Tipos de Velocidades Aeronáuticas y Principios Físicos Relacionados

Tipos de Velocidades Aeronáuticas

Indicated Air Speed (IAS)

La velocidad que muestra directamente el indicador de velocidad respecto al aire, conocido normalmente como anemómetro.

Calibrated Air Speed (CAS)

Es una medida de la presión dinámica cuando el avión se mueve en vuelo lento. Cuando la IAS se corrige sobre la posición o presión, la resultante es la velocidad calibrada.

Equivalent Air Speed (EAS)

Representa una medida precisa de la presión dinámica cuando el avión se mueve en vuelo a alta velocidad.

True Air Speed (TAS)

La velocidad verdadera, es decir, la velocidad del avión a través del aire, es la única que se puede considerar como velocidad; las demás son presiones.

Principios Físicos Relacionados

Ley de Newton

La segunda ley de Newton nos dará lo que llamamos ecuación de la cantidad de movimiento: F·Δt = m·V₂ - m·V₁.

Bernoulli

Estudia la relación entre energía potencial y energía cinética dentro de un fluido en movimiento y expresa la conservación de la suma de ambas en términos de presión:

• q = 1/2 ρ·V²
• p_t = p_s + q
• En un flujo comprensible: p_t = p_s + q(1 + 1/4M²)

Número de Mach

Nos permite considerarlo como incomprensible; es un índice que nos informa de lo cerca que nos encontramos de tales condiciones:

M = V (velocidad verdadera del avión) / C (velocidad del sonido).

Velocidad del Sonido en el Aire

Disminuye conforme subimos:

C = V_v * p / ρ = C₀ · V₀.

Viscosidad Dinámica

Es la resistencia interna que aparece en un fluido producida por la atracción molecular y el intercambio de movimiento de sus partículas. Se demuestra solo cuando una parte del fluido se pone en movimiento respecto a otra. Se ve alterada por la temperatura y depende de la velocidad de deformación, siendo bastante insensible a los cambios de presión.

Viscosidad Cinemática

V^* = M^* / ρ

• Numerador: efecto difusor responsable de propagar el movimiento de una molécula a la siguiente, a la vez que amortigua las perturbaciones.
• Denominador: efecto inercia, consecuencia dinámica de la densidad, responsable de que una perturbación se transmita de una partícula a otra.

Número de Reynolds

R = c · V · ρ / M^* = c · V / V^*. Nos indica lo que ocurre en la capa más próxima a su superficie, la capa límite:

• Cuando R < 1, la viscosidad domina la escena y las capas del fluido discurren paralelas sin mezclarse.
• Cuando R > 1, predominan los efectos de inercia y las capas del fluido comienzan a mezclarse.

Fluido

Es una sustancia que se deforma continuamente cuando se le aplica un esfuerzo tangencial, siendo esfuerzo la fuerza por unidad de superficie de la lámina de fluido sobre la que se aplica.

Resistencia Total

Es la suma de la resistencia de fricción y de la resistencia de presión:

D = C_d · S · ρ · (V² / 2).

Resistencia en Velocidades Supersónicas

Se debe a la compresibilidad del aire y a los fenómenos asociados a la misma, por lo que se considera despreciable el efecto de la viscosidad a bajas velocidades (número de Reynolds) y a altas (número de Mach).