Los aviones más característicos son los aviones de transporte subsónico, aunque no todos los aviones tienen su misma estructura, suelen ser muy parecidos. Las principales partes de estos aviones son:
El ala es una superficie aerodinámica que le brinda sustentación al avión debido al efecto aerodinámico, provocado por la curvatura de la parte superior del ala (extradós) que hace que el aire que fluye por encima de esta se acelere y por lo tanto baje su presión (creando un efecto de succión), mientras que el aire que circula por debajo del ala (que en la mayoría de los casos es plana o con una curvatura menor y a la cual llamaremos intradós) mantiene la misma velocidad y presión del aire relativo, pero al mismo tiempo aumenta la sustentación ya que cuando este golpea la parte inferior del ala la impulsa hacia arriba manteniendo sustentado en el aire al avión y contrarrestando la acción de la gravedad. En determinadas partes de un vuelo la forma del ala puede variar debido al uso de las superficies de control que se encuentran en las alas: los flaps, los alerones, los spoilers y los slats. Todas ellas son partes móviles que provocan distintos efectos en el curso del vuelo. Los flaps son dispositivos hipersustentadores que se encuentran ubicados en el borde de salida del ala, cuando están retraídos forman un solo cuerpo con el ala, los flaps son utilizados en ciertas maniobras (comúnmente el despegue y el aterrizaje), en las cuales se extienden hacia atrás y abajo del ala a un determinado ángulo, curvándola así aún más. Esto provoca una reacción en la aerodinámica del ala que genera más sustentación, al hacer que el flujo laminar recorra más distancia desde el borde de ataque al borde de salida, y previene al mismo tiempo un desprendimiento prematuro de este, proveyendo así de más sustentación a bajas velocidades y altos ángulos de ataque, al mismo tiempo los flaps generan más resistencia en la superficie alar, por lo que es necesario contrarrestarla, ya sea aplicando más potencia a los motores o picando la nariz del avión. Los slats, al igual que los flaps, son dispositivos hipersustentadores, la diferencia está en que los slats se encuentran ubicados en el borde de ataque, y cuando son extendidos aumentan aún más la curvatura del ala, generando aún más sustentación.
Los alerones son superficies móviles que se encuentran en las puntas de las alas y sobre el borde de salida de estas. Son los encargados de provocar el desplazamiento del avión sobre su eje longitudinal al crear una descompensación aerodinámica de las alas, que es la que permite al avión girar, ya que cuando giramos el timón hacia la izquierda el alerón derecho baja, creando más sustentación en el ala derecha, y el alerón izquierdo sube, desprendiendo artificialmente el flujo laminar del ala izquierda y provocando una pérdida de sustentación en esta; lo inverso ocurre cuando giramos el timón hacia la derecha. Los spoilers son superficies móviles unidas a la parte superior del ala, su función es reducir la sustentación generada por el ala; cuando son extendidos, separan prematuramente el flujo de aire que recorre el extradós provocando que el ala entre en pérdida, una pérdida controlada podríamos decir. La diferencia entre los spoilers y los frenos aerodinámicos es que estos últimos disminuyen la velocidad del avión al generar mayor resistencia pero sin afectar la sustentación, los spoilers en cambio afectan la sustentación, por lo cual se debe de aumentar el ángulo de ataque del avión, lo cual generará mayor resistencia y por lo tanto una pérdida de velocidad. Los spoilers no deben de ser usados en condiciones de vuelo adversas tales como turbulencia, vientos cruzados, otro tipo de fenómenos atmosféricos y un estado del tiempo crítico, ya que podrían afectar la seguridad del vuelo. En las alas también se encuentran los tanques de combustible. La razón por la cual están ubicados allí es que sirven de contrapesos cuando las alas comienzan a generar sustentación, sin estos contrapesos y en un avión cargado, las alas podrían desprenderse fácilmente durante el despegue. También en la mayoría de los aviones comerciales, el tren de aterrizaje principal se encuentra empotrado en el ala, así como también los soportes de los motores
El F-22, el caza invisible a los radares y que sustituirá al F-15 entre otros, en la U.S.A.F.
Informacion
Un avión comercial o avión de línea es un aeroplano explícitamente proyectado para el transporte de pasajeros; es el que utilizan las compañías aéreas. Algunos modelos vienen modificados para el transporte de carga.
Las industrias productoras
En la historia de la aviación unas pocas industrias han dominado en el mercado: la americana Boeing, McDonnell Douglas (hoy adquirida por Boeing) y la Lockheed Corporation, hoy parte de Lockheed-Martin, que ya no se dedica a la aviación civil; la sovietica Túpolev y la multinacional europea Airbus. Otras industrias conocidas son Embraer, de Havilland Canada (ahora parte de Bombardier) y Fokker (declarada en quiebra en el 1996), todas especializadas en la construcción de aeronaves Turbohélice.
En los últimos años las dos grandes compañías aeronaúticas son: Boeing y Airbus.
Los modelos
Los aviones comerciales nacen en los primeros años después de la segunda guerra mundial, cuando toda la experiencia técnica acuática en la carrera de armamentos se puede aplicar a la construcción de aeronaves dedicadas al tranporte de personas. El primer aéreo en absoluto en desarrollar un servicio a pasajeros fue un A.E.G. J.II que el 5 de febrero aseguraba un vuelo diario entre Berlín y Weimar. Desde entonces, la aviación comercial se desarrolla e impulsa la construcción de aeronaves comerciales cada vez más veloces.
La configuración de a bordo
La disposición de los asientos, la distancia entre filas o pitch y el tipo de clases es una decisión de la aerolínea que opera el avión. En general, aerolíneas de bandera como Iberia mantrendrán una distribución en 2 ó 3 clases dependiendo de la ruta, mientras que aerolíneas de bajo coste como easyJet o Ryanair preferirán la economía de un avión con una sola clase.
Normalmente se dispone de tres tipos de asiento: primera clase, clase business y clase económica, de alta densidad o turista; la diferencia se debe a la colocación de los puestos a bordo, al espacio disponible para las piernas y al tipo de servicio ofrecido a bordo. Para vuelos nacionales se utilizan sólo dos clases: ejecutiva y económica; mientras para las rutas internacionales los vuelos ofrecen dos o tres clases.
La configuración de dos clases se usa por ejemplo en Airbus A330, Boeing 767 y Boeing 777; y de tres en Boeing 747, Airbus A380.
Durante el vuelo, especialmente internacionales, normalmente se sirve comida a bordo, se ofrece la posibilidad de ver una película o escuchar música; en los últimos años los modelos más modernos proporcionan conexión a Internet o seguir la ruta del avión. La configuración de a bordo y los servicios a bordo son sin embargo a discreción de la compañía aérea que opera el vuelo.
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Futuro Avion de 4ta Generacion
La mejor contribución hecha por los hermanos Wright fue desistir de imitar el aleteo de las alas del ave y copiar en cambio el vuelo de las águilas. El avión de alas fijas y hélice inició al hombre en su vuelo a las estrellas. La aviación se desarrolló tan rápidamente en el lapso comprendido entre Kitty Hawk y los aviones de propulsión de la Segunda Guerra Mundial que millones de hombres de hoy pueden recordar la época en que volar era una idea loca, cuando las carreras de trineo hacían preguntarse a los hombres si podrían vivir a semejantes velocidades. Ahora sabemos que sí pueden, que no hay límite de velocidad que el hombre no pueda resistir aunque exista un limite en la aceleración. Pero por ahora tratemos solamente de responder la pregunta: ¿Qué sostiene a un aeroplano? La respuesta es el aire, más específicamente la presión del aire.
El avión ordinario se sostiene por la presión del aire sobre sus alas, lo cual es explicado por un teorema muy extraño enunciado por el matemático suizo Bernoulli. Este teorema enuncia que cuando un fluido circula alrededor de un objeto fijo, la presión ejercida oblicuamente sobre el objeto por el fluido aumenta a medida que la velocidad de la corriente aumenta.
Por ejemplo, lancemos hacia arriba un chorro de agua por medio de una manguera, y luego coloquemos una pelota de ping gong en la parte superior del chorro. La pelota se balancea y gira pero trata de mantenerse en la parte superior de la corriente de agua, desafiando toda lógica aparente. ¿Qué sucede realmente cuando el agua fluye alrededor de la pelota? Ante todo ésta tiende a deslizarse hacia un lado, digamos a la izquierda. El agua se divide alrededor de la pelota, la mayor parte por el lado derecho y algo por el izquierdo. La desviación hace que el agua se detenga lentamente, produciendo una presión lateral.
Simultáneamente la presión del agua de alta velocidad que sube por el lado derecho de la palota disminuye, y por tanto la pelota gira hacia el lado de baja presión, alejándose del lado de alta presión y regresando al centro del chorro.
La forma de la superficie aerodinámica (sección del ala) está diseñada para aumentar la presión del aire que pasa por la cara interior y luego aumentarla en la superficie superior del ala. Esto se realiza en dos formas: balanceando el ala ligeramente hacia el frente para que el aire entrante golpee la cara inferior del ala y disminuya lentamente (aumentando la presión), y forzando el aire a que atraviese una larga trayectoria sobre la superficie superior más bien que por la superficie inferior del ala.
Esta forma característica del ala, muy arqueada en la parte superior y casi lisa por debajo, es levantada por el aire que pasa y a medida que el ala se levanta también lo hace el fuselaje del avión.
Para obtener que el ala se mueva más rápido a través del aire, la hélice corta el aire y lo arroja hacia atrás. Esto fin-pulsa el avión hacia adelante al igual que un muchacho sentado en un carruaje puede avanzar al arrojar piedras sobre la sección trasera del vehículo. Esto corresponde a la misma ley: “Todo movimiento tiene una reacción igual y opuesta”, la cual explica el lanzamiento de los cohetes, propulsores de chorro y satélites.
Al mover el avión hacia adelante a lo largo de la pista, se desarrolla finalmente mucha presión de aire en las alas (llamada elevación o fuerza ascensional) que hace elevar el avión en el aire.
La energía del motor requiere solamente lo necesario para superar la fuerza del aire que se desliza alrededor del “forro” del avión. Para dar alguna idea de cuán eficientes son las alas, tomemos un avión de modelo, revisemos el motor y pongámoslo a funcionar. Las alas hacen el despegue real, la hélice solo lo lleva hacia adelante. Pocas personas se dan cuenta de que si la hélice hace todo el esfuerzo, el eje propulsor es el que realmente siente el empuje. El avión es empujado hacia adelante, bien sea por la proa, por uno, dos o cuatro ejes propulsores.
Los aviones son regulados por secciones pequeñas y móviles del ala llamadas alerones colocados en los bordes posteriores de la superficie aerodinámica. Al inclinar el alerón hacia arriba, el ala es forzada hacia abajo, y viceversa. Las superficies horizontal y vertical de la cola (el timón de altura y el timón de dirección) están análogamente encajadas en las secciones móviles. Los controles del piloto constan de una palanca de mando y dos pedales de gobierno del timón de dirección. En su forma más sencilla la palanca de mando es pivotada hacia su extremo inferior, de lo contrario es libre de girar en todas direcciones. En los aviones modernos la palanca de mando puede solamente pivotearse hacia adelante y hacia atrás. En su parte superior posee un volante de dirección para los giros. Al empujar la palanca de mando oblicuamente hacia la izquierda o al girar el volante hacia la izquierda simultáneamente levanta el alerón del ala izquierda y baja el del ala derecha. Esto fuerza el ala izquierda hacia abajo y el ala derecha hacia arriba, que coloca el avión en una “escora” hacia la izquierda. Al accionar el pedal izquierdo de gobierno al mismo tiempo, se produce un giro suave hacia la izquierda.
Al empujar la palanca de mando hacia adelante baja los alerones de la superficie del timón de altura en el extremo del avión. Esto levanta la cola y fuerza el avión en picada.
Empujando hacia atrás la palanca de mando se baja la cola y se levanta la proa en vuelo ascendente. Obviamente se requiere mucha coordinación para controlar un avión en maniobras tan complejas como el aterrizaje, especialmente en condiciones adversas.
Algunos detalles pueden hacer un viaje en avión menos problemático. Ante todo, el tubo de escape del avión consta de gases calientes que se queman. Estos chorros salen por los tubos de escape y parece como si el ala estuviera quemándose, pero no es así.
A veces pequeñas aletas que rodean el motor son abiertas durante el despegue para permitir que el aire enfríe el motor. La tubuladora de escape candente es revelada, lo cual es normal y no significa que el motor vaya a fundirse.
Poco antes de aterrizar el piloto baja las ruedas con un ruido audible. El ruido es natural —significa que las ruedas están funcionando normalmente— y de allí el descenso repentino que se siente cuando el viento golpea las ruedas y el tren de aterrizaje.
Este descenso lento es esencial para facilitar el aterrizaje seguro del avión. Los fabricantes de aviones aseguran mejor este aterrizaje añadiendo aletas a las alas, las cuales actúan como extensiones de dicha ala.
Los helicópteros son aviones de alas giratorias, y los principios son análogos a los del avión regular pero con la diferencia de que sus alas giran en círculos más bien que hacia adelante. De esta manera la cara inferior de la pala móvil es levantada por el aire que pasa y el levantamiento es transmitido al eje central que sostiene el helicóptero en el aire.
Los helicópteros han sido experimentados durante mucho tiempo. El problema ha sido siempre mantener el fuselaje girando en forma opuesta a las palas Después de todo, sí se añaden las palas al eje del motor y se pone a funcionar el aparato en el espacio, ¿qué es lo que mantiene al motor girando alrededor del eje de la pala, y no lo contrario? La respuesta está en un pequeño ventilador que cuelga de un larguero en la parte posterior del fuselaje del helicóptero, el cual opone la tendencia del larguero a oscilar alrededor.
Los helicópteros son menos eficientes que los aviones comunes por la sencilla razón de que la energía usada para elevar el helicóptero no se aplica para moverlo horizontalmente. El kilometraje cubierto por un avión de ala fija sirve dos propósitos: fuerza ascensional y viaje.
Por consiguiente, en un helicóptero se encuentra ruido, complejidad e ineficacia a cambio de la ventaja de poder cernerse y aterrizar en una azotea de rascacielo. El ejército ha sido el mayor comprador de tal aparato, pero también lo están usando los servicios de trasporte en barcas de trayecto corto.
En un breve lapso los helicópteros reemplazarán a los automóviles en los garajes. Aviones de este tipo y de otras formas están en desarrollo, pero por ahora el precio y los gastos no permiten adquirirlos.
