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Aviones
Un avión de ala fija es un tipo de aeronave. Una aeronave es una máquina que puede volar, pero es más pesada que el aire. Las aeronaves de ala fija se denominan a veces aviones, aeroplanos o simplemente “aviones”. Todas las aeronaves de ala fija tienen alas que utilizan la velocidad del aire para generar sustentación. Los planeadores son aviones de ala fija que no tienen motor.
Muchas historias de la antigüedad tienen que ver con el vuelo, como la leyenda griega de Ícaro y Dédalo, y el Vimana en las antiguas epopeyas indias. Alrededor del año 400 a.C., en Grecia, Archytas diseñó y construyó el primer aparato volador artificial autopropulsado, un modelo con forma de pájaro propulsado por un chorro de lo que probablemente era vapor, que se dice que voló unos 200 m. Esta máquina puede haber estado suspendida para su vuelo.
En 1799, Sir George Cayley expuso el concepto del avión moderno como una máquina voladora de ala fija con sistemas separados de sustentación, propulsión y control. Cayley ya construía y volaba modelos de aviones de ala fija en 1803, y en 1853 construyó con éxito un planeador para el transporte de pasajeros.
Tipos de alas
La configuración cuadriplana lleva el enfoque del triplano un paso más allá, utilizando alas eficientes de alta relación de aspecto y apilándolas para permitir un diseño compacto y ligero. Durante los años pioneros de la aviación y la Primera Guerra Mundial, algunos diseñadores buscaron estas ventajas potenciales por diversas razones, en su mayoría con poco éxito.
Desde aproximadamente 1909, el inventor estadounidense Matthew Bacon Sellers II realizó una serie de vuelos en el Sellers 1909 Quadruplane, equipado progresivamente con plantas motrices de potencia decreciente, con el fin de investigar el vuelo de baja potencia. Finalmente, consiguió volar con sólo 5 ó 6 CV a una velocidad de 20 mph.
Pemberton-Billing Ltd. fabricó dos prototipos de Zeppelin killers, el Pemberton-Billing P.B.29E y el Pemberton-Billing P.B.31E, respectivamente en 1915 y 1917. Eran cazas bimotores comparativamente grandes. Después de que la compañía cambiara su nombre por el de Supermarine, el P.B.31E pasó a ser conocido como el Supermarine Nighthawk.
Tras los vuelos de prueba con el prototipo Armstrong Whitworth F.K.9 en 1916, se fabricó un pequeño número de cazas de reconocimiento cuatriplanos Armstrong Whitworth F.K.10, pero ninguno entró en combate.
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Parecen versiones en miniatura de las colas de los aviones, pero están unidas al extremo de las alas, erguidas. Se llaman “winglets” y se están convirtiendo rápidamente en equipamiento estándar en muchos tipos de aviones como forma de ahorrar combustible.
Este movimiento giratorio del aire, denominado “vórtices”, crea una resistencia y hace que el avión consuma más combustible para compensarlo. Los winglets reducen el tamaño de los vórtices al redirigir el flujo de aire en las puntas de las alas del avión, lo que también genera una elevación adicional. Como resultado, los winglets reducen la resistencia y mejoran la autonomía del avión.
La idea de los winglets surgió a finales del siglo XIX, pero el concepto se puso en marcha por primera vez en la década de 1970, cuando las aerolíneas buscaban nuevas formas de reducir costes debido al aumento del precio del petróleo. La NASA probó por primera vez los winglets en 1979 en un Boeing KC-135 Stratotanker modificado, logrando una ventaja de consumo de combustible del 6,5%, mejor de lo esperado.
Airbus incorporó los winglets a sus nuevos aviones de pasajeros de fuselaje ancho Airbus A330 y A340 durante su introducción a principios de la década de 1990. Boeing, en una empresa conjunta con la compañía aeroespacial Aviation Partners, añadió winglets al Boeing 737 Next Generation poco después de que empezara a volar.
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A primera vista, parece que las alas son rectas en la mayoría de los aviones ligeros. Pero en realidad no es así. Casi todas las aeronaves tienen algo llamado washout incorporado en sus alas, que las hace más estables en una pérdida.
¿Qué es el “washout”? Es un cambio en el ángulo de incidencia de un ala, medido desde la raíz hasta la punta. Si observas de cerca un ala con washout, verás que se tuerce desde la raíz hasta la punta, y que la raíz tiene un ángulo de incidencia mayor que la punta.
¿Por qué querrían los ingenieros tener un avión volando con las alas torcidas? Tiene todo que ver con la entrada en pérdida. Cuando la raíz (sección interior) de un ala vuela con un ángulo de incidencia más alto, también significa que la raíz alcanzará el ángulo de incidencia crítico antes que la punta, y entrará en pérdida primero.
Cuando un avión entra en pérdida por la raíz primero, significa que hay suficiente flujo de aire sobre las puntas de las alas para evitar cualquier movimiento rápido de balanceo durante una pérdida, lo que hace que el avión sea más estable. También hace que el avión sea más resistente a entrar en barrena. Además, la entrada en pérdida de la raíz también garantiza cierta eficacia de los alerones durante la entrada en pérdida, lo que le proporciona un mayor control del avión, especialmente si la entrada en pérdida se produce en un giro inclinado.
