Curiosidades Científicas 


¿Por qué no se caen los aviones?

En ocasiones hay personas que, ante la inevitable situación de tener que subir a bordo de una de esas “máquinas voladoras”, se plantean cosas sobre su funcionamiento. Unos piensan que el avión vuela gracias a los motores y otros adjudican dicha virtud a las alas —o los “planos”, como se suelen conocer en aeronáutica—, con mayor o menor acierto.

La sustentación, que es el nombre del fenómeno físico producido en torno a las alas y que permite que el avión se mantenga en el aire sin caer, es algo que cualquier niño presa de la curiosidad ha experimentado alguna vez. Probablemente haya sucedido al viajar en coche con la ventanilla abierta y sacar la mano para hacerla “flotar” en el flujo de aire que pasa junto al coche en movimiento. Por simple que parezca, esta es la base del fenómeno físico que ha hecho posible la existencia de una industria que en 2006 facturaba unos 450.000 millones de dólares (Fuente: International Air Transport Association).

Flujo laminar sobre el extradós y bajo el intradós.

Entrando en un plano más físico, para que se genere sustentación se requiere de la existencia de un flujo de aire (o fluido) sobre la superficie que la produce. Si pensamos en el ala de un avión que se mueve hacia delante, vemos claramente que existe un flujo de aire que es “cortado” en dos por dicho plano, creando lo que se conoce como “flujo laminar”. Debido a la forma de perfil que posee el ala, garantiza que el aire que fluye por su parte superior (el extradós) lo haga a una velocidad superior a la del aire que fluye por la parte inferior (el intradós). Esto crea una diferencia entre la presión alta existente bajo el intradós y la baja sobre el extradós, apareciendo una fuerza de succión en el extradós en sentido perpendicular al del flujo de aire, es decir, “hacia arriba”. Esto es lo que se conoce como efecto Venturi. Dicha succión supone, aproximadamente, dos tercios de la fuerza de sustentación total. El porcentaje restante se produce en el intradós con el empuje del aire que circula bajo el mismo. Los factores que determinarán la cantidad de sustentación producida por un plano son (obviando coeficientes técnicos):

–       La densidad del aire (o fluido).

–       La velocidad.

–       La superficie alar (los “metros cuadrados de ala”).

Por tanto, al requerir velocidad, podríamos decir que los motores son también importantes, ya que son los que nos la proporcionan. Sin embargo, no debemos obviar que un avión sin motores puede volar… pero sin alas no.

Esta fuerza es la misma que permite a un barco velero navegar, ya que las velas de la embarcación funcionan como alas en posición vertical. De la misma forma, las palas de los helicópteros tienen un perfil parecido al de las alas de los aviones de forma que, al rotar rápidamente, adquieren velocidad y generan sustentación. También se aprovecha este fenómeno en vehículos de competición terrestre como los de Fórmula 1, a través de alerones, con la intención inversa: empujar el coche hacia el suelo para que no salga “volando”.

Más información| Manual de vuelo
Imagen| Perfil alar
Vídeo| YouTube: Túnel de viento
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