Descripción

La Mecánica del Vuelo puede definirse como la ciencia aplicada que se ocupa del estudio del movimiento de los vehículos voladores. Conviene matizar el término vehículo volador que aparece en la definición propuesta: Vehículo es cualquier objeto artificial formado por un conjunto arbitrario de sistemas deformables, ligados entre sí de alguna forma.

Vuelo es el movimiento de un vehículo a través de un medio fluido o en el vacío. Según esta definición, la Mecánica del Vuelo estudia el movimiento de un submarino, un avión, un globo, un helicóptero, un boomerang, un lanzador, un satélite artificial, etc. Se propone estudiar de forma unificada los vuelos de vehículos tan diversos debidos a que todos ellos tienen dos grandes denominadores comunes. El primero es la ausencia de las ligaduras cinemáticas típicas en el movimiento de otros vehículos: por ejemplo, un tren está obligado a desplazarse por los raíles de la vía y un coche utiliza para situarse en un plano horizontal las acciones de contacto rueda-suelo.

Esta ausencia de ligaduras cinemáticas conduce a características especiales de los sistemas de control utilizados por los vehículos voladores, que son, básicamente, la deflexión de superficies aerodinámicas en campos fluidos y la utilización de motores cohete en el vacío. El segundo gran denominador común es la naturaleza específica de los campos de fuerza exteriores que actúan sobre los vehículos voladores. Estos campos de fuerza exteriores pueden clasificarse en intensos (gravitatorio y fluidodinámico-fluidoestático) y débiles (presión de radiación solar, magnético, etc.). Hasta ahora se ha contemplado la Mecánica del Vuelo desde una perspectiva demasiado ambiciosa, ya que un estudio unificado de los movimientos de vehículos tan diversos, no siempre operando en el mismo entorno, presenta algunos problemas.

El estudio del movimiento de los submarinos lo abordan los Ingenieros Navales y a las disciplinas que estudian el vuelo de los vehículos espaciales se las denomina “Mecánica Orbital” y “Dinámica de Actitud”. Además, el estudio del movimiento de los aerostatos (aeronaves menos pesadas que el aire, como los globos y dirigibles), de las aeronaves de ala giratoria, de los lanzadores y de los UAV (en inglés, “Unmanned Air Vehicles”, es decir, Aeronaves no Tripuladas) suele efectuarse de forma separada al de los aviones. Por todo lo expuesto en párrafos anteriores, este libro solo tratará la Mecánica del Vuelo de Aviones, definida como “la ciencia aplicada que se ocupa del estudio del movimiento atmosférico de los aviones”. Los campos de fuerza débiles tienen gran trascendencia en el análisis de las perturbaciones del vuelo espacial. Sin embargo, para estudiar el movimiento de los aviones, solamente juegan un papel importante los campos de fuerza intensos. Y, dentro de los campos intensos, las fuerzas de flotación son despreciables en el vuelo de aeronaves más pesadas que el aire (aerodinos) y son comparables a las gravitatorias en el vuelo de globos y dirigibles (aerostatos).