Aerodinámica: Conceptos Básicos y Definiciones

La Atmósfera

• Composición: 78% Nitrógeno, 21% Oxígeno, 1% Otros (Argón, CO2).
• ISA (Atmósfera Estándar Internacional): Usada para calibración y comparación.
  • Temperatura: 15°C (288.15 K) al Nivel Medio del Mar (MSL). Gradiente vertical -1.98°C/1000 pies hasta 11km (Tropopausa).
  • Presión: 1013.25 hPa (29.92 inHg) al MSL.
  • Densidad: 1.225 kg/m³ al MSL.

Ecuación de Continuidad

Para un flujo estacionario de un fluido incompresible (el flujo subsónico se trata como incompresible): $ A_1 V_1 = A_2 V_2 $

• $A$: Área.
• $V$: Velocidad.
• Si el área de la sección transversal de un tubo disminuye, la velocidad del fluido aumenta.

Principio de Bernoulli

Sujeto a que el flujo sea estacionario, incompresible y no viscoso (sin fricción). La suma de la presión estática y la presión dinámica es constante a lo largo de una línea de corriente. $ P_{est\acute{a}tica} + \frac{1}{2}\rho V^2 = Constante $ $ P_{est\acute{a}tica} + P_{din\acute{a}mica} = P_{total} $

• A medida que la velocidad ($V$) aumenta (debido a un tubo convergente), la presión dinámica aumenta, y la presión estática ($P_{est\acute{a}tica}$) disminuye.
• Esto explica la generación de sustentación: el aire que acelera sobre la superficie superior curvada de un ala tiene menor presión estática que el aire debajo.

Velocidades (Airspeeds)

• IAS (Velocidad Indicada): Leída del instrumento. Impulsada por la presión dinámica ($q = \frac{1}{2}\rho V^2$).
• CAS (Velocidad Calibrada): IAS corregida por error de instrumento y posición.
• EAS (Velocidad Equivalente): CAS corregida por compresibilidad (significativo > 300kt / Mach 0.6).
• TAS (Velocidad Verdadera): La velocidad real de la aeronave a través de la masa de aire. Corregida por error de densidad.
  • $TAS = EAS \times \frac{1}{\sqrt{\sigma}}$ (donde $\sigma$ es la densidad relativa).
  • A IAS constante, la TAS aumenta con la altitud (aprox 2% por cada 1.000 pies).