Escrito por Tendenzias

¿Cómo vuela un avión?

¿Miedo a volar en avión? Una de las recomendaciones de los expertos para enfrentar la inquietud que genera subirse a un aeroplano consiste en conocer mejor cómo funciona la nave.

Embraer RJ despegando. Crédito: Carolinadoug (Flickr)

¿Qué fuerzas aparentemente irracionales permiten volar a estos aparatos “más pesados que el aire”, es decir, los aerodinos?

Si consideramos la historia de la tecnología, el aeroplano es un invento relativamente nuevo y revolucionario, que fue perfeccionándose a lo largo del siglo XX.

Pero, ¿cómo logra semejante máquina de varias toneladas elevarse y sostenerse en el cielo?

Para que un avión convencional de alas pueda realizar un vuelo horizontal en la atmósfera, es preciso que la fuerza de sustentación engendrada alrededor de las alas sea siempre igual al peso del avión.

Además, es necesario que la fuerza propulsora del motor sea igual a la resistencia que se opone ante la marcha del avión.

Entonces, por un lado, la fuerza de sustentación, y por el otro, la fuerza propulsora. La fuerza de sustentación resulta de la presión aerodinámica creada bajo el “intradós” del ala (la parte inferior) y de la depresión creada en el “extradós” (la cara opuesta).

Estas presiones se consiguen dando a las alas un determinado ángulo de ataque con relación a la dirección del viento. Es por esto que los aviones siempre tienen su forma característica, pero con alas que difieren según el modelo.

El ala de un Boeing 737 con sus alerones. Crédito: Camelia TWU (Flickr)

Los aviones modernos son todos monoplanos, es decir, aviones que sólo tienen un par de alas.

Pero sus formas varían, y encontramos alas rectas, alas en flecha (dirigidas hacia atrás), o alas en delta, que junto al avión adoptan una forma triangular asemejándose a la letra delta del abecedario griego.

La fuerza de propulsión es el otro de los factores clave para hacer volar un avión.

El movimiento de los aeroplanos se produce cuando una cierta cantidad de aire llega a los motores por la parte delantera, los motores la envían así hacia atrás con una velocidad mayor, ya sea por medio de hélices rotativas en los aviones equipados con motores de explosión, ya sea por combustión y expulsión en los motores a reacción, o también por una combinación de estos dos métodos.

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Al producirse este pasaje y refuerzo del aire a través de los motores, se genera la propulsión. Una fuerza dirigida hacia adelante del aparato, según el principio de la acción y la reacción.

Cuando el empuje es superior a las resistencias del avión, se obtiene entonces una aceleración en vuelo horizontal o una ascensión a velocidad constante. Si el empuje disminuye, el avión desciende, permitiéndole aterrizar.

Motores de propulsión de un avión. Crédito: caribb (Flickr)

Por otro lado, para hacer que el avión sea estable y maniobrable, se lo equipa con alerones y timones, que a través de estabilizadores permiten dar dirección al aeroplano.

Un elemento muy importante para el despegue y el aterrizaje es el tren de aterrizaje, que se compone de dos o más trenes de ruedas.

El más corriente de todos es el tren triciclo, que se compone de dos ruedas principales montadas sobre articulaciones situadas a un lado y a otro, y hacia atrás, del centro de gravedad del avión, y de una rueda más pequeña en la parte delantera del fuselaje, que el piloto puede orientar cuando está en tierra.

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Los preparativos de vuelo de un avión comercial empiezan mucho antes de la partida.

Se recogen, en primer lugar, toda clase de información sobre la meteorología de la ruta que se debe seguir, y se estudian los terrenos cercanos al lugar de aterrizaje en caso de que por mal tiempo no se pueda aterrizar en ese lugar.

Después del control minucioso de las condiciones técnicas del avión, se ponen los motores en marcha, y se espera a que se calienten. Luego, el avión rueda, propulsado por el motor, hasta la pista de despegue.

Control previo del avión. Crédito: Walmink (Flickr)

El despegue debe hacerse, en principio, de cara al viento, para reducir la velocidad en el momento de dejar la tierra. En el momento final antes del despegue, se bajan los alerones, se sueltan los frenos y se da la máxima potencia a los motores.

Al cabo de 20 o 30 segundos el avión alcanza la velocidad de despegue (200 km/h, aproximadamente); el piloto levanta la nariz del aeroplano, y este empieza a subir hasta que alcance la velocidad de crucero durante la subida.

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Inmediatamente después del despegue, se recoge el tren de aterrizaje, y cuando la velocidad del vuelo ha alcanzado un valor suficiente, se recogen también los alerones hipersustentadores.

Al momento de aterrizar, se despliega el tren de aterrizaje y los alerones, y el avión se ubica de cara al viento, reduciendo la velocidad.

Cuando el aeroplano se haya a 10 metros del suelo, el piloto mueve hacia sí la palanca de mando y vuela paralelamente al suelo; luego hace que las ruedas del aparato rocen suavemente la pista.

La velocidad en este momento puede alcanzar los 300 km/h, según el tipo de avión.

Gracias a la inversión de la marcha de los motores, y a los frenos, se va reduciendo la velocidad hasta que se recorren unos 1500 metros (en invierno) dando por finalizado el vuelo.

Avión aterrizando. Crédito: doistrakh (Flickr)

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Fuentes: Focus, La Técnica y la Materia, Editorial Argos, Barcelona / Don Berliner: Aviation: Reaching for the Sky / Raymond C. Speciale: Fundamentals of Aviation Law

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