Dinámica de vuelo
La dinámica de vuelo en la aviación y las naves espaciales es el estudio del rendimiento, la estabilidad y el control de los vehículos que vuelan por el aire o en el espacio exterior . [1] Se ocupa de cómo las fuerzas que actúan sobre el vehículo determinan su velocidad y actitud con respecto al tiempo.
Para una aeronave de ala fija , su orientación cambiante con respecto al flujo de aire local está representada por dos ángulos críticos, el ángulo de ataque del ala ("alfa") y el ángulo de ataque de la cola vertical, conocido como deslizamiento lateral . ángulo ("beta"). Un ángulo de deslizamiento lateral surgirá si una aeronave se desvía alrededor de su centro de gravedad y si la aeronave patina lateralmente, es decir, el centro de gravedad se mueve hacia un lado. [2] Estos ángulos son importantes porque son la principal fuente de cambios en las fuerzas y momentos aerodinámicos aplicados a la aeronave.
La dinámica de vuelo de las naves espaciales involucra tres fuerzas principales: propulsora (motor de cohete), gravitacional y resistencia atmosférica. [3] La fuerza de propulsión y la resistencia atmosférica tienen una influencia significativamente menor sobre una nave espacial determinada en comparación con las fuerzas gravitatorias.
La dinámica de vuelo es la ciencia de la orientación y el control de vehículos aéreos en tres dimensiones. Los parámetros críticos de la dinámica de vuelo son los ángulos de rotación con respecto a los tres ejes principales de la aeronave sobre su centro de gravedad , conocidos como balanceo , cabeceo y guiñada .
Los ingenieros aeronáuticos desarrollan sistemas de control para la orientación ( actitud ) de un vehículo con respecto a su centro de gravedad . Los sistemas de control incluyen actuadores, que ejercen fuerzas en varias direcciones y generan fuerzas o momentos de rotación alrededor del centro de gravedad de la aeronave y, por lo tanto, hacen girar la aeronave en cabeceo, balanceo o guiñada. Por ejemplo, un momento de cabeceo es una fuerza vertical aplicada a una distancia hacia adelante o hacia atrás desde el centro de gravedad de la aeronave , que hace que la aeronave se incline hacia arriba o hacia abajo.
Balanceo, cabeceo y guiñada se refieren, en este contexto, a rotaciones alrededor de los ejes respectivos a partir de un estado de equilibrio definido. El ángulo de balanceo de equilibrio se conoce como nivel de alas o ángulo de alabeo cero, equivalente a un ángulo de escora nivelado en un barco. La guiñada se conoce como "dirección".
