Hola
Abro esta entrada para hablar de un tema del que parece todo el mundo entiende, pero que no es así. Se trata del equilibrado estático de las alas de un avión.
Me explico, suele ocurrir cuando construimos un avión, pero sobre todo cuando lo reparamos por un fuerte golpe que un ala quede más pesada que la otra.
La solución que te dan siempre en el campo de vuelo es poner peso en la punta del ala menos pesada de tal forma que quede equilibrado el avión.
Pero esto no es correcto. Voy a poner un caso que tengo entre manos. Se trata de un DG 600 que me regalaron para reparar y que, tras dejarlo listo para entelar, vi que un ala pesaba 575 gramos y la otra 800 gramos.
Paso número 1 que nadie te cuenta: Hay que localizar el centro de gravedad de cada semiala. Esto se hace apoyando una regla de canto en una superficie lisa y colocando la semiala sobre ella de tal forma que se quede en equilibrio.
De esta manera observo que:
Ala izquierda: 800 gramos de masa, el centro de gravedad está a 54.5 cm del encastre al fuselaje
Ala derecha: 575 gramos de masa, el centro de gravedad está a 58 cm del encastre al fuselaje.
De forma gráfica es como sigue
Si seguimos el consejo de los expertos tendríamos que poner en la punta del ala menos pesada una masa de plomo, quedándose así el avión
El equilibrio se da cuando:
800 · 54,5 = 575 · 58 + ? · 145
de donde se deduce que la masa de plomo en la punta del ala es de 70,6 gramos...
Pero... si lo hacemos así tendremos un ala que pesa 800 gramos y otra que pesa 645,6 gramos... y además el centro de gravedad está en puntos distintos, lo que hará que según la actitud del avión se comporte de forma asimétrica...
El sistema así equilibrado quedaría como sigue
Esto no es válido. Voy a explicar cómo hacerlo bien.
1) Hay que hacer que ambas semialas tengan en el mismo sitio el centro de gravedad
2) Hay que añadir peso en la semiala menos pesada para que pese lo mismo que la otra y dicho peso se debe poner en el centro de gravedad.
Lo muestro por pasos...
1) Recuerdo la situación inicial
El centro de gravedad del ala más ligera está más alejado que el de la más pesada, por lo que debemos añadir plomo en la parte más cercana al encastre con el fuselaje. Vamos a poner que lo hacemos a 4 cm. Entonces la situación es como sigue
De aquí se deduce que para que esté en equilibrio:
(575+?) · 54,5 = 575 · 58 + ? · 4
De donde la masa a añadir a 4 cm del encastre con el fuselaje es de 40 gramos.
Insisto, con estos 40 gramos provocamos que el centro de gravedad esté en ambas semialas a 54.5 cm... pero tienen pesos diferentes... De forma gráfica sería así:
Hemos añadido 40 gramos cerca del encastre del ala para provocar que el centro de gravedad esté a 54.5 cm
Que equivale a este otro gráfico
2) Ya tenemos el centro de gravedad en ambas alas a 54.5 cm del encastre con el fuselaje. Ahora hay que añadir peso a la semiala más ligera hasta que alcance el peso de la otra y ponerlo en el centro de gravedad.
La diferencia de peso de ambas alas es de 800 - 614 = 186 gramos
Es decir, hay que añadir 186 gramos en el centro de gravedad....
De forma gráfica se muestra con flechas azules la situación inicial y con flechas naranjas el plomo a añadir...
Que equivale a esto
De esta manera el avión queda bien equilibrado
Saludos
