Qué saber sobre los aviones
Airbus y Boeing son las fabricantes de aviones comerciales de más de 100 pasajeros más importantes del mundo.
Boeing 737
El Boeing 737 es el avión para transporte de pasajeros más producido y popular de la historia y el "buque insignia" de Boeing con más de 5.000 unidades vendidas. El avión del mismo segmento que el 737 de la compañía Airbus es el Airbus A320. Multitud de aerolíneas operan con este avión. De todas formas la mayoría de aerolíneas disponen de varios aviones en su flota. Como ejemplo podemos citar a Iberia que disponía en 2006 de 13 tipos de aviones.
Airbus A-320
En concreto el Airbus A-320 tiene un precio de más de 1000 millones de dólares segun el pedido, mide más de 37 metros de largo, tiene una envergadura de más de 33 m.y un peso de cerca de 40 toneladas (*).
¿Por qué vuelan los aviones?
La pregunta que subyace a estas espectaculares cifras es: ¿como semejante "monstruo" puede volar?
La respuesta no es sencilla, no sólo para el lector poco versado en temas de aeronáutica sino tampoco para los expertos. Se suelen dar tres explicaciones:
- Explicación basada en el Principio de Bernouilli:
La explicación clásica expuesta en las escuelas, universidades y tratados de aeronáutica se basan en el efecto Bernouilli y en el principio del tránsito en tiempo equivalente. Trataré de explicarlo:
El principio del tránsito en tiempo equivalente dice que cuando el aire choca contra el ala del avión, una parte del aire va por arriba y otra por abajo y llegan a la vez a la parte final del ala. Para llegar al mismo tiempo la parte de aire que va por encima del ala tiene que ir más rápido ya que recorre más camino (por el diseño del ala) y por tanto no ejerce tanta presión sobre el ala. La parte de aire que circula por debajo va más lenta ejerce mayor presión hacia arriba Esto hace que el ala suba. Algo así:
El problema de esta teoría es que parte de una premisa equivocada. El principio del tránsito en tiempo equivalente se ha demostrado que es falso. El aire nunca llega a reencontrarse al final del ala. Esta explicación es sencilla y por eso prevaleció tanto tiempo, sin embargo no aclara todos los fenómenos de la llamada sustentación del ala. Por ejemplo si solo tenemos en cuenta el efecto Bernouilli ningún avión podría volar en invertido, sin embargo, los cazas militares y los aviones de acrobacias lo hacen sin problemas
2. Explicación basada en la Tercera Ley de Newton:
Me parece la más sencilla de entender. el aire rebota en la parte de abajo del ala empujando el ala hacia arriba. Se ve muy claramente cuando sacamos la mano por la ventanilla de un coche y la inclinamos ligeramente desde una posición horizontal... el aire nos empuja la mano hacia arriba.
Esta teoría aunque no es errónea tampoco explica todos los fenómenos de la sustentación. La razón es que no tiene en cuenta la parte de arriba del ala. Según esta teoría no importaría que forma adoptase la parte de arriba del ala, sin embargo, es un factor esencial para conseguir la elevación del avión.
3. Explicación unificada
Las dos teorías sobre por qué vuelan los aviones anteriores son las más conocidas y las prefeeridas por los pilotos porque explican muchos de los fenómenos que se producen en las alas, sin embargo presentan importantes deficiencias. La realidad es mucho más compleja porque intervienen muchos conceptos físicos en el proceso. Son los siguientes:
- Presión estática y dinámica.
- Hipótesis del fluido como medio continuo.
- Principios de conservación de la energía
- Leyes de Newton
- Eferto de Bernouilli
- Efecto Coanda
- Efecto Venturi
La explicación unificada que aclara todos los fenómenos de la sustentación de los aviones es un enigma sólo al alcance de expertos en la materia.
He de reconocer que cuando empecé este post no creía que el tema de por qué vuelan los aviones era tan complejo. En todo caso me parece apasionante. Para no aburrir a mis exigentes lectores dejaré algunos conceptos esenciales que deseaba tratar sobre los aviones para un segundo post.
En esta extraordinaria infografía podrás ver cómo vuelan los aviones y conocerás conceptos que están desgraciadamente tan de moda (por el accidente de Barajas) como flaps, alerones o aerofrenos.
Fuentes:
Una descripción física de la sustentación de David Anderson (Físico del Fermi National Accelerator Laboratory USA) & Scott Eberhardt (Associate Profesor in Aeronautics and Astronautics de la University of Washington USA)
¿Por qué vuelan un avión? de Juan Manuel Suay Belenguer (Ingeniero Superior Indistrial)
asifunciona.com, Wikipedia, etc.
(*) Las especificaciones técnicas del Airbus A-320 dependen del modelo de que se trate
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