Forma de alas (aeronautica)

ALAS (I)

La forma de las alas es quizá el factor de mayor importancia cuando uno quiere volar (aparte del hecho, por supuesto, de que es necesario tener alas para hacerlo). Ya seáis aves marinas de esas que vuelan larguísimas distancias, planeadores natos como los buitres, o ases de la velocidad como los halcones, vuestra forma de volar va a estar siempre, sin excepción, determinada por laforma de vuestras alas. Pero antes de explicar nada, hay que introducir algunos de los parámetros que se usan para definir la forma en planta de un ala:

Según los humanos, en los pájaros se pueden observar cuatro tipos de alas (que ningún chorlito se ofenda por no estar recogido en esta clasificación; recordad que la han hecho los humanos):

El ala elíptica, como la que tenemos los córvidos y lamayoría de los pájaros adaptados a moverse por el bosque, es corta y ancha (es decir, de bajo alargamiento), redondeada y muy ranurada, lo que nos permite mucha maniobrabilidad y buena sustentación a bajas velocidades. Las golondrinas, halcones y demás amantes de la velocidad tienen unas alas estrechas (alto alargamiento) y sin ranuras, y un perfil con poca curvatura, y suelen tener un poco deflecha. Esta configuración les permite volar muy rápido con la menor resistencia aerodinámica posible. Las aves migratorias marinas, como el albatros, tienen unas alas de muy alto alargamiento, no ranuradas, para volar rápido y con el mínimo gasto de energía. Y los planeadores de tierra adentro, como las rapaces y los buitres, tienen alas de alargamiento relativamente bajo y muy ranuradas, con unperfil bastante curvo, que les permite llevar cargas pesadas y gastar la mínima energía posible durante el vuelo, así como volar a baja velocidad.

También hay quien no tiene alas y se las fabrica por pura envidia (léase humanos). Y, como suele ocurrir con casi todo lo que hacen los susodichos, han terminado por crear cosas verdaderamente estrambóticas. En lo referente a formas en planta, porejemplo, ya les queda poco por probar (aunque nunca se sabe por dónde puede salir un humano inspirado).

Comenzaron con lo más sencillo que se les pudo ocurrir: la planta rectangular. Pero este diseño presenta bastantes problemas, sobre todo cuando las velocidades comienzan a ser un poco altas, porque produce mucha resistencia. Luego se les ocurrió estrechar gradualmente las alas desde la raíz (oencastre) hasta la punta. Esta forma tiene algunas ventajas en relación con la anterior: refuerza la estructura en el encastre del ala y reduce la resistencia aerodinámica. Aunque el hecho de que la cuerda se vaya reduciendo hacia la punta hace que sea más propensa a entrar en pérdida en esa zona, lo que suele solucionarse retorciéndola, de manera que el ángulo de ataque de la punta sea mayor queel de la raíz. Pero esto, claro, también aumenta la resistencia aerodinámica.

Resulta que la resistencia tiene un mínimo para una distribución de sustentación con forma elíptica. Así que los humanos intentaron conseguir el ala perfecta con esa forma (Heinkel He-70), aunque pronto descubrieron que, con este diseño, toda el ala entraba súbitamente en pérdida y era imposible controlar el avióncuando esto sucedía. Modificando ligeramente la forma del ala consiguieron paliar este efecto (el famoso Spitfire, por ejemplo). Pero la mejora en aerodinámica no compensaba el coste que suponía fabricar una forma en planta tan compleja, ya que un ala recta con un estrechamiento de 0,4 o 0,5 produce una resistencia similar. Así que el diseño fue abandonado (como es costumbre entre los humanos cuandoconsideran que algo no es rentable).

Las siguientes en llegar fueron las alas en flecha, y lo hicieron cuando la velocidad de los aviones se acercó al régimen transónico. En estas condiciones comienza a aparecer otro tipo de resistencia aerodinámica: la resistencia de onda, asociada a la aparición de ondas de choque (ya hemos hablado de esto otras veces). Antes de llegar a vuelo supersónico...