesivo bajo su velocidad y eficiencia. Deben ser pequeos, porque el espacio destinado para ellos es muy limitado.
Todo instrumento debe ser fcilmente legible. Para facilitar la lectura de noche se les aplica pintura luminosa o un foco de 3 volts.
Todos los instrumentos deben estar perfectamente balanceados y deben indicar con exactitud. El diseo de los instrumentos les debe permitir funcionar con exactitud cuando estn expuestos a alguna vibracin. Deben ser inmunes a los efectos de campos magnticos de otros instrumentos. Cada mecanismo del instrumento debe ser encerrado en un recipiente a prueba de polvo y agua. Deben dar por lo menos 1000hrs de servicio satisfactorio entre periodos de servicio. CLASES DE INSTRUMENTOSInstrumentos de motor. Instrumentos de vuelo.
Instrumentos de navegacin. Instrumentos varios. INSTRUMENTOS DE MOTORTacmetro: Indica revoluciones por minuto del motor. Indicador de presin de aceite: Indica la presin del aceite en el motor. Indicador de presin de combustible: Indica la presin a la que el combustible es bombeado.
Termmetro del aceite: Indica la temperatura del aceite en el motor. INSTRUMENTOS DE VUELOAltmetro: Indica la altitud del avin. Velocmetro: Indica la velocidad del avin.
Horizonte artificial: Indica la actitud del avin y da una referencia del horizonte terrestre. Indicador de virajes: Indica cuando el aeroplano vuela recto, si se hace un viraje derrapado o un viraje resbalado. Velocidad vertical: Indica el rgimen de cambio de altitud. INSTRUMENTOS DE NAVEGACIONBrjula o comps: Es un elemento que siempre esta orientado al norte. Giro direccional: Indica el rumbo o direccin del avin INSTRUMENTOS VARIOSIndicador de combustible: Indica la cantidad de combustible que hay en el tanque.
Ampermetro: Indica la corriente que esta suministrando el generador. Voltmetro: Indica el voltaje que esta generando el generador.