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Introducción | |
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La palabra estructura se refiere a la manera como está construido un avión y a los materiales que se usan. Un avión debe ser ligero, pero fuerte al mismo tiempo. Hay muchas fuerzas que actúan sobre un avión. La estructura del avión debe ser capaz de permanecer intacta aún a través de ráfagas de viento o durante vuelo a velocidades por encima de lo normal. El diseño estructural de aviones es diferente a otras ramas de diseño estructural (tales como edificios o barcos) porque un avión debe ser ligero y fuerte a la vez. De las cuatro fuerzas involucradas en el vuelo (sustentación, resistencia, empuje, y peso), la que se ve afectada por la estructura es el peso. El peso total de un avión es: el avión mismo (peso del avión vacío) más los pasajeros, la tripulación, el equipaje, la carga (flete), y el combustible. A esto se llama peso de despegue. Debe haber suficiente sustentación para conseguir que el peso total del avión se eleve por el aire. Los ingenieros también deben considerar el peso del avión en vuelo horizontal, así como el peso de aterrizaje. Estos pesos son el resultado de la suma total del peso del avión vacío, el peso de la carga, y el peso del combustible en determinado momento. Varios factores deben ser considerados antes de que un avión esté listo para despegar. El peso de despegue debe conseguir elevarse ¡antes de que se acabe la pista! También, cuando la carga es pesada, la distancia por recorrer puede requerir más combustible del que lleva el avión. Es necesario lograr un balance: los aviones con cargas más bien ligeras pueden despegar de pistas cortas; los aviones grandes con más combustible necesitan pistas más largas pero pueden transportar cargas pesadas a través de distancias más largas. El peso llega a ser muy importante.
La capacidad de un avión para soportar las fuerzas aerodinámicas
durante el vuelo es la otra parte importante de la ciencia de las estructuras.
El diseñador de las estructuras de un avión siempre tiene dos
metas en mente: la primera es reducir al mínimo la carga que una pieza
(o parte) individual soporta, de modo que dure mucho tiempo. La segunda es
coordinar todas las partes de modo que si una unidad falla, la carga sea
transferida a las otras unidades. La primera meta se conoce como "vida
segura". Cada unidad es diseñada de tal manera que la carga o fuerza
ejercida sobre ella sea lo menor posible. Esto prolonga la vida de cada una
de las partes más allá de la vida del avión o hasta que
un reemplazo esté programado. La segunda meta es la "seguridad contra
el fallo estructural", que significa que el armazón (estructura) de
avión está diseñada de tal forma que el fallo estructural
de un componente no provoque que el avión entero se desintegre.
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Last modified: Wed Aug 19 20:50:57 PDT 1998
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