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domingo, 16 de noviembre de 2014

Instrumentos de pilotaje

Son los instrumentos más básicos y cuyo control ha de ser más frecuente por parte del piloto. Por su orden de relevancia para el vuelo seguro los más importantes son:

Anemómetro

En aeronáutica el anemómetro es utilizado como velocímetro. Es el indicador de la velocidad relativa con respecto al aire. Como quiera que cada tipo de aeronave de ala fija posee una serie de velocidades características fundamentales para una operación segura de la misma, todas ellas incluidas dentro de la envolvente de vuelo. Destacan entre estas velocidades: la velocidad aerodinámica mínima velocidad de entrada en pérdida, Vs; la velocidad V1 de decisión de despegue; la velocidad máxima a no exceder, Vne; y la velocidad óptima o de máximo rendimiento, es decir la velocidad de crucero, Vcx. Viendo la necesidad de conocer en todo momento la velocidad de una forma precisa para poder trabajar con ellas se comprende la importancia de este instrumento. Su funcionamiento se basa en la comparación de dos presiones: la presión estática y la presión dinámica, captadas en puntos apropiados del aparato, mediante un sistema llamado pitot-estática.

El indicador de velocidad aerodinámica o anemómetro, mide la velocidad del avión expresada en nudos (kts), o bien en millas por hora (mph), con respecto a la masa de aire alrededor de la aeronave. Esto significa que si el avión se desplaza a 100 kts en una corriente de aire cuya componente según la dirección de vuelo es de 10 kts en el mismo sentido (viento de cola), la velocidad real respecto al suelo, o ground speed (GS), será de 100 + 10 = 110 kn. Del mismo modo, si el viento es de frente, el anemómetro indicara 100 kts pero la velocidad real respecto al suelo será de 90 kts, ya que habrá que restar la componente del aire.

El indicador de velocidad aeródinamica contiene arcos coloreados en los extremos junto con números que indican lo siguiente:

Arco blanco: desde Vso hasta Vfe. Este arco blanco contiene las velocidades bajas o lentas del avión, indica las velocidades adecuadas a las que se puede operar con los flaps y su límite; si se mantienen los flaps extendidos y se rebasa el arco blanco, se podrían dañar.

Arco verde: desde Vs1 hasta Vno. El arco verde contiene las velocidades de crucero del avión, son las velocidades en que suele mantenerse la mayor parte del vuelo. La relación velocidad/consumo es aceptable y en caso de turbulencias el avión no se daña.

Arco amarillo: desde Vno hasta Vne. Este arco contiene las velocidades altas del avión, hay que tener bastante precaución, solo se puede llegar a esta velocidad cuando no hay turbulencias; tampoco se pueden realizar maniobras bruscas, existiría el riesgo de daño estructural.

Línea roja: solo ocupa una marca (Vne). Esta línea representa la velocidad máxima que el avión puede soportar; no se debe llegar a esta velocidad, es el punto a partir del cual el fabricante, o la autoridad aérea competente para evaluar la aeronave, ha determinado que en ningún caso se puede garantizar la integridad del aparato. Técnicamente, en español se le llama «velocidad máxima permitida».¹

Un error de este indicador puede resultar fatal. Para muestra bastan dos ejemplos:

En 1996 el vuelo 301 de Birgenair, un Boeing 757, se estrelló en la República Dominicana. La causa del accidente fue el bloqueo del tubo Pitot, haciendo que las lecturas de velocidad, entre otras cosas, no concordaran. Murieron 170 personas.
En 2009 el Vuelo AF 447, un Airbus 330, en el que según todos los datos disponibles antes y después de la recuperación de la caja negra los tubos Pitot sufrieron obstrucción por congelamiento.

El altímetro indica, en pies (ft, del inglés feet) o en metros, la lectura de la altitud relativa a un nivel de referencia dado al cual está volando el avión. En el altímetro hay dos agujas, ambas indicando: La pequeña los millares y la larga las centenas. Teniendo esto en cuenta, cuando la aguja pequeña se encuentre, por ejemplo, en los mil pies (1000 ft) y la larga en los 300 ft, se vuela a 1300 ft. Algunos aviones tienen una aguja más que indica las décimas, pero la mayoría de aviones ligeros tienen las dos agujas con forma de punta. Desde la introducción de la electrónica existen indicadores digitales, con númeración digital o simulando analógico con agujas.

La indicación del altímetro depende de que haya sido ajustado a la presión barométrica existente en la zona de vuelo, o bien con referencia a la elevación del aeródromo del que ha partido o al que se dirige. Básicamente, es un barómetro aneroide.

Si por alguna causa, el sistema estático pitot se daña o sufre algún desperfecto, en caso de emergencia, se puede romper el cristal del instrumento para tener una toma de presión estática directa.

Existe además, en los aviones de más tamaño y complejidad, un radio altímetro. Este es un aparato que se usa para determinar la altura sobre el terreno con una exactitud de centímetros, y su funcionamiento está basado en una onda de radar que se emite hacia abajo y vuelve reflejada al instrumento, cuyo procesador mide el tiempo transcurrido y, por consiguiente, la distancia recorrida por la onda de radio. Es tal su precisión que en los aviones grandes su indicación establece el punto en que el piloto manualmente, o los sistemas automáticos, inician la recogida, flare en inglés, inmediatamente previa al contacto con el suelo. Dando así la altura real del avión respecto a la superficie terrestre en ese momento.

El indicador de velocidad vertical o varioaltímetro, abreviado VSI, indica si el avión está ascendiendo, descendiendo o va nivelado y la velocidad vertical a la que asciende o desciende generalmente en pies por minuto (ft/min), o bien metros por segundo (m/s). Si la manecilla indica cero, el vuelo está nivelado, si está por encima del cero entonces está ascendiendo y si está por abajo de cero, es que el avión desciende. A partir de esta información, se controlan los valores de la velocidad de ascenso y descenso. Ejemplo: UP 7 = ascenso a 700 ft/min, 0 = vuelo nivelado, 7 DOWN = descenso a 700 ft/min.

El coordinador de giro y, su antecesor, el inclinómetro (también llamado turn and bank, bola y bastón o indicador de giro y bancada) son dos instrumentos de vuelo integrados en un mismo cuadrante.

El inclinómetro presenta una aguja que se desvía de la vertical al ritmo en que el eje longitudinal del avión va variando su orientación o rumbo. Su funcionamiento se basa en un giróscopo, y cuanto más inclinado esté más rápido es el giro. Lleva unas marcas de referencia, normalmente si la aguja está encima de una de ellas el giro es de 2 minutos por cada 360º. Adicionalmente hay una bola que desliza en un canal curvo transparente, que se desplaza por inercia. Si la bola está en el centro durante el viraje, éste es llamado «coordinado». Si por el contrario la bola está a uno u otro lado, se dice, por ejemplo, que el viraje se hace «derrapando», es decir el morro del avión apunta hacia dentro del viraje, cuando la bola está hacia el exterior del mismo; y de la misma manera si la bola apunta hacia dentro del viraje, el viraje es «resbalado» es decir el morro del avión apunta hacia fuera del viraje. Otra utilización en los motores de hélice es la corrección del efecto del par motor de la hélice. La regla práctica durante el viraje es corregir con el mando de dirección (pedales) en sentido de «pisar la bola» hasta que vuelva al centro del conducto curvo.

En el coordinador de giro vemos en lugar del bastón una figura de un avión que nos indica el grado de inclinación de las alas. Debajo está el conducto curvo con la bola, formado por tres bloques, con la bola que se desliza por su interior en función del desplazamiento del eje longitudinal del avión. Si la bola se sitúa en el bloque del centro, el avión va girando «coordinado». Si la bola se pone en uno de los bloques 1 o 3, entonces el avión está en posición de «derrape», o bien con «deslizamiento».

El horizonte artificial muestra la orientación longitudinal de la aeronave (la relación del eje longitudinal del avión con respecto al plano del suelo), es decir: si está girado, inclinado, con el morro levantado, bajado o todo a la vez. Sirve de gran ayuda en condiciones en que la visibilidad es poca o nula. El horizonte artificial tiene dos partes: el horizonte propiamente dicho, y el indicador de rumbo. El primero está compuesto por una región azul que representa el cielo, otra normalmente marrón que representa la superficie terrestre, una mira que representa el morro del avión, y varias marcas a su alrededor. Las marcas horizontales a ambos lados representan las alas, el plano de la aeronave, y su ángulo con el límite entre las regiones de cielo y superficie (el horizonte artificial), el ángulo de alabeo. Dispuestas verticalmente a intervalos regulares, hay marcas horizontales más pequeñas que representan ángulos concretos en el plano vertical, a intervalos de 5º, 10º, etc. Muestran el ángulo actual del eje longitudinal con el plano del suelo.

Su principio mecánico de funcionamiento es giroscópico.

Instrumentos de control del motor

Indicadores de potencia

Las aeronaves (aviones o helicópteros) pueden ir equipados con distintos tipos de motores según su tamaño y uso. Los principales tipos de motor comercial que se utilizan son:

Dependiendo del tipo de motor se eligen los instrumentos de potencia que se utilizan, por ejemplo en aeronaves de pequeño tamaño que utilizan motores de combustión interna el instrumento indicador de potencia por excelencia es el tacómetro, o cuentavueltas, combinado con el indicador de presión de admisión, el cual nos indica la carga motor.

En la mayoría de los tipos de motores de combustión interna se puede ajustar la riqueza de mezcla, en función de la altura y el régimen de vuelo (trepada, crucero, descenso) para lo cual se monitoriza la temperatura de los gases de escape (EGT o Exhaust Gas Temperature).

Indicadores de estado de funcionamiento de motor

Los más importantes son:

Manómetro de presión de aceite;
temperatura de culatas;
termómetro de aceite;
indicadores de autonomía;
nivel de combustible;
caudal de combustible.

Instrumentos de navegación

Son los instrumentos esenciales para poder orientarse y seguir la ruta deseada por parte del piloto.

Brújula

La brújula o compás permite al piloto conocer el rumbo de la aeronave. En muchas ocasiones, la brújula se complementa con un giróscopo, cuyo movimiento es más estable y preciso que el del compás.

Indicador de rumbos o HI (heading indicator)

El indicador de rumbo, o giroscopio direccional, proporciona al piloto la dirección del avión en grados magnéticos. Antiguamente también se usaba la brújula, pero debido a que ésta se ve afectada por las variaciones magnéticas y si el viento es turbulento se vuelve aún menos precisa, por lo que ha quedado como un elemento obligatorio pero de uso en caso de fallo de otros instrumentos o como complemento a otros. El indicador de rumbo es muy preciso (aunque se ve afectado por la precesión) y da al piloto una indicación mucho más fácil de interpretar, aunque como todos los aviones disponen también de la brújula, con ella cual se toma referencia para ajustar el giro direccional.

Este instrumento, al funcionar sobre la base de un giróscopo, permite eliminar los defectos de la brújula magnética, entre otros la inexactitud en viraje. Suele accionarse con vacío en motores de émbolo, o bien eléctricamente. Es ajustable por parte del piloto para compensar con la brújula magnética. Constituyó la base del primer piloto automático, el Sperry. Erróneamente se le suele llamar giro-compás, aunque éste es un dispositivo de navegación marítima.

ADF (Automatic Direction Finder)

Es el primero de los instrumentos de radionavegación que se montó desde los años 1930 en los aviones, se basa en captar la máxima intensidad de una señal de baja frecuencia y de gran alcance de una emisora NDB (Non-Directional Beacon) en tierra, su aguja indicará la dirección a dicha estación. Al captar la siguiente frecuencia (ver imagen) señalará la dirección de esta otra. Por triangulación sobre un mapa en el que figuran las emisoras NDB se puede conocer la posición en ese instante.

DME (Distance measuring equipment)

El equipo medidor de distancia, basado en el fundamento del tiempo de respuesta de la señal de radar, aportó la gran ventaja de que proporcionaba la distancia a la emisora cuya frecuencia se había seleccionado, mediante el cálculo de la diferencia de las señales pulsatorias de alta frecuencia.

CDI (Course Deviation Indicator)

Este dispositivo, basado en señales de muy alta fecuencia (VHF), y por tanto de alcance menor, se apoya para su funcionamiento en las antenas VOR (VHF Omnidirectional Range). Aporta sobre los anteriores la particularidad de que permite saber al piloto si se encuentra a la derecha, a la izquierda o centrado sobre el radial (rumbo a o desde la emisora VOR).

ILS (Instrumental Landing System)

El sistema de aterrizaje instrumental (en inglés Instrumental Landing System) es un sistema fundamental para las fases de aproximación y aterrizaje en condiciones de vuelo instrumental (IFR), especialmente de baja visibilidad (niebla, noche, problemas de visibilidad en cabina, etc.), ya que a diferencia de los anteriores dispositivos, que solo indican rumbos, éste nos indica el ángulo de descenso correcto además de la alineación con el eje de la pista.

Piloto automático (AUTOPILOT o Automatic pilot)

El sistema de piloto automático fue desarrollado en la década de 1930 por Elmer Sperry. Es una de las claves que permitieron el gran desarrollo de la navegación a larga distancia, ya que posibilita automatizar el pilotaje manteniendo el rumbo, la altitud y la velocidad durante largos períodos de tiempo, descargando al piloto de esta tarea, para poder concentrarse en la navegación y la supervisión de los sistemas, especialmente del motor, así como de las comunicaciones.

Sistema de gestión de vuelo (Flight Management System)

El sistema de gestión de vuelo (también conocido por FMS, acrónimo de la denominación en inglés Flight Management System), en realidad un potente ordenador, permite programar la ruta y volarla manualmente o mediante el piloto automático, además de calcular una gran cantidad de variables de la aeronave, entre las cuales las relativas a la operación de los motores, la gestión del combustible, y todos los cálculos imaginables con respecto a la navegación y el vuelo de la aeronave. El FMC (Flight Management Computer), o FMS, nombre este último más adecuado por referirse a todo el complejo en su totalidad, recibe información de prácticamente todos los instrumentos del avión. Los datos cartográficos e información referente a procedimientos de navegación, se insertan electrónicamente en el ordenador central, de la misma forma en que se renuevan las cartas de navegación, aproximación, despegue e información aeroportuaria, cambiando las hojas de papel usadas y sustituyéndolas por las nuevas.

No obstante, este sistema, por razones de redundancia, se sigue utilizando escrupulosamente. La seguridad aérea no puede depender de sistemas electrónicos que puedan fallar.

Estructura de un avión

Estructura

Los aviones más conocidos y usados por el gran público son los aviones de transporte de pasajeros, aunque la aviación general y la aviación deportiva se encuentran muy desarrolladas sobre todo en los Estados Unidos. No todos los aviones tienen la misma estructura, aunque tienen muchos elementos comunes. Los aviones de transporte usan todos una estructura semimonocasco de materiales metálicos o materiales compuestos formada por un revestimiento, generalmente de aluminio que soporta las cargas aerodinámicas y de presión y que es rigidizado por una serie de elementos estructurales y una serie de elementos longitudinales. Hasta los años 30 era muy frecuente la construcción de madera o de tubos de aluminio revestidos de tela.

Las estructuras de los aparatos de aviación ligera o deportiva se hacen cada vez más de fibra de vidrio y otros materiales compuestos.

Los principales componentes de los aviones son:

Superficies de sustentación

Una superficie de sustentación es cualquier superficie diseñada para obtener una fuerza de reacción cuando se encuentra en movimiento relativo con respecto al aire que la rodea, dos ejemplos de superficies de sustentación son las alas de los aviones o la hoja de una hélice.

Alas

Las alas, constituidas por 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 incide sobre la parte inferior del ala la contribuye a la sustentación, fuerza que contrarresta la acción de la gravedad.

Las partes más importantes de un ala son:

a) Borde de ataque. Es la parte del ala que encara al viento cuando el avión se encuentra en vuelo, normalmente tiene una forma redondeada.

b) Borde de salida. Es la parte trasera del ala y es la última sección que pasa a través del aire, su forma normalmente es delgada y aplanada.

c) Comba. Es la curvatura de un ala, va desde el borde de ataque hasta el borde de salida.

Fuselaje

Algunos tipos de fuselajes:

1: Para vuelo subsónico.

2: Para vuelo supersónico de alta velocidad.

3: Para vuelo subsónico con góndola de gran capacidad.

4: Para vuelo supersónico de gran maniobrabilidad.

5: Para hidroavión.

6: Para vuelo hipersónico.

El fuselaje es el cuerpo del avión al que se encuentran unidas las alas y los estabilizadores tanto horizontales como verticales. Su interior es hueco, para poder albergar dentro a la cabina de pasajeros y la de mandos y los compartimentos de carga. Su tamaño, obviamente, vendrá determinado por el diseño de la aeronave.

Superficies de control

En determinadas partes de un vuelo la configuración del ala se hace variar mediante las superficies de control o de mando que se encuentran en las alas: los alerones, presentes en todo tipo de avión, más otros que no siempre se hallan presentes, sobre todo en aparatos más ligeros, aunque sí en los de mayor tamaño: son los flaps, los spoilers y los slats. Todas ellas son partes móviles que provocan distintos efectos en el curso del vuelo.

Alerones

Los alerones son superficies móviles que se encuentran en los extremos de las alas y sobre el borde de salida de estas. Son los encargados de controlar 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 se gira la palanca de mando 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 inclinamos la palanca de mando hacia la derecha. Todos los aviones presentan estas superficies de control primarias.

Además, y según su tamaño, las alas pueden llevar los siguientes dispositivos:

Flaps

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. Éstos 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, aumentando su curvatura. Esto provoca una reacción en el perfil alar que induce más sustentación, o la misma con velocidad menor; al hacer que el flujo laminar recorra más distancia desde el borde de ataque al borde de salida, y 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 disminuyendo el ángulo de ataque del avión. Éste es con mucho el dispositivo hipersustentador más frecuente.

Además de estos, y a partir de un cierto tamaño de aparato, pueden existir los siguientes dispositivos hipersustentadores.

Spoilers

Los spoilers son superficies móviles dispuestas en el extradós. Su función es reducir la sustentación generada por el ala cuando ello es requerido, por ejemplo, para aumentar el ritmo de descenso o en el momento de tocar tierra. 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.

Slats

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, impidiendo el desprendimiento de la capa límite aun con elevados ángulos de ataque es decir velocidades reducidas.

En las alas también se encuentran los tanques de combustible. La razón por la cual están ubicados allí es para que no influyan en el equilibrio longitudinal al irse gastando el combustible. 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.

Tipo de colas de avión: (A) estándar, (B) en forma de «T» (C) en forma de cruz, (D) con dos estabilizadores verticales, (E) con tres estabilizadores verticales, (F) en forma de «V».

Son todas aquellas superficies fijas y móviles del avión que al variar de posición, provocarán un efecto aerodinámico que alterará la actitud del vuelo para un control correcto de la aeronave, a saber:

Estabilizadores horizontales

Son dos superficies más pequeñas que las alas, situadas casi siempre en posición horizontal (generalmente en la parte trasera del fuselaje, y en distintas posiciones y formas dependiendo del diseño, las cuales garantizan la estabilidad en el sentido longitudinal, es decir, garantizan un ángulo de ataque constante si el piloto no actúa sobre los mandos. En ellos se encuentran unas superficies de control esenciales que son los llamados timones de profundidad, con los cuales se controla la posición longitudinal del aparato, base de la regulación de la velocidad. Mediante el movimiento hacia arriba o hacia abajo de estas superficies, se inclina el avión hacia abajo o hacia arriba, lo que se llama control del ángulo de ataque, es decir su posición respecto a la línea de vuelo. Este es el movimiento de «cabeceo».

Estabilizadores verticales

Es/Son una(s) aleta(s) que se encuentra (n) en posición vertical en la parte trasera del fuselaje (generalmente en la parte superior). Su número y forma deben ser determinadas por cálculos aeronáuticos según los requerimientos aerodinámicos y de diseño, que aporta la estabilidad direccional al avión. En éste se encuentra una superficie de control muy importante, el timón de dirección, con el cual se tiene controlado el curso del vuelo mediante el movimiento hacia un lado u otro de esta superficie, girando hacia el lado determinado sobre su propio eje debido a efectos aerodinámicos. Este efecto se denomina movimiento de «guiñada».

Acción de los componentes

Cada uno de estos componentes actúa sobre uno de los ángulos de navegación, que en ingeniería aeronáutica se denominan ángulos de Euler, y en geometría, ángulos de Tait-Bryan. Los ejes perpendiculares respecto de los que se realizan los giros en cada dirección son los ejes principales del avión, y los movimientos particulares se llaman alabeo (oscilación vertical alternada de las alas), cabeceo (oscilación vertical alternada de morro y cola) y guiñada (oscilación horizontal alternada de morro y cola).

Grupo moto propulsor

Son los dispositivos cuya función es la de generar la tracción necesaria para contrarrestar la resistencia aerodinámica que se genera precisamente por la sustentación. Estos motores son largamente desarrollados y probados por su fabricante. En el caso de los aviones sin motor o planeadores, la tracción se obtiene por el componente de la gravedad según el coeficiente de planeo.

Dentro del grupo moto propulsor existe una funcionalidad llamada reversa que sirva para invertir el empuje del motor y permitir que frene con mayor eficacia durante la carrera de aterrizaje. Esta funcionalidad la poseen los aviones de grandes prestaciones equipados con motores a reacción o turbohélices. El piloto una vez que el avión ha tomado tierra sobre la pista y está rodando a gran velocidad, activa la reversa, un mecanismo mecánico hace que el aire de los motores que se desprendía hacia atrás, salga ahora en dirección contraria y contribuya al frenado del avión.

Tren de aterrizaje

Los trenes de aterrizaje son unos dispositivos, bien fijos (aviación ligera) o bien móviles y retráctiles para que la aeronave se desplace por tierra, que no es su elemento natural. Permiten que la aeronave tenga movilidad en tierra. Existen varios tipos de trenes de aterrizaje, pero el más usado en la actualidad es el de triciclo, es decir, tres componentes, uno en la parte delantera y dos en las alas y parte de compartimientos dentro del ala y del fuselaje protegidos por las tapas de los mismos que pasan a formar parte de la aeronave, En el caso de que los trenes permanecieran en posición abierta generarían gran resistencia aerodinámica al avión, reduciendo su rendimiento y la velocidad, provocando un mayor uso de combustible. No todos los aviones tienen la capacidad de retraer sus trenes, sobre todo los más ligeros y económicos, incluso de transporte de pasajeros.

Instrumentos de control

Son dispositivos tanto mecánicos como electrónicos (aviónica) que permiten al piloto tener conocimiento de los parámetros de vuelo principales, como la velocidad, altura, rumbo, ritmo de ascenso o descenso, y del estado de los sistemas del avión durante el vuelo, como los motores, el sistema hidráulico, el eléctrico, las condiciones meteorológicas, el rumbo programado del vuelo, la ruta seguida.

Historia de los aviones

Historia

El sueño de volar se remonta a la prehistoria. Muchas leyendas y mitos de la antigüedad cuentan historias de vuelos como el caso griego del vuelo de Ícaro. Leonardo da Vinci, entre otros inventores visionarios, diseñó un "avión", en el siglo XV. Con el primer vuelo realizado por el ser humano por François de Rozier y el marqués de Arlandes (en 1783) en un aparato más liviano que el aire, un globo de papel construido por los hermanos Montgolfier, lleno de aire caliente, el mayor desafío pasó a ser la construcción de una máquina más pesada que el aire, capaz de alzar vuelo por sus propios medios.

Vuelo de los hermanos Wright en 1903

Douglas DC-3 de 1935, uno de los aviones mas producidos.

Años de investigaciones por muchas personas ansiosas de conseguir esa proeza, generaron resultados débiles y lentos, pero continuados. El 28 de agosto de 1883, John Joseph Montgomery fue la primera persona en realizar un vuelo controlado con una máquina más pesada que el aire, un planeador. Otros investigadores que hicieron vuelos semejantes en aquella época fueron Otto Lilienthal, Percy Pilcher y Octave Chanute.

Sir George Cayley, que sentó las bases de la aerodinámica, ya construía y hacía volar prototipos de aeronaves de ala fija desde 1803, y consiguió construir un exitoso planeador con capacidad para transportar pasajeros en 1853, aunque debido a que no poseía motores no podía ser calificado de avión.

El primer avión propiamente dicho fue creado por Clément Ader, el 9 de octubre de 1890 consigue despegar y volar 50 m. con su Éole. Posteriormente repite la hazaña con el Avión II que vuela 200 m en 1892 y el Avión III que en 1897 vuela una distancia de más de 300 m. El vuelo del Éole fue el primer vuelo autopropulsado de la historia de la humanidad, y es considerado como la fecha de inicio de la aviación en Europa.

Según la Fédération Aéronautique Internationale (FAI), el 17 de diciembre de 1903, los hermanos Wright realizaron «el primer vuelo sostenido y controlado de un aerodino impulsado por un motor» durante 12 segundos y en el que recorrieron unos 36,5 metros.

Unos años más tarde, el 23 de noviembre de 1906, el brasileño Santos Dumont fue el primer hombre en despegar a bordo de un avión impulsado por un motor aeronáutico, estableciendo así el primer récord mundial reconocido por el Aéro-Club de France al volar 220 m en menos de 22 segundos. Voló una altura de 2 a 3 metros del suelo con su 14-bis, en el campo de Bagatelle en París. Santos Dumont fue así la primera persona en realizar un vuelo en una aeronave más pesada que el aire por medios propios, ya que el Kitty Hawk de los hermanos Wright necesitó de una catapulta hasta 1908.

Bell X-1 de 1947, el primer avión supersónico

Lockheed SR-71 de 1964, el avión más rápido de la historia.

En 1911 aparece el primer hidroavión gracias al estadounidense Glen H. Curtiss; en 1913 el primer cuatrimotor, el «Le Grand», diseñado por el ruso Ígor Sikorski y en 1912, Juan Guillermo Villasana crea la hélice Anáhuac, fabricada de madera.

Tras la Primera Guerra Mundial, los ingenieros entendieron, que el rendimiento de la hélice tenía su límite y comenzaron a buscar un nuevo método de propulsión para alcanzar mayores velocidades. En 1930, Frank Whittle patenta sus primeros motores de turbina de compresor centrífugo y Hans von Ohain hace lo propio en 1935 con sus motores de compresor axial de turbina. En Alemania, el 27 de agosto de 1939 despega el HE-178 de Heinkel que montaba un motor de Ohain, realizando el primer vuelo a reacción pura de la historia.