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Estructura del ala del avión
Los aviones han superado los límites de la ciencia y la tecnología a lo largo de los siglos. Desde su primera concepción en la década de 1880 y su primer vuelo estable en 1903, los aviones han adaptado desde entonces innumerables alteraciones. Los motores de hélice más sencillos se convirtieron en motores a reacción. Los aviones que antes transportaban a una o dos personas ahora llevan cientos de pasajeros.
Pero, ¿significa esto que las partes de los aviones han cambiado a lo largo de los siglos? La respuesta es sí. Lo que antes eran naves que no tenían más que cientos de piezas se han convertido en auténticas maravillas tecnológicas. Así pues, cabe preguntarse: “¿Cuántas piezas hay en un avión?
En el caso de los aviones comerciales actuales, la respuesta es millones. Sí, ha leído bien. Se necesitan millones de piezas pequeñas y grandes para montar un avión comercial que funcione a pleno rendimiento. En un artículo de Lufthansa, afirmaban que se necesitaban 6 millones de piezas para construir el Boeing 747-8. El avión se ensambla minuciosamente a través de varios niveles, como el taller de cables y alambres, los paneles, el montaje de las alas, la unión de la carrocería y los trabajos de pintura.
¿Qué es un avión comercial?
La aviación general abarca los vuelos personales y de instrucción y los aviones de negocios y ejecutivos. La aviación general también incluye embarcaciones más pequeñas, como los ultraligeros. La mayor parte de la actividad aérea en Estados Unidos se produce en la aviación general. Los aviones de la aviación general vuelan unos 25 millones de horas, aproximadamente el doble de las horas de vuelo de las aerolíneas comerciales. Hay casi 3.000 aeropuertos de aviación general en Estados Unidos, pero las naves de aviación general vuelan hacia y desde la mayoría de los aproximadamente 19.624 aeropuertos del país. Los aeropuertos varían en tamaño desde una sola pista de aterrizaje sin pavimentar hasta complejos de 20.000 acres o más.
Todas las ramas de las fuerzas armadas estadounidenses, pero especialmente las Fuerzas Aéreas, dependen de los aviones y helicópteros y emplean a soldados y civiles para pilotar, gestionar y mantener sus vehículos y equipos. Muchos pilotos comerciales reciben formación y experiencia en el ejército antes de pasar a trabajar en aerolíneas civiles. Muchos vehículos aéreos militares, que a menudo incorporan tecnología avanzada, están diseñados para el combate o el transporte de carga y personal. En diciembre de 2018, la Oficina Presupuestaria del Congreso estimó que, en dólares de 2018, costaría unos 15.000 millones de dólares anuales reemplazar las aeronaves de la flota de la Fuerza Aérea de Estados Unidos durante la década de 2020. Se proyectaba que esta cifra aumentaría durante la década de 2020, alcanzando los 23.000 millones de dólares, pero que disminuiría a 15.000 millones de dólares durante la década de 2040.
El desarrollo de un avión sigue múltiples fases para garantizar que un nuevo programa de aviones responda a las necesidades del mercado en términos de rendimiento, tiempo de comercialización, madurez en la entrada en servicio y aumento de la producción.
En las fases de viabilidad y concepto, se exploran las expectativas y requisitos del mercado. Se combinan diferentes opciones para llegar a un concepto global de avión con las últimas tecnologías, conceptos estructurales y arquitecturas de sistemas. El resultado es una especificación del producto para iniciar el diseño detallado de las piezas y la especificación de los elementos del sistema por parte de los proveedores de equipos. Las características del producto se simulan con gran detalle.
En las fases de integración y cualificación, se producen y ensamblan las piezas, tanto para las muestras de prueba en los bancos de ensayo como para el primer avión que servirá para el programa de pruebas de vuelo. Las pruebas se organizan en forma de pirámide, desde las pruebas de laboratorio a pequeña escala (pasando por las pruebas de integración para comprobar el comportamiento de sistemas completos) hasta las pruebas estructurales a escala real y las pruebas de vuelo. El objetivo de todas estas pruebas es verificar el comportamiento previsto de los sistemas, la estructura y la aeronave, y demostrar su capacidad para soportar condiciones muy superiores a las previstas durante la vida útil del avión, incluyendo también todos los casos de fallo imaginables.
Partes y funciones del avión
La estructura mecánica de un avión se conoce como fuselaje. Esta estructura suele incluir el fuselaje, el tren de aterrizaje, el empenaje y las alas, y excluye el sistema de propulsión[1].
El diseño del fuselaje es un campo de la ingeniería aeroespacial que combina la aerodinámica, la tecnología de los materiales y los métodos de fabricación, centrándose en el peso, la fuerza y la resistencia aerodinámica, así como en la fiabilidad y el coste.
En el periodo 1915/16, la empresa alemana Luft-Fahrzeug-Gesellschaft había ideado una estructura totalmente monocasco de madera con sólo un armazón interno esquelético, utilizando tiras de madera contrachapada laboriosamente “envueltas” en diagonal en hasta cuatro capas, alrededor de moldes masculinos de hormigón en mitades “izquierda” y “derecha”, conocida como construcción Wickelrumpf (cuerpo envuelto)[4] – esto apareció por primera vez en el LFG Roland C.II de 1916, y más tarde sería licenciado a Pfalz Flugzeugwerke para sus cazas biplanos de la serie D.
En 1916, los cazas biplanos alemanes Albatros D.III tenían fuselajes semimonocoque con paneles de madera contrachapada de carga pegados a los largueros longitudinales y a los mamparos.
