¿Te has preguntado alguna vez cómo vuelan los aviones? Es una interrogante muy frecuente. Probablemente, has quedado impresionado cada vez que observas pasar uno de estos inmensos vehículos en el cielo. Solo imagina, qué pensarían nuestros antepasados, aquellos que hacían vida por allá en el año 1800, al ver un imponente aparato desplazándose en medio de las nubes.
Conocer su mecanismo te resultará interesante. A continuación, te proporcionamos todos los aspectos que rigen en el funcionamiento de las aeronaves.
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La historia lo dice todo
Para entender cómo vuelan los aviones, es necesario conocer sus precedentes. En los años 1900, los hermanos Wright se dieron la tarea de construir un transporte que despegara. Los primeros planeadores trataron de demostrar la funcionalidad de los ascensores agregados en las alas para controlar la elevación y caída.
Tres años después, el día 17 de diciembre, en un pueblo de Estados Unidos, los hermanos consolidaron su sueño. Para ello, realizaron experimentos por cuatro años continuos y al fin pudieron realizar un vuelo por apenas 12 segundos. El avión usado se conocía como Wright Flyer, recorrió 36 metros, pero solamente logró elevarse muy poco. A pesar de todo esto, es un hecho reconocido en el tiempo, ya que fue la primera vez que un ser humano pudo volar.
Para hacer que el aparato vuele es necesario que la potencia del eje vertical sea mayor que el peso del avión. En el momento que se lleva a cabo la elevación, se generan turbulencias de aire en las alas, lo que provoca que la aeronave se nivele.
La fuerzas de la física
Si quieres conocer con veracidad cómo vuelan los aviones tendrás que centrarte un poco en la física. Específicamente, se trata de cuatro tipos de fuerzas que son aplicadas a las alas del aparato. Dichos elementos, son necesarios para permitir que la aeronave recorra el cielo sin caer al vacío. A continuación se detalla cuáles son estas potencias:
Resistencia
Se trata de la tenacidad producida en el avance de una aeronave por el aire. Asimismo, se conoce como la fuerza aplicada de manera reversa. La cual, es proporcional a los movimientos generados a medio plazo por el aparato. Por otra parte, el rozamiento que se produce durante el vuelo también provoca que disminuya la velocidad en el trayecto.
Empuje
Se refiere a la fuerza reactiva que se origina cuando determinado objeto expulsa o acelera en una dirección. Al suceder esto, se origina un impulso que permite que sea equilibrada la resistencia del aire. Como por ejemplo, sucede en el instante en que el motor de un avión descarga cierta cantidad de gas para provocar el avance.
Peso
Es el que proviene de la fuerza producida por la gravedad de la Tierra dirigida hacia la aeronave. Para tener el equilibro del peso, en la parte trasera del avión, es necesario implementar estabilizadores verticales y horizontales. Estos son los que permitirán que el aparato regrese a su estado de inicio después de presentarse una perturbación.
Sustentación
Sucede en el momento en que un avión se desplaza a través del mismo, produciendo una potencia aerodinámica perpendicular. Lo que hace que esto suceda son las alas de la aeronave y el ángulo de ataque. En ese sentido, se trata de la fuerza requerida para inclinar y formar el perfil del ala con relación a la dirección del aire.
Las alas Vs la fuerza de sustentación
La fuerza de sustentación es la que se encarga de que el avión despegue del suelo. Para que entiendas de una manera más sencilla, cuando el coche esté avanzando prueba a sacar la mano por la ventanilla. Con ello, evidenciarás que mientras más rápido corra el automóvil, más sencillo será mantener la mano suspendida en el aire.
En el caso de las alas de un avión, la velocidad debe ser potenciada en el momento de cruzar. De esta manera, se alcanzará que la fuerza de sustentación también sea elevada y el aparato pueda despegar. Por ello, las pistas de vuelo siempre cuentan con extensos metros de distancias que permiten alcanzar la velocidad requerida.
Si volvemos nuevamente al ejemplo anterior, puedes notar que al inclinar la mano se ejercerá fuerza sobre la misma. Esto quiere decir que, el ángulo de ataque de las alas, contribuye en el aumento de la fuerza de sustentación. Dicha inclinación puede ser variante, y esto se obtiene bajando o subiendo el morro del aparato. Para ello, los expertos adaptaron en su cola unas superficies especiales de control.
¿Quieres saber cómo vuelan los aviones? Conoce el poder de sus motores
Para terminar de entender cómo vuelan los aviones, lo principal es estar al tanto de la funcionalidad de sus motores. La importancia del motor es lograr que la velocidad relacionada con el aire permita que el aparato se empuje hacia adelante. Hoy en día, existe un número muy alto de aviones destinados al comercio, los cuales, están preparados para soportar constantes vuelos. Por ello, se equipan con motores a reacción que puedan realizar los tiempos esenciales como combustión, compresión, escape y expansión.
Para explicar un poco el proceso ocurrido: el aire entra por el motor elevando la presión para alcanzar la compresión. Seguidamente, llega hasta la cámara de combustión, y allí se inyecta el combustible junto al aire que se encuentra comprimido. Todo este proceso incrementa de manera significativa, la temperatura de aire y la presión.
Después de esto, el flujo de gases pasa por las turbinas y produce que se accionen ciertos elementos del motor. Posteriormente, llega al escape para ser expulsado inmediatamente al exterior a una gran velocidad. Toda esta técnica produce la fuerza que requiere el avión para ponerse en marcha rápidamente.
Consumo de energía de los aviones
Después de ya tener conocimiento de cómo vuelan los aviones es importante que también te informes sobre qué tanta energía requieren. Los motores actuales solo emplean la cantidad de aire necesario para obtener la energía que produce la comprensión. De esta manera, se garantiza que conseguirán la fuerza de empuje requerida, a costos mucho más bajos.
En el momento que fallan los motores, bien sea eléctricos, despresurización u otro, no provocaría que las alas dejasen de funcionar. Por ende, el avión se puede mantener en el aire, producto de la sustentación. En el caso de que el aparato en pleno vuelo quede sin motores, este no caería en picada. Debido a que, el mismo planeará en su caída con la ayuda del aire que se encuentra debajo de él.
