Como poner el centro de gravedad de un avion RC. Estabilidad estatica longitudinal. Punto neutro.

**FUENTES:

*Mecánica del Vuelo. Tema 7: Estabilidad Estática y Control: Movimiento Longitudinal

*Longitudinal static stability

*Aircraft Design Characteristics (Part One)

*Are fighter jets designed to be so inherently unstable that a human can't fly one unassisted? - Aviation Stack Exchange

**TEXTO

Una de las preguntas más recurrentes del mundo del aeromodelismo consiste en donde colocar el centro de gravedad del avión. Una regla básica dice que el centro de gravedad debe ir colocado entre el primer cuarto y el primer tercio del ala. Esta respuesta es demasiado simple. En este video daremos una respuesta más completa al asunto.

A continuación, definimos el centro de gravedad de un cuerpo como el punto respecto al cual los pesos de los diferentes puntos materiales que constituyen el cuerpo producen un momento resultante nulo. En un avión de aeromodelismo, impulsado con baterías, el centro de gravedad no cambia y solo depende de la distribución de masas del avión.

La fuerza de sustentación del ala principal está aplicada en un punto que se denomina centro de presiones. Este punto cambia con el ángulo de ataque del ala.

Los aviones normalmente tienen el centro de gravedad por delante del centro de presiones, de tal manera que la fuerza de sustentación del ala principal produce un cierto momento de fuerzas de signo negativo o hacia la derecha. En vuelo rectilíneo y uniforme, la cola del avión contrarresta exactamente el momento de fuerzas que produce el ala principal, ejerciéndose en la cola un momento igual pero positivo y hacia la izquierda.

Esto produce un equilibrio de momentos y fuerzas que hace que el avión vuele recto para un ángulo de ataque mínimo. Existen dos formas para conseguir este momento estabilizador en la cola: una, diseñar el estabilizador horizontal con un cierto decalage. Es decir, diseñar el aparato de forma que el estabilizador horizontal esté inclinado unos grados hacia abajo con respecto al ala principal.

La otra forma consiste en no usar ningún decalage y ajustar el timón de profundidad de forma que en su posición neutra ejerza el momento estabilizador que necesitamos.

A continuación, definimos el concepto de estabilidad estática longitudinal. Un avión es longitudinalmente estable si al mover el piloto el timón de profundidad para inclinar el avión hacia arriba y después volver el timón a su posición neutra, la tendencia natural del aparato es recuperar la posición horizontal. De manera análoga, es longitudinalmente estable si al mover el piloto el timón de profundidad para inclinar el avión hacia abajo, la tendencia natural del aparato es recuperar la posición horizontal. Básicamente, el avión tiende a contrarrestar cualquier acción del piloto para inclinarlo hacia arriba o hacia abajo. Esto se conoce también como estabilidad estática en el cabeceo.

Inversamente, un avión es longitudinalmente inestable si al mover el piloto el timón de profundidad para inclinar el avión hacia arriba y después volver el timón a su posición neutra, la tendencia natural del aparato es aumentar el cabeceo hacia arriba. De manera análoga, es longitudinalmente inestable si al mover el piloto el timón de profundidad para inclinar el avión hacia abajo, la tendencia natural del aparato es aumentar el cabeceo hacia abajo. Básicamente, el avión tiende a acentuar cualquier acción del piloto para inclinarlo hacia arriba o hacia abajo.

Llegados a este punto, diremos que un avión es longitudinalmente estable si su centro de gravedad está por delante del punto neutro; y será longitudinalmente inestable si su centro de gravedad está por detrás del punto neutro. ¿Y qué es el punto neutro del avión? Es aquel punto donde, si colocamos allí el centro de gravedad, el avión no tendrá tendencia ni a acentuar ni a contrarrestar cualquier cambio en el ángulo de ataque del ala. En este punto exacto, el avión será neutralmente estable. También se dice que el punto neutro representa la posición más retrasada posible del centro de gravedad para tener estabilidad estática longitudinal.

Diremos que el punto neutro es aquel punto donde si situamos el centro de gravedad, la resultante total de momentos no cambia si cambiamos el ángulo de ataque del avión.

Básicamente, el lugar del centro de gravedad es aquel donde la estabilidad longitudinal de nuestro avión es la que nos hace sentir más a gusto con el vuelo del aparato. Dicho esto, la regla que dice que el centro de gravedad ha de estar entre el primer cuarto y el primer tercio del ala es solamente una aproximación que no es universalmente válida.

A la distancia entre el centro de gravedad y el punto neutro, se le llama margen estático.

[juancarlosorta]

Excelentes vídeos. Muchas gracias por el esfuerzo de sintetizar estos conceptos. No es fácil encontrar reunidas y asequibles estas explicaciones. Felicitaciones.

[diegocarrasco]

Muy buen canal de teoría. Seria muy bueno conocer las fuentes de donde consiguen esta información. Saludos

[MindBit]

Todo esto se puede aplicar a un ULM verdad?

[robinx]

algo interesante sería como conocer exactamente la pocision del centro de gravedad, colgar el avion de una cuerda no es algo que se pueda hacer en aeronaves grandes, cómo saber donde se sitúa dicho centro usando medidas y formulas?

[agustinblanco]

Respecto al consumo en una aeronave, gastará más combustible un CG adelantado o en un CG atrasado?....