¿QUE VAMOS A ESTUDIAR?
• Que significa que una aeronave sea estable y controlable?
• Que es estabilidad estática y dinámica?• Que es estabilidad longitudinal y
laterodireccional?• Cuales son las condiciones necesarias?• Que es el margen de estabilidad?
CONCEPTO DE ESTABILIDAD
• FUERZAS Y MOMENTOS• FUERZAS INTERNAS • FUERZAS EXTERNAS• FUERZAS DE INERCIA• FUERZAS PERTURBADORAS• CONDICION DE EQUILIBRIO (ESTATICO Y DINAMICO)• CONCEPTO DE ESTABILIDAD
PROCEDIMIENTO GENERAL
• DETERMINAR FUERZAS ACTUANTES• REALIZAR LA CONDICION DE EQUILIBRIO• ESTUDIAR LAS VARIACIONES DE MOVIMIENTO
TIPOS DE ESTABILIDAD
• ESTABILIDAD ESTATICACon mando fijo o libreCon potencia o sin potencia
• ESTABILIDAD DINAMICAModo cicloide (Rigidez Infinita)Modo fugoide (Aeroelasticidad)
ESTABILIDAD ESTATICA LONGITUDINAL
Time
Alpha
La aeronave estaEn VRN
De pronto levanta la nariz
La tendencia inicial del vehiculoEs a bajar la nariz, EntoncesLa aeronave es estaticamente estable
Alpha
Time
La tendencia inicial de laAeronave es mantenerNariz arribaLa aeronave es estatica-Mente inestable.
Puede una aeronave ser estaticamente inestable y dinamicamente estable
Longitudinal Stability
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
0 5 10 15 20 25 30 35
Time, in seconds
Alp
ha
, in
de
gre
es
Initial tendency may be to pitch the nose upStatically unstable.
Over a long period,vehicle recovers.Dynamicallystable.
Puede una aeronave ser estaticamente estable y dinamicamente inestable
Longitudinal Stability
-20
0
20
40
0 10 20 30 40
Time, seconds
Alp
ha
,D
eg
ree
s
FUERZAS SOBRE LA AERONAVE
• FUERZAS SOBRE SUPERFICIESSustentacion, Resistencia, Peso y Tracción o Empuje.
• SUPERFICIES DE LAS AERONAVESAla, Estabilizador Horizontal, Estabilizador Vertical y Fuselaje.
MOVIMIENTOS DE LA AERONAVE
• LONGITUDINAL (Cabeceo-Pich)• LATERAL (Balanceo-Roll)• DIRECCIONAL (Guiñada-Yaw)
ESTABILIDAD ESTATICA LONGITUDINAL CON MANDO FIJO Y SIN POTENCIA
L
V
α iwD ε Vt
αtit
LtDt
Ma
Mat
CGXa Lt
Maf Zaht
ADIMENSIONALIZACION DE LA ECUACION DE MOMENTO
HIPOTESIS DE CALCULO•CCt<<<<CNt• Utilizando un perfil simetrico en el estabilizador horizontal Cmact=0
COEFICIENTE DE VOLUMEN Y RENDIMIENTO AERODINAMICO DEL ESTABILIZADOR HORIZONTAL
COEFICIENTE DE VOLUMEN RENDIMIENTO
SIMPLIFICACION DE LAS ECUACIONES DE FUERZA ADIMENSIONAL
HIPOTESIS•it, αt,αw y α son angulos en radianes muy pequeños.•D/L<<<<<<1
SIMPLIFICACION DE LAS ECUACIONES DE FUERZA ADIMENSIONAL
HIPOTESIS•it, αt,αw y α son angulos en radianes muy pequeños.•D/L<<<<<<1
PUNTO NEUTRO
Es aquella posicion en la que se ubicaria el centro de gravedad con la cual la aeronave es estáticamente indiferente.
0
No
MARGEN DE ESTABILIDAD ESTATICA LONGITUDINAL CON MANDO FIJO Y SIN
POTENCIATambien llamado coeficiente de estabilidad estatica longitudinal con mando fijo y sin potencia (dCm/dCl): Es el porcentaje en el que el centro de gravedad se puede mover con respecto a la cuerda media aerodinamica en el que el centro de gravedad se puede mover a partir del punto Neutro sin alterar la estabilidad de la aeronave. (CACULO DE COMB)
CALCULO DEL MARGEN DE ESTABILIDAD
• Se determina la posición del centro de gravedad de la aeronave en MTOW (Xcg max).
• Se determina la posicion del punto neutro. (No)
• Se calcula el (dCm/dCl).NOTA: El Xcg min debe estar dentro del margen
de estabilidad
CALCULO DEL Xcg max
• Ecuación de momento respecto de un punto cualquiera de la aeronave es igual a cero (0)