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Jéssica Fernanda Cáceres Ramírez Miguel Angel Padilla Toloza Jose Rojas Annicchiarico MAQUINARIA AEREA
145

Maquinaria Aerea Expo

Nov 28, 2015

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Page 1: Maquinaria Aerea Expo

Jéssica Fernanda Cáceres Ramírez

Miguel Angel Padilla Toloza

Jose Rojas Annicchiarico

MAQUINARIA

AEREA

Page 2: Maquinaria Aerea Expo

Desde los inicios de la

humanidad el hombre ha sido

curioso y ha estado interesado

en visitar y conocer todo lo que

sus sentidos pueden percibir, ha

querido navegar en el océano,

explorar los desiertos, pero

ningún sueño ha sido tan grande

como el de conquistar el CIELO.

Page 3: Maquinaria Aerea Expo

Da Vinci observó el vuelo de los

pájaros y se guió para desarrollar y

mejorar las máquinas de aleteo que

ya se habían diseñado antes, ya que

eran muy pequeñas para elevarse lo

suficiente, o muy pesadas para ser

operadas por humanos

Avances :

Tornillo aéreo o hélice

Paracaídas

Estudio de resistencia que ofrece

el aire

Helicóptero, planeador

Page 4: Maquinaria Aerea Expo

Galileo Galilei fue un astrónomo,

filósofo, matemático y físico

italiano que estuvo relacionado

estrechamente con la revolución

científica.

Descubrió que el aire tenia un

peso

Page 5: Maquinaria Aerea Expo

Blaise Pascal fue un

matemático, físico, filósofo

cristiano y escritor francés.

Demostró que el aire es un

fluido, mezcla de gases

dilatables y compresibles.

Page 6: Maquinaria Aerea Expo

Fue el primer científico que

se dedico a la navegación

aérea y la ingeniería

aeronáutica, entendió los

principios y las fuerzas que

se aplican en los vuelos y

diseño el primer planeador

que llevaba a un ser humano

en el aire.

Page 7: Maquinaria Aerea Expo

Construyo los descubrimientos

de Cayley, manufacturo y voló

sus propios planeadores que

fueron cerca de 2000.

Estandarizo el uso de aletas

verticales y horizontales detrás

de las alas y de la cabina.

Page 8: Maquinaria Aerea Expo

Su gran aporte al vuelo fue el

control de viraje mediante el

alabeo.

Llegaron a diseñar y fabricar

un avión controlable, que fue

capaz de planear en un corto

vuelo impulsado con ayuda de

una catapulta externa.

Dicho avión nunca fue

capaz de volar por sí solo,

ya que su diseño no

permitía que tuviese

suficiente sustentación para

mantenerse en el aire.

Page 9: Maquinaria Aerea Expo

ESTRUCTURAS

PRINCIPALES

DEL AVIÓN

Page 10: Maquinaria Aerea Expo
Page 11: Maquinaria Aerea Expo

El fuselaje es el cuerpo

estructural del avión, de figura

fusiforme, que aloja a los

posibles pasajeros y carga,

junto con los sistemas y

equipos que dirigen el avión.

Page 12: Maquinaria Aerea Expo

Su forma obedece a una

solución de compromiso entre

una geometría suave con poca

resistencia aerodinámica y

ciertas necesidades de

volumen o capacidad para

poder cumplir con sus

objetivos.

Como conclusión podemos

decir que en la construcción

del fuselaje intervienen:

numerosos factores de

diseño aerodinámica.

cargas estructurales.

funciones de la aeronave.

Page 13: Maquinaria Aerea Expo
Page 14: Maquinaria Aerea Expo

Se fabrica a partir de tubos

de acero o de madera,

soldados, que van formando

la estructura principal del

avión en forma de huso.

Page 15: Maquinaria Aerea Expo

El tubo del fuselaje, o el revestimiento

exterior sí forma parte integral de la

estructura soportando y transmitiendo

los esfuerzos a los que está sometido

el avión.

Page 16: Maquinaria Aerea Expo

Introducción de piezas de

refuerzo en el interior

Revestimiento pudiendo

ser más fino.

Forma una compleja malla de cuadernas, larguerillos, largueros y

revestimiento.

Page 17: Maquinaria Aerea Expo

Es necesario sellar el

fuselaje, y contener en su

interior, un aire

comprimido y denso

respecto del exterior para

mantener los niveles de

oxígeno necesarios.

Page 18: Maquinaria Aerea Expo

Sellado de uniones con materiales blandos.

Uso de arandelas de goma en orificios.

Juntas neumáticas inflables en marcos.

Todo el fuselaje debe tener la misma presión interna

Page 19: Maquinaria Aerea Expo

En la fabricación del fuselaje se debe

tener en cuenta estos esfuerzos.

Son la transmisión de

una carga de una

pieza a otra por

medio de esfuerzos

cortantes.

Fuerza que deforma un material

Page 20: Maquinaria Aerea Expo

Compresión

Tensión

Flexión La flexión es una curvatura

que adopta un componente

estructural cuando se

somete a fuerzas que

tienden a combar la

estructura.

la fuerza aplicada tiende a

torcer el material

Flujo de aire

Torsión Sustentación

Momento

de Torsión

Alerón

Page 21: Maquinaria Aerea Expo

Fuerza que soporta una

estructura

Page 22: Maquinaria Aerea Expo
Page 23: Maquinaria Aerea Expo

Son las cargas a las que se ve

sometido el avión por la acción

del aire o el flujo.

Page 24: Maquinaria Aerea Expo

Las cargas de inercia se deben a

la resistencia que opone todo

cuerpo a la aceleración.

Page 25: Maquinaria Aerea Expo

Estos elementos estructurales

son los que soportan la carga

más elemental.

Page 26: Maquinaria Aerea Expo

El tren de aterrizaje esta sujeto a

diversas cargas

Page 27: Maquinaria Aerea Expo

Son cargas de impacto del avión con el terreno, debidas a colisiones

que reúnan características razonables de supervivencia.

Este tipo de accidentes se

suelen dar en las maniobras

de despegues y aterrizajes,

cercano al terreno y con

velocidad relativamente baja.

Page 28: Maquinaria Aerea Expo

Las operaciones Push-back y de

remolque del avión con tractor

producen cargas de arrastre en el

tren de proa.

En tractores de alta

velocidad el tren de

proa sufre mas.

Page 29: Maquinaria Aerea Expo

Carga causada por las

vibraciones y las ondas sonoras

Vibración continua

durante el vuelo

Los efectos típicos:

Grietas que aparecen en el

revestimiento metálico del

ala, fuselaje y cola.

la deslaminación en las

capas de materiales

compuestos.

Page 30: Maquinaria Aerea Expo

el piloto debe conocer qué velocidades son las

adecuadas para evitar daños estructurales

Page 31: Maquinaria Aerea Expo

Causada por la carga dinámica o

ciclos repetitivos.

Puede ser de dos clases:

Page 32: Maquinaria Aerea Expo

Los cuatro grandes grupos de materiales

de empleo aeronáutico son:

Page 33: Maquinaria Aerea Expo

El acero sustituyó a la madera

en la construcción de fuselajes

reticulares o tubulares puesto

que aguantaba mucho mejor la

humedad.

Mas resistente que las

aleaciones ligeras.

Page 34: Maquinaria Aerea Expo
Page 35: Maquinaria Aerea Expo

Están constituidos por dos elementos estructurales:

Mejores propiedades mecánicas

que las aleaciones ligeras:

Son frágiles

Page 36: Maquinaria Aerea Expo

Se trata de dos capas de fibra de

carbono, de vidrio, o de aluminio

pegadas a un núcleo.

superficies de control de vuelo y

suelos de cabina.

Page 37: Maquinaria Aerea Expo
Page 38: Maquinaria Aerea Expo

Debe conocerse

antes del despegue.

Page 39: Maquinaria Aerea Expo

Son las aberturas que se practican en el fuselaje para instalar

transparencias que permitan ver el exterior, pueden ser:

Frontales de la cabina de mando

Laterales de la cabina de mando

y pasajeros

Page 40: Maquinaria Aerea Expo

Está formado por capas de vidrio templado, que aguanta las

cargas de presurización y aerodinámicas; y otras capas de

polivinilo que proporciona resistencia al impacto de las aves u otros

objetos.

Vidrio

Polivinilo

Page 41: Maquinaria Aerea Expo

Se fabrican normalmente en

plásticos acrílicos, formadas por

una o más capas de material.

> Los plásticos son más ligeros que

los vidrios y presentan mejor

resistencia a la fatiga y a la

propagación de grietas.

Page 42: Maquinaria Aerea Expo

Todos los parabrisas deben fabricarse con cristales de seguridad.

El parabrisas debe resistir el impacto de un ave de 1’81 Kg. (4lb) a la

velocidad de crucero calculada al nivel del mar, o a 0’85 por la

velocidad de crucero a 8000 pies.

La probabilidad de desprendimiento de fragmentos debe ser muy

pequeña, y si se produce el desprendimiento, los fragmentos no

deben alcanzar a los pilotos dentro de un ±15º del eje longitudinal del

avión.

Que la rotura de uno de los paneles del parabrisas, no afecte a la

visibilidad de otro.

Page 43: Maquinaria Aerea Expo

Son aquellas sobre las que se manifiestan fuerzas como la

sustentación o resistencia.

Gracias a estas superficies el avión vuela,

se sustenta en el aire.

Page 44: Maquinaria Aerea Expo

Es la superficie que proporciona la fuerza sustentadora principal

del avión.

La estructura interna está constituida por:

Page 45: Maquinaria Aerea Expo

Cumple funciones de viga. Soporta cargas en vuelo y en tierra.

Se construyen en aleaciones de aluminio de alta resistencia.

Dan la forma al perfil del ala y añaden rigidez. Se construyen en

chapa o mecanizadas.

Proporcionan la superficie para sujetar el recubrimiento del ala.

Page 46: Maquinaria Aerea Expo

La utilidad de cada aeronave determina la forma y diseño del ala.

Según cómo vaya a operar la aeronave, la interacción con el aire será

diferente.

Page 47: Maquinaria Aerea Expo

Partes de las alas:

1 Dispositivo de punta de ala

2. Alerón de baja velocidad (2): usado para

realizar giros con el avión a bajo Mach.

3.Alerón de alta velocidad

Carenados de los flaps (4):.

Flap Krueger (5): es un dispositivo

hipersustentador pasivo complejo.

Slats (6). Son dispositivos de borde de ataque.

Flap de 3 partes interior (7).

Flap de 3 partes exterior (8).

Spoiler, disruptor o deflector (9): son unos

elementos usados para destruir

la sustentación del ala.

Spoiler-aerofreno (10).

Page 48: Maquinaria Aerea Expo
Page 49: Maquinaria Aerea Expo

Alas: centro de presiones

Page 50: Maquinaria Aerea Expo
Page 51: Maquinaria Aerea Expo
Page 52: Maquinaria Aerea Expo

Su planta es rectangular y aunque

presenta buenas características de

pérdida, tiene una mala relación

peso – resistencia.

Sin embargo es la más

económica y por ello la elegida en

numerosas avionetas amateur o

ligeras.

Page 53: Maquinaria Aerea Expo

Su forma es la de una elipse

y es muy eficiente en su

relación peso-resistencia.

Aunque es terriblemente

manejable y produce muy poca

resistencia las pérdidas son muy

críticas y su construcción

compleja; y por lo tanto, cara.

Page 54: Maquinaria Aerea Expo

Este tipo de ala pretende

buscar un punto medio entre

maniobrabilidad, nobleza y

velocidad, sin sacrificar los

bajos costes de producción que

presentaba el ala recta.

Page 55: Maquinaria Aerea Expo

El ala en delta como la de flecha,

se ingenió para reducir la aparición

de ondas de choque a velocidades

subsónicas, y por ello es muy

eficiente a altas velocidades.

El ala en delta se usa en aviones

supersónicos, ya sea simple

(como el Mirage) o compleja

(Concorde).

Page 56: Maquinaria Aerea Expo

Este tipo de ala tiene una

geometría variable según la

maniobra o velocidad a la que

vaya a operar el piloto.

Su uso se limita a cazas ya

que su instalación es muy

costosa y aun teniendo

buenas características, no

merece la pena montarla en

aviones comerciales.

Page 57: Maquinaria Aerea Expo
Page 58: Maquinaria Aerea Expo

El ala se monta en la parte

superior al fuselaje. Un modelo

de ala alta es mucho más

estable que uno de ala baja y

tendera menos al balanceo o

efecto péndulo.

El peso del avión está debajo

del ala, por lo que el fuselaje

tiende estabilizarse hacia abajo

como si de un péndulo se

tratase para igualar fuerzas.

Page 59: Maquinaria Aerea Expo

El ala media se une al fuselaje

por la parte media del mismo.

Sus características están entre

a estabilidad del ala alta y la

maniobrabilidad del ala baja.

El ala media es la más utilizada

en aviación comercial.

Page 60: Maquinaria Aerea Expo

El ala baja se sitúa bajo

el fuselaje del avión.

Es probablemente el

mas maniobrable.

Numerosos aviones corporativos,

cazas y aviones acrobáticos

utilizan este tipo de disposición.

Page 61: Maquinaria Aerea Expo
Page 62: Maquinaria Aerea Expo

El perfil es la sección trasversal del ala y según su forma, el ala

se comportará en el aire de forma muy distinta.

Se puede distinguir entre 3 perfiles básicos :

Corresponden a aviones dóciles

con velocidades medias

Corresponden a aviones con altas

velocidades de punta y aceleración

Corresponden a aviones con

grandes velocidades

Page 63: Maquinaria Aerea Expo
Page 64: Maquinaria Aerea Expo

Se une al fuselaje en puntos

concretos por cables o tirantes

externos (montantes).

Al ser un ensamblaje exterior

opone resistencia al aire.

El ala arriostrada se suele

usar en aviación deportiva y

general, con características

de vuelo moderadas.

Page 65: Maquinaria Aerea Expo

El entramado estructural es

interno y por lo tanto no

presenta esa resistencia

aerodinámica.

Es la más generalizada en

aviación con características

de velocidad alta.

Page 66: Maquinaria Aerea Expo
Page 67: Maquinaria Aerea Expo

Son fáciles de construir pero

generan un torbellino de ala

muy pronunciado.

Son más eficientes en este

aspecto presentando menor

resistencia aerodinámica inducida.

Tiene una buena relación

resistencia generada – coste de

producción.

Page 68: Maquinaria Aerea Expo

Aumenta la envergadura del ala, o

el acabado en placa, separando el

intradós del extradós.

Aumenta la velocidad ya que reduce

considerablemente la resistencia

inducida, lo que supone mayor

autonomía de vuelo y ahorro de

combustible.

Page 69: Maquinaria Aerea Expo

Por lo general está situado en la parte posterior del avión y se

compone estructuralmente de dos elementos:

Page 70: Maquinaria Aerea Expo
Page 71: Maquinaria Aerea Expo

Suele ser la solución óptima

desde el punto de vista de

estabilidad, control y de peso

estructural del conjunto.

La cola clásica es la más

generalizada, su uso en

construcciones aeronáuticas

es de aproximadamente del

75%.

Page 72: Maquinaria Aerea Expo

Se caracteriza por tener situado el

estabilizador horizontal en la parte

superior de la deriva. Esta construcción

permite, o bien reducir el tamaño de la

deriva, o instalar un tercer motor en la

misma.

Es la segunda más empleada en

aviación. Este tipo de cola se

emplea normalmente en aviones

que tienen montados los motores

atrás.

Page 73: Maquinaria Aerea Expo

Se trata de un híbrido entre la

clásica y la alta, para

aprovechar así las ventajas de

ambas.

El estabilizador horizontal

se coloca no tan alto como

en la cola alta ni tan bajo

como en la cola baja.

Page 74: Maquinaria Aerea Expo
Page 75: Maquinaria Aerea Expo

Su mayor ventaja es la reducción

de fricción frente a otras colas, es

decir menos resistencia igual a

más velocidad.

Sin embargo tiene mayor

peso.

Page 76: Maquinaria Aerea Expo

Permite reducir considerablemente

la longitud del estabilizador y

además colocar las derivas justo

detrás del flujo de los motores,

permitiéndote ascender fácilmente.

Page 77: Maquinaria Aerea Expo

Es otro tipo empleado con

frecuencia en el pasado, o en

algunos modelos de hoy en día

(cessna skymaster).

Al ser de doble fuselaje suele

pesar más de lo normal.

Page 78: Maquinaria Aerea Expo

Es como la cola en “V”, añadiendo

un estabilizador vertical por debajo

y proporcionando un control

excelente, dejando el estabilizador

fuera del flujo del motor.

Page 79: Maquinaria Aerea Expo

Es sin duda la más maniobrable,

ofreciendo excelentes cualidades

de control a altos ángulos de

ataque. Por ello es la más usada

en los cazas militares modernos.

Page 80: Maquinaria Aerea Expo

SISTEMAS

FUNCIONALES DE

UNA AERONAVE

Page 81: Maquinaria Aerea Expo

El avión es una máquina

muy compleja, en la que

distintos sistemas operan

de forma independiente, y

en conjunto, hacen que se

comporte como una sola

unidad, capaz de volar de

forma segura.

Page 82: Maquinaria Aerea Expo

1. Sistema hidráulico

2. Tren de aterrizaje

3. Sistema eléctrico

4. Sistema de oxigeno/neumático/aire

acondicionado

5. Protección contra hielo y lluvia

6. Sistema de combustible

7. Grupo de motores

Page 83: Maquinaria Aerea Expo

Para el manejo de piezas, de

los aviones comerciales

actuales, se necesitan grandes

fuerzas, que hace necesario

el que se tenga que utilizar

mecanismos hidráulicos

capaces de accionar dichas

piezas.

Page 84: Maquinaria Aerea Expo

Mandos de Vuelo

Tren de Aterrizaje

Dirección de la Rueda de Morro

Actuación de Inversores de

Empuje de Motores

Puertas

Escaleras

Page 85: Maquinaria Aerea Expo

Los primeros aviones tenían

controles simples y eran

manejados manualmente.

Actualmente pueden tener

varios sistemas que

trabajan juntos todo el vuelo

y aterrizaje

El sistema hidráulico de un

avión es uno de los

sistemas más importantes.

Page 86: Maquinaria Aerea Expo

La utilización de las

Bombas Hidráulicas,

movidas por los propios

motores del avión, hace

necesario la instalaciones

de:

Válvulas selectoras

Reguladores de presión

Acumuladores y válvulas de

seguridad o sobrepresión. .

Page 87: Maquinaria Aerea Expo

DEPÓSITO: Es el lugar donde se

almacena el líquido hidráulico que

se suministra al sistema para su

funcionamiento. El líquido sale y

retorna al depósito.

Presurizados

Auto presurizados

Presurizados por aire de

sangrado de los motores

Presurizado por Venturi

No presurizados

BOMBAS:

Son bombas volumetricas

BOMBAS DE TRANSFERENCIA:

PTU (Power Transfer Unit).

Se utilizan en aviones con más de

un circuito hidráulico, para pasar

energía hidráulica de uno a otro

circuito, en caso de fallo de uno

de ellos.

Page 88: Maquinaria Aerea Expo

Filtros: Elementos encargados de

recoger y retirar del sistema las

partículas en suspensión en el

circuito hidráulico.

Acumuladores: Tienen la misión

de ayudar a mantener la presión en

el colector almacenando energía en

forma de fluido a presión.

Actuadores: Martinetes, son los

encargados de transformar la

presión hidráulica en fuerza y

movimiento.

Válvulas: Son los elementos que

van a controlar el funcionamiento

del sistema. Selectoras ,Retención

,Seguridad, Reguladora

Page 89: Maquinaria Aerea Expo

Unidades y componentes cuya función

es soportar y dirigir el avión en tierra

o sobre el agua, haciendo posible

la retracción y ocultación de dicho

tren en vuelo.

Absorben la energía cinética producida

por el contacto entre la aeronave y la

pista durante la fase de aterrizaje

Históricamente y refiriéndose a aviones

terrestres, se tenían dos familias

de trenes de aterrizaje:

Page 90: Maquinaria Aerea Expo

El tren de aterrizaje esta

compuesto por:

1. Tren principal

2. Tren de morro

3. Compuertas

4. Frenos

5. Sistema

antideslizante

Page 91: Maquinaria Aerea Expo

1. TREN PRINCIPAL

Soporta la mayor parte del

peso del avión en tierra, por lo

que suele estar situado en la

zona central del avión.

Generalmente está formado

por dos patas, aunque

aviones muy grandes, suelen

llevar una o dos adicionales.

Page 92: Maquinaria Aerea Expo

Carretón, Dos o cuatro ruedas, Amortiguador, Fijadores, Tirantas,

Articulaciones, Muelles, Compuertas , Martinete

Page 93: Maquinaria Aerea Expo

2. TREN DE MORRO

Es una pata orientable con una o

dos ruedas que soporta la parte

delantera del fuselaje y

proporciona el control de la

dirección del avión, cuando se

encuentra en tierra.

Page 94: Maquinaria Aerea Expo

El tren de morro suele estar compuesto de:

Ruedas y neumáticos

Pata amortiguadora

Articulación de torsión

Válvulas y actuadores de dirección

Accionador de retención

Mecanismos de blocaje

Compuerta de la pata

Faros

Mecanismo Sensación Tierra/Vuelo

Page 95: Maquinaria Aerea Expo
Page 96: Maquinaria Aerea Expo

3. COMPUERTAS

Los aviones con tren de aterrizaje

retráctil están provistos de una

serie de compuertas que fuselan y

cierran el avión cuando se

encuentra en fase de vuelo con el

tren recogido.

Page 97: Maquinaria Aerea Expo

4. FRENOS:

Normalmente están instalados

en el tren de aterrizaje

principal. Están provistos de

unidades de freno multidisco, que

constan de elementos de fricción

fijos y giratorios, accionados

por émbolos hidráulicos y que

vuelven a su posición normal por

muelles de retracción.

5. SISTEMA ANTIDESLIZANTE

Los frenos están provistos de un

sistema que regula la frenada,

evitando que la rueda se

quede bloqueada. Con ello se

consigue una mayor frenada.

Este sistema puede conectarse y

desconectarse mediante un

interruptor.

Page 98: Maquinaria Aerea Expo

El sistema de extensión y retracción

tiene por finalidad, extender y

retraer el tren, abrir y cerrar sus

compuertas y realizar sus

blocajes correspondientes.

La palanca selectora activa el

sistema hidráulico correspondiente.

Extensión y Sistemas alternativos:

•Hidráulico alternativo

•Sistema eléctrico

•Extensión por gravedad

•Extensión por manivela

Page 99: Maquinaria Aerea Expo

¿POR QUÉ VUELA UN AVIÓN?

Page 100: Maquinaria Aerea Expo

Principio de Bernoulli:

2

1 1

2

3 3 3 1 3 1

2

2 2 2 1 2 1

3 2

1

2

0 0

1

2

1

2

v gh P cte

gh h

v P cte v v P P

v P cte v v P P

P P

W

L

Page 101: Maquinaria Aerea Expo

El ángulo de ataque : Es el ángulo agudo formado por la cuerda del

ala y la dirección del viento relativo, es variable, pues depende de la

dirección del viento relativo y de la posición de las alas con respecto a

este.

Page 102: Maquinaria Aerea Expo

Principio de Sustentación:

W

L

La sustentación es la fuerza generada

sobre un cuerpo que se desplaza a través

de un fluido, de dirección perpendicular a la

de la velocidad de la corriente incidente. Se

denota con la letra L, del inglés LIFT.

2

:

1

2

,a velocidad de crucero es constante

tan , es función de

entre mayor sea , ,mayor será

L

L

L

Formulación matemática

L SC v

densidad del aire

S Superficie del ala

C Cons te geométrica

C

v velocidad del

.avión

Page 103: Maquinaria Aerea Expo
Page 104: Maquinaria Aerea Expo

HELICÓPTEROS

El helicóptero es un aparato que no se eleva

utilizando alas fijas como las de los aviones

convencionales, sino mediante uno o varios

rotores motorizados que giran alrededor de un eje

vertical situado sobre el fuselaje. Los helicópteros

pueden elevarse y descender verticalmente,

permanecer en una posición determinada y

moverse hacia adelante, hacia atrás o hacia los

lados.

Page 105: Maquinaria Aerea Expo

Características

• Es un aparato que tiene alas giratorias.

• Excelente maniobrabilidad en zonas

abruptas o de gran vegetación.

• Bajas velocidades de operación. Útil en

operaciones de rescate en el mar,

filmaciones, patrullas contra incendios

forestales.

• Puede volar en un punto fijo.

Page 106: Maquinaria Aerea Expo

HISTORIA

DEL HELICÓPTERO

Page 107: Maquinaria Aerea Expo

Trompo volador chino Rotor helicoidal 1931 TSaGI-1ea

Soviético. 605m

1942 Sikorsky XR-4

EE.UU. Mass-production 2 GM. Flettner FL 282 Kolibri

Alemania Nazi.

Page 108: Maquinaria Aerea Expo

1946 Bell 47. EE.UU

Primero uso civil

Bell 205

Bell 206

Bell Helicopter fue fundada

originalmente como Bell Aircraft

en 1935 por el Ing. Larry Bell;

Desde 1942 cuando EE.UU entró

en guerra se llama Bell

Helicopter y comenzó el

desarrollo del diseño del nuevo

helicóptero.

Page 109: Maquinaria Aerea Expo

1967 Sikorsky HH-3

Primer vuelo transatlantico

Mil Mi-12 Dato curioso

Page 110: Maquinaria Aerea Expo

ESTRUCTURAS

PRINCIPALES

DEL HELICÓPTERO

Page 111: Maquinaria Aerea Expo

ROTOR DE COLA ROTOR PRINCIPAL

BARRA DEL COLECTIVO PEDALES

CABINA

BARRA DEL CICLICO

MOTOR DE TURBINA

PANEL DE INSTRUMENTOS

ASIENTO DEL PILOTO

TRANSMISION PRINCIPAL

CARRILLO DE PATINES

ESTABILIZADOR HORIZONTAL

TRANSMISION DEL ROTOR DE COLA

CONO DE LA COLA

Page 112: Maquinaria Aerea Expo

Las subestructuras tubulares y

laminares suelen estar hechas

de aluminio.

Para grandes Temp. y

Esfuerzos se usa acero

inoxidable y el titanio.

La estructura fundamental de

un helicóptero se puede hacer

de metal o materiales

compuestos de madera, o

alguna combinación de los dos.

Page 113: Maquinaria Aerea Expo

Resulta ser liviano pero

es de difícil construcción,

es de difícil reparación, e

impone limitaciones de

diseño. El fuselaje consta

de tubos de acero,

aluminio formado, en

tubos y en láminas

delgadísimas.

monocasco deriva de monocoque,

que significa “cáscara o curva plana

simple sin refuerzo”

Page 114: Maquinaria Aerea Expo

Pueden tener ruedas

retráctiles.

Pueden ser patines metálicos

tubulares.

Anfibios

Page 115: Maquinaria Aerea Expo

Encargado de proporcionar la

potencia necesaria para

contrarrestar las resistencias del

aparato, tanto en tierra como en

vuelo, impulsar a las alas y que

estas produzcan sustentación, y

por último para aportar la

aceleración necesaria en

cualquier momento.

Page 116: Maquinaria Aerea Expo

El rotor es la parte rotativa de un

helicóptero que genera la

sustentación aerodinámica, está

compuesto de dos o más palas.

En los helicópteros, el rotor

principal proporciona tanto la

fuerza de sustentación como la

de empuje, mientras que el rotor

de cola proporciona empuje

para compensar el par motor

que genera el rotor principal.

Page 117: Maquinaria Aerea Expo

El helicóptero tiene 3 controles:

A. Cíclico

B. Colectivo

C. Pedales

Page 118: Maquinaria Aerea Expo

Esta palanca es la encargada

del vuelo vertical del helicóptero.

El piloto acciona la palanca y

mueve el plato oscilante. Si yo

muevo el plato oscilante hacia

arriba, muevo las barras de

control hacia arriba con lo cual

aumenta el ángulo de ataque y

por lo tanto la sustentación

aumenta. Cuando la

sustentación sea mayor que el

peso, el helicóptero despegara.

Page 119: Maquinaria Aerea Expo

Esta palanca varía de forma

cíclica la inclinación de las

palas. Al accionar el cíclico el

plato oscilatorio se inclina y por

ende unas barras suben y unas

bajan lo que incide en que unos

ángulos de ataque aumenten y

otros disminuyan y el

helicóptero sufra una inclinación

llamada ALABEO o CABECEO.

Page 120: Maquinaria Aerea Expo

• Eje longitudinal. Es el eje imaginario que va desde el morro

hasta la cola del avión. El movimiento alrededor de este eje

(levantar un ala bajando la otra) se denomina alabeo (en ingles

"roll").

• Eje transversal o lateral. Eje imaginario que va desde el

extremo de un ala al extremo de la otra. El movimiento

alrededor de este eje (morro arriba o morro abajo) se denomina

cabeceo ("pitch" en ingles).

Page 121: Maquinaria Aerea Expo

Rotor de cola: • Genera el efecto antipar para evitar el giro

por el torque reactivo del rotor principal.

• Ayuda ha hacer el giro sobre su eje

disminuyendo o aumentado su velocidad.

Page 122: Maquinaria Aerea Expo

Rotor dual

Page 123: Maquinaria Aerea Expo

Rotores tandem: • Consiste en montar dos rotores coaxiales

a distinta altura.

• La configuración hace que se anule el

efecto par motor.

• Permiten elevar naves de gran tamaño.

Page 124: Maquinaria Aerea Expo

MANTENIMIENTO DE

AVIONES

Page 125: Maquinaria Aerea Expo

INSPECCIÓN

• Consiste en una serie de procesos que

incluye reportes de mecánicos, pilotos y

tripulación, que hacen parte del itinerario

típico de vuelo.

• Va desde inspecciones visuales hasta

elementos mas complejos como desarme y

recambio.

• Deben ser programadas de acuerdo a las

horas de vuelo y referencias de calendario.

Page 126: Maquinaria Aerea Expo

CAUSAS COMUNES DE

FALLA • Corrosión directa: causada por ataque químico

directo por ejemplo acido o humos de baterías,

depósitos resultantes después de la limpieza de

una soldadura o resultado de malas limpiezas

con químicos corrosivos.

Corrosión directa en

compartimiento de

batería

Page 127: Maquinaria Aerea Expo

Tipos de corrosión

• Corrosión electroquímica

• Corrosión Superficial

• Corrosión intergranular

• Corrosión electroquímica

Page 128: Maquinaria Aerea Expo

• Corrosión electroquímica: se presenta cuando

hay un medio (usualmente agua) capaz de

conducir una corriente pequeña. Esta

condición daña por lo general la estructura y

los componentes del avión.

Page 129: Maquinaria Aerea Expo

• Superficial: aparece como una rugosidad,

decapado o picadura acompañado casi siempre

de un deposito pulverulento de productos de la

corrosión. A veces no es directamente visible

hasta que no aparecen ampollas en la pintura

resultado de cúmulos de corrosión.

Page 130: Maquinaria Aerea Expo

• Corrosión de metales disimiles: se pueden presentar

muchas picaduras como resultado del contacto entre

materiales disimiles en presencia de un conductor

Page 131: Maquinaria Aerea Expo

• Corrosión intergranular: se presenta a lo largo de los

limites del grano del metal, es común en aleaciones de

aluminio y aceros inoxidables, cuando son excesivas

generan exfoliaciones.

Page 132: Maquinaria Aerea Expo

Fatiga por corrosión • Fatiga por corrosión: causada por el

efecto combinado de carga cíclica y corrosión. En una primera etapa se genera picaduras y agrietamientos que inclusive si se quita la atmosfera corrosiva genera falla, en la segunda etapa se genera la propagación de la falla.

Page 133: Maquinaria Aerea Expo

ÁREAS MAS CRÍTICAS

• Escapes de los motores

• Compartimiento de baterías

• Drenajes

• Tren de aterrizaje

• Alerones

Page 134: Maquinaria Aerea Expo

PREVENCIÓN DE LA

CORROSIÓN

• Limpieza adecuada

• Lubricación periódica completa

• Inspección detallada de corrosión

• Pronto tratamiento anticorrosión y cuidado

de superficies protegidas

• Eliminar focos de acumulación de químicos

• Uso máximo de protecciones cuando no

este en uso

Page 135: Maquinaria Aerea Expo

• Falla en la raíz del alabe

Page 136: Maquinaria Aerea Expo

• Marcas de playa

en el medio de la

superficie del

alabe

Page 137: Maquinaria Aerea Expo

• Marcas de playa en el filo del alabe

•Un defecto de porosidad

en el origen resultado de

aglomeraciones de

escoria

Page 138: Maquinaria Aerea Expo

• A través de mas estudios se probó que la

calidad del material era la adecuada de

acuerdo a la fabricación en cuanto a

dureza y composición, sin embargo la

presencia de escoria en su superficie

propagó la falla por fatiga.

Page 139: Maquinaria Aerea Expo

• Falla en el tren de aterrizaje de un avión

hecho de aleación de aluminio forjado

durante el aterrizaje, el conjunto de piezas

tenia mas de 14 años de servicio y a

pesar de habérsele realizado varias

inspecciones no se había identificado

fallas incipientes

Page 140: Maquinaria Aerea Expo

• Piezas rotas del conjunto, las flecha indica

el origen de la fractura

Page 141: Maquinaria Aerea Expo

• Área brillante

en el origen

de la fractura

Área brillante de la

fractura y rasguños

profundos en la parte

mas externa donde

no hubo capa de

anodizado

Page 142: Maquinaria Aerea Expo

• Origen de

la

fractura

Page 143: Maquinaria Aerea Expo

• Escalones

radiales y marcas

de playa

•Defecto en el origen

de la fractura que

contiene partículas

globulares

Page 144: Maquinaria Aerea Expo

• A través de otros análisis se determinó que las partículas globulares eran óxidos de magnesio, aluminio, calcio y sulfato de manganeso (MnS). Los análisis del fabricante mostraban que el material era mucho mas limpio de lo que en realidad se encontraba.

• Se llegó a la conclusión de que debido a la reducción de área causada por la fractura de la fatiga generó la falla final, la fatiga empezó debido a la concentración de esfuerzos causada por las inclusiones inesperadas en la esquina del engranaje.

Page 145: Maquinaria Aerea Expo