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Flutter

        Excitación Flutter Uno de los eventos más peligrosos que pueden ocurrir en vuelo es un fenómeno llamado “aleteo”. Flutter es una vibración aerodinámica inducida de una superficie de las alas, la cola o de control que puede dar lugar a un fallo estructural total en cuestión de segundos.

     El Flutter (flameo o aleteo) es una vibración que surge sola, cuando las fuerzas aerodinámicas ejercidas sobre un objeto provocan un movimiento periódico natural. Este movimiento se retroalimenta en condiciones positivas. Mas vibración mas movimiento y carga aerodinámica, cuanto mas carga aerodinámica mas movimiento y vibración. Es un fenómeno que ocurre dentro de cualquier fluido. Aunque Afecta a muchas estructuras (como los puentes), normalmente aparece en las alas de avión.

     La predicción del aleteo no es una ciencia precisa y requiere la verificación de vuelo que revolotean no se produzcan dentro de la envolvente de vuelo normal. Las superficies aerodinámicas de un avión se construyen de manera que puedan soportar las cargas que se producen durante el vuelo. Por ejemplo, el ala debe ser capaz de soportar el peso del avión, así como la elevación adicional producida durante el giro de vuelo. La estructura del ala resultante puede ser visto como una cuchilla o resorte que se extiende desde el fuselaje. Un muelle de rigido vibrará a una frecuencia más alta que un resorte más flexible. Esta frecuencia se conoce como la “frecuencia natural” .

    Flutter se produce habitualmente en o cerca de la frecuencia natural de la estructura, es decir, una fuerza aerodinámica pequeño hará que la estructura a vibrar a su frecuencia natural. Si esta fuerza pequeña persiste en la misma frecuencia que la frecuencia natural de la estructura, una condición llamada “resonancia” se produce. Bajo una condición de resonancia, la amplitud de la vibración aumentará drásticamente en un tiempo muy corto y puede causar un fallo catastrófico de la estructura.

    Las fuerzas aerodinámicas que pueden inducir aleteo están relacionados con la presión dinámica, o velocidad, del avión. Si las fuerzas que inducen flutter están presentes, éstos aumentarán a medida que la velocidad se incrementa.  Las características del  Flutter pueden ser exploradas por “tocar” la superficie a velocidades progresivamente más rápidas, luego ver lo rápido que decaen  las vibraciones.  De esta manera aleteo potencial puede ser abordado de forma segura sin llegar a alcanzar la condición de resonancia.

     El método para “tocar” la superficie varía. En algunos de los aviones un impulso de control agudo es suficiente para excitar la frecuencia natural de la superficie. En la mayoría de los casos un dispositivo especial aleteo excitación está instalado. Este dispositivo se utiliza ya sea una aleta aerodinámica o una masa desequilibrada que es impulsado hacia atrás y adelante a la frecuencia natural conocida de la superficie. El dispositivo se apaga repentinamente y las características naturales de amortiguación de la superficie vibrante se revelan.

     El desplome del puente de Tacoma Narrows hizo que cambiara la forma en la que se construyen las estructuras. Desde entonces la concepción de proyectos tiene mucho mas en cuenta la forma en la que interactúan con la aerodinámica y la resonancia las estructuras y la carga que soportan.

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4 comentarios

  1. Roberto

    Cual seria la explicacion matematica del flutter

    29 de mayo de 2016 en 7:21

  2. Juan Carlos

    cuales son las frecuencias de vibracion mas bajas de cualquier avion??? o entre que rango estan? Gracias!!!

    10 de abril de 2018 en 13:30

    • Al hablar de vibración hay que diferenciar entre efectos causados por la vibración e inestabilidades aeroelásticas (comportamiento de los materiales sometidos a esfuerzos aerodinámicos) y mecánicas (las vibraciones propias de las plantas propulsoras). sabemos que ambas son propias de los materiales utilizados para su construcción y a las condiciones de trabajo del equipo. no hay forma de determinar la frecuencia mínima de vibración en los aviones en general, pero si una de determinarlo en un avión es especifico y es haciendo pruebas en túneles de viento.

      El flutter existe en todas los planos (alas) de todos lo aviones, al llegar a una cierta velocidad de vuelo entran en resonancia las oscilaciones aerodinámicas y la torsión del ala. Cuanto más rígida es el ala a la torsión, más elevada es la velocidad a la cual ocurrirá el flutter.

      Los aviones se diseñan con suficiente rigidez torsional en los planos, empenaje y superficies de control como para que la velocidad de flutter sea más elevada que la máxima velocidad posible de vuelo.

      15 de abril de 2018 en 9:22

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