¿Por qué vuelan los aviones y helicópteros?
Son más pesados que el aire y sin embargo vuelan. A qué se debe? Aquí veremos las leyes básicas de la aerodinámica que posibilitan el vuelo tanto a aeronaves pequeñas como a un Jumbo que puede llegar a pesar hasta 350 toneladas a la hora del despegue.
Para que un objeto permanezca en vuelo, simplemente la fuerza vertical que lo eleve tendrá que ser igual o mayor que la fuerza de su peso.
Cómo se crea esa fuerza vertical que sostendrá al avión? El ala tiene una forma de sección especial, el perfil alar, que al paso del aire crea la fuerza de sustentación. La curvatura de este perfil obliga al aire pasar a mayor velocidad por encima que por debajo causando una diferencia de presiones, más baja arriba que abajo, con lo cual el ala tenderá a subir.
Como hemos visto, la condición para que esto ocurra es que el aire pase a una cierta velocidad por el ala. Cuanto mayor la velocidad mayor la sustentación (dentro de unos límites físicos, claro está). Asi que será necesario impulsar el avión hacia delante con una fuerza de tracción, en contra de la resistencia al aire, para que el ala pueda crear la fuerza de sustentación necesaria para vencer el peso del avión y pueda elevarse. La fuerza de sustentación siempre será perpendicular al perfil alar.
Y esto en fondo es todo el secreto... Cuando la tracción, la resistencia al aire, la sustentación y el peso están en equilibrio, el avión volará a una velocidad y altura constante.
Como ya se mencionó más arriba, la velocidad con la que pasa el aire por el ala, influye la sustentación. A su vez, para que el avión se eleve, la sustentación deberá de ser mayor que el peso. Ahora se entiende que es importante que el avión sea lo más ligero posible. Asi la potencia de tracción podrá ser menor. Por otro lado, cuanto más aerodinámica sea la forma del avión, menos resistencia al aire tendrá y menos potencia se derrochará.
Y en un helicópero? Básicamente sucede lo mismo. La diferencia reside en que el paso del aire para crear sustentación no se consigue impulsando todo el aparato hacia delante, sino impulsando las alas circularmente. Es por esto que ya no se habla del ala, sino del rotor.
Y ahi también está la razón por la cual un helicóptero es capaz de elevarse verticalmente sin necesidad de una pista de despegue para ganar velocidad previamente. Ahora se puede pensar que un helicópero es mucho más simple que un avión, sin embargo, la complejidad surge a la hora de controlar el vuelo. Aqui es donde hay grandes diferencias entre los aviones y los helicópteros.
Conceptos importantes
ATIS
El Servicio Automático de Información de Terminal (Automatic Terminal Information Service en inglés) o ATIS, es una emisión continua de información en áreas terminales congestionadas. El ATIS contiene información esencial como información meteorológica, qué pistas están operativas, aproximaciones disponibles y cualquier otra información que los pilotos puedan necesitar, como NOTAMs. Normalmente el piloto escucha el ATIS antes de contactar con el controlador local. La principal misión del ATIS es quitar carga de trabajo a los controladores.
Apoyo aéreo cercano
En táctica militar, el apoyo aéreo cercano (en inglés: Close Air Support o CAS) se define como la acción de una aeronave contra objetivos hostiles cercanos a fuerzas amigas. Estas acciones implican una completa integración y comunicación entre las fuerzas terrestres y la ayuda aérea.
Si bien varias aeronaves puede realizar estas acciones, los helicópteros son la principal arma para estas tareas y están tan integrados en las unidades terrestres que en la mayoría de países los helicópteros son operados por el ejército de tierra y no por la fuerza aérea. Para ofrecer unas mejores características CAS se han desarrollado algunos aviones específicamente para esta tarea, siendo los ejemplos más claros los A-10 Thunderbolt, el FMA IA-58 Pucará y el Sujói Su-25.
Aterrizaje
El aterrizaje es la fase final de un vuelo, que se define como el proceso que realiza una aeronave que culmina con el contacto del aparato con la tierra; contacto que se perdió en el momento del despegue para efectuar el vuelo. Es considerada una fase crítica en el conjunto de éste.
Se pueden distinguir 3 tipos de aterrizajes:
- Los planeados: Son aquellos que se efectúan con todas las condiciones de seguridad y que se cumplen después de haber alcanzado el destino definido.
- Los no-planeados: Son aquellos que se efectúan porque se ha detectado una condición atmosférica, mecánica, política, etc, que hagan peligrar el avión y sus tripulantes, pasajeros, carga y encomienda; y
- los de emergencia: -también llamados aterrizajes forzosos- son aquellos que se efectúan en condiciones críticas de seguridad en una superficie apta o no apta, tras haberse dañado alguna parte importante del avión, perderse el control del mismo, encontrarse algo peligroso a bordo, tener alguna anomalía en cualquiera de los sistemas de control y de vuelo, presentarse un fenómeno inesperado que induzca a juzgar que no es seguro continuar en vuelo.
Combat Air Patrol
CAP (Combat Air Patrol - Patrulla aérea de combate) es una táctica de defensa aérea para proteger un área que consiste en mantener aparatos armados en el aire patrullando una zona para interceptar y destruir aviones hostiles antes de que pueda atacar la zona protegida. Esta área protegida puede ser un objetivo terrestre, una zona o grupo de combate (terrestres o marítimos).
La táctica clásica consiste en tener aviones caza volando según un patrón alrededor del objetivo a defender mientras buscan posibles atacantes. Los patrones de patrulla suelen incluir aviones en diferentes alturas para minimizar los espacios oscuros fuera de radar. En la medida de lo posible las misiones CAP son respaldadas por sistemas de vigilancia terrestres, de los propios navíos escoltados o incluso por aviones AWACS.
Fly-by-wire
Fly-by-wire, traducido literalmente del inglés como "vuelo por cable" es un sistema de control de las superficies de sustentación o de dirección de un avión, que se basa en el uso de servomotores que, mediante impulsos eléctricos activados por computadora, desplazan fluido hidráulico hasta aquéllas. Es éste último el que finalmente termina realizando los efectivos movimientos y ajustes necesarios en tiempo real. De esa manera indirecta se mueven las diferentes superficies de vuelo, como lo son el timón de dirección, el de profundidad (elevator), los alerones, los flaps, los slats o el freno aerodinámico.
Instrumentos de control (avión)
Los instrumentos de control de un avión, son una serie de indicadores, mediante los cuales el piloto mantiene control seguro de la aeronave en caso de no contar con referencia visual exterior(Vuelo Visual), y así poder desarrollar con ellos un Vuelo por Instrumentos.
Ellos son:
- Indicador de actitud
- Indicador de velocidad aerodinámica
- Indicador de rumbo
- Indicador de velocidad vertical
- Altímetro
- Coordinador de giro e inclinómetro
- Indicador de Potencia
Matrícula
La matrícula de una aeronave es una serie alfanumérica de caracteres que la identifica de forma unívoca, como las placas de un automóvil.
Pilotos de aviación
Un piloto de aviación es aquella persona cuya función es guiar aeronaves en vuelo. El término original era el de aviador, especialmente en Francia, de donde surgió el término avión. Normalmente se dividen en pilotos civiles y militares, si bien la permeabilidad entre ambas ramas profesionales ha sido tradicionalmente muy alta.
Piloto automático
Un piloto automático es un sistema mecánico, eléctrico o hidráulico usado para guiar un vehículo sin la ayuda de un ser humano. El término se usa mayoritariamente para aludir al de un avión, pero también existen para barcos.
Reabastecimiento en vuelo
El reabastecimiento en vuelo es un medio versátil para aumentar el alcance y la autonomía en vuelo de aviones militares. El reabastecimiento en vuelo es una operación cotidiana realizada por los aviones militares de las fuerzas aéreas de la OTAN y del resto del mundo. Las operaciones de AAR implican una proximidad entre el avión nodriza y el receptor. Se transfiere el combustible entre las nodrizas y receptores vía una manguera flexible y una cesta que contiene la válvula o una lanza rígida llamada 'boom'. Los países de la OTAN tienen una normativa común para este tipo de operaciones en la publicación ATP-56(A)
Supercrucero
Un avión supercrucero tiene la capacidad de volar a velocidades supersónicas sin utilizar postquemadores.
Los postquemadores, utilizados por la mayoría de aviones militares para volar a velocidades supersónicas, son muy ineficientes comparados con los motores de propulsión a chorro convencionales. En general, cualquier avión que pueda volar en modo supercrucero tendrá un mejor rendimiento a velocidades supersónicas que uno que utilice postquemadores. Además, al necesitar menos combustible, un avión con capacidad de supercrucero tendrá una mejor relación combustible/peso.
Todo tiempo
En aviación, todo tiempo se refiere a la capacidad de una aeronave para operar bajo cualquier circunstancia meteorológica, de día o de noche. El término generalmente se utiliza en aviones de combate.
Para poder realizar su misión en cualquier condición, el avión debe disponer de instrumentos que posibiliten a la tripulación volar bajo reglas de vuelo instrumental, es decir, sin ninguna referencia visual externa. Además, los misiles, bombas y sistemas han de estar preparados para utilizarse en condiciones meteorológicas adversas.
Los cazas y bombarderos modernos disponen de esta capacidad. Ejemplos pueden ser el F-16 Fighting Falcon o el Eurofighter Typhoon
Velocidad supersónica
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Una velocidad es supersónica cuando es mayor que la velocidad del sonido, es decir, mayor que 1.225 km/h al nivel del mar. Muchos aviones de combate son supersónicos. Las velocidades mayores a 5 veces la velocidad del sonido son algunas veces llamadas hipersónicas.
Rompiendo la barrera del sonido
2. Mach 1
3. Supersónico
4. Onda de choque
En aerodinámica, la barrera del sonido usualmente se refiere al punto en el cual un objeto (aeronave) se mueve desde una velocidad transónica a supersónica. Fue un término aeronáutico comenzado a usar durante la segunda guerra mundial cuando aeronaves comenzaron a encontrar los efectos de la compresibilidad, un efecto aerodinámico no conocido. Hacia los 1950s las aeronaves rutinariamente "rompían" la barrera del sonido.
