POR QUE VUELAN LOS AVIONES
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 mayor velocidad 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 (dentro de unos límites físicos, claro está). Asi 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.
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Es una fuerza producida por los motores del avión, que “empuja” al mismo hacia adelante, en
oposición a la fuerza de resistencia que ejerce la masa de aire.
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Fuerza que se opone al desplazamiento de objetos a través de fluidos. Desde el punto de vista
físico los gases también se consideran fluidos. El diseño del avión debe minimizar esta
resistencia
•
En 1903 los hermanos Wilbur y Orville Wright fueron los primeros en volar con un biplano
propulsado a motor. Aquella hazaña marcó el inicio de la historia de la aviación.
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El aparato navega suspendido como consecuencia de la diferencia de presión del aire en las alas
•
El vuelo de los aviones resulta ser una interrogante bastante importante si se considera que para
volar es necesario luchar contra la ley de la gravitación universal.
•
La explicación de este fenómeno, además de tener relación con la fuerza de
gravedad propuesta por Isaac Newton, guarda relación con un teorema denominado
“Teorema de Bernoulli”, que describe el comportamiento de los fluidos, considerando
el aire como uno de estos.
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Debido a la forma del ala de los aviones, que mirada desde un costado se curva, con una mayor
curvatura en la parte superior, cuando el aire pasa a través de esta, debe recorrer una distancia
mayor en la parte superior (debido a la curvatura mayor y por ende mayor distancia) lo que según
Bernoulli hace que su velocidad aumente.
•
Esto lleva a una disminución de la presión en la parte superior, lo que genera una fuerza hacia
arriba, que siendo lo suficientemente fuerte llega a ser más poderosa que la fuera de gravedad y
por ende genera lo que se conoce como sustentación. Es el mismo motivo del porqué vuelan los
helicópteros, ya que en su caso las aspas son verdaderas alas
•
Para poder volar de la manera antes descrita, el avión, primero, debe tomar velocidad, de tal
manera que se genere el efecto descrito del aire sobre las alas. En la parte anterior de la pista, el
piloto debe poner los motores en su potencia necesaria para comenzar la carrera de despegue
•
Al llegar a la velocidad indicada, el avión eleva el morro del avión por medio
de los elevadores en la de cola, lo que le da el ángulo necesario a su
desplazamiento para tomar el vuelo. Adicionalmente, para el despegue se
usan los flaps, que son dispositivos hipersustentadores, cuyo principio
consiste en aumentar la curvatura del ala ya descrita, potenciando el
principio de Bernoulli. De este modo, las alas adquieren su fuerza de
sustentación, logrando el despegue.
• Al término del vuelo, en el momento del
aterrizaje, son los flaps los que nuevamente
se abren para aportar al avión una mayor
superficie y curvatura de las alas, y así, con
menor velocidad, el avión continúe
manteniéndose en el aire, para tocar ruedas
de manera controlada. En el momento en
que el tren de aterrizaje toca el suelo, los
motores vuelven a regular la fuerza en
conjunto con los frenos, haciendo que el
avión se detenga.
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