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Altitud de crucero 747
Los aviones comerciales están diseñados para volar a altitudes específicas. Tras el despegue, el piloto puede tardar sólo 10 minutos en alcanzar esta altitud de “crucero”. A continuación, el piloto mantendrá esta altitud hasta que se prepare para aterrizar. Sin embargo, desde el momento en que un piloto despega hasta el minuto en que se prepara para aterrizar, debe evitar volar demasiado alto. Aunque los aviones comerciales pueden volar de forma segura y eficiente a su respectiva altitud de crucero, hay un techo metafórico que limita lo alto que pueden volar.
La razón por la que los aviones comerciales vuelan a una altura de entre 30.000 y 36.000 pies es que se encuentran en una parte única de la atmósfera terrestre conocida como la estratosfera inferior. La estratosfera inferior está por encima de las nubes, por lo que los aviones comerciales están protegidos contra el mal tiempo. Si hay una tormenta en su camino, el piloto puede simplemente sobrevolarla manteniendo la altitud de crucero.
Pero lo más importante es que el aire es más fino en la baja estratosfera que en el suelo o en otras partes de la atmósfera terrestre. El aire más fino crea menos resistencia, lo que se traduce en una mayor eficiencia de combustible y rendimiento. Los aviones encuentran resistencia cuando sus motores intentan propulsarlos a través del aire. El aire es más frío y menos denso en la baja estratosfera. Por lo tanto, los aviones pueden volar a través de ella más fácilmente.
Altura de vuelo del avión en km
La sección transversal (“perfil”) del ala de un avión debe cumplir dos requisitos. En primer lugar, su parte trasera debe estrecharse hasta un borde fino, como una cuña. Allí es donde se juntan dos flujos de aire, por encima y por debajo del ala, y esa “aerodinámica” asegura que se junten suavemente, sin flujos arremolinados que aumenten la resistencia del aire. Por el contrario, un paracaídas abierto, cuya parte trasera es una media esfera, crea una gran cantidad de remolinos detrás de él y tiene una gran resistencia; los camiones que terminan abruptamente en una puerta de carga alta encuentran igualmente una resistencia al aire relativamente alta.
[Contrariamente a la intuición, la forma de la parte delantera es menos crítica. Quizá nuestra intuición se deba demasiado a las proas de los barcos, que necesitan un borde afilado para cortar las olas de la superficie. Los submarinos nucleares de alta mar tienen frentes esféricos romos, al igual que los dirigibles].
La aerodinámica reduce la resistencia del aire (“drag” en aviación). Los experimentos han demostrado que la fuerza de resistencia D (la negrita no se utiliza aquí para distinguir los vectores) aumenta con la velocidad v; de hecho, aumenta como v2. También es proporcional a la densidad del aire d; todos los demás factores los agrupamos aquí en un coeficiente A que es proporcional al área del ala y depende de la forma de su sección transversal (ahí es donde entra el aerodinamismo) y del “ángulo de ataque” con el que se enfrenta al flujo de aire (ángulo=cero cuando el ala está alineada con el flujo de aire).
¿Por qué los aviones vuelan tan alto?
La sección transversal (“perfil”) del ala de un avión debe cumplir dos requisitos. En primer lugar, su parte trasera debe estrecharse hasta un borde delgado, como una cuña. Allí es donde se juntan dos flujos de aire, desde arriba y desde abajo del ala, y esa “aerodinámica” asegura que se junten suavemente, sin flujos arremolinados que aumenten la resistencia del aire. Por el contrario, un paracaídas abierto, cuya parte trasera es una media esfera, crea una gran cantidad de remolinos detrás de él y tiene una gran resistencia; los camiones que terminan abruptamente en una puerta de carga alta encuentran igualmente una resistencia al aire relativamente alta.
[Contrariamente a la intuición, la forma de la parte delantera es menos crítica. Quizá nuestra intuición se deba demasiado a las proas de los barcos, que necesitan un borde afilado para cortar las olas de la superficie. Los submarinos nucleares de alta mar tienen frentes esféricos romos, al igual que los dirigibles].
La aerodinámica reduce la resistencia del aire (“drag” en aviación). Los experimentos han demostrado que la fuerza de resistencia D (la negrita no se utiliza aquí para distinguir los vectores) aumenta con la velocidad v; de hecho, aumenta como v2. También es proporcional a la densidad del aire d; todos los demás factores los agrupamos aquí en un coeficiente A que es proporcional al área del ala y depende de la forma de su sección transversal (ahí es donde entra el aerodinamismo) y del “ángulo de ataque” con el que se enfrenta al flujo de aire (ángulo=cero cuando el ala está alineada con el flujo de aire).
Velocidad de crucero del avión
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