Mecánica General De Aeronaves

ESTRUCTURAS

MATERIALES USADOS EN AERONAVES :

ALUMINIO

De los metales utilizados en aviación ocupa el primer lugar, es el metal más abundante en la corteza terrestre obtenido de la bauxita por medio de la electrólisis.

El aluminio puro es un metal blanco, lustroso, maleable, dúctil, resistente a la acción occidante de la atmósfera. su punto de fusión es de 660 º centígrados, no es magnético y es un excelente conductor de la electricidad.

El aluminio se puede mezclare con otros metales cuyo proceso se denomina alear y al producto resultante se le conoce como aleación ; los metales empleados para alear con el aluminio puro son : cobre, silicio, manganeso, magnesio, cromo, hierro, zinc y níquel utilizados para producir características deseadas para la construcción de aeronaves.

Si se toman en cuenta las propiedades de las aleaciones de aluminio podríamos afirmar que a una aeronave de construcción metálica le correspondan al aluminio 9 de las 10 partes del peso total de la aeronave.

FORMAS DEL ALUMINIO

a). Aleación forjada.

b). Aleación fundida.

ALEACION FORJADA :

Son aquellas que en su forma física se obtiene trabajando mecánicamente al metal. este trabajo se hace laminado, forjado o expulsando el metal a una temperatura menor que su punto de fusión con lo cual se obtienen láminas, hojas, alambres, barras, varillas, tubos.

ALEACIONES FUNDIDAS :

Son aquellas que en su forma física se obtienen en moldes de arena o en moldes permanentes metálicos, así como por medio del proceso de fundición a troquel. se emplea el metal en su estado de fusión para que al solidificarse obtenga la forma del molde. en aviación utilizamos para fabricar secciones del motor, masas para las ruedas

ALEACIONES DE AVIACION

• 1002 - 2S.- Es una aleación fuerte, constituida por el 99% de aluminio el 1% de hierro y níquel. esta aleación nos da la facilidad para soldar.

• 300 - 3S.- Aleación más fuerte que la 2s, sus cualidades para forjarse son algo inferiores, sus cualidades para soldarce son mucho mayores. su uso es el mismo que el 2s.

• 2017 – A 17S.- Producida exclusivamente para remaches ad. estos remaches siempre se reciben tratados térmicamente.

• 2018 - 18S.- Predomina en la construcción de pistones.

• 2024 - 24S.- Usada para todas las partes estructurales, particularmente aquellas formadas de láminas y placas, tubos redondos, tubos aerodinámicos, remaches para uniones de alta resistencia, tornillos, pernos, tuercas.

• 5052 - 52S._ Usada para tanques de gasolina, aceite e instrumentos. puede ser soldada por puntos siendo un poco inferior a las aleaciones 2s

• 3061 - 61S.- Usada para deflectores de motor y expulsiones.

• 4032 - 32S.- Usada también en pistones.

• 2014 - 14S.- Es tratada térmicamente, usada en herrajes estructurales.

• 2017 - 17S.- Es la más antigua de las aleaciones de aluminio, reemplazada por la 24s que es más resistente. utilizada en partes estructurales.

• 2025 - 25S.- Usada en hélices y partes del motor.

• 4043 - 43S.- Fabricada en barras para soldar aluminio.

• 6053 - 53S.- Usada para partes semi-estructurales, tubos conductores de líneas eléctricas, remaches.

• 7075 - 75S.- Posee las mayores propiedades de resistencia. en forma de láminas usada en lugares que requieren una alta resistencia.

REMACHES

Los más utilizados en aviación son los siguientes :

• Cabeza embutida o cónica – A N 426 .

• Cabeza redonda – A N 430.

• Cabeza plana – A N 442.

• Cabeza de bracier – A N 456.

• Cabeza universal o remache de campo – A N 470.

ESTRUCTURAS Y FUSELAJES

FUSELAJES

En una aeronave la principal unidad estructural es el fuselaje, ya que sus demás unidades van directa o indirectamente unidas al mismo.

Los detalles en su diseño varían de acuerdo con el fabricante y los requisitos del servicio a que esta determinado.

El material del fuselaje generalmente usado para la construcción de aeronaves es de aleación de aluminio 17 ST, 24 ST, 75 ST, con o sin la capa protectora de aluminio.

TIPOS DE CONSTRUCCIÓN

TENEMOS TRES TIPOS BÁSICOS DE CONSTRUCCIÓN :

A.- FUSELAJE ARMADO

Es una combinación con el monocoque, en la construcción del fuselaje armado los tubos de aluminio o acero se unen de tal modo que producen una estructura de celdas triangulares.

Ejemplo : el fuselaje del helicóptero Lama.

B.- FUSELAJE MONOCOQUE.

Son de una forma cilíndrica producida por los anillos, cuadernas, mamparas ; que van colocadas verticalmente, estas y las cubiertas son las únicas partes que le dan resistencia, por lo que la cubierta debe tener un espesor considerable para mantener la rigidez del fuselaje consecuentemente este tipo de construcción es demasiada pesada .

Ejemplo : fuselaje del helicóptero Super Puma

C.- FUSELAJE SEMIMONOCOQUE

Este tipo de fuselaje es utilizado para vuelos livianos, acciones rápidas.

Ejemplo : fuselajes de los aviones supersónicos.

TIPOS DE PERFILES

PERFIL AERODINÁMICO :

Este se forma al hacer un corte transversal en cualquier parte de la ala. la forma y la inclinación del perfil respecto a la dirección de la corriente de aire son de gran importancia en la distribución de presiones que dan origen a la sustentación.

El perfil de un elemento sustentador determina sus cualidades aerodinámicas.

PARTES DE UN PERFIL AERODINAMICO :

Las partes de un perfil aerodinámico son las siguientes :

• Borde de ataque

• Intrados

• Extrados

• Borde de salida

 BORDE DE ATAQUE

Parte delantera del perfil aerodinámico, tomado en cuenta la dirección del vuelo, rompe el aire hacia los extrados e Intrados.

 INTRADOS

Parte inferior del perfil aerodinámico .

 EXTRADOS

Parte superior del perfil aerodinámico.

 BORDE DE SALIDA

Parte posterior del perfil aerodinámico.

CLASES DE PERFILES AERODINAMICOS :

El perfil biconvexo simétrico es por excelencia el perfil de las palas metálicas de los rotores de los helicópteros.

Los perfiles son :

• BICONVEXO SIMETRICO

• BICONVEXO DISIMETRICO

• PLANO CONVEXO

• HUECO

• DE DOBLE CURVATURA

MANDOS DE VUELO

DESCRIPCION :

Los mandos de vuelo están destinados a actuar sobre la incidencia de las palas del rotor principal y del rotor de cola, estos permiten el control sobre el plato oscilante del rotor dando altitud al aparato . la implantación de este comando es doble con el mando piloto principal situado a la derecha.

El mando del lado izquierdo : pedales de dirección, mando cíclico. los mandos del paso colectivo pueden ser desmontados rápidamente.

Los mandos de vuelo se componen de cuatro cadenas que son :

• Cadena de paso cíclico lateral

• Cadena de paso cíclico longitudinal

• Cadena de paso colectivo

• Cadena de lace

Los mandos son de tipo rígido para las cadenas cíclico y colectivo.

para la cadena lacet bielas y cables tipo mixto.

Tres servo mandos fijados en la B.T.P accionan directamente los soportes cíclicos (dos en lateral, una en longitudinal), esos son los servo mandos con sencillo cuerpo escurrente que permiten un pilotaje manual en caso de caída de alimentación hidráulica.

Un servo mando trasero, fijado a la B.T.A arrastra el soporte de mando del núcleo trasero, el camino de los mandos del rotor principal se efectúan abajo del soporte de cabina.

Los mandos de vuelo pueden ser equipados de un dispositivo de estabilización automática (s.a.s) o de un piloto automático.

MANDOS DEL ROTOR PRINCIPAL

Están conformados por los mandos del paso cíclico, mandos del paso colectivo

MANDO DEL PASO CICLICO

La variación del paso cíclico esta asegurada por una volante localizada al frente del piloto que le permite dos tipos de maniobras : lateral y longitudinal.

el paso cíclico esta compuesto de :

• Bastones de paso cíclico (piloto - copiloto)

• Arbol de conjugación.

• Piñoneros de los mandos cíclico

• Renvois lateral y longitudinal provisto de topes de movimiento

Los bastones del paso cíclico se unen mediante un árbol de conjugación el mismo que esta provisto de dos cavidades en los cuales se realiza los movimientos laterales.

Cuando realizamos los movimientos longitudinales lo hacemos rotando el árbol de conjugación ,que a la ves esta instalado- mediante 2 rodamientos

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