FUNDAMENTOS DEL VUELO

Vuelo del avión  

Es difícil de interpretar y explicar, pero a su vez implica un avance muy importante para el diario vivir, defensa aeroespacial, transporte, salvamento, etc. Es así que el vuelo propiamente tal se interpreta como el efecto físico que se ve con respecto a un cuerpo u objeto al ser su normal igual a cero. Uno de los componentes que intervienen en la elevación de un aeroplano, llamamos a este concepto sustentación. Este termino hace referencia a un teorema que posee directa relación con el efecto de bernoulli este consiste en un principio básico del comportamiento de fluidos. En efecto lo anterior sugiere que producto de una diferencia de presiones en un perfil alar del avión o aeroplano, debe cumplirse lo siguiente:

1. Producto del paso o corte del movimiento de la corriente de aire relativa a un perfil alar su velocidad es igual y en sentido opuesto a la velocidad de la aeronave. Es por ello que al pasar el fluido por un estrechamiento las partículas aumentan su velocidad.
2. Las alas están diseñadas para que obliguen al viento a fluir con mayor velocidad sobre la superficie superior que sobre la superficie inferior, por lo que la presión sobre esta última es mayor que sobre la superior.

Esto hace un fiel reflejo a la fuerza aerodinámica generada cuando una corriente de aire fluye sobre y por debajo de un perfil. El punto donde este se divide se le designa “punto de impacto”. La fuerza aerodinámica es la resultante de dos fuerzas que desempeñan un rol importante y estas son: sustentación y resistencia al avance.
 

Las alas y el diseño

El ala es el principal componente de un avión, su principal función es asegurar la sustentación, que compensa al peso. Esto hace que el avión pueda mantener un vuelo estable. Pero al ser una estructura bastante grande, la evolución tecnológica de los aviones ha hecho que adquiera una serie de nuevas funciones aparte de mantener el vuelo. El ala es diseñada basándose en criterios de actuaciones en vuelo, es decir la velocidad de diseño, el coeficiente del planeo, la carga útil, la maniobrabilidad del avión, todo ello implica consideraciones de diseño estructural y finalmente factores de diseño global del avión. Las principales funciones son:

- Dar sustentación y mantener el vuelo compensando el peso del avión.
-Proveer de controlabilidad al avión en vuelo.
-Asegurar la capacidad de despegue y aterrixaje del avión, cosa que suele realizar ayudándose de los dispositivos hipersustentadores.
-En aquellos aviones con motores en ala es la encargada de sujetar el o los motores y transmitir su empuje al avión completo.
-Alojar el combustible.
-Luces y señalización.
-Soporte de armamento.
-Soporte de tanques de combustible externos.
-Alojamiento del tren de aterrizaje.
-Soporte para salida de emergencia, al estar muchas salidas de emergencia localizadas al lado del ala, el ala debe ser capaz de aguantar en un momento de evacuación a los pasajeros sobre ella.
 

Tipos de propulsion

-Un motor aeronáutico o motor de aviación es aquel que se utiliza para la propulsion de aeronaves mediante la generación de una fuerza de empuje.
Existen distintos tipos de motores de aviación aunque se dividen en dos clases básicas: motores recíprocos y de reacción. Recientemente y gracias al desarrollo de la NASA y otras entidades, se ha comenzado también la producción de motores eléctricos para aeronaves que funcionen con energía solar fotovoltaica.

-Un motor de reacción, es un tipo de motor que descarga un chorro de fluido a gran velocidad para generar un empuje de acuerdo a las leyes de Newton. Esta definición generalizada del motor de reacción incluye turborreactores, turbofanes, cohetes, estatorreactores y motores de agua, pero, en su uso común, el término se refiere generalmente a una turbina de gas utilizada para producir un chorro de gases para propósitos de propulsión. Y en los motores a reaccion se dividen en:

• El turborreactor el ciclo de trabajo de este tipo de motores es el de Brayton, es similar al del motor recíproco por contar con la misma disposición de los tiempos de trabajo. Un turborreactor consiste en una entrada de aire, un compresor de aire, una cámara de combustión, una turbina de gas  y una tobera. El aire entra comprimido en la cámara, se calienta y expande por la combustión del combustible y entonces es expulsado a través de la turbina hacia la tobera siendo acelerado a altas velocidades para proporcionar la propulsión.
•  Los motores de aviación tipo turbofán son una generación de motores a reaccion que reemplazó a los turborreactores. Estos son caracterizados por disponer de un ventilador o fan en la parte frontal del motor, el aire entrante se divide en dos caminos: flujo de aire primario y flujo secundario o flujo derivado. El flujo primario penetra al núcleo del motor y el flujo secundario se deriva a un conducto anular exterior y concéntrico con el núcleo.
• El tipo de motor denominado turbohélice tiene montada delante del reactor una hélice propulsada por una segunda turbina, llamada turbina libre, o por etapas adicionales de la turbina que mueve el compresor. 

 -Un motor cohete es un motor de combustión interna que genera empuje mediante la expulsión a la atmósfera de gases que provienen de la cámara de combustión. Los motores cohete incorporan tanto el combustible, que suele ser queroseno o hidrógeno líquido, como el comburente. El motor cohete es el motor más potente conocido y su relación peso/potencia lo convierte en el motor ideal para ser usado en naves espaciales.

DISTINTOS APARATOS VOLADORES

Helicóptero
Un helicóptero es una aeronave que es sustentada y propulsada por uno o más rotores horizontales, cada uno formado por dos o más palas. Los helicópteros están clasificados como aeronaves de alas giratorias, para distinguirlos de las aeronaves de ala fija, porque los helicópteros crean sustentación con las palas que rotan alrededor de un eje vertical. La idea del helicóptero es muy anterior a la del autogiro, sin embargo, los primeros helicópteros pagaron patente y derechos de utilización del rotor articulado. También se tomaron ideas del genio italiano Leonardo da Vinci, pero el inventor del primer helicóptero pilotado y motorizado fue el eslovaco Jan Bahyl. El primer aparato controlable totalmente en vuelo y producido en cadena fue fabricado por Igor Sikorsky en 1942.Cerca del año 400 A. C., los chinos diseñaron un «trompo volador», juguete que consistía en un palo con una hélice acoplada a un extremo que, al girar entre las manos, se elevaba a la vez que giraba rápidamente; sería el primer antecedente del fundamento del helicóptero.



Ala delta
El ala delta es un mecanismo construido para planear y realizar vuelos sin motor. El despegue y aterrizaje se efectúan a baja velocidad. El ala delta se sirve de una superficie de tela muy amplia, con forma de delta, y parte de lugares elevados para planear. Este deporte se basa en el aprovechamiento de corrientes ascendentes de aire o termales que con un ala delta. Aprovechando las corrientes de aire ascendentes, el piloto puede mantenerse en vuelo durante largos periodos y realizar acrobacias.El ala delta se compone de una vela sustentada en una estructura de aluminio en cuyo centro va suspendido el piloto por medio de un arnés.



Planeador
Un velero planeador o planeador, es un aerodino (una aeronave más pesada que el aire), de notable superficie alar, sin motor. Sus fuerzas de sustentación y traslación provienen únicamente de la resultante general aerodinámica, al igual que las de los demás planeadores como parapentes y alas delta. Compartiendo con ellos la práctica del vuelo libre, este tipo de aeronaves se emplea en el deporte del vuelo a vela (o volovelismo), aunque también ha sido usado para otros propósitos como militares o de investigación.



Globo aerostático

Un globo aerostático¹ es una aeronave aerostática no propulsada que se sirve del principio de los fluidos de Arquímedes para volar, entendiendo el aire como un fluido. Siempre están compuestos por una bolsa que encierra una masa de gas más ligero que el aire y de ahí que se conozcan popularmente como globo. En la parte inferior de esta bolsa puede ir una estructura sólida llamada barquilla o se le puede "atar" cualquier tipo de cuerpo. Como no tienen ningún tipo de propulsor, los globos aerostáticos se dejan llevar por las corrientes de aire, aunque sí hay algunos tipos que pueden controlar su elevación.

Avión

Avión, también llamado aeroplano, es un aerodino de alafija, o aeronave con mayor densidad que el aire, provisto de alas y un espacio de carga capaz de volar, impulsado por uno o más motores. Los aeroplanos incluyen a los monoplanos, biplanos y triplanos. Los aeroplanos sin motor se han mantenido desde los inicios de la aviación para aviación deportiva y en la segunda guerra mundial para transporte de tropas, se llaman planeadores o veleros. Es un aerodino propulsado por motor, que debe su sustentación en vuelo principalmente a reacciones aerodinámicas ejercidas sobre superficies que permanecen fijas en determinadas condiciones de vuelo.

Paracaídas

El paracaídas es un artefacto diseñado para frenar las caídas mediante la resistencia generada por él mismo al atravesar el aire, logrando una velocidad de caída segura y prácticamente constante. Existe también otro tipo de paracaídas destinado a crear una desaceleración al cuerpo al que están sujetos. Se utilizan mayoritariamente en algunas aeronaves que poseen una velocidad de aterrizaje muy elevada, en donde la pista no ofrece la suficiente superficie para que el vehículo se detenga de manera convencional. También es utilizado en ciertos artefactos experimentales o en los famosos dragsters de carreras.