Aeronaves y Motores 1
1. INTRODUCCIÓN
¿Qué es una aeronave?
Una aeronave es un dispositivo utilizado o destinado a volar en la atmósfera.
Para efectos del curso, nos enfocaremos principalmente en el avión utilizado para entrenamiento de piloto privado.
Un avión no es simplemente un conjunto de piezas que "vuela". Es un sistema integrado en el que:
La estructura soporta las cargas.
Las alas producen sustentación.
El motor proporciona potencia.
La hélice convierte la potencia del motor en empuje.
Las superficies de control permiten maniobrar.
Los instrumentos proporcionan información al piloto.
Los sistemas permiten que todos estos elementos funcionen correctamente.
Pregunta para los alumnos
¿Qué creen que necesita una aeronave para mantenerse en vuelo?
La tercera ley de Newton establece que para cada acción existe una reacción igual y opuesta.
Este principio es fundamental para generar sustentación, empuje y maniobrabilidad, lo que permite que las aeronaves vuelen.
La tercera ley de Newton ayuda a los pilotos e ingenieros a mejorar la seguridad del vuelo y el rendimiento de las aeronaves.
Tanto la tercera ley de Newton como el principio de Bernoulli contribuyen a la generación de sustentación.
Puedes llevarlos hacia cuatro fuerzas:
Sustentación ↑Peso ↓Empuje →Resistencia ←
Estas cuatro fuerzas serán fundamentales durante todo el curso.
Existen tres definiciones distintas de categoría, según el piloto, la aeronave o la aproximación por instrumentos. Abordaremos las tres más adelante en este artículo, pero comenzaremos con las definiciones relativas a la certificación del piloto.
Categoría: La clasificación más amplia de aeronaves basada en su uso previsto y entorno operativo, como avión, planeador o helicóptero (aeronave de rotor).
Clase: Una división más específica dentro de una categoría basada en características de diseño y rendimiento, como monomotor o multimotor.
Tipo: Un tipo de aeronave se refiere a una marca y modelo específicos de avión, como el Boeing 737 o el Airbus A320. Para pilotar una aeronave que pese más de 12.500 libras o un avión a reacción (independientemente de su peso), los pilotos necesitan una habilitación de tipo.
¿Qué es una categoría de aeronave?
Una categoría de aeronave se refiere a la clasificación más amplia de aeronaves según su uso previsto y entorno operativo. Es una agrupación general de aeronaves con características y usos previstos similares.
La Administración Federal de Aviación (FAA) y otras organizaciones de aviación de todo el mundo utilizan categorías para clasificar las aeronaves de forma general.
Vamos a investigar y definir las distintas categorías de aeronaves.
Avión o Aeroplano
Un avión es una aeronave de ala fija, más pesada que el aire y propulsada por un motor, que logra volar gracias a la reacción entre el aire y sus alas.
Definicion de avión
(del francés avion y este como forma aumentativa del latín avis, ave) también denominado aeroplano (del francés aéroplane)
Planeador
Esta categoría incluye aeronaves diseñadas para volar sin motor y que dependen de las corrientes de aire naturales para generar sustentación mediante la reacción entre el aire y el ala.
Helicópteros
Esta categoría incluye aeronaves que utilizan palas giratorias para generar sustentación, como helicópteros o autogiros.
Más ligero que el aire
Esta categoría incluye aeronaves que pueden mantenerse suspendidas en el aire utilizando un gas más ligero que el aire que contienen en su interior, como por ejemplo dirigibles o globos aerostáticos.
Elevador motorizado
Una aeronave de la categoría de sustentación motorizada, como el Bell Boeing V-22 Osprey, es capaz de despegar y aterrizar verticalmente, así como de volar a baja velocidad. Este tipo de aeronave depende de dispositivos impulsados por motores (por ejemplo, hélices) o de empuje (es decir, un motor a reacción) para la sustentación a baja velocidad, pero de superficies fijas (es decir, alas) a velocidades más altas.
Paracaídas motorizado
Un paracaídas motorizado es precisamente lo que su nombre indica: una persona suspendida de un paracaídas con un motor y una hélice detrás.
La definición técnica es la de una aeronave motorizada compuesta por un ala flexible conectada a un fuselaje, donde el ala no está en posición de vuelo hasta que la aeronave está en movimiento.
Control de cambio de peso
El control por desplazamiento de peso es una categoría de aeronaves motorizadas, como un ultraligero de tres ruedas, con un ala y un fuselaje pivotantes que solo se pueden controlar en cabeceo y alabeo mediante el cambio del centro de gravedad (es decir, sin superficies de control).
Cohete
Un cohete es una aeronave propulsada por gases en expansión generados por un motor que utiliza propelentes autónomos (es decir, combustible para cohetes) y que no depende de la entrada de sustancias externas (como el aire).
Probablemente no necesites incluir un cohete en tu certificado de piloto privado en un futuro próximo, pero un cohete se considera una categoría de aeronave en cualquier caso.
¿Qué es una clase de aeronave?
Una clase de aeronave se refiere a una división más específica dentro de una categoría, basada en las características de diseño y rendimiento.
Se trata de una subagrupación de aeronaves dentro de una categoría con características de diseño y operativas similares. La FAA y otras organizaciones de aviación utilizan clases para categorizar aún más las aeronaves dentro de una categoría más amplia.
Por ejemplo, dentro de la categoría de aviones, existen cuatro clases de aviones, tales como:
Terrestre monomotor
Mar con un solo motor
Terrestre multimotor
Mar con múltiples motores
Todas las categorías y clases de aeronaves
Aquí hay una lista de todas las categorías de aeronaves y sus clases asociadas, según lo define la FAA:
Avión
Terrestre monomotor
Mar con un solo motor
Terrestre multimotor
Mar con múltiples motores
Planeador
Ninguno
Helicópteros
Helicóptero
Giroplano
Más ligero que el aire
Dirigible
Globo
Elevador motorizado
Ninguno
Paracaídas motorizado
Aterrizaje con paracaídas motorizado
Paracaídas motorizado del mar
Control de cambio de peso
Aterrizaje con control de desplazamiento de peso
Control de desplazamiento de peso del mar
Cohete
Ninguno
¿Qué es un tipo de aeronave?
En lo que respecta a la certificación de pilotos, un tipo de aeronave se refiere a una marca y modelo específicos de avión, como el Boeing 737 o el Airbus A320, con un diseño, configuración y capacidades únicas.
La FAA y otras organizaciones de aviación utilizan definiciones de tipo para identificar las cualificaciones y certificaciones específicas que se requieren para que un piloto pueda operar un tipo de aeronave en particular.
Para pilotar una aeronave que pese más de 12.500 libras o un avión a reacción (independientemente de su peso), los pilotos necesitan una "habilitación de tipo".
La habilitación de tipo es una autorización que se añade a la licencia de piloto y que certifica que el piloto ha completado la formación requerida y posee las cualificaciones necesarias para operar un tipo de aeronave específico.
Una habilitación de tipo puede incluir diferentes modelos de aeronaves cuyas diferencias no sean lo suficientemente grandes como para alterar significativamente su manejo o características de vuelo. Por ejemplo, la serie Beechcraft 1900 tiene dos variantes, la 1900D y la 1900C, que se incluyen bajo una misma habilitación de tipo.
Aquí hay una lista de todas las aeronaves que tienen designaciones de tipo.
Todas las definiciones de “Categoría”
El término “categoría de aeronave” tiene varios significados, según el contexto. Tengan paciencia; lo explicaré de forma sencilla.
La categoría de aeronave puede referirse a tres tipos de categorías:
Categoría de aeronave en lo que respecta a la certificación de pilotos (a la que nos hemos referido hasta ahora). Por ejemplo, aviones, planeadores, helicópteros, etc.
Categoría de aeronave con respecto a la certificación de aeronaves. Por ejemplo, normal, utilitaria, de transporte, acrobática, etc.
La categoría de aproximación de la aeronave en las aproximaciones instrumentales se determina mediante Vref (que es 1,3 veces la velocidad de pérdida en la configuración de aterrizaje). Estas categorías incluyen A, B, C, D y E.
Ya hemos examinado la definición de la categoría de aeronave para la certificación de pilotos, así que veamos las otras dos.
Categoría de certificación de aeronaves
Las categorías de certificación de aeronaves se utilizan para agrupar las aeronaves por tamaño y capacidad.
Estas son las categorías de certificación de aeronaves definidas por la FAA:
Categorías de certificación de aeronavegabilidad estándar:
Acrobático: Aeronave capaz de realizar vuelos acrobáticos con restricciones limitadas, con un máximo de 9 asientos más el piloto y un límite de peso de 12.500 libras.
Avión de cercanías: Aeronave multimotor de hélice para el transporte de hasta 19 pasajeros, con un límite de peso inferior a 19.000 libras.
Normal: Aeronave no homologada para vuelos acrobáticos, con capacidad para 9 pasajeros o menos y un peso máximo de despegue de 12.500 libras.
Transporte: Aeronave con diferentes criterios de capacidad y peso según el tipo de motor, con aviones de transporte con motor a reacción con capacidad para más de 10 asientos y más de 12.500 libras, y aviones de transporte con motor de pistón capaces de transportar hasta 19 personas y pesar más de 19.000 libras.
Aeronave utilitaria: Aeronave con un máximo de 9 asientos para pasajeros más los asientos del piloto, con un peso de hasta 12.500 libras y autorizada para realizar maniobras acrobáticas limitadas.
Categorías especiales de certificación de aeronavegabilidad:
Experimental: Categoría que abarca una amplia gama de aeronaves, incluyendo proyectos de construcción a partir de kits, de construcción amateur, no tripuladas, deportivas ligeras, de investigación y desarrollo, y de carreras aéreas.
Aeronaves deportivas ligeras (LSA, por sus siglas en inglés): Categoría para aeronaves deportivas que no entran dentro de las categorías de autogiros, aeronaves construidas a partir de kits o ultraligeros.
Limitado: Categoría para aeronaves militares modificadas o convertidas para uso civil.
Primaria: Categoría para aeronaves fabricadas con certificado de producción y destinadas a uso personal. El transporte de personas o mercancías a cambio de una remuneración está generalmente prohibido en esta categoría.
Provisional: Categoría para aeronaves certificadas por un período limitado, con certificaciones de Clase I válidas por 24 meses y de Clase II por 12 meses.
Restringido: Categoría para aeronaves construidas con fines específicos, como agricultura, conservación, topografía, control meteorológico o publicidad, y que solo pueden utilizarse para el propósito designado.
Es posible que te hayas encontrado con las definiciones de las categorías "Normal" y "Utilitaria" al calcular el peso y el balance de una aeronave. En algunos casos, una aeronave se clasificará en la categoría "Normal" o "Utilitaria" según su peso y balance para un vuelo en particular.
Categoría de aproximación de aeronaves
Una categoría de aproximación de aeronaves se refiere a una agrupación de aeronaves en función de sus capacidades de aterrizaje y despegue.
La categoría de aproximación de una aeronave se determina mediante Vref (que es 1,3 veces la velocidad de pérdida en la configuración de aterrizaje). Estas categorías incluyen A (la más lenta), B, C, D y E (la más rápida).
Los procedimientos de instrumentos terminales de la FAA (TERPS) utilizan las siguientes velocidades Vref para determinar la categoría de aproximación de la aeronave:
Categoría A: Velocidad de 90 nudos o menos. (Por ejemplo, embarcaciones pequeñas monomotor)
Categoría B: Entre 91 y 120 nudos. (Por ejemplo, buques multimotor pequeños)
Categoría C: Entre 121 y 140 nudos. (Por ejemplo, avión comercial)
Categoría D: Entre 141 nudos y 165 nudos. (Por ejemplo, aviones comerciales grandes o aviones militares)
Categoría E: Velocidad de 166 nudos o más. (Por ejemplo, aeronaves militares)
Los diseñadores de aproximaciones utilizan la categoría de aproximación para garantizar que se cumplan los requisitos de separación de obstáculos para cada aproximación instrumental.
Por ejemplo, una aeronave de la categoría A (la más lenta) puede realizar giros más cerrados y dispone de más tiempo para ejecutar una maniobra. En cambio, las aeronaves de la categoría D son menos maniobrables y tienen menos tiempo para realizar maniobras. Por lo tanto, los diseñadores de aproximaciones diseñarán la aproximación basándose en la categoría más rápida aprobada para dicha aproximación y establecerán limitaciones para cada categoría, siendo la categoría A la menos restrictiva.
Es importante tener en cuenta que la categoría de aproximación no está relacionada con el tamaño, el peso o el tipo de aeronave, sino con sus capacidades de rendimiento.
Como resultado, dos aeronaves de diferentes tipos y tamaños pueden tener la misma categoría de aproximación.
Además, si la tripulación decide realizar la aproximación a mayor velocidad, se aplicarán las limitaciones de velocidad correspondientes a la categoría de aproximación.
Conclusión
Comprender las diferencias entre las categorías, clases y tipos de aeronaves es fundamental para los pilotos y profesionales de la aviación. Estas clasificaciones proporcionan una comprensión clara de los distintos tipos de aeronaves, su diseño y sus características de rendimiento, lo que ayuda a determinar la certificación de piloto, la certificación de aeronave y los requisitos de aproximación por instrumentos adecuados.
Ahora que has leído este artículo, ¡despídete de la confusión típica sobre la diferencia entre categoría, clase y tipo de aeronave!
La principal diferencia es que aeronave es el término general para cualquier máquina que puede volar, mientras que aeroplano es un tipo específico de aeronave.
Aeronave
Definición: Cualquier máquina que puede desplazarse por la atmósfera gracias a la reacción del aire.
Categorías: Incluye a todos los aparatos voladores, divididos en dos grandes grupos:
Aerostatos: Más ligeros que el aire (como globos aerostáticos y dirigibles).
Aerodinos: Más pesados que el aire (como aviones, helicópteros y planeadores).
Aeroplano
Definición: Es un aerodino de ala fija propulsado por un motor, comúnmente conocido como avión.
Características: Tiene alas que no se mueven para generar sustentación y requiere de propulsión mecánica para volar.
Si deseas profundizar, dime si te interesa conocer más sobre:
La clasificación exacta de los aerodinos.
La historia de los primeros aeroplanos.
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