¿Cómo vuela un avión?

Observar un avión despegar o aterrizar es un milagro de la ingeniería, tan impresionante que jamás pasará inadvertido, una hazaña que de inmediato nos obliga a cuestionarnos cómo es que una máquina tan pesada puede abandonar la superficie, mantenerse en el aire y regresar a tierra firme, con toda naturalidad, sin embargo, requiere la interacción de una serie de fuerzas, tanto en el plano horizontal como en el plano vertical. 

El ejemplo más sencillo para entender este fenómeno es cuando vamos en el coche y sacamos la mano por la ventana. Conforme el auto incrementa su velocidad la fuerza del aire tiende a elevar nuestra mano. 

Tomando como base lo anterior, para que la aeronave se eleve, es necesario que la fuerza que se produce en el eje vertical, es decir, la sustentación, supere el peso del avión, mientras que en el eje horizontal se requiere de una fuerza que supere la resistencia del aire, y esta fuerza la proporcionan los motores que lo impulsan. 

Cuando el avión asciende y llega a su altura de vuelo, y a una velocidad constante, significa que las fuerzas están en equilibrio, es decir, que la sustentación iguala al peso del avión y que el empuje de los motores es igual a la resistencia que ofrece el aire. 

De modo que todo radica en conseguir la fuerza de sustentación, cortesía de las alas del avión y su diseño. 

Al observar con detenimiento su forma, el borde por donde entra el aire es redondeado y la parte de atrás es afilada. 

Además, está curvada en la parte superior, lo que permite que la corriente de aire se divida en dos caminos, una parte del flujo que se va por arriba del ala y otra parte, por abajo. Debido a la curvatura del ala, el camino que tiene que recorrer el flujo que va por arriba es más largo que el que va por debajo. 

Esto se traduce en que el flujo de aire que va por arriba tiene que ir a más velocidad. Eso implica que haya menos presión que en la parte de abajo donde va a menor velocidad y ejerce más presión y es justamente esa diferencia de presiones lo que genera una sustentación. 

Al iniciar su carrera de despegue, el avión acelera progresivamente, por lo que la sustentación aumenta según gana velocidad. Pero lo que hace que el avión ascienda es la elevación de la nariz, es decir, el aumento del ángulo de ataque.

Es el mismo efecto que tendríamos cuando sacamos la mano por la ventanilla del coche, si giramos la mano hacia arriba en el sentido de la marcha, la mano se irá hacia arriba. Y todos estos efectos conjuntos consiguen que el avión se eleve. 

No es un asunto de magia, es un asunto de física pura.

IMPORTANTE

• El combustible a utilizar en un avión es calculado con precisión, y depende
• del rodaje hacia la pista, el despegue, y vuelo hasta alcanzar la altitud de crucero, el vuelo mismo, el aterrizaje y el rodaje hasta el hangar.

En el transcurso de 10 horas de vuelo, un 747 podría quemar 150,000 litros de combustible.