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Conferencia-Diseño Del Sistema De Propulsión

Veamos el diseño del sistema de propulsión. Y aquí tenemos que mirar el número de los motores que se van a utilizar y también su ubicación.
(Consulte la hora de la diapositiva 00:27)

Por lo tanto, cuando miramos la ubicación del motor, la primera opción con la que nos encontramos es si utilizar una configuración de empujadores o una configuración de tractor. La configuración del empujador es muy, se considera hoy como poco común y especial. Pero curiosamente, el primer avión en volar con éxito, el volante Wright de 1903 fue una configuración de empujadores y la mayoría de los aviones que se utilizan hoy que están destinados a la formación de pilotos o la aviación general.

Por lo general, tales aeronaves tienen un motor montado en la nariz, y pertenecen a la familia de la propulsión del tractor. Cada categoría tiene sus propias ventajas y desventajas.
(Consulte el tiempo de la diapositiva 01:17)

Vamos a echar un vistazo. Veamos primero los méritos de la configuración convencional o la configuración del tractor. La primera y el factor más importante es que una configuración del tractor del motor le da una configuración que es estable y relativamente más fácil de controlar. Debido a que la hélice está en un flujo no perturbado que enfrenta el viento mientras el avión vuela hacia adelante, usted consigue una mayor eficiencia de la hélice.

Y en la mayoría de los casos, también puede obtener un mayor espacio libre de la hélice. Esto es especialmente cierto para el tipo de rueda trasera de las configuraciones, donde la hélice en la nariz le da más espacio libre con el suelo y el aire que la hélice lanza en el fuselaje se puede utilizar para enfriar el motor. Por lo tanto, la mayoría de las configuraciones del motor tractor tienen refrigeración por aire de los motores. Por otro lado, tenemos una configuración de empujadores como la que se muestra aquí.

Se trata del avión Saran diseñado por los laboratorios National Aerospace, Bangalore, que tiene 2 motores montados en la parte trasera y detrás de ellos, tenemos estas hélices. Por lo tanto, se trata de una configuración de empujadores porque los motores están detrás. Usted nota aquí que como los motores están muy lejos del dosel, por lo tanto, usted tiene una visibilidad mejorada sin restricciones para el piloto, el puntal no viene en el camino y la segunda cosa es la seguridad del piloto en caso de que haya algún problema con el motor.

Y esto era muy común en los días anteriores cuando los motores solían incendiarse y si tienes motor justo delante del piloto, y si hay un daño o si se incendia, entonces todo el problema se pasará inmediatamente a la cabina de pasajeros. Por lo tanto, desde el punto de vista de la seguridad del piloto, es mejor si los motores están lejos y detrás de usted. De modo que en caso de cualquier problema con el motor, el piloto no está directamente lesionado o afectado.

Otro punto importante es que la configuración del empujador que está en el normalmente tiene la capacidad de lavar el aire perturbado, que está fluyendo sobre el fuselaje trasero detrás del ala debido a la estela del ala, puede energizar ese aire y con eso puede reducir el arrastre de forma del fuselaje y por último, una configuración empujadora en la que la hélice se monta detrás del ala de la aeronave.

Dejas el ala en un flujo completamente no perturbado del aire. En una configuración de tractor, la hélice está lanzando aire de remolino en el fuselaje y puede crear una gran cantidad de arrastre que puede llevar a un flujo separado. Mientras que, en el caso de los empujadores, el motor está montado detrás, por lo tanto, en realidad está chupando el aire sobre el ala y por lo tanto el ala se pone muy limpio aire libre sin ningún lavado de la hélice. Por lo tanto, dependiendo de la configuración que sea de utilidad para usted, usted tiene que elegir uno apropiado.
(Consulte la hora de la diapositiva 05:00)

Por lo que se refiere al número de motores, no hay una indicación clara de la reducción de las estadísticas de accidentes o emergencias que hayan sido igual al número de accidentes cuando su nave esté con 2 motores o con 3 motores o con 4 motores. Por lo tanto, tener más motores más de 1 ver más de 1 es esencial porque necesitas tener redundancia y por lo tanto, necesitas tener al menos 2 motores especialmente cuando lleves una cantidad justa de pasajeros.

La normativa es muy clara en esto, en el momento que lleves 9 o más pasajeros a los que les va a pagar a los pasajeros se te exige por ley tener más de 1 motor y la mayoría de los aviones van para 2 motores, pero solo con dar 4 motores no es que aumentas la fiabilidad o aumentas la seguridad. A menudo el número de motores que usted proporciona en la aeronave está dictado por la disponibilidad de los motores de suficiente potencia.

Eso lo has estimado y también a veces tienes ciertos motores disponibles y quieres dibujar o quieres diseñar la aeronave alrededor de esos motores. En estos casos, el número de motores suele ser dictado por la disponibilidad del motor adecuado. Si se mira a las aerolíneas, prefieren tener el menor número de motores. Si se mira el punto de vista de la aerolínea, prefieren tener el menor número de motores con los que el vuelo puede operar de forma segura.

Porque, eso reduce la restricción en la disponibilidad del número de trabajo de los motores.
Ahora, los requisitos regulatorios también aseguran que cuando vuelvas una larga distancia sobre el agua sobre el mar, entonces los requisitos regulatorios también estipulan que cuando vuelvas durante una gran duración de tiempo sobre el agua, es necesario tener 2 motores mínimos el llamado despeje ETOPS, condiciones de operaciones de motor twin de rango extendido. Gracias por su atención; ahora vamos a pasar a la siguiente sección.

Conferencia-Diseño de avión de Tail 35

Pasemos ahora al trazado del plano de la cola. Ahora, cuando llegamos al trazado del plano de la cola, tenemos muchas letras del alfabeto inglés apareciendo como los posibles candidatos. Pero antes de que podamos seguir adelante, veamos cuáles son los requisitos clave de un avión de cola.
(Hora de la diapositiva: 00:35)

La cola horizontal se proporciona para servir 2 misiones principales una es proporcionar el acabado de la aeronave. Por lo tanto, va a haber un momento de lanzamiento de ala y ese momento de lanzamiento de ala tiene que ser cancelado por proporcionar el recorte adecuado. Entonces usted lo requiere para la estabilidad y la estabilidad en el movimiento de lanzamiento. Y por último, lo queremos para el control o para hacer ciertas tareas. Por ejemplo, durante el despegue, nos gustaría que la nosrueda se levante del suelo cuando el piloto hace que el avión viaje más allá de una velocidad particular llamada velocidad de rotación de despegue.

Cuando usted tiene un vuelo de baja velocidad con las aletas hacia abajo, hay una gran cantidad de momento de lanzamiento que se crea generalmente la nariz hacia abajo y este momento de lanzamiento tiene que ser contado entonces por la desviación de la cola horizontal. Y también necesitamos la presencia de una cola horizontal de cola para momentos adicionales creados durante las maniobras transónicas. En lo que se refiere a la cola vertical, una cola vertical se proporciona de nuevo a partir de las mismas 3 consideraciones de ajuste, estabilidad y control.

Pero en cuanto al recorte se refiere en caso de que un motor falle en un avión de motor múltiple, la cola vertical es necesaria para dar el momento de la corrección de la yawing. Para que la aeronave pueda ser volada de forma segura también, siempre que tengamos una sola nave de motor en la nariz montada, entonces va a haber un remolino de aire en una dirección en particular dependiendo de la dirección o rotación de la hélice.

Así que, eso va a dar algún tipo de momento sideral y a cancelar ese momento, la cola vertical se monta en un ligero ángulo de desplazamiento para asegurar que la simetría del motor único se cuida. La cola vertical también es necesaria para la estabilidad en la máquina de yawing y para proporcionar una amortiguación adecuada para que la aeronave supere el rollo holandés, el rollo holandés es un comportamiento clásico de la aeronave.

Lo que es debido al acoplamiento entre el yawing y los movimientos de rodadura de la aeronave cuando un avión suele tener una estabilidad direccional muy buena, pero una mala estabilidad lateral, entonces terminamos con un fenómeno llamado rollo holandés en el que el ala oscila entre el lanzamiento de rollo y el poco de guiñada. También necesitamos una cola vertical para proporcionar los momentos necesarios para controlar la aeronave que necesitamos para controlar la aeronave si tienes un motor de vuelo a bajas velocidades.

En ese momento, necesitamos el control cubierto de la aeronave hay un requisito especificado para alguna tasa de rollo que el avión debe tener y también tenemos que recuperar de la vuelta la cola vertical juega un papel muy importante en la recuperación de giro de la aeronave. Por lo tanto, la horizontal y la cola vertical juntos llaman a otro plano de cola son los empennages se requieren para cumplir con los 3 requisitos básicos de la estabilidad de recorte y el control.
(Consulte la hora de la diapositiva: 04:15)

Ahora, veamos qué tipo de opciones tenemos la configuración más común que ves se llama como la configuración convencional. Y en esta configuración, has dedicado una sola cola vertical de tamaño adecuado y hay 2 colas horizontales que son las 3 de ellas están unidas a la parte trasera del fuselaje. Por lo tanto, este es la cola convencional y casi usted sabe 3 de 4 aviones que usted verá casi tendría este tipo de configuración de la cola.

Pero luego hay algunas variaciones que normalmente vienen las variaciones cuando esta parte del fuselaje no está disponible para montar la cola o se está utilizando para montar algo más importante.
(Consulte la hora de la diapositiva: 05:16)

Así que, ahora tendremos un vistazo a algunas de las configuraciones de cola no convencionales o no tan comunes y como he mencionado, va a haber muchos alfabetos de los ingleses el primer alfabeto es un T-tail. Así que, en esa T-tail, esencialmente mueve la cola horizontal verticalmente hacia arriba. Por lo tanto, la cola horizontal se monta en la parte superior de la cola vertical que es la T-tail. Por lo tanto, debido a que tiene algo en el extremo de la cola vertical, crea un efecto de la placa final.

Y ese efecto de placa final esencialmente le da mejor cola vertical más efectiva cola vertical. Así que tal vez usted puede reducir su longitud. En segundo lugar, la cola horizontal se ha alejado ahora del centro del fuselaje. Por lo tanto, se aleja del lavado de prop y el ala de lavado de alas se lava durante los vuelos normales con un ángulo de ataque razonablemente bajo. Y esta configuración se proporciona normalmente sólo porque se desea montar motores en la cola.
Y si usted monta el motor en la cola, entonces usted sabe t cola es una configuración que le permite montar los motores en la cola sin necesariamente crear puntos calientes en la cola horizontal. Pero hay problemas. La cola T es más pesada, estructuralmente no es tan eficiente como la cola convencional y en ángulo superior de ataques cuando el velatorio de ala es en realidad mucho más grande y en realidad está sometiendo.

Por lo tanto, en la configuración normal, como se puede ver aquí en la figura, la cola está completamente lejos del lavado del ala. Por lo tanto, eso es algo bueno. Pero cuando se llega a una situación en la que se tiene un ángulo muy alto de vuelo de ataque y la estela del ala es bastante grande.
Desafortunadamente, la superficie que es útil en la superación de esta situación, que es la cola está completamente sumergida y este fenómeno se llama como la condición de estancamiento profundo. T-tails sufren por el problema de la parada profunda.
(Consulte la hora de la diapositiva: 07:49)

Vamos a comparar un T-tail frente a una cola convencional el detalle se ve más rápido, porque está lejos, será menos propenso a daño de objetos extraños del motor y el tren de aterrizaje y como dije, permite motores montados en la parte trasera, pero hay problemas pesados y también es malo para el mantenimiento, la cola T está realmente lejos. Por lo tanto, es difícil de alcanzar y por lo tanto no es una opción muy preferida de la tripulación de mantenimiento.

De hecho, ese es un accidente que tuvo lugar con Alaska MD 83 es en el que un jackshut de la cola horizontal se atascó. Y una de las razones por las que tuvo lugar ese accidente particular es que tenía una configuración en T-tail. Y la tripulación de mantenimiento no llegó realmente a esa parte en particular para la lubricación, porque era una noche invernal muy fría. Y ya sabes, en tales situaciones, siempre hay un lapso, a la gente le gustaría cortar las esquinas. Así que hubo un problema de mantenimiento debido a lo cual el avión se estrelló y hubo fuertes daños.
(Consulte la hora de la diapositiva: 09:06)

Aquí hay algunos aviones, aviones populares, que tienen una especie de configuración de cola T. Es una configuración muy popular entre los planeadores. Uno de los pilotos más eficientes disponibles hoy en día es el planeador de ETA. Se puede ver cuánto está flexionando el ala en el vuelo. Y esa configuración tiene una T-tail. Piper Tomahawk es otro avión famoso que tiene una T-tail. Y hay otros 2 aviones, los militares F-101 vudú y los Canadair CRJ, todos tienen una configuración en T-tail.

En la mayoría de los casos, este requisito particular está impulsado por la necesidad de tener por ejemplo, se puede ver que hay un motor aquí, hay un motor aquí en la parte trasera. Hay un motor aquí en el fuselaje. Y debido a esto, hay un requisito para una cola T.
(Hora de la diapositiva: 10:00)

Veamos una cola cruciforme; es un compromiso entre una cola convencional y la T-tail. Así que es la cola horizontal que no es tan alta como una T-tail. Pero tampoco es exactamente en la unión del fuselaje y la cola vertical. Así que es un poco para arriba, se puede ver que es un poco más arriba un poco más arriba. Y se puede ver aquí es justo en el centro. Por lo tanto, estos, esta configuración generalmente se llega, teniendo en cuenta el ángulo en el que la aeronave estaría volando normalmente en el vuelo recortado.

Durante esa condición, mantenemos la cola lejos de la unión horizontal de la cola; la cola horizontal se mantiene lejos y en ángulos muy altos de los ataques. De nuevo, el ala estaría fuera de la cola estaría fuera de la estela del ala.
(Hora de la diapositiva: 10:58)

La cola gemela es muy común en aviones militares. Generalmente se da una cola gemela si desea reducir la altura de la cola. Así que en lugar de una gran cola se pueden poner 2 colas y también ayuda en la resistencia a la rotación, pero le da mayor peso estructural. Así que muchos aviones militares, especialmente los combatientes, pueden ver especialmente aquellos que tienen requisitos muy altos en su rendimiento saben especialmente en el vuelo de vuelta; van para una configuración de cola gemela.
(Hora de la diapositiva: 11:37)

Entonces también tenemos cola triple y colas H. Lockheed constellation es un ejemplo de una configuración de triple cola y esto es una necesidad impulsada por el requisito de ajustar la aeronave verticalmente en el hangar que están disponibles. La horizontal la cola H tiene un flujo no perturbado en la cola vertical en ángulo alto de ataque, esta es la configuración de la cola H en el P-38. Por lo tanto, lo que haces literalmente es alejarte la cola vertical de la estela del motor y también proporcionar configuración de doble cola.

De modo que el tamaño de la cola puede ser más pequeño y cuando se tiene la cola en los extremos de la cola horizontal, entonces se empieza a crear una placa de extremo si tiene una cola horizontal, por lo que, la cola horizontal se vuelve más eficiente y se puede hacer más pequeña.
(Hora de la diapositiva: 12:37)

También hay configuración para la cola de mariposa o una cola en V. El ejemplo más destacado de esto es el F-117 A, en una cola de mariposa, en lugar de tener 3 superficies, 1 cola vertical, 2 colas horizontales, nos deshacemos de ellas y tenemos solo 2 superficies. Así que llevamos a la reducción de 1 superficie de la cola.
Esto le da una unidad de interferencia inferior, le da menor peso, pero hay un problema de complejidad porque ahora, ambas colas se van a desviar o utilizar en parte como una cola vertical y en parte como la cola horizontal.

Por lo que se requiere una unidad de mezcla muy complicada para proporcionar las deflexiones requeridas. Así que Beechcraft Bonanza que es una aviación general de aviones muy popular comenzó su vida de diseño con una configuración de cola de mariposa. Pero luego hubo muchos accidentes y muchas personas perdieron la vida. Y por lo tanto, ya sabes, la empresa Beechcraft decidió modificar su diseño y volver a la típica configuración de cola convencional.

Así, la oleada de accidentes que tuvo lugar en un Beechcraft Bonanza obligó a la compañía a convertir el diseño de una cola V o una cola de mariposa a una cola convencional.
(Hora de la diapositiva: 14:08)

Aquí hay algunos otros aviones que tienen cola de mariposa, el más prominente entre ellos es el Global Hawk. Y también hay algunos otros aviones que no son tan populares, no tan conocidos, pero sí, han ido para esta configuración de cola en particular. Cirrus visión SF 50 y Eclipse 400 se puede ver que quieren Nacelle 1 motor en la parte superior del fuselaje y debido a eso, al proporcionar una cola de mariposa que está limpiando el motor de limpieza de las colas de la descarga caliente del motor de chorro.

Así que, en resumen, tenemos muchas posibilidades de configuración y opciones de diseño disponibles para un diseñador que tiene que tomar una opción basada en sus propios requisitos y su propia visión de lo que es más adecuado. Muchas gracias.