AERONAUTICA - Construcción del avión
FACTORES QUE SE HAN DE TENER EN CUENTA
Los esfuerzos más importantes que se han de considerar en la construcción de un avión son:
tracción, compresión, flexión, corte y torsión, y en menor grado, la vibración.
La tracción es la fuerza que tiende a estirar un objeto; la proporción en que el mismo se estira
se llama alargamiento. Al alargarse, dicho objeto adelgaza en su punto más débil, lo que
puede provocar un mal permanente aun antes de romperse, al no volver el objeto a su forma
original.
Si una parte de un avión sufre un alargamiento permanente, dicha parte debe ser repuesta.
Los cables, varillas de unión y abrazaderas están sujetos a la tracción.
En términos de ingeniería, una parte estructural sometida a un esfuerzo es conocida como un
miembro, cuya longitud da, en cierto modo, la fuerza que puede soportar antes de fallar. La
compresión es la fuerza tendiente a prensar, y si es excesiva para lo que el miembro puede
soportar, hará que éste falle. En general, cuanto más corto es el miembro, mayor compresión
puede soportar antes de fallar. Las partes de la estructura del avión que están sometidas a la
compresión son las partes rígidas del mismo, tales como los miembros verticales del fuselaje,
la envoltura de éste bajo ciertas condiciones y algunas partes del tren, durante el aterrizaje.
El esfuerzo de corte es la clase de esfuerzo que tiende a romper o cortar una pieza de material
sometida a dos fuerzas que trabajan en sentido contrario, tal como un remache que une dos
partes del avión que tienden a moverse en direcciones opuestas. La acción de un par de tijeras,
ilustra el corte en la forma en que dos fuerzas aplicadas desde dos direcciones opuestas hacen
que la parte se corte o rompa. Las partes que sujetan las alas al fuselaje están sometidas al
corte, lo mismo que el eje del tren de aterrizaje, ya que la rueda empuja al eje en una dirección
y el soporte de éste actúa en sentido contrario.
Al aplicarse los frenos cuando el avión está aún girando luego de un aterrizaje, por ejemplo,
los miembros del tren estarán sometidos a la torsión o fuerza de retorcimiento. La torsión
tiene lugar cuando dos fuerzas retorcedoras actúan en dirección opuesta una a la otra,
provocando, eventualmente, la falla de la parte por rotura. Las alas están sometidas a la
torsión cada vez que la dirección se cambia repentinamente; el tren aumentará los esfuerzos
de torsión aplicados al fuselaje. No obstante, los problemas de construcción más importantes
planteados por el estudio de los esfuerzos probablemente estriben en dar a las alas, fuselaje y
cola proporciones tales que desarrollen los esfuerzos a la tracción y a la compresión necesarios
para resistir, sin fallar, las fuerzas a que el avión está sometido. Cuando una estructura de tipo
larguero o similar está sujeta a cargas verticales tendientes a flexionarla, no se dobla hacia
arriba, rompiéndose, sino que tiende a resistir las fuerzas de flexión, presionándose sobre una
de las superficies, superior o inferior, y estirándose sobre la otra.
Los esfuerzos más serios de esta naturaleza tienen lugar, generalmente, en la fijación, al
fuselaje de monoplanos de ala baja, de gran alargamiento.
Aunque de naturaleza ligeramente diferente, las superficies de control también están
sometidas a esfuerzos. Si el flujo del aire sobre las superficies es afectado por cables de control
flojos, reglaje deficiente u otros motivos, éstas vibrarán, lo que puede ocasionar,
eventualmente, fallas estructurales. La vibración se reduce dando suavidad a las superficies
de control y montándolas de manera que estén perfectamente equilibradas sobre sus bisagras
o, si esto no es posible, con la parte más pesada al frente de la bisagra y, en cambio, la más
liviana detrás.
