alabeo

El cálculo del alabeo unitario o seccional, en general es un problema no elemental, resolver un problema de von Neumann sobre la sección para la que se busca el módulo de torsión.

Una vez conocida la función de alabeo unitario, basta calcular: Equivalententemente el módulo de torsión puede calcularse a partir de las fórmulas anteriores, llegándose a la expresión compacta: Si la sección tiene dos ejes de simetría perpendiculares el cálculo anterior se simplifca un poco ya que, entonces (y_C,z_C) = (0,0) y el alabeo unitario es una función de simetría definida.

El ala monoplana alta cantilever aflechada de este modelo, no llevaba alerones, pues el control de alabeo se obtenía mediante el empleo de deflectores aerodinámicos en conjunción con el uso diferencial de los estabilizadores, de tipo enterizo; cuando entró en servicio activo, el Vigilante se convirtió en el primer avión de serie norteamericano dotado con tomas de aire de perfil variable para los motores, en este caso dos General Electric J79, que luego fueron aplicadas con éxito al posterior caza de superioridad aérea basado en tierra McDonnell Douglas F-15 Eagle.

Dicho módulo se designa por J y aparece en las ecuaciones que relacionan las tensiones tangenciales asociadas, el momento torsor (M x) y la función del alabeo unitario (?), esa relación viene dada aproximadamente por las dos ecuaciones siguientes: Y donde (y_C,z_C) son las coordenadas del centro de cortante de la sección.

Para una sección circular o circular hueca el módulo de torsión coincide con el momento de inercia polar, es decir, coincide con la suma de los dos segundos momentos de área de la sección transversal: Para una sección rectangular de dimensiones b y h (b h), el módulo de torsión viene dado por la expresión: Para una sección cuadrada con h = b se tiene: Donde el momento de inercia polar viene dado por: Para una sección triangular equilátera de altura h y lado L, el módulo de torsión viene dado por la expresión: Donde el momento de inercia polar viene dado por: Para una sección elítptica maciza de semijes a y b, el alabeo unitario puede determinarse exactamente de manera sencilla.

La mayoría de las maniobras acrobáticas incluyen la rotación del aparato sobre su eje longitudinal (movimiento conocido como alabeo), sobre su eje transversal (movimiento conocido como cabeceo) o sobre su eje vertical (movimiento conocido como guiñada).

Alerones: se encargar de controlar el movimiento de alabeo en vuelo del avión, mediante una deflexión de manera asimétrica de una porción del ala lo más cercana a la punta y hacia el borde de fuga (un alerón hacia arriba y otro hacia abajo), al generar una fuerza ascensional mayor en la porción que baja y una reducción de la sustentación en la porción que sube, se consigue que el avión gire sobre su eje longitudinal.

Algunos aviones de caza, tipo 'Rafale', y 'Eurofighter', tienen los planos canard dispuestos en A, con los extremos hacia abajo, lo que hace que el alabeo que inducen sea en el sentido favorable al del giro del avión, y además se mueven como una pieza única, actuando como timones de profundidad y de dirección.

Las marcas horizontales a ambos lados representan las alas, el plano de la aeronave, y su ángulo con el límite entre las regiones de cielo y superficie (el horizonte artificial), el ángulo de alabeo.

Los alerones se encuentran en la parte más alejada de las alas para obtener un mayor movimiento de alabeo, como en la mayoría de los aviones, pero en este caso con dos características distintivas.

Las alas eran muy cortas y carecían de alerones, de modo que el control del eje de alabeo se efectuaba mediante la utilización diferencial de los timones de profundidad.

Si se sobrepasan los límites de la capacidad resistente del suelo o si, aún sin llegar a ellos, las deformaciones son considerables, se pueden producir esfuerzos secundarios en los miembros estructurales, quizás no tomados en consideración en el diseño, productores a su vez de deformaciones importantes, fisuras, grietas, alabeo o desplomos que pueden producir, en casos extremos, el colapso de la obra o su inutilización y abandono.