Aviones (I) – ¿Cómo vuelan?

Este es el primero de una serie de artículos en los que intentaré adentrarme muy por encima y de la forma más sencilla posible en el funcionamiento de un avión acutal.

¿Porqué vuelan los aviones?

Antes de nada hemos de revisar las leyes de Newton:

Un objeto en reposo permanece en reposo o movimiento tenderá a permanecer en reposo o en movimiento (a velocidad constante) siempre que no se aplique ninguna fuerza sobre él.

La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa.

Si dos cuerpos interactúan, la fuerza ejercida por el cuerpo B sobre el cuerpo A es igual y de sentido opuesto a la fuerza ejercida sobre el cuerpo B por el A.

Si tenemos en cuenta la primera y tercera ley de Newton, podremos observar que para que el avión produzca una fuerza de sustentación que le permita mantenerse en el aire, éste habrá de tratar el aire de tal modo que la reacción producida después de dicha acción llevada a cabo por el avión lo eleve o mantenga en el aire.

Ahora si nos guiamos por la lógica y tenemos en cuenta que el únio elemento con el que puede interactuar el avión mientras está en vuelo es el aire, llegamos a la conclusión de que para mantener el avión suspendido, habremos de dirigir tanta cantidad de aire como sea necesaria hacia abajo, de tal modo que se genere una fuerza (reaacción) en sentido ascendente sobre el avión.

Si seguimos con este razonamiento llegamos a la conclusión de que el ala del avión es la que hace todo el trabajo (nada nuevo ¿verdad?), pero para hacer esto, ésta ha de ser ligeramente curvada la forma del ala por su parte superior y con un borde de ataque más curvado y ancho que el de salida. Esto es así para permitir que se produzcan unas bajas presiones en la parte superior del ala y unas altas presiones en la parte inferior. Este fenómeno se produce gracias a la mecánica de fluidos, ya que según ésta, todo fluido (viscoso), como el agua o el aire, que se pone en contacto con una superficie (en este caso curva), tenderá a seguir la curva de la superficie con la que está en contacto, este fenómeno se denomina Coanda.

Además de permitir la generación de bajas y altas presiones que mantienen el avión en vuelo, el efecto Coanda, nos permite «jugar» con los flujos de aire y dirigirlos en una u otra dirección permitiendo así a su vez girar el avión sobre su eje central.

Si queréis ver más explicaciones y gráfico, podéis dirigios a la página web de inta.