Volando en un MIG-29

Volando en el MIG-29 de la Fuerza Aérea de Polonia. 4 minutos de vídeo sin desperdicio

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Vuelo de hoy, 24-11-2014 Tomas con viento cruzado

Vuelo tomas y despegues viento cruzado

Vuelo de hoy, 24-11-2014 Tomas con viento cruzado

El vuelo de hoy ha sido fantástico, he practicado los aterrizajes con viento cruzado, una nueva sensación la de tomar con el plano del viento bajo y tocar primero con la rueda del viento  y corrigiendo con el morro. Fantástico!

Sólo pude hacer 6 tomas y despegues por tráfico, aunque no hubo mucho sí que tuvimos unas 5/6 salidas y otras tantas llegadas que nos hiceron “perder” unos cuantos minutos.

El aterrizaje con viento cruzado se produce cuando la componente de viento predominante no es perpendicular a la pista y es necesario tener buenos conocimientos tanto de la maniobra como de la aeronave que se está volando para evitar problemas en este tipo de aterrizajes.

Existen diversas formas de realizar la maniobra de aterrizaje con viento cruzado, el De-Crab, el Crab y el Sideslip.

El De-Crab consiste en mantener la alas niveladas y el avión centrado en el eje de la pista con el morro apuntando al viento, de esta manera parece que el avión vuela escorado. Antes de realizar la toma, y llevando las alas niveladas en todo momento, se corrige la dirección con el timón para posicionar el avión completamente alineado con el eje de la pista y se compensa los posibles alabeos.
La técnica de Crab se realiza exactamente igual que la técnica del De-Crab con la salvedad que la toma se realiza con el avión en posición escorada, con el morro apuntando al viento y es en el momento de la toma, con el tren principal sobre la pista, cuando se corrige la posción de morro y se alinea con el eje de la pista.
La técnica del Sideslip, la que he practicado en este ejercicio, consiste en llevar el avión con el morro apuntando al viento manteniendo las alas niveladas y justo antes de realizar la toma bajar el plano del viento corrigiendo con el timón de dirección para no perder el eje de la pista y tocar primero con la rueda del tren principal del plano que estamos bajando.

Este es el vídeo editado del vuelo de práctica de aterrizajes con viento cruzado.

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Conversaciones ATC

ATC - Air Traffic Controller

Conversaciones ATC

ATC Air Traffic ControllerOs dejo unas conversaciones ( partes de conversaciones ) que me han enviado por correo electrónico entre pilotos y controladores que no tienen desperdicio.

Están en inglés, pero creo que se entiende perfectamente.

CTR: TWA2341, for noise reduction turn right 45 degrees
TWA2341:
Center, we are at 35000feet. How much noise can we make up here?
CTR: Sir, have you ever heard the noise a 747 makes when it hits a 727?


Durante una larga espera en la secuencia de despegue…
AVO: I’m f_c_i_g bored!
GND: Last aircraft transmitting, identify yourself inmediately!
AVO:I said I was f_c_i_g bored, not f_c_i_g stupid!


APP: United 329 heavy, your traffic is a Fokker, one o’clock, three miles, eastbound.
UNITED329: Approach, I0ve always wanted to say this… I’ve got the little Fokker in sight!


Avión que aterriza un poco largo….
TWR: American 751, make a hard turn at the end of the runway, if you are able. If your are not able, take the Guadalupe exit off highway 101, make a right turn at the lights and return to the airport


Vuelo de Lufthanse esperando autorización para la puesta en marcha en Munich
GERMAN AVO: Ground, what is our start clearance time? (said in german)
GND: If you want an answer you must speak in english (said in english)
GERMAN AVO:I am a German, flying in German airplane, in Germany. Why must I speak in english?
UNKNOWN AVO: Because you lost the bloody war!


TWR: Eastern 702, cleared for takeoff, contact departura on frequency 124.7
EASTERN702: Tower, Eastern 702 switching to Departure. By the way, after we lifted off we saw some kind of dead animal on the far end of the runway
TWR: Continental 635, cleared for take off behind Eastern 702, contact Departure on frequency 124.7. Did you copy that report from Eastern 702?
CONTINENTAL635: Continental635, cleared for take off, roger; and yes, we copied Eastern… we’ve already notified our caterers


El controlador en el aeropuerto de Frankfurt piensa que todo el mundo debe saber como hacer taxi y el lugar de parking sin ayuda… en este caso un 747 de British
SPEEDBIRD206: Frankfurt, Speedbird206 clear of active runway
GND: Speedbird206 taxi to gate A17
El 747 entra en la calle de rodadura y se para
GND: Speedbird, ¿no sabes a dónde va?
SPEEDBIRD206: Stand by Ground, I’m looking up our gate location now
GND: Speedbird206, have you not been to Frankfurt before?
SPEEDBIRD206: Yes, twice in 1944, but it was dark and I did not land


 

Si encuentro o me envían más conversaciones las añadiré a este post y si tienes alguna no dudes en dejarla en los comentarios para añadirla!

Factores humanos. Mareo por movimiento

Factores humanos, mareo por movimiento

Factores humanos. Mareo por movimiento

Factores humanos, mareo por movimientoEl mareo por movimiento, llamado también cinetosis, mareo cinético, mal de movimiento o simplemente mareo es un trastorno vegetativo que padece el cuerpo humano cuando es es expuesto a acelaraciones, movimiento poco habituales o irregulares.

Los síntomas del mareo por movimiento entre otros son:

  • apatía
  • malestar
  • frialdad
  • palidez
  • sudoración
  • náuseas
  • vómitos

El mareo por movimiento es capaz de disminuir las capacidades físicas y mentales y puede sufrirse tanto en barco, avión, coche, como en simuladores de vuelo, atracciones de feria, etc.

Las causas del mareo por movimiento

La teoría más extendida sobre las causas del mareo por movimiento nos dice que es debido a las reacciones del organismo ante informaciones que proporcionan conflictos de orientación, conflictos entre señales visuales y vestibulares. El cuerpo se no se adapta correctamente al movimiento no habitual.

Durante el vuelo existen circunstancias que contribuyen al empeoramiento o mejoría del problema, entre las que destacan:

  • Abuso del tabaco, alcohol, fatiga, frio, falta de sueño favorecen o intensifican el mareo
  • Adaptación y hábito normalmente suelenn ayudar a superar el problema
  • El miedo a sufrirlo puede llegar a provocarlo
  • La sensaciópn de mareo puede empeorar si se pierde o cambia el entorno visual
  • El tener el control sobre movimiento de la aeronave puede ayudar a solucionar la cinetosis
  • Diferencias entre estímulos recibidos y los esperado pueden causar mareos

Los síntomas del mareo por movimiento

Los signos del mareo suelen comenzar con sensación de malestar que suele estar acompañada de bostezos, eructos y somnolencia, a veces también dolores de cabeza, molestias estomacales, etc.

En la siguiente fase se suele acumular saliva en la boca y aparecer síntomas de palidez y sudores frios, seguidos de eructos, náusea y vómitos.

Prevención del mareo por movimiento

El mareo es un síndrome no exclusivo del volar amén de ser subjetivo por lo que las causas para su prevención son muy objetivas pero las formas más usuales suelen ser:

  • Evitar el tabaco
  • No volar en ayunas
  • Evitar el alcohol
  • Evitar el café en exceso
  • Evitar maniobras fuera de lo normal
  • Mantener la cabeza derecha
  • Utilizar tapones para los oídos

En las farmacias existen multitud de fármacos que ayudan a evitar el mareo, aunque no es aconsejable que los pilotos se automediquen ni tomen este tipo de medicamentes por sus efectos secundarios.

 

 

Factores Humanos. La visión, desorientación espacial

Factores humanos. Desorientación espacial

Factores Humanos. La visión, desorientación espacial

Factores Humanos. Desorientación VisualConocemos el término orientación espacial como la capacidad que tiene el cuerpo humano para tener una adecuada percepción de la orientación y posición con el entorno que le rodea, ya sea en movimiento como en reposo. Con esta definición deducimos que la desorientación espacial es el fenómeno por el cual se produce una incorrecta apreciación de la posición, orientación o movimiento. En vuelo, al sufrir aceleraciones, la fuerza de gravedad terrestre y otros factores, puede resultar que estas percepciones se vean alteradas provocando la aparición de ilusiones y desorientación. El volar entre nubes, de noche, con baja visibilidad… sin estar concentrado en los instrumentos de vuelo puede ocasionar que el piloto confunda las percepciones recibidas poniendo en serio riesgo la seguridad de la aeronave.

La desorientación espacial se puede clasificar en tres clases:

Clase 1

El piloto no es capaz de reconocer que se encuentra desorientado por lo que si continúa haciendo caso a sus percepciones puede llegar a una situación grave de peligro

Clase 2

El piloto es capaz de reconocer la desorientación y es capaz de solucionarla recuperando el control del avión, aunque el factor sorpresa, por la situación, puede provocar que el piloto no realice las correciones correctas comprometiendo la seguridad del avión.

Clase 3

En este caso, el más grave, el piloto es capaz de reconocer la situación pero también reconoce que es incapaz de controlar la aeronave debido a la magnitud de la desorientación.

Ilusiones visuales

Nuestro sistema visual utiliza las referencias visuales que le proporcionan información útil como velocidad, distancia, profundidad. En los vuelos visuales ( VFR ) es imprescindible “mirar afuera” para obtener esas referencias siendo la principal el horizonte natural, uno de los problemas en el vuelo visual es cuando, por nubes, niebla, calima, etc, perdemos la visión con el horizonte natural por lo que en estos casos y para no entrar en una desorientación espacial sí es necesario confiar ciegamente en los instrumentos del avión para mantener un vuelo seguro hasta salir de la zona de “no visibilidad exterior”.

La ilusiones visuales, provocadas entre otras causas por:

  • condiciones mediambientales
  • condiciones meteorológicas
  • terreno
  • posición
  • situación

causan en los pilotos errores de altitud o una mala interpretación.

Las ilusiones visuales más comprometidas se dan lugar en la fase de aproximación y aterrizaje y son las siguientes:

  • Vuelo de noche o con visibilidad reducida. Se tiene la sensación de volar más alto de lo que realmente se está volando por lo que la tendencia de los pilotos es bajar el morro y volar por debajo de los mínimos con el consiguiente riesgo de chocar con cualquier obstáculo y/o aterrizar antes de la pista.
  • Terrenos sin rasgos distintivos. Al igual que la anterior produce la sensación de volar más alto al igual que la anterior se tiende a bajar el morro con los consiguientes peligros.
  • Pista más estrecha de lo habitual. La ilusión dará la sensación de volar más alto por lo que se realizará un aterrizaje corto.
  • Pista más ancha de lo habitual. La ilusión dará la sensación de volar más bajo con la tendencia a volar más alto por lo que al aterrizaje será largo.
  • Luminosidad de la pista. Si la intensidad de las luces es ténue tendremos sensación de lejanía y con alta intensidad tendremos la sensación de cercanía.
  • Pista con gradiente positivo. La ilusión produce la sensación de volar más alto.
  • Pista con gradiente negativo. La ilusión produce la sensación de volar más bajo.
  • Aproximación con niebla. En una aproximación con la pista a la vista en un momento dado por condiciones de baja visibilidad perdemos el contacto visual la tendencia es a bajar el morro ya que la ilusión nos dará la sensación de volar más alto de lo normal.
  • Actuaciones en el cabeceo. Con morro arriba tendremos la sensación de volar alto y con morro abajo tendremos la sensación de volar bajo.

Ilusiones visuales, optocinéticas o sensoriales

Factores humanos. Desorientación espacialEntre estas ilusiones destacan:

  • Sensación de estar volando recto y nivelado cuando en realidad se está realizando un viraje
  • Volando recto y nivelado sensación de estar virando
  • Sensación de volar con un plano caído
  • Confusión de luces, no saber diferenciar las luces en tierra con las estrellas por lo que se puede tender a volar invertido
  • Confusión nocturna del horizonte verdadero con las luces de línea de costa tendiendo a bajar el morro para ajustarse al falso horizonte
  • Pensar que el horizonte verdadero es falso debido a una escasa iluminación
  • Al volar sobre una capa de nubes inclinada se intentará ajustar los planos a esa inclinación para volar recto y nivelado
  • Pérdida del sentido de la orientación, volar un rumbo diferente al que creemos
  • Las luces parpadeantes entre 4 y 20 ciclos por segundo pueden producir peligrosas reacciones como la sensación de vértigo, vómitos. Por ejemplo las luces de anticolisión reflejadas en una nube pueden producir estas reacciones
  • Durante el día, la luz solar atravesando las palas de una hélice puede producir la misma sensación que las luces parpadeantes
  • Cuando el avión está realizando un viraje y observamos una referencia visual, una vez finalicemos el viraje puede dar la sensación de que esa referencia sigue moviéndose durante un tiempo
  • Las ilusiones estructurales que se dan en condiciones de lluvia, nieve, ondas de calor y que pueden dar la sensación, por ejemplo, de que una línea recta aparezca curva
  • La ilusión autocinética que se produce cuando miramos fijamente un punto luminoso sobre un fondo negro ( una estrella, una luz en tierra… ) dando la sensación de que el punto se mueve, se evita dejando de mirar a ese punto
  • Ilusión de movimiento relativo. Es una falsa percepción de movimiento cuando en realidad se está parado. Por ejemplo un caso de la vida cotidiana, cuando estamos parados con nuestro coche y otro coche a nuestro lado avanza despacio nos dará la sensación de que nuestro coche se está moviendo hacia atrás con lo que incoscientemente podremos pisar el freno cuando realmente ya estamos parados. Esta ilusión se da también en los vuelos en formación

Como prevenir la desorientación espacial

Para prevenir la desorientación espacial debemos tener en cuenta los siguientes aspectos:

  • Mantener el entrenamiento en condiciones IMC
  • No volar baja los efectos del alcohol, drogas, fármacos..
  • Evitar volar con enfermedades respiratorias
  • Mantener un buen estado físico y psíquico
  • Los aviones no se vuelan a partir de las sensaciones
  • Conocer correctamente el avión que se va a volar
  • Si por condiciones bajas de visibilidad se pasa a volar en condiciones IMC, mantener este tipo de vuelo hasta volver a tener completamente condiciones visuales

Si se llegara a tener un desorientación espacial es importantísimo,

  • mantener  una comprobación cruzada de los instrumentos de vuelo, horizonte artificial, anemómetro, altímetro.
  • confiar en los instrumentos de vuelo, siempre nos indicarán la situación real del avión
  • intentar relajarse y nunca mirar a un punto fijo
  • volando acompañado siempre explicar lo que está pasando y pedir ayuda

 

Factores humanos. La hipoxia

Factores humanos. La hipoxia

La hipoxia se puede definir como la necesidad que tienen las células y tejidos de oxígeno para su funcionamiento. Cuando el oxígeno se encuentra por debajo de los niveles mínimos, por una disminución de la presión parcial del oxígeno en el aire aspirado, un mal transporte del oxígeno o una incapacidad de los tejidos para utilizar ese oxígeno, se produce una inadecuada oxigenación de estas células lo que conlleva a un estado de hipoxia.

Para un piloto la hipoxia más importante es la que se produce con la disminución de la presión parcial de oxígeno en el aire aspirado a causa de su disminución con la altura, la llamada hipoxia hipobárica o hipóxica. A parte de la hipoxia hipóxica existen otros tipos de hipoxia:

  • Hipoxia hipóxica. Es el tipo más normal en vuelo y se produce por una mala oxigenación de la sangre arterial por una baja presión parcial del oxígeno en el aire aspirado.
  • Hipoxia anémica. Es la producida por una merma en la capacidad de la sangre para transportar la suficiente cantidad de oxígeno por un descenso en la concentración de hemoglobina. Este tipo de hipoxia también se da cuando se produce una intoxicación por monóxido de carbono ya que al combinarse con la hemogoblina dificulta la capacidad de transporte de oxígeno, por lo que en la aviación ligera es conveniente comprobar que la calefacción de cabina funciona correctamente.
    En este tipo de hipoxia la sangre al disponer de menor cantidad de hemoglobina disminuye la capacidad de oxígeno a nivel sanguíneo.
  • Hipoxia isquémica. Está causada por la insuficiencia de circulación sanguínea ya que al tener mermado el flujo sanguíneo produce la disminución del suministro de oxígeno a nivel de los tejidos. Este tipo de hipoxia se da, por ejemplo, a por una oclusión de los vasos sanguíneos.
  • Hipoxia histo-tóxica o cito-tóxica. Se produce por la incapacidad de las células ( cito ) o de los tejidos ( histo ) para utilizar oxígeno.Alcohol, drogas, venenos como cianuro, falta de vitamina B…, son las causas de este tipo de hipoxia.

Síntomas de la hipoxia

Los factores que influyen en este síndrome, hablando, claro está, en términos aeronáuticos son:

  • Altitud
  • Tasa de ascenso
  • Temperatura
  • Tiempo a una determinada altitud
  • Actividad física
  • Maniobras con aceleración G positiva
  • Fallos en el avión: despresurización, gases nocivos por malfuncionamiento…
  • Factores como el cansancio, estrés, estado físico en general, aclimatación…

Es muy importante que un piloto sea capaz de detectar correctamente los síntomas de la hipoxia ya que este síndrome normalmente produce una sensación de bienestar impidiendo ser consciente de lo que realmente está pasando. Los síntomas de la hipoxia hipóxica son:

  • mareos
  • dolor intenso de cabeza
  • fatiga mental y muscular
  • náuseas
  • bochorno y escalofrios
  • visión borrosa
  • euforia
  • dificultad para respirar
  • convulsiones
  • falta de coordinación
  • hiperventilación
  • zumbido de oídos

Fases de la hipoxia hipóxica

Dependiendo de la altitud de vuelo o presión de altitud, la saturación arterial de oxígeno y a la aspiración de aire atmosférico o de oxígeno la hipoxia hipóxica se divide en varias fases:

  • Fase indiferente. Esta fase abarca desde el nivel del mar hasta los 10.000 pies, respirando airte atmosférico y desde los 33.000 pies hasta los 39.000 pies respirando oxígeno al 100%. En esta fase no suelen aparecer síntomas asociados, aunque pueden producirse problemas de adaptación a la oscuridad o una disminución de la agudeza visual nocturna, aumento del pulso, pérdida de concentración en el desarrollo del trabajo habitual en cabina, etc. Por encima de los 5.000 pies en vuelo nocturno suele disminuir la agudeza visual debido a una hipoxia incipiente y a las condiciones de oscuridad.
  • Fase de compensación. Respirando aire atmosférico esta fase abarca desde los 10.000 pies hasta los 15.000 pies, respirando oxígeno al 100% esta fase abarca, aproximadamente, desde los 39.000 pies hasta los 42.500 pies. La  capacidad fisiológica puede compensar, en cierta medida, las disfunciones en la respiración y en el sistema circulatorio siempre que la exposición no sea prolongada, no exista estrés, desgaste físico… Se puede producir hiperventilación, aumento del puslo, fatiga, irritabilidad, dolor de cabeza…
  • Fase de perturbación. Esta fase abarca desde los 15.000 pies hasta los 20.000 respirando aire atmosférico y desde los 42.500 pies hasta los 45.000 pies con oxígeno al 100%. En esta fase la capacidad fisiológica queda mermada, pueden producirse síntomas subjeticos de fatiga, somnolencia, dolor de cabeza, mareos, euforia… Los efectos más salientables de esta fase son:
    • Sentidos corporales. La visión periférica y central disminuyen, se reduce la agudeza visual, temblores, sensibilidad al dolor, pérdida de audición…
    • Rasgos de la personalidad. No existen inhibiciones y se puede entrar en una fase de euforia, agresividad, malhumor…
    • Proceso mental. Dificultad para reconocer la propia incapacidad, capacidad de juicio y razonamiento mermadas, pérdida de la memoria reciente…
    • Actividad psicomotriz. Descoordinación muscular, tartamudeo, disminuye la capacidad para escribir, para realizar maniobras coordinadas de vuelo… Pueden aparecer síntomas de hiperventilación y pigmentación azul de la piel
  • Fase crítica. Esta fase abarca, respirando aire atmosférico, desde los 20.000 pies hasta los 25.000 pies y, aproximadamente, desde los 45.000 hasta los 46.000 pies respìrando 100% oxígeno. En esta fase todos los síntomas anteriores alcanzan su grado máximo y la incapacidad física y mental es patente. Muy importante en esta fase es la rápida pérdida de conocimiento y si se siguiera en estado de hipoxia se producen convulsiones, fallo del sistema respiratorio, el coma y la muerte.

Factores Humanos fases de la hipoxia

Toda esta sintomatología puede verse agravada y aparecen en niveles de vuelo inferiores dependiendo del estado físico, edad, tabaquismo, estrés…

Prevención de la hipoxia

Según la FAA cualquier piloto que vuele a 12.500 pies durante más de 30 minutos o a partir de 14.000 pies deberán hacerlo con un aporte extra de oxígeno, y también recomienda el aporte extra volando por encima de 5.000 pies por la noche. La tabla siguiente muestra los tiempos de consciencia útil relacionados con la altitud en pies, estos tiempos son aproximados y variarán dependiendo del estado físico de cada persona.

Altitud ( pies ) Tiempo de consciencia útil
15.000-18.000 20-30 minutos
22.000 5-10 minutos
25.000 3-5 minutos
28.000 2,5-3 minutos
30.000 1-2 minutos
35.000 0,5-1 minutos
40.000 15-20 segundos
45.000 9-15 segundos
>50.000 9-15 segundos

Resumiendo, para evitar la hipóxia hipobárica,

  • Nunca ascender por encima de los niveles de vuelo recomendados para el vuelo sin oxígeno
  • Si se reconocen los síntomas descender lo antes posible
  • Antes de que aparezcan los primeros síntomas de hipoxia en función del nivel de vuelo, sería vital la inhalación contínua de oxígeno al 100%
  • Presurizar la cabina a niveles adecuados
  • Realizar pruebas controladas para reconocer los síntomas de la hipoxia

 

 

Factores Humanos. Respiración y circulación de la sangre

Factores Humanos - Fases de la respiración

Factores Humanos. Respiración y circulación de la sangre

La respiración consiste en el intercambio de gases entre un organismo y el medio externo. Durante este proceso el aire o mezcla de gases se introduce en los pulmones y permite que éste llegue a la sangre y al resto de tejidos del cuerpo.

Una de las fases más importantes de la respiración es la llamada ventilación, en la que la masa de aire entra en los pulmones y el aire pulmonar es expelido. Existen dos fases en la respiración:

  • Fase de inspiración. El aire entre en los pulmones y debido al incremento del tórax ( contracción del diafragma ) que reduce la presión pulmonar permite que el aire entre.
  • Fase de espiración. Disminuye el volumen del tórax ( relajación del diafragma ) y se incremente la presión en los pulmones forzando al aire a salir.

Factores Humanos - Fases de la respiración

El diafragma el moverser durante el incremento de volumen del tórax puede llegar a oprimir los gases instentinales y/o las vísceras del abdomen, por lo que para evitar problemas respiratorios por la dilatación de los gases intestinales durante un vuelo es recomendable no realizar comidas copiosas, evitar bebidas gaseosas o ingerir alimentos que propicien el aumento de este tipo de gases.

La respiración externa se caracteriza por el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre el exterior y las células del cuerpo.

La respiración interna se caracteriza por el intercambio gaseoso entre la sangre y las células. La cantidad de oxígeno que se introduce es los pulmones es de 1000ml * 21%, lo que es igual a 210ml. Es importante conocer que cantidades de oxígeno inferiores al 15% no suelen ser suficiente para la respiración interna.

La circulación de la sangre

La sangre circula a través de los miles vasos sanguíneos gracias al constante bombeo del corazón y está formada por,

  • Parte líquida. Se compone de un 90% de agua y un 10% de sustancias como minerales, vitaminas, nutrientes,proteínas…
  • Parte sólida. Se compone, fundamentalmente, de glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas.
  • Elementos gaseosos. Oxígeno y anhídrido carbónico.

El sistema de circulación sanguínea distribuye la sangre a todo el cuerpo ( circulación sistémica ) aportando gases y nutrientes y recogiendo los desehechos o la distribuye a órganos específicos. Esta circulación transporta la sangre hacoa o desde los pulmones, las arterias transportan el anhídrido carbónico a los pulmones donde se produce el intercambio gaseoso con el contenido de los alveolos pulmonares, la sangre ya oxigenada vuelve al corazón por las venas.

El transporte del oxígeno a la corriente circulatoria se realiza de forma:

  • física, por disolución del oxígeno en el plasma sanguíneo ( la más importante )
  • química, por combinación del oxígeno con las moléculas de hemogoblina

El transporte del oxígeno se puede ver mermado por el pH de la sangre, ya que con unos valores alejados de su valor normal ( 7,4 ) el cuerpo se resiente gravemente, otro factor que afecta a la capacidad para el transporte de oxígeno es la disociación del oxígeno desde las células de los glóbulos rojos a los tejidos., cuando la temperatura aumento el oxígeno se disocia con mayor facilidad.

 

Principios de vuelo. Sustentación y resistencia

Relación entre el Coeficiente de Sustentación y el Ángulo de Ataque

Principios de vuelo. Sustentación y resistencia

Para resolver problemas comunes que tienen que ver con el estudio y control de las fuerzas que actúan sobre una aeronave se utiliza la incidencia de una corriente de aire sobre un perfil. Las fuerzas aerodinámicas quer actúan sobre el perfil son las de sustentación, resistencia y la resultante.

En la figura 1 vemos como actúa la fuerza de sustentación ( L ) y de resistencia ( D ) sobre un perfil bidimensional. El perfil se encuentra en una corriente de aire con una velocidad V y un ángulo de ataque α. Por definición, las componentes de la fuerza aerodinámica, R, son las de sustentación ( L ) y de resistencia ( D ). Estas fuerzas son perpendicular y paralela, respectivamente, a la dirección del viento.

Para calcular las fuerzas de resistencia y sustentación sin entrar en farragosas ecuaciones y cálculos, utilizaremos el método basado en las formas adimensionables denominados coeficientes. Si denominamos CL al coeficiente de sustentación y Cd al coeficiente de resistencia, “q” a la presión dinámica (1/2 ρ V2) y S a la superficie alar, obtenemos la siguientes ecuaciones para la sustentación ( L ) y para la resistencia ( D ),

L = CLqS

D = CDqS

En la siguiente tabla se indican diferentes formas adimensionales con sus relaciones

Número adimensional Fórmula Relación entre
Coeficiente de sustentación CL
Fuerza de sustentación y Fuerza dinámica
Coeficiente de resistencia CD
 
Fuerza de resistencia y Fuerza dinámica
Número de Mach M
 
Velocidad corriente y Velocidad del sonido
Número de Reynolds Re
 
Fuerza de inercia y Fuerza viscosidad
Coeficiente de presión Cp
 
Presión estatica y Presión dinámica
Coeficiente de fricción
 
Fuerza de fricción y Presión dinámmica

 

CL y CD y su relación con el ángulo de ataque

El coeficiente de sustentación, CL, representa la eficacia del perfil en transformar la presión dinámica en fuerza sustentadora. Suponiendo que en la fórmula L = CLqS se mantengan constante los valores de q y S y se establecen coeficientes de sustentanción dependiendo del ángulo de ataque, observamos que para perfiles delgados, velocidad subsónica y pequeños ángulos de ataque tiene como expresión,

CL = 2Πsen(α-αL=0)

Relación entre el Coeficiente de Sustentación y el Ángulo de Ataque
Figura 1. Relación entre el Coeficiente de Sustentación y el Ángulo de Ataque

Con esta expresión deducimos que a mayor ángulo de ataque mayor coeficiente de sustentación, por lo que mayor será la sustentación, esta igualdad se cumple, aproximadamente, para ángulos de ataque entre 0º y 12º. Ver figura 1.

Como comprobamos en la figura 1 el coeficiente de sustentación y la sustentación aumentan con el ángulo de ataque hasta llegado un punto, CLMáx en el que de una manera más o menos brusca el coeficiente de sustentación empieza a disminuir llegando a la pérdida, que será más o menos rápido cuanto menor sea el radio de la curvatura del borde de ataque del perfil.

Relación entre el coeficiente de resistencia y el ángulo de ataque
Figura 2.Relación entre el coeficiente de resistencia y el ángulo de ataque

Si mantenemos constantes los parámetros q y S en la fórmula D = CDqS y establecemos los coeficientes de resistencia ( CD ) en función del ángulo de ataque, la curva de de esta relación tiende a parecerse a una rama de parábola. El coeficiente de resistencia de referencia lo se consigue en el punto en el que e ángulo de ataque es cero, y se va incrementando a medida que lo hace el ángulo de ataque, ver figura 2.

Principios de vuelo. Descripción de un perfil

Perfil alar

Principios de vuelo. Descripción de un perfil

Un perfil es un modelo bidimensional resultante de cortar un cuerpo por medio de un plano para conocer su estructura, por ejemplo, son son perfiles, tanto un ala infinita colocada en una corriente de un fluido ideal como la sección cruzada de un ala.

Un perfil aerodinámico, perfil alar o simplemente perfil consta, ver figura 1, de:

  • Borde de ataque, es la parte anterior del perfil es el primer lugar donde incide la corriente del fluido.
  • Borde de salida, es la parte posterior de un perfil, es el lugar donde sale la corriente después de juntarse la corriente del la parte superior ( extradós ) e inferior ( intrados ) de un perfil.
  • Cuerda, es una línea recta imaginaria que une el borde de ataque con el borde de salida.
  • Línea de curvatura media, es la línea que une los puntos equidistantes entre el extradós y el intradós.
  • Espesor máximo, es la distancia máxima entre el extradós y el intrados. Normalmente se divide este espesor entre la longitud de la cuerdad para obtener valores adimensionales expresados en tanto por ciento.
  • Radio de curvatura del borde de ataque, es el radio de la curvatura que define la forma del borde de ataque.
  • Espesor máximo de la línea de curvatura media, es la distancia máxima entree la línea de curvatura media y la cuerda. También se suele dividir este valor por la longitud de la cuerda para obtener valores adimensionales expresador en tanto por ciento.
  • Ángulo de ataque, es el ángulo que forma la dirección de la corriente libre de aire (  viento relativo) y la cuerda del perfil, ver figura 2.
    Perfil alar
    Figura 1. Perfil alar

    ángulo de ataque
    Figura 2. Ángulo de ataque

Principios de vuelo. Flujo laminar y flujo turbulento

Flujo turbulento

Principios de vuelo. Flujo laminar y flujo turbulento

Existen dos tipos de flujo, el laminar y el turbulento.

Flujo laminar
Fig. 1 – Flujo laminar

En el flujo laminar la corriente de fluido se distribuye en capas o láminas paralelas de diferente velocidad que se deslizan unas con respecto a las otras.

En el punto 1 y 2 de la figura 1 podemos ver un flujo laminar y sin rozamiento tanto en una corriente rectilínea como en una corriente curvada, en el punto 3 de esta misma figura podemos observar el mismo flujo laminar que en en el punto 2, pero esta vez añadiendo la fuerza de rozamiento, por lo que la velocidad de las diferentes capas varía por la viscosidad del fluido.

 

 

Flujo turbulento
Fig. 2 – Flujo turbulento

En el flujo turbulento, a diferencia del laminar, la diferencia de velocidad entre láminas de fluido es elevada y, a causa del rozamiento, al deslizarse unas láminas sobre otras o sobre un cuerpo rompen la estructura laminar adquiriendo movimientos y formando remolinos aleatorios.

Como vemos en la figura 2, punto 1, la zona en la que el flujo laminar de las distintas capas comienza a mezclarse sin que las perturbaciones generen remolinos se denomina zona de transición, es a partir de la zona de transición cuando el fluido empieza a adquirir movimeintos aleatorios y se producen los remolinos. Al aumentar la resistencia de fricción el deslizamiento por la superficie del cuerpo es menor, la velocidad se incrementa a medida que lo hace la separación con el cuerpo y el espesor de la capa límite se ensancha, puntos 2 y 3 de la figura 2. La transición del flujo laminar al flujo turbulento se acelera en función del incremento de rugosidad en la superficie del cuerpo, turbulencias en la corriente de aire, vibraciones, forma del cuerpo, disminución de fuerzas por efecto de la viscosidad….

Cuando la presión aumente con la distancia en la corriente libre de aire se incrementa la inestabilidad y el flujo laminar tenderá a ser turbulento, y, al contrario, cuando la presión disminuye con la distancia en la corriente libre de aire aumenta la estabilidad y el flujo laminar tenderá a ser más estable, retrasando la zona de transición.

Cuando el gradiente de presión que aumenta corriente abajo es grande, el espesor de la capa límite crece más rápido y se genera tal turbulencia que porciones de la capa límite pueden invertir la dirección y fluir en sentido contrario, este efecto se denomina separación de flujo ( pérdida ).

El número de Reynolds ( Re ) y la resistencia de fricción permiten determinar la transición de flujo laminar a flujo turbulento. Número bajos de Reynolds suelen asociarse a flujos laminares, mientras que aún con pequeños valores de rugosidad, los números de Reynolds altos se asocian a flujos turbulentos.

Efecto Venturi

Como comentamos en nuestra entrada sobre la Circulación del aire en torno a un cuerpo subsónico la ecuación de bernouilli para el caso particular de un tubo de corriente horizontal ( h1 = hn ) obteníamos la ecuación alternativa a la de Bernouilli,

constante = 1/2ρV2 + P

 Esta ecuación nos dice que a lo largo de cualquier línea de corriente la presión total ( suma de la presión estática y la presión dinámica ) es constante. Debemos tener en cuenta que la ecuación de Bernouilli solo se cumple cuando se trata de fluidos compresibles ( con una densidad constante ) y sin viscosidad, para el aire al ser viscoso, estos resultados podrían extrapolarse hasta valores aproximados a 0,5 de número de Mach.

Si en la ecuación de Bernouilli asumimos que la densidad ( ρ ) es siempre la misma podemos decir que V2 + P = constante . De esta ecuación deducimos que al aumentar la velocidad se debe producir una disminución de la presióny viceversa.

Una aplicación práctica del teorema de Bernouilli es el tubo de Venturi, este tubo horizontal tiene la misma sección por donde entra el fluido incrompresible que por donde sale y una sección inferior en el centro,con todo lo que hemos visto y para que conserve la igualdad, la velocidad en la parte más ancha del tubo tiene que ser mayor que en la zona estrecha y lógicamente la presión en la parte ancha será menor que en la parte estrecha.

Tubo de Venturi
Tubo de Venturi