Los aviones vuelan gracias a la sustentación creada por la diferencia de presión entre la parte superior y la parte inferior de sus alas, lo que los mantiene en el aire y evita que caigan.
Cuando un avión avanza, sus alas guían el flujo de aire a su alrededor. Gracias a su forma ligeramente curva en la parte superior y más plana en la inferior (llamada perfil aerodinámico), el aire debe ir más rápido por encima que por debajo. Esto provoca una diferencia de velocidad y, por lo tanto, de presión entre los dos lados. Resultado: una presión más baja sobre el ala y una presión más alta por debajo. Esta diferencia crea una fuerza de succión hacia arriba llamada sustentación. En resumen, es esta succión hacia arriba la que hace que el avión vuele, en lugar de caer. Sin esta diferencia de presión, sería solo una gran caja metálica lanzada al aire.
Para que un avión avance de manera eficiente en el aire, debe mantener un equilibrio preciso entre dos fuerzas opuestas: el empuje y la resistencia. El empuje, generado por los motores del avión, lo impulsa hacia adelante. En cambio, la resistencia es una fuerza de resistencia creada por el paso del aire a lo largo del fuselaje, las alas y otras superficies de la aeronave, que intenta desacelerarlo. Si el empuje es superior a la resistencia, el avión acelera o gana altitud. Si es igual, mantiene una velocidad y altitud constantes. Pero si la resistencia supera al empuje, el avión desacelera y pierde gradualmente altitud. Por lo tanto, los pilotos juegan constantemente con los controles del motor para ajustar este equilibrio durante todo el vuelo.
La gravedad es esa fuerza invisible que atrae todo objeto hacia el centro de la Tierra. Actúa constantemente sobre el avión, tratando siempre de devolverlo al suelo. Para que se mantenga en el aire, es absolutamente necesaria una fuerza opuesta: la sustentación. En resumen, mientras tus alas generen suficiente sustentación para combatir la gravedad, el avión se mantiene en altitud. Si la gravedad prevalece sobre la sustentación, descenderá, obligatoriamente. Los pilotos deben adaptarse constantemente a esta batalla permanente y mantener velocidad, trayectoria y equilibrio para mantener el avión en el aire sin problemas. Cuanto más pesado es un avión, más gravedad ejerce sobre él: esto obliga a tener más velocidad o a diseñar alas más eficientes.
La forma curvada de las alas es la clave para hacer volar un avión. Una ala bien diseñada obliga al aire a pasar más rápido por su parte superior que por su parte inferior. A mayor velocidad del aire, menor es su presión. Esto crea una clara diferencia de presión entre la parte superior y la parte inferior del ala: eso es lo que llamamos sustentación. El ángulo al que se fija el ala en relación con la trayectoria de vuelo (su ángulo de incidencia) también influye en la cantidad de sustentación creada. Cuanto mayor sea este ángulo (dentro de ciertos límites), mayor será la sustentación, pero un ángulo excesivo puede hacer que la aeronave entre en pérdida: ahí es donde se vuelve problemático. La punta de las alas también puede influir en el vuelo: los "winglets", estas pequeñas aletillas verticales en el extremo, limitan las turbulencias y reducen la resistencia al aire. Resultado: el avión consume menos combustible, es más estable, en resumen, vuela mejor.
Para mantener un avión estable y maniobrable en el aire, los pilotos utilizan principalmente tres mandos: los aletas, la deriva y la profundidad. Las aletas, situadas en el extremo de las alas, permiten que la aeronave gire sobre su eje longitudinal (alabeo); es este movimiento el que permite que el avión gire o se incline hacia un lado. La deriva, ubicada en la parte trasera de la cola vertical, actúa sobre el eje vertical (guiñada) para cambiar la dirección de la nariz del avión hacia la izquierda o hacia la derecha. En cuanto a la profundidad, situada en la parte trasera en un plano horizontal, hace que el avión gire sobre su eje lateral (pitch), influyendo en la inclinación de la nariz de la aeronave hacia arriba o hacia abajo. El avión también cuenta con sistemas de estabilización natural gracias a su diseño aerodinámico y a la colocación precisa de su centro de gravedad. Este centro de gravedad bien elegido permite que el avión recupere espontáneamente una posición estable cuando es perturbado por el entorno (como una ráfaga de viento). Pilotar es precisamente estar en constante equilibrio entre estos diferentes mandos para mantener el avión en equilibrio y seguir una trayectoria deseada.
El fenómeno de aspiración que a veces sientes durante el aterrizaje se debe a que los flaps de las alas descienden, aumentando así la superficie del ala para generar más sustentación a baja velocidad.
Muy pocas personas saben que los aviones comerciales modernos pueden volar de manera segura incluso si un motor falla, gracias a su diseño aerodinámico y a su capacidad para planear durante varios kilómetros.
El récord de vuelo planeado sin motor para un avión comercial lo posee un Boeing 767 de Air Canada, que recorrió una distancia de casi 120 kilómetros después de quedarse sin combustible en 1983. Este evento se conoce como el 'Planeador de Gimli'.
Las turbulencias generalmente no son peligrosas para los aviones modernos: las aeronaves están diseñadas para soportar turbulencias mucho más fuertes que las que se encuentran habitualmente. La mayoría de las veces son incómodas más que peligrosas.
La forma ligeramente curvada de las alas, llamada perfil aerodinámico, permite que el aire que fluye por encima de las alas se desplace más rápido que por debajo, creando una diferencia de presión y, por lo tanto, generando la sustentación necesaria para el vuelo.
En caso de pérdida de motores, un avión no cae directamente: puede planear gracias a la sustentación generada por sus alas. Su capacidad para recorrer cierta distancia depende de su altitud, de su perfil aerodinámico y del control del piloto.
Los aviones generalmente siguen la curvatura de la Tierra para minimizar la distancia recorrida, llamada trayectoria ortodrómica. Así, en largas distancias, volar en una trayectoria curva permite ahorrar combustible y tiempo.
Los pilotos utilizan superficies móviles como los alerones, el elevador y el timón, situados en las alas y la cola del avión. Estas superficies les permiten controlar con precisión la estabilidad, la dirección y la altitud de la aeronave al modificar el flujo de aire alrededor del avión.
La sustentación es una fuerza aerodinámica creada por el flujo de aire alrededor del ala. Su efecto es levantar el avión, permitiéndole volar manteniendo un equilibrio frente a la gravedad.
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Question 1/5
