VEHÍCULOS AEROESPACIALES 16 de Abril 2013. Primer Parcial

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I. TEST

Tiempo: 45 minutos

Respuesta correcta: 0.25 puntos Respuesta incorrecta: -0.125 puntos Puntuación total: 0-5puntos SÓLO SE CORREGIRÁN LAS RESPUESTAS ANOTADAS EN LA SIGUIENTE TABLA:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

B A B B C B B C B B B A B B B B A B A A

1. La Atmósfera Estándar Internacional se construye utilizando las hipótesis de atmósfera en calma y gas ideal. Estas premisas nos llevan a la siguiente expresión que, integrada, nos proporciona la variación de presión con la altura:

a) dhTgR

pdp

0'

b) dhgTR

pdp 0'

c) dhgThR

pdp 0'

donde R’ = 287 J/(kgK) y g0 = 9,81m/s2.

2. Cuando un avión se encuentra volando en el entorno de un aeropuerto, la presión de referencia del altímetro se ajusta:

a) A la presión atmosférica real al nivel del mar, es decir, el altímetro se ajusta a QNH.

b) Al valor de la presión a nivel del mar definida por la atmósfera estándar (P0=101325Pa), es decir, el altímetro se ajusta a QNE.

c) A la presión barométrica local del aeropuerto, es decir, el altímetro se ajusta a QNH.

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3. La senda se utiliza para definir el movimiento de las partículas fluidas de un flujo, y se define como:

a) La curva tangente al vector velocidad del flujo par un instante determinado.

b) La trayectoria descrita por una partícula fluida en su movimiento a lo largo del tiempo.

c) La curva en la que están todas las partículas fluidas que en un cierto instante pasaron por un punto determinado.

4. El desprendimiento de la capa límite de un perfil aerodinámico trae asociado un aumento de la resistencia aerodinámica total. Dicho aumento se computa más concretamente como un aumento de la:

a) Resistencia inducida.

b) Resistencia de presión.

c) Resistencia de fricción.

5. Los esfuerzos viscosos que se producen sobre un perfil aerodinámico que se encuentra sumergido en una corriente:

a) Son inversamente proporcionales al coeficiente de viscosidad dinámica del fluido y aceleran la corriente en la zona cercana a la pared.

b) Son inversamente proporcionales al coeficiente de viscosidad dinámica del fluido y deceleran la corriente en la zona cercana a la pared.

c) Son directamente proporcionales al coeficiente de viscosidad dinámica del fluido y deceleran la corriente en la zona cercana a la pared.

6. El ala de una aeronave tiene una envergadura de 18m, una superficie alar de 35m2, un factor de eficiencia de 0.9 y una eficiencia aerodinámica máxima igual a 45. Con estos datos se puede deducir que el coeficiente de resistencia sin sustentación tiene un valor de:

a) CD0 = 0.0065

b) CD0 = 0.0032

c) Ninguna de las respuestas anteriores es correcta

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7. Una estación espacial recorre una órbita circular de radio r alrededor de la Tierra. ¿Con qué impulso deberá ser lanzado un objeto desde la estación para que comience a describir una elipse cuyo perigeo coincida con el punto desde el que es lanzado?

a) 12 r

V

b) 120 r

V

c) Ninguna de las respuestas anteriores es correcta Nota: ΔV en la misma dirección y sentido que la velocidad de la estación.

8. De los seis elementos clásicos que definen la órbita de un satélite artificial terrestre, la inclinación es:

a) El ángulo formado entre la dirección vernal y el nodo ascendente.

b) El ángulo formado entre el nodo ascendente y la dirección del centro de la Tierra al perigeo de la órbita.

c) El ángulo formado entre el vector momento angular de la órbita y la dirección normal al plano ecuatorial terrestre.

9. Aristarco de Samos fue un astrónomo griego del siglo III a.C.:

a) Propuso un modelo geocéntrico en la cual los planetas se movían sobre epiciclos (circunferencias menores) cuyos centros a su vez se movían sobre la deferente (circunferencia mayor con centro en la Tierra).

b) Propuso por primera vez en la Historia un modelo heliocéntrico, colocando el Sol y no la Tierra en el centro del universo conocido.

c) Sostuvo un sistema geocéntrico, en el cual la Tierra se encontraba inmóvil en el centro, mientras a su alrededor giraban el Sol y los planetas siguiendo órbitas circulares.

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10. Se quiere que un vehículo situado en una órbita circular de aparcamiento de radio r0 intercepte la Luna mediante una transferencia de Hohmann. Suponiendo que la Luna describe una órbita circular de radio D y considerando únicamente la atracción terrestre, se puede concluir que el ángulo suplementario a la posición angular relativa entre el vehículo y la Luna, en el momento en que se inicia la transferencia (ángulo ϕ de la figura), es igual a:

a)

b)

c) Ninguna de las respuestas anteriores es correcta.

11. La Luna, satélite natural de la Tierra, está situada a una distancia de la Tierra de, aproximadamente:

a) r = 31000,000 km

b) r = 300,000 km

c) r = 30,000 km

Nota: considerando distancias de núcleo a núcleo.

23

0

D

rD

23

0

2

D

rD

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12. En un movimiento central como el descrito por la satélite que orbita alrededor de la Tierra con una trayectoria elíptica de excentricidad no nula, la aceleración, en coordenadas polares, se puede expresar como:

a) rUrra

)( 2

b) rUrra

)2( 2

c) Urra

)2(

13. La relación entre el semieje mayor, la excentricidad y el momento cinético de un movimiento central elíptico es:

a) e

h

a

1

2

b) 2

2

1 e

h

a

c) Ninguna de las respuestas anteriores es correcta

14. La velocidad de satelización circular:

a) Aumenta con la altura de la órbita.

b) Disminuye con la altura de la órbita.

c) Es independiente de la altura de la órbita.

15. La energía total de una órbita elíptica es igual a:

a)

aE

2

b) a

E2

c) a

E2

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16. De las siguientes afirmaciones sólo una es verdadera, indique cuál:

a) Las órbitas comprendidas entre 750km y 2000km de altitud están dentro de la termosfera, donde se alcanzan temperaturas muy elevadas que pueden llegar a los 1000ºC, debido a la absorción de la radiación ultravioleta por el oxígeno atómico. Este calentamiento afecta fuertemente a la vida útil de los vehículos espaciales

b) En órbitas por encima de los 1000km de altitud los vehículos espaciales están fuertemente expuestos a la radiación electromagnética emitida por el Sol. Esta radiación puede ser un problema para los elementos electrónicos del vehículo.

c) En las órbitas comprendidas entre 750km y 2000km de altitud, los vehículos espaciales están inmersos en la capa más alta de la atmósfera (termosfera), que configura la denominada atmósfera residual. Como consecuencia los satélites experimentan una cierta resistencia aerodinámica que los frena.

17. La toma de pitot-estática de un avión en vuelo mide una diferencia entre la presión de remanso y la presión estática igual a . Si la altitud de vuelo es igual a 2000m, el

anemómetro marcará una velocidad equivalente igual a:

a) V = 64.2 m/s

b) V = 70.8 m/s

c) V = 22.6 m/s

18. El flap Fowler :

a) Genera un aumento de resistencia muy grande incluso para deflexiones pequeñas, comparado con otros dispositivos hipersustentadores.

b) Al ser deflectado, aumenta la curvatura y mediante ranuras, controla la capa límite.

c) Es un dispositivo hipersustentador de borde de ataque que comunica el intradós con el extradós al ser deflectado, de modo que funciona como un dispositivo de control de capa límite

19. En un perfil de espesor medio, la entrada en pérdida se producirá:

a) De forma brusca en todo el perfil a la vez.

b) De forma suave desde el borde de salida.

c) De forma suave desde el borde de ataque.

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20. Considere un perfil NACA 2415 de cuerda c = 15.5 cm es ensayado en túnel de viento a un ángulo de ataque α=16º, M∞ = 0.8 y condiciones estándar a nivel del mar. Sabiendo que el coeficiente de resistencia medido es igual a cd = 0.025, calcule la eficiencia aerodinámica del perfil en estas condiciones (sirviéndose de la información que ofrece la gráfica adjunta)

a) E = 86

b) E = 52

c) E = 36

Nota: la viscosidad dinámica del aire es igual a µ=1.74·10-5 Pa·s y la relación de calores específicos γ=1.4 y la constante específica del aire R’ =287J/kgK