Definición
El punto en un cuerpo o superficie de referencia en el que puede considerarse aplicada la resultante de las presiones aerodinámicas o hidrodinámicas; representa la resultante de las presiones distribuidas en la superficie y depende de las condiciones de flujo y la actitud del cuerpo.
Principio
Principio
El momento producido por la presión distribuida respecto de un punto de referencia es igual al momento producido por la resultante aplicada en el centro de presión; la posición del CP puede desplazarse con cambios en el ángulo de ataque, número de Reynolds, número de Mach y con la separación de la capa límite, alterando los momentos aerodinámicos respecto del centro de gravedad.
Demostración
Demostración
Situación: un ala aumenta su ángulo de ataque. Reconocimiento: mediciones de distribución de presión muestran un desplazamiento hacia adelante de la resultante. Acción: el piloto o el sistema de trim ajusta superficies de control para contrarrestar el cambio de momento de cabeceo. Consecuencia: el trim y la acción de control requerida cambian a medida que el movimiento del CP altera el momento sobre el CG.
Aplicación incorrecta
Aplicación incorrecta
Suponer que el CP es fijo con respecto al cuerpo o que equivale al centro aerodinámico; este error ignora que el CP depende del flujo y puede moverse significativamente con el ángulo de ataque o la separación, mientras que el centro aerodinámico es un concepto distinto definido para determinadas condiciones linealizadas.
Consecuencia
Consecuencia
Un movimiento del CP no previsto cambia los márgenes de trim y estabilidad en la envolvente de vuelo, requiriendo superficies de control mayores o sistemas de trim activos; no considerar el comportamiento del CP puede provocar momentos de cabeceo inesperados y pérdida de controlabilidad.
Inversión
Inversión
En flujos fuertemente separados, no estacionarios o muy compresibles la resultante de presión puede estar mal definida o ser transitoria; en esos regímenes la localización del CP puede saltar bruscamente o dejar de ser representativa con un único punto.
Límite
Límite
Claramente dentro: cuerpos aerodinámicos o hidrodinámicos rígidos en flujos adheridos estacionarios o cuasiestacionarios donde es posible medir la distribución de presión superficial. Caso límite: flujos cerca del pérdida de sustentación donde la separación provoca un desplazamiento rápido del CP que requiere tratamiento dependiente del tiempo. Claramente fuera: modelos de fuerzas puntuales sin campo de presión definido o situaciones donde las cargas distribuidas no se reducen a una sola resultante.
Tensión semántica
Tensión semántica
Estabilidad estática (mantener el CP en relación al CG para obtener momentos restauradores) ↔ maniobrabilidad y control (diseñar el movimiento del CP o la autoridad de control para maniobras rápidas); favorecer uno suele perjudicar al otro.
Síntesis
Síntesis
El centro de presión es una resultante dependiente del flujo útil para contabilizar momentos; los diseñadores deben gestionar su movimiento en las distintas condiciones de operación en lugar de asumir un punto único invariable.