Amigos, este es el tema mas importante a la hora de construir un avión y antes de volar con el, vemos que en los planos tienen un símbolo característico el Centro de Gravedad. Tiene tres representaciones, la mas usada es la del circulo dividido en cuatro, con 2 porciones blancas y 2 de color negro, en el caso de los modelos radio controlados esto se hace con todo el equipo de radio y motor ya instalados y el depósito de combustible vacío.
Debemos saber, que el C.G. (Centro de Gravedad) lo condiciona el tipo usado de perfil y la forma alar de esta, si bien no hay un punto exacto del centro de gravedad, hay ciertos límites dentro del cual se debe ubicar, fuera de ese margen no habrá un vuelo estable. En Centro de Gravedad ADELANTADO resultara en un vuelo pesado de nariz, En un Centro de Gravedad ATRASADO dará más maniobrabilidad, ideal para vuelo acrobático. Para calcular el CG los diferentes tipos de ala a tomar en cuenta son:
ALAS TRAPEZOIDALES:
Ya aprendimos a calcular el CG de un ala rectangular, que es clásica para los modelos entrenadores, ahora conoceremos como proceder con las alas trapeciales. En el caso de un ala trapezoidal, apreciamos que la cuerda va disminuyendo desde la raíz hacia el extremo del ala, llamamos a la cuerda en la raíz C-1 y C-2 a la cuerda menor que corresponde a la puntera del ala, debemos hallar la Cuerda Media (CM) también llamada Cuerda Media Aerodinámica (CMA). En cuanto a su longitud sabemos de antemano que es la media aritmética de la cuerda en la raíz de ala C-1 y la del extremo C-2 pero debemos ubicarla geométricamente. Para ello dibujamos a tamaño natural o a escala la planta alar y trazamos una línea que una los dos puntos medios o centros geométricos (cg) de las dos cuerdas extremas. Después prolongamos a partir del borde de fuga, por ejemplo, la cuerda C-1 de la raíz en un valor igual a C-2. Haremos lo mismo en el marginal donde añadimos a C-2 una longitud igual a C-1 Unimos los dos extremos de esta prolongaciones con una línea que va a cortar a la que unía los dos cg y en esa intersección se halla la Cuerda Media o CM, que es paralela al eje longitudinal del avión. Sobre ella medimos el % que corresponda al perfil y desde ahí trazamos una perpendicular al eje longitudinal del avión lo que nos dará la situación exacta del Centro de gravedad.
ALAS EN FLECHA:
Se calcula exactamente del mismo modo que en las alas trapezoidales, y la flecha puede ser positiva (alas hacia atrás) o negativa (alas hacia delante).Lo único a destacar es lo retrasado que queda el centro de gravedad comparado con las rectangulares de ahí que los aviones con ala en flecha positiva tengan el morro tan corto.
BIPLANOS:
Existen varias configuraciones biplanas, se puede dar que las dos alas sean iguales (cuerda y envergadura) o diferentes sesquiplanos), en este caso el ala inferior es notablemente mas pequeña que el ala superior, como el avión Nieuport de caza francés de la 1º Guerra mundial.
En el primer caso, alas de idéntica cuerda y envergadura consideramos como si fuera un monoplano cuya CM sería la distancia entre el borde de ataque de la CM del ala más adelantada (suele ser la superior) y el borde de fuga de la CM del ala más retrasada. Teniendo esta cuerda medimos el % que corresponda, según perfil, y ya tenemos el centro de gravedad.
BIPLANOS SESQUIPLANOS:
Como las alas son de diferente superficie se aplica una fórmula sencilla. Partimos de calcular por separado la posición del centro de gravedad en cada una de las alas. La distancia que separa estos dos centros, en el plano horizontal, la llamamos "D" y a la superficie de cada ala S-1 y S-2 respectivamente. Hallando el valor "d" que es la distancia, horizontal, entre la posición del centro de gravedad del ala superior y la posición del centro de gravedad conjunto de ambas alas.
CANARDS o PATO (en francés):
Esta extraña configuración ya se utilizó en el “FLYER” de los hermanos Wright, y tiene la particularidad de que el estabilizador va por delante del ala y a los efectos de sustentación hay que considerarlo como otra ala.Calcularemos la posición del teórico centro de gravedad del ala y del estabilizador así como sus respectivas superficies. Aplicando la fórmula abajo indicada donde D es la distancia entre los centros de gravedad de ala y estabilizador. "d" sería la distancia entre el c. de g. del ala y el C. de gravedad efectivo del avión. SA y SE son las superficies de ala y estabilizador.
Debemos saber, que el C.G. (Centro de Gravedad) lo condiciona el tipo usado de perfil y la forma alar de esta, si bien no hay un punto exacto del centro de gravedad, hay ciertos límites dentro del cual se debe ubicar, fuera de ese margen no habrá un vuelo estable. En Centro de Gravedad ADELANTADO resultara en un vuelo pesado de nariz, En un Centro de Gravedad ATRASADO dará más maniobrabilidad, ideal para vuelo acrobático. Para calcular el CG los diferentes tipos de ala a tomar en cuenta son:ALAS TRAPEZOIDALES:
Ya aprendimos a calcular el CG de un ala rectangular, que es clásica para los modelos entrenadores, ahora conoceremos como proceder con las alas trapeciales. En el caso de un ala trapezoidal, apreciamos que la cuerda va disminuyendo desde la raíz hacia el extremo del ala, llamamos a la cuerda en la raíz C-1 y C-2 a la cuerda menor que corresponde a la puntera del ala, debemos hallar la Cuerda Media (CM) también llamada Cuerda Media Aerodinámica (CMA). En cuanto a su longitud sabemos de antemano que es la media aritmética de la cuerda en la raíz de ala C-1 y la del extremo C-2 pero debemos ubicarla geométricamente. Para ello dibujamos a tamaño natural o a escala la planta alar y trazamos una línea que una los dos puntos medios o centros geométricos (cg) de las dos cuerdas extremas. Después prolongamos a partir del borde de fuga, por ejemplo, la cuerda C-1 de la raíz en un valor igual a C-2. Haremos lo mismo en el marginal donde añadimos a C-2 una longitud igual a C-1 Unimos los dos extremos de esta prolongaciones con una línea que va a cortar a la que unía los dos cg y en esa intersección se halla la Cuerda Media o CM, que es paralela al eje longitudinal del avión. Sobre ella medimos el % que corresponda al perfil y desde ahí trazamos una perpendicular al eje longitudinal del avión lo que nos dará la situación exacta del Centro de gravedad.
ALAS EN FLECHA:Se calcula exactamente del mismo modo que en las alas trapezoidales, y la flecha puede ser positiva (alas hacia atrás) o negativa (alas hacia delante).Lo único a destacar es lo retrasado que queda el centro de gravedad comparado con las rectangulares de ahí que los aviones con ala en flecha positiva tengan el morro tan corto.
BIPLANOS:Existen varias configuraciones biplanas, se puede dar que las dos alas sean iguales (cuerda y envergadura) o diferentes sesquiplanos), en este caso el ala inferior es notablemente mas pequeña que el ala superior, como el avión Nieuport de caza francés de la 1º Guerra mundial.
En el primer caso, alas de idéntica cuerda y envergadura consideramos como si fuera un monoplano cuya CM sería la distancia entre el borde de ataque de la CM del ala más adelantada (suele ser la superior) y el borde de fuga de la CM del ala más retrasada. Teniendo esta cuerda medimos el % que corresponda, según perfil, y ya tenemos el centro de gravedad.
BIPLANOS SESQUIPLANOS:Como las alas son de diferente superficie se aplica una fórmula sencilla. Partimos de calcular por separado la posición del centro de gravedad en cada una de las alas. La distancia que separa estos dos centros, en el plano horizontal, la llamamos "D" y a la superficie de cada ala S-1 y S-2 respectivamente. Hallando el valor "d" que es la distancia, horizontal, entre la posición del centro de gravedad del ala superior y la posición del centro de gravedad conjunto de ambas alas.
CANARDS o PATO (en francés):Esta extraña configuración ya se utilizó en el “FLYER” de los hermanos Wright, y tiene la particularidad de que el estabilizador va por delante del ala y a los efectos de sustentación hay que considerarlo como otra ala.Calcularemos la posición del teórico centro de gravedad del ala y del estabilizador así como sus respectivas superficies. Aplicando la fórmula abajo indicada donde D es la distancia entre los centros de gravedad de ala y estabilizador. "d" sería la distancia entre el c. de g. del ala y el C. de gravedad efectivo del avión. SA y SE son las superficies de ala y estabilizador.
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