Este libro proporciona una introducción a los fundamentos sobre los que se construye la ingeniería aeroespacial, centrando el contenido en aquellos aspectos que rigen el movimiento de los vehículos aeroespaciales.
Presenta, en un sólo texto, adecuado a los alumnos de los primeros cursos de la ingeniería aeroespacial de los nuevos Grados, un conjunto de fundamentos de la ingeniería aeroespacial que se encuentran dispersos en multitud de libros específicos y avanzados. Para ello que se ha procurado adaptar el desarrollo de los conceptos al conocimiento de matemática y física con el que en la actualidad se incorporan a la universidad los alumnos. Así pues, se ha recurrido a explicaciones de tipo cualitativo, fundamentadas en razonamientos de naturaleza física, en vez de emplear el lenguaje matemático propio de cursos avanzados de ingeniería.
Este libro es fruto de la experiencia acumulada en docencia de los autores durante más de doce años en diversas materias del área de conocimiento de la ingeniería aeroespacial.
CONTENIDO
Nomenclatura
1 Introducción
1.1. Introducción a la ingeniería aeroespacial.
1.2. Clasificación de las aeronaves.
1.3. Anatomía de un avión.
1.4. Clasificación de los vehículos espaciales.
1.5. Guía de lectura.
I FUNDAMENTOS
2 Entorno planetario terrestre.
2.1. Introducción.
2.2. Entorno gravitatorio terrestre.
2.3. Estructura química atmosférica.
2.4. Estructura térmica atmosférica.
2.5. Estructura eléctrica atmosférica.
2.6. Atmósfera estándar.
3 Mecánica de fluidos.
3.1. Introducción.
3.2. Estados de la materia.
3.3. Definición de fluido.
3.4. Flujo de un fluido.
3.5. Ecuación de conservación de masa.
3.6. Ecuación de cantidad de movimiento.
3.7. Flujos viscosos.
3.8. Flujos compresibles.
II AERODINÁMICA
4 Aerodinámica de perfiles.
4.1. Introducción.
4.2. Origen de las cargas aerodinámicas.
4.3. Flujo alrededor de un cilindro.
4.4. Perfiles aerodinámicos.
4.5. Origen de las cargas aerodinámicas sobre perfiles.
4.6. Coeficientes aerodinámicos.
4.7. Regímenes de vuelo.
4.8. Curvas características de perfiles.
4.9. Coeficiente de sustentación a partir del coeficiente de presión.
4.10. Entrada en pérdida de perfiles.
4.11. Perfiles laminares.
4.12. Perfiles en régimen subsónico compresible.
4.13. Perfiles en régimen supersónico.
5 Aerodinámica de alas.
5.1. Introducción.
5.2. Arquitectura de alas.
5.3. Flujo en alas de envergadura finita.
5.4. Introducción a la teoría de alas.
5.5. Alas en régimen subsónico compresible.
5.6. Alas en régimen supersónico.
5.7. Dispositivos hipersustentadores.
III SISTEMAS DE PROPULSIÓN
6 Introducción a la propulsión.
6.1. Introducción.
6.2. Rendimientos.
6.3. Empuje.
6.4. Consumo específico por unidad de empuje.
6.5. Impulso específico y velocidad de salida efectiva.
6.6. Incremento de velocidad.
6.7. Clasificación de los sistemas de propulsión.
6.8. Comparación de los sistemas de propulsión.
7 Propulsión a hélice.
7.1. Introducción.
7.2. Geometría de la hélice.
7.3. Campo de velocidades en un perfil de hélice.
7.4. Fuerzas en un perfil de hélice.
7.5. Teoría de cantidad de movimiento.
7.6. Curvas características de una hélice.
7.7. Regímenes de funcionamiento de la hélice.
7.8. Control de paso de hélices.
7.9. Sistema motor asociado a una hélice.
7.10. Motor alternativo.
7.11. Principio de funcionamiento del motor alternativo.
7.12. Sistemas auxiliares de los motores alternativos.
7.13. Potencia en el eje del motor.
8 Propulsión a chorro.
8.1. Introducción.
8.2. Aerorreactores.
8.3. Turbina de gas.
8.4. Turborreactor.
8.5. Turbofan.
8.6. Turbohélice, propfan y turboeje.
8.7. Estatorreactor.
8.8. Motores cohete.
8.9. Motor cohete químico de combustible líquido.
8.10. Motor cohete químico de combustible sólido.
8.11. Motor cohete termoeléctrico.
8.12. Motor cohete electrostático.
8.13. Motor cohete electromagnético.
8.14. Motor cohete nuclear.
8.15. Motor cohete termosolar.
IV MECÁNICA DEL VUELO
9 Actuaciones.
9.1. Introducción.
9.2. Fuerzas externas sobre el avión.
9.3. Ecuaciones del movimiento.
9.4. Vuelo horizontal rectilíneo y uniforme.
9.5. Ascenso y descenso rectilíneo uniforme.
9.6. Vuelo de planeo rectilíneo y uniforme.
9.7. Factor de carga. 9.8. Viraje en un plano vertical.
9.9. Viraje en un plano horizontal.
9.10. Actuaciones integrales.
V VEHÍCULOS ESPACIALES
10 Análisis de órbitas.
10.1. Introducción.
10.2. Leyes fundamentales de la mecánica orbital.
10.3. Caso general de los movimientos de orbitales.
10.4. Constantes de los movimientos orbitales.
10.5. Maniobras orbitales.
11 Misiones Espaciales.
11.1. Introducción.
11.2. Arquitectura de sistemas espaciales.
11.3. Clasificación de las misiones espaciales.
11.4. Entorno de los vehículos espaciales.
11.5. Arquitectura de los vehículos espaciales.
VI VEHÍCULOS AEROESPACIALES PARTICULARES
12 Helicópteros.
12.1. Introducción.
12.2. Arquitectura del helicóptero convencional.
12.3. Clasificación de los helicópteros.
12.4. Control de vuelo.
12.5. Clasificación de rotores.
12.6. Vuelo axial.
12.7. Vuelo de avance.
12.8. Autorrotación.
12.9. Interacciones aerodinámicas en el helicóptero.
ANEXOS:
A. El viento atmosférico.
B. Fuerzas sobre un fluido.
C. Introducción al análisis dimensional.
D. Control del rotor de un helicóptero.
