Si las aeronaves, que son más pesadas que el aire, pueden volar es porque tienen alas. Éstas crean un plano aerodinámico que genera una fuerza hacia arriba llamada "principio de sustentación" capaz de vencer su peso. Este fenómeno se origina por una diferencia de presiones entre la parte superior e inferior del ala que propicia su forma especial al moverse.
El corte transversal del ala de un avión muestra una parte superior curva, mientras la inferior es recta. Al cortar rápidamente el aire con este tipo de estructura (para ello ha de ser fuertemente impulsada), se produce un empuje hacia arriba que hace "flotar" el avión. La forma del ala, al moverse, provoca el efecto de la sustentación. Y cuanto más rápido se empuja el avión, más se sustenta.
Cuatro fuerzas hacen posible que un avión pueda volar. La primera parte del propio peso del aparato, que lo atrae hacia el suelo por efecto de la gravedad. Otra es la sustentación del avión, que se origina debido a la forma aerodinámica de las alas al deslizarse sobre el aire. La tercera proviene del empuje que producen los motores, que hace que el avión pueda moverse por el aire. Por último, influye en su trayectoria la resistencia al avance, que es la fuerza que se opone al movimiento.
Condiciones de vuelo
Pero, para que un avión pueda volar, la fuerza de sustentación ha de ser superior a la ejercida por el peso del avión. Al mismo tiempo, el empuje que proporcionan los motores también debe ser mayor que la resistencia del aire.
El principio de sustentación que ayuda a comprender este fenómeno fue enunciado por el matemático Daniel Bernoulli. Este complejo teorema explica de una forma no desacertada que cuando un fluido –en este caso la masa de aire que existe dentro de la atmósfera terrestre- circula alrededor de un objeto, la presión ejercida oblicuamente sobre el objeto por el fluido aumenta a medida que la velocidad de la corriente crece. Colocando una hoja de papel sobre la una regla se puede observar la sustentación. Si se pone la regla a la altura de la boca y se sopla sobre el papel, éste se elevará por efecto de la sustentación.
En un avión ordinario, las alas, que suelen ser arqueadas en la parte superior y casi lisas por debajo, son levantadas por el aire que pasa. Y a la vez que las alas se levantan también lo hace el fuselaje. Una manera primigenia de conseguir que el aparato se mueva más rápido es que una hélice corte el aire arrojándolo hacia atrás.
Para despegar es preciso que se mueva el avión hacia adelante a lo largo de una pista el tiempo suficiente y lo bastante rápido para desarrollar una presión de aire en las alas llamada de elevación o fuerza ascensional, que logra que el avión ascienda. Se requiere la energía necesaria de los motores para superar la fuerza del aire que se desliza alrededor del avión.
Pequeñas grandes secciones
Todos los aviones están compuestos de un fuselaje, alas, cola y varias superficies movibles para el control del vuelo. Simplemente con esos elementos un planeador puede volar y aterrizar sin que ningún motor lo impulse. No obstante, este tipo de avión también necesita para iniciar el vuelo un impulso inicial, que puede ser proporcionado, por ejemplo, por un automóvil que lo arrastre con un cable por la pista.
Precisamente son las pequeñas partes y secciones móviles del avión las responsables del verdadero control del vuelo. Ente las más importantes se encuentran los alerones, colocados en los bordes de las alas y en las superficies horizontal y vertical de la cola. Estos últimos constituyen el timón de altura y el timón de dirección.
La cabina posee una palanca de mando e instrumentos de gobierno del timón de dirección, así como un volante de dirección para los giros. No hay que olvidar otros detalles, entre ellos las ruedas, imprescindibles para despegar y tomar tierra. Existen también aviones provistos de flotadores que les permiten aterrizar y despegar sobre el agua, o con patines, para hacer lo propio en superficies nevadas.
En los aviones comerciales normalmente es un motor de propulsión a chorro, a retropropulsión o jet, también llamado turborreactor, el que impulsa al avión arrojando materia hacia atrás. La propulsión se obtiene exclusivamente por el chorro de escape de los gases quemados, expulsados en sentido contrario a la marcha. Así, el carburante de aviación, después de pasar por la turbina, sale a gran velocidad por la tobera de escape proporcionando a la aeronave la energía que precisa para la navegación.
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