Fuerzas en un avión: empuje, sustentación, arrastre, peso

Soy extremadamente escéptico sobre la página de wikipedia sobre mecánica de vuelo de aviones . Al describir 'vuelo de ascenso recto', dice:

El ascensor no puede alterar la energía potencial o la energía cinética de la aeronave.

Esto me parece una tontería, dado que 'la sustentación actúa perpendicularmente al vector que representa la velocidad del avión en relación con la atmósfera'. En otras palabras, creo que siempre hay un componente vertical de sustentación (excepto en las condiciones en las que el ángulo de ataque para un perfil aerodinámico sin combadura es de 0 o 180 grados). La razón por la que quiero saber esto, es que también afirma que

en vuelo de ascenso recto, la sustentación es menor que el peso

Tampoco puedo creer que este sea siempre el caso, ya que un perfil aerodinámico puede generar sustentación cuando tiene un ángulo de ataque cero si está combado. Entonces, si el avión va lo suficientemente rápido, no solo la sustentación puede exceder el peso, sino que solo el componente vertical de la sustentación puede exceder el peso.

Agradecería críticas a mi entendimiento así como a la página de wikipedia. (Me pregunto si es una interpretación incorrecta de la fuente, 'Aerodinámica' de Clancy).

Gracias

Respuestas (3)

En lugar de intentar depurar una página de Wikipedia, sugiero dos cosas:

  1. Tómese su tiempo y lea este encantador libro en línea . Además, ¿por qué no obtener una copia de Stick and Rudder ? Ha sido un clásico durante 70 años.

  2. Tome una lección de vuelo de introducción. Es muy divertido y totalmente seguro. Te permiten despegar y volar, y luego comprenderás todos los conceptos básicos. No te preocupes por aterrizar, ellos lo harán por ti.

Cómo funcionan los aviones no es un misterio . Han existido casi tanto tiempo como los automóviles, y se entienden igual de bien.

Si definimos la sustentación como perpendicular a la velocidad de la aeronave, entonces es cierto que la sustentación no cambiará la energía de la aeronave. El cambio de energía debido a una fuerza es esa fuerza multiplicada por la distancia sobre la que actúa la fuerza. Pero si, por definición , el avión no se mueve en la dirección de sustentación, entonces esa distancia es cero y el cambio de energía es cero.

El texto que ha citado es confuso; Yo no leería demasiado. Como siempre en la física, la clave del éxito es definir cuidadosamente lo que significan los términos (vectores) y aplicar esas definiciones de manera consistente.

La elevación no tiene que exceder el peso para que un avión vuele. Si lo hiciera, el avión estaría en una especie de movimiento circular, entrando en un giro Immelmann. La mayoría de las veces, la sustentación y el peso se equilibran entre sí para que el avión esté en vuelo recto y nivelado, sin aceleración.
Sí estoy de acuerdo con usted.

El artículo define la sustentación como un vector de fuerza perpendicular a la trayectoria de la aeronave a través del aire, no como el vector de fuerza necesario para equilibrar la gravedad. De manera similar, el empuje se considera un vector de fuerza paralelo a la trayectoria del avión. Si imagina un avión que se eleva de nivel a vertical (y su trayectoria de vuelo se inclina en consecuencia), a medida que aumenta su inclinación, los vectores de elevación y empuje giran junto con él. El vector de empuje comienza a adquirir una componente vertical "verdadera", que se suma a la componente vertical "verdadera" del vector de sustentación. Dado que la suma no puede cambiar para un vuelo sin aceleración, el vector de sustentación debe reducir su componente vertical "verdadero" exactamente en esa cantidad a medida que gira.