¿Cómo funciona las alas de un avión? Explicación con imágenes

¿Quién de nosotros no se ha cuestionado esto al menos una vez? "¿Cómo se desplazan los aviones?". Vamos a comenzar mencionando que las fuerzas involucradas son variadas y todas en conjunto contribuyen a elevar una aeronave del suelo para que despegue. En este escrito deseamos enfocarnos en un fenómeno físico específico, en nuestra opinión sumamente cautivador, que posibilita que las aletas generen una fuerza capaz de impulsar la aeronave hacia arriba: el levantamiento.

una aeronave despegando
en la imagen: una aeronave despegando

¿Por qué se desplazan los aviones?

Resumiendo las fuerzas presentes son el Peso (W), la Resistencia (D), el empuje (T) y la Elevación aerodinámica (L). Esta última, ascensor, es la fuerza que empuja la aeronave hacia arriba contrarrestando su peso y superando la fuerza de la gravedad.

Las 4 fuerzas presentes que permiten que una aeronave vuele
en la imagen: Las 4 fuerzas presentes que permiten que una aeronave vuele

Al empezar a avanzar la aeronave, el flujo de aire alcanza el ala. siguiendo su diseño. Cuando este flujo alcanza cierta velocidad, facilita que la aeronave se eleve del suelo y luego se desplace por el aire. Para generar esta energía aerodinámica, la aeronave debe estar equipada con aletas que tengan una estructura específica: si se corta un ala a la mitad, se apreciará que posee una configuración de gota, denominada perfil aerodinámico. El ala se divide en parte inferior llamada estómago, y en la superior llamada dorso, siendo esta última de forma curva. El inicio del ala se conoce como Borde de ataque y el extremo borde de salida.

¿Cómo trabaja el ascensor?

Para lograr su función, el ala debe ser ubicada en una posición ligeramente inclinada, favoreciendo la producción de levitación. Este fenómeno es originado por variación en la densidad del aire alrededor del perfil aerodinámico. Tomemos un ejemplo excesivamente simplificado e imaginemos las partículas de aire como esferas.

Las dos corrientes de aire que generan el efecto de levitación
en la imagen: Las dos corrientes de aire que generan el efecto de levitación

Como se observa en la ilustración a la izquierda, el perfil aerodinámico genera dos flujos de aire. El flujo de aire en la parte superior es menos denso, mientras que en la inferior es más denso: esto implica que en la parte superior habrá menor cantidad de esferas de aire, y en la inferior habrá mayor cantidad. Usando el ejemplo de las esferas tendríamos algunas arriba y muchas abajo. El desenlace es una diferencia de presión, es decir, que encima del ala habrá una presión baja y debajo del ala habrá una presión alta. La disparidad de presiones entre los dos lados genera un efecto de atracción hacia arriba, permitiendo la elevación del ala y, por ende, de toda la aeronave. A partir de esto, se puede deducir que aumentar el área del ala de una aeronave puede generar mayor levitación, y eso es precisamente lo que suele ser habitualmente.ocurrir previo a la partida. El ala no está conformada por una única parte, sino por múltiples componentes móviles, entre los cuales los principales son la reborde Y cinta.

Sección del ala de un avión que muestra los listones y los flaps
en la fotografía: Sección del ala de un avión que muestra los listones y los flaps

Los dispositivos de borde de ataque se encuentran en el margen frontal del ala; los dispositivos de borde de fuga están en la parte posterior del ala. Al expandirse, el ala, con una extensión mayor, puede crear una diferencia de presión más notable, facilitando la fase de despegue. Todo esto ocurre mientras la aeronave recibe un impulso hacia adelante, y para dicho desplazamiento existen los motores. Se pueden encontrar diversas variedades, aunque su propósito siempre es idéntico: impulsar la aeronave hacia adelante.

Fuerza de sostenimiento y carga aerodinámica

La ley física de sustentación resulta verdaderamente cautivadora y no se limita exclusivamente a los aviones: la encontramos en turbinas eólicas para generar electricidad, en veleros y en vehículos de Fórmula 1. Un pequeño inciso: los alerones que se observan en los vehículos se emplean para generar presión aerodinámica, es una fuerza que empuja hacia abajo el vehículo para mantenerlo adherido al suelo.

Índice
  1. ¿Por qué se desplazan los aviones?
  2. ¿Cómo trabaja el ascensor?
  3. Fuerza de sostenimiento y carga aerodinámica

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