Descripción

El estudio del vuelo de una aeronave se basa en el modelo formado por las ecuaciones de dinámica de vuelo desarrolladas en este documento en su forma más generalizada para un vehículo de vuelo rígido. Estas ecuaciones y las hipótesis asociadas son el prerrequisito preliminar de cualquier estudio de dinámica de vuelo. En este trabajo, las ecuaciones se adaptan al estudio del vuelo atmosférico de una aeronave, pero su aplicación podría extenderse a vuelos transatmosféricos o espaciales de aeronaves extendiendo el modelo de esfuerzos externos para tener en cuenta la dinámica de los gases enrarecidos y la radiación solar.

El enfoque deductivo utilizado en este documento está de acuerdo con la tradición perpetrada por los ingenieros mecánicos. Partiendo de las ecuaciones más generalizadas, el objetivo es obtener progresivamente ecuaciones simplificadas. Gracias a este enfoque, las consecuencias de las diversas hipótesis simplificadoras pueden evaluarse claramente y el contexto para la utilización de estas ecuaciones simplificadas puede apreciarse conscientemente. Por otro lado, en el marco de una lectura lineal, en un principio el formalismo utilizado puede parecer bastante superfluo. Cabe mencionar que la razón de este formalismo es evitar posibles confusiones entre un parámetro y otro. Así, cada vez que las notaciones son lógicas y necesarias. El enfoque inductivo, partiendo de lo más simple hacia lo más complicado, evitaría este escollo al menos al principio. Sin embargo, para alcanzar el mismo nivel de precisión, es inevitable incorporarse al formalismo deductivo por un camino que finalmente es más largo que el primero.

Para superar esta pequeña dificultad del enfoque deductivo, se dispone de una guía de lectura para que el lector pueda obtener inmediatamente la forma más simple de las ecuaciones. En cada paso, los resultados se dan con clara referencia a los resultados anteriores. Además, la nomenclatura detallada y la lista de las diversas hipótesis son útiles y están disponibles para facilitar una lectura orientada al estudio de un problema específico. Se desarrollan varias representaciones de las ecuaciones con una formulación precisa de la influencia de la perturbación atmosférica. Tras el establecimiento de las ecuaciones generales, se realizan las hipótesis de Tierra plana y fija y se establecen las ecuaciones desacopladas y linealizadas para vuelo longitudinal y lateral. Luego de la definición de las nociones de equilibrio y pseudo-equilibrio, se proponen soluciones analíticas y numéricas para la investigación de operaciones de equilibrio y linealización.

La operación de desacoplamiento, fundamental para el proceso analítico de las ecuaciones, se desarrolla con el fin de resaltar sus límites. En este documento, los estudiantes e ingenieros encontrarán la definición de las numerosas notaciones de dinámica de vuelo, como el marco y el ángulo, la definición de las nociones de equilibrio y la presentación de las operaciones de desacoplamiento y linealización. Todas estas cuestiones son puntos fundamentales para una buena comprensión de la dinámica de vuelo.