Ficga tecnica

¿Cómo vuela un avión?

Para que un objeto permanezca en vuelo, simplemente la fuerza vertical que lo eleve tendrá que ser igual o mayor que la fuerza de su peso.

¿Cómo se crea esa fuerza vertical que sostendrá al avión? El ala tiene una forma de sección especial, el perfil alar, que al paso del aire crea la fuerza de sustentación. La curvatura de este perfil obliga al aire pasar a mayorvelocidad por encima que por debajo causando una diferencia de presiones, más baja arriba que abajo, con lo cual el ala tenderá a subir.

La condición para que esto ocurra es que el aire pase a una cierta velocidad por el ala. Cuanto mayor la velocidad mayor la sustentación .Así que será necesario impulsar el avión hacia delante con una fuerza de tracción, en contra de la resistencia al aire,para que el ala pueda crear la fuerza de sustentación necesaria para vencer el peso del avión y pueda elevarse. La fuerza de sustentación siempre será perpendicular al perfil alar.

La velocidad con la que pasa el aire por el ala, influye la sustentación. A su vez, para que el avión se eleve, la sustentación deberá de ser mayor que el peso. Ahora se entiende que es importante que el avión sea lomás ligero posible. Así la potencia de tracción podrá ser menor. Por otro lado, cuanto más aerodinámica sea la forma del avión, menos resistencia al aire tendrá y menos potencia se derrochará.

Fuerza de Sustentación

Es la fuerza desarrollada por un perfil aerodinámico moviéndose en el aire, ejercida de abajo arriba, y cuya dirección es perpendicular al viento relativo y ala envergadura del avión (no necesariamente perpendiculares al horizonte). Se suele representar con la letra L del inglés Lift = Sustentación.

Actitud del avión. Este término se refiere a la orientación o referencia angular de los ejes longitudinal y transversal del avión con respecto al horizonte, y se especifica en términos de: posición de morro (pitch) y posición de las alas (bank).Trayectoria de vuelo. Es la dirección seguida por el perfil aerodinámico durante su desplazamiento en el aire; es decir es la trayectoria que siguen las alas y por tanto el avión.

Viento relativo. Es el flujo de aire que produce el avión al desplazarse. El viento relativo es paralelo a la trayectoria de vuelo y de dirección opuesta. Su velocidad es la relativa del avión con respecto a la velocidadde la masa de aire en que este se mueve

Ángulo de incidencia. El ángulo de incidencia es el ángulo agudo formado por la cuerda del ala con respecto al eje longitudinal del avión. Este ángulo es fijo, pues responde a consideraciones de diseño y no es modificable por el piloto.

Ángulo de ataque. El ángulo de ataque es el ángulo agudo formado por la cuerda del ala y la dirección del vientorelativo. Este ángulo es variable, pues depende de la dirección del viento relativo y de la posición de las alas con respecto a este, ambos extremos controlados por el piloto. Es conveniente tener muy claro el concepto de ángulo de ataque pues el vuelo está directa y estrechamente relacionado con el mismo.

A continuación se muestran distintas fases de un avión en vuelo, en cada una de las cualespodemos apreciar de una manera gráfica los conceptos definidos: la trayectoria; el viento relativo, paralelo y de dirección opuesta a la trayectoria, y la sustentación, perpendicular al viento relativo.

Factores que afectan a la sustentación

La forma del perfil del ala, hasta cierto límite, a mayor curvatura del perfil mayor diferencia de velocidad entre las superficies superior e inferiordel ala y por tanto mayor diferencia de presión, o lo que es igual mayor fuerza de sustentación. No obstante no hay que confundirse pensando que es necesario que el ala sea curvada por arriba y plana o cóncava por abajo para producir sustentación, pues un ala con un perfil simétrico también la produce. Lo que ocurre es que un ala ligeramente curvada entra en pérdida con un ángulo de ataque mucho...