Anteriormente hablamos de las razones físicas por las que un avión puede alzar vuelo y hoy nos centraremos en el perfil alar y sus características.
Post escritor por: Juan Matheus
En la primera entrega de ¿por qué vuelan los aviones? vimos los conceptos básicos e introdujimos el concepto del perfil alar o airfoil. Se habrán preguntado qué son y para que sirven todas las partes móviles o no que se ven en el ala y vamos a ir analizando cada una de ellas. Es importante también notar que en las alas es donde se guarda el combustible que usa el avión para cumplir su trayecto y en casi todos los casos de aviones comerciales, también alojan a los motores que propulsan la aeronave. Esto quiere decir que su función va más allá de las condiciones aerodinámicas que la hacen responsable de levantar el vuelo.
Perfil alar
Empezamos con el perfil alar en sí o el cuerpo del ala. Si uno hace un corte y obtiene una sección podrá observar que la forma del ala responde a la forma básica de airfoil que ya hemos visto. Su objetivo es crear un diferencial de presión que provoca una fuerza que empuja el avión hacia arriba conocida como sustentación. Recordemos que el airfoil crea una región con baja presión y mayor velocidad y una región con mayor presión y menor velocidad. Si replicamos el airfoil a lo largo del ala, unido por elementos estructurales, obtenemos el ala de un avión.
Si bien, la teoría nos dice que la forma del ala está diseñada para generar sustentación y empuje hacia arriba, durante las diferentes etapas del vuelo se necesita que el ala modifique su perfil y la trayectoria del aire a su alrededor para que la aeronave haga lo que queremos que haga. Esto es aterrizar, despegar, volar a nivel crucero o realizar virajes. Para lograrlo, el ala de un avión tiene componentes tanto móviles como fijos que hacen posible maniobrar el avión.
También vale la pena mencionar que distintos aviones ya sea comerciales o no tienen distintas configuraciones de ala. Un avión pequeño, para vuelos regionales, turbohélice y de 50 a 70 pasajeros como el ATR o el Dash Q tienen el ala ubicada en la parte superior. Esto obedece, entre otras cosas al tipo de servicio que prestan. Son ideales para pista corta, son menos largos y su altura al piso es menor. En su gran mayoría son de hélice aunque no siempre es el caso y eso hace que el radio de la hélice pueda levantar piedras a su camino que podrían entrar al motor de ubicarse el ala muy cerca al piso. Este problema puede presentarse con más frecuencia en pistas de tierra como las que existen en el oriente ecuatoriano.
Adicionalmente, el ala alta puede ayudar a una aeronave pequeña y ligera con la rigidez estructural necesaria para soportar vientos cruzados de mejor manera. Es común también en aviones deportivos ultraligeros ya que el combustible cae por gravedad y no requiere de bombas, simplificando mucho los sistemas y reduciendo peso así como en aviones que “aterrizan” en el agua.
No se pierdan las próximas entregas con más detalles de las diferentes partes del ala de un avión.
Gracias Vìctor , muy interesantes los datos sobre el perfil alar, para quienes nos dedicamos a la construcciòn de pequeños aeromodelos es de mucha importancia tomar en cuenta todos estos detalles para que el vuelo de estos pequeños aparatos sea lo mas estable posible , seguro y muy parecido al vuelo de un aviòn real. Saludos.
Creo que vale la pena aclarar que los perfiles de las alas generan una fuerza resultante hacia arriba llamada sustentación, gracias a su asimetría “curvatura”, un parámetro muy importante para generar mayor o menor sustentación. Ademas no siempre se tiene el mismo perfil a lo largo del ala, en algunos casos en la raíz del ala se coloca otro perfil diferente al de la punta del ala, por muchas razones que son otro tema de conversación. En conclusión un ala “elemento 3D”, es una sucesión infinita de perfiles aerodinámicos “elementos 2D”, que no siempre son los mismos a lo largo del ala.
Finalmente cuando se habla de ala alta se habla de mayor estabilidad, y cuando se habla de ala baja se habla de menor estabilidad-inestabilidad. Una aeronave cessna 172 por ejemplo, es una aeronave de ala alta y comúnmente se utiliza para instrucción de pilotos, por que? Porque la aeronave es mas estable, y el vuelo es más seguro para los pilotos. En cambio, una aeronave de ala baja, una aeronave de competición por ejemplo un extra 300, es una aeronave diseñada inestablemente, por que? Para que los pilotos de competición puedan realizar los giros bruscos que se necesita para las diferentes maniobras. Que involucra el ala alta o ala baja? La ubicación del centro de gravedad, otro tema de discusión. Saludos.
Excelente comentario Luis, gracias por tu aporte!