Lección 1 de 16
Aerodinámica: viento relativo, ejes y mandos
Qué estudia la aerodinámica, qué es el viento relativo, cómo se mueve un ULM alrededor de sus tres ejes y qué unidades vas a manejar.
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GU09 Bloque 2 · Aerodinámica
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La aerodinámica estudia las fuerzas que aparecen cuando un cuerpo se mueve dentro del aire. Para el piloto da igual si se mueve el avión o el aire: lo que cuenta es la velocidad de uno respecto al otro. Un ala en un túnel de viento y un ala volando a la misma velocidad relativa sienten exactamente las mismas fuerzas.
Esas fuerzas dependen de tres cosas: la forma del cuerpo, su posición respecto a la corriente de aire y la velocidad. La aeronave, además, tiene masa e inercia: no cambia de trayectoria al instante, necesita una fuerza y un tiempo para hacerlo.
El viento relativo
El viento relativo es el flujo de aire que «ve» la aeronave. Es paralelo a la trayectoria de vuelo y de sentido contrario a ella. Si el ULM avanza hacia delante y algo hacia abajo, como en un descenso, el viento relativo le llega desde delante y algo desde abajo. No depende de hacia dónde apunte el morro, sino de hacia dónde se mueve realmente la aeronave.
Atención
No confundas el viento relativo con el viento meteorológico. El viento meteorológico desplaza toda la masa de aire, y a ti con ella, respecto al suelo. El viento relativo solo depende de tu movimiento dentro de esa masa de aire.
Velocidad relativa (aerodinámica)
Velocidad de la aeronave respecto a la masa de aire en la que vuela. Es la que produce la sustentación, la que marca la pérdida y la que mide el anemómetro.
Velocidad respecto al suelo (GS)
Velocidad respecto a la superficie terrestre: la aerodinámica más o menos el efecto del viento. Con 70 kt de velocidad aerodinámica y 15 kt de viento de cara avanzas a 55 kt sobre el suelo.
Ilustración en preparación
Un ULM multieje en tres situaciones (vuelo nivelado, ascenso y descenso). En cada una, una flecha indica la trayectoria y otra, igual y opuesta, el viento relativo; se ve que el viento relativo no coincide con la dirección en que apunta el morro.
Los tres ejes
Cualquier movimiento de la aeronave en vuelo es un giro alrededor de uno o varios de estos tres ejes imaginarios, que se cruzan en el centro de gravedad.
| Eje | Dirección | Movimiento | Mando en un multieje |
|---|---|---|---|
| Longitudinal | Del morro a la cola | Alabeo | Alerones (palanca a un lado) |
| Transversal o lateral | De una punta de ala a la otra | Cabeceo | Timón de profundidad (palanca adelante o atrás) |
| Vertical | Perpendicular a los otros dos | Guiñada | Timón de dirección (pedales) |
En un multieje, al tirar de la palanca el timón de profundidad sube, la cola baja y el morro se levanta: la aeronave cabecea alrededor del eje transversal. Al llevar la palanca a la derecha, el alerón derecho sube, el izquierdo baja y el avión alabea a la derecha. Los pedales mueven el timón de dirección y hacen guiñar el morro hacia el lado del pedal pisado.
Los mandos de un pendular
El pendular (ULM de desplazamiento del centro de gravedad, DCG) no tiene superficies de mando. El piloto sujeta la barra de control del trapecio y desplaza su peso, y con él el del carro, respecto al ala, que pivota sobre el punto de anclaje.
- Empujar la barra hacia delante levanta el morro del ala: aumenta el ángulo de ataque y el pendular se frena.
- Tirar de la barra hacia el pecho baja el morro: disminuye el ángulo de ataque y el pendular acelera.
- Llevar la barra a la izquierda desplaza el peso a la derecha: el ala alabea y vira a la derecha, y al revés.
- No hay mando de guiñada: el ala en flecha es estable en guiñada por sí misma. Por eso se dice que el pendular se controla en dos ejes.
Consejo
Los mandos del pendular funcionan al revés que la palanca de un multieje. Si pasas de un tipo a otro, la instrucción de adaptación es imprescindible: un reflejo equivocado en un momento crítico es peligroso.
Las fuerzas, en una frase
En vuelo actúan cuatro fuerzas: el peso, hacia el centro de la Tierra; la sustentación, perpendicular al viento relativo; la tracción de la hélice, hacia delante; y la resistencia, paralela al viento relativo, que frena la aeronave. Sustentación y resistencia son las dos componentes de la fuerza aerodinámica total, y se explican con la tercera ley de Newton y con el principio de Bernoulli, como verás en las próximas lecciones.
Unidades que vas a usar
| Magnitud | Unidad habitual | Equivalencia |
|---|---|---|
| Velocidad | Nudo (kt) o km/h | 1 kt = 1,852 km/h; 100 km/h ≈ 54 kt |
| Distancia | Milla náutica (NM) o km | 1 NM = 1,852 km |
| Altitud | Pie (ft) | 1 ft = 0,3048 m; 1.000 ft ≈ 305 m |
| Velocidad vertical | ft/min o m/s | 1 m/s ≈ 197 ft/min |
| Presión | hPa (a veces inHg) | 1 inHg ≈ 33,86 hPa |
| Temperatura | °C (a veces °F) | °F = °C × 9/5 + 32 |
Conviene saber
Muchos ULM llevan el anemómetro en km/h y otros en nudos o incluso en millas por hora. Comprueba siempre en qué unidad están las velocidades del manual y de tu instrumento.
Ideas clave
- El viento relativo es paralelo a la trayectoria y de sentido contrario: nunca coincide con la dirección de vuelo.
- La velocidad relativa (aerodinámica) es respecto al aire; la GS es respecto al suelo.
- Cabeceo: eje transversal (profundidad). Alabeo: eje longitudinal (alerones). Guiñada: eje vertical (timón de dirección).
- En el pendular, empujar la barra frena, tirar acelera, y la barra se lleva al lado contrario del viraje.
Para el examen
- Pregunta trampa típica: «la dirección de vuelo coincide con la del viento relativo» es falso; son paralelas pero de sentido contrario.
- Al eje transversal también se le llama eje lateral; el movimiento a su alrededor es siempre el cabeceo.
- Si te preguntan por la velocidad respecto al aire, la respuesta es velocidad relativa o aerodinámica, nunca la velocidad respecto al suelo.
Glosario
Viento relativo
Flujo de aire que incide sobre la aeronave, paralelo a su trayectoria y de sentido contrario.
Cabeceo
Giro alrededor del eje transversal: el morro sube o baja.
Alabeo
Giro alrededor del eje longitudinal: una ala sube y la otra baja.
Guiñada
Giro alrededor del eje vertical: el morro se desplaza a izquierda o derecha.
Barra de control
Tubo horizontal del trapecio de un pendular con el que el piloto desplaza su peso respecto al ala.
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Fuentes
AESA, FOR-ULM-P01-ETI01-GU09, Objetivos de aprendizaje ULM (Bloque 2)
seguridadaerea.gob.es