Son sin duda la herramienta principal de los #aviones, la olla donde se cuece la pócima, donde se produce el “milagro” de la sustentación o de forma más simple donde todas las reacciones físicas tienen lugar para que un avión vuele.
Su tamaño dependerá del tamaño del fuselaje, mayor cuanto mayor sea este.
Las hay de diferentes formas (alas rectas ATR 72 o alas en flecha Airbus 320) y pueden estar situadas en distintos lugares del avión (ala alta como el Dash Q-400 o a la baja como el Boing 787) dependiendo del fabricante, del objetivo para el que se diseña ese avión y de la velocidad a la que se espera que se desplace diseñaran unas u otras.
Sin entrar en muchos detalles pondremos algún ejemplo: los aviones de pasajeros equipados con turbinas, los más habituales, o los aviones de combate militares suelen tener lo que denominamos “alas en flecha”, más aerodinámicas que les permiten alcanzar velocidades subsónicas altas o incluso supersónicas con mayor facilidad por su baja resistencia al avance.
Los aviones acrobáticos utilizan alas simétricas, cuya parte superior es igual a la inferior, lo cual les permite volar de igual forma en una posición recta ¨boca arriba¨ o en una posición invertida ¨boca abajo¨. Son alas y por tanto aviones muy inestables, pero a la vez muy maniobrables.
Los aviones comerciales de pasajeros, sin embargo, suelen utilizar un ala con un perfil asimétrico que generan una mayor sustentación.
Las alas, sin duda, son verdaderas obras de ingeniería que no han dejado de mejorar sus prestaciones incluso durante los últimos años cuando parecía que ya estaba todo inventado.
Dejadme que os cuente algunas curiosidades muy interesantes.
Los últimos avances han venido por sus extremos, las puntas, donde se descubrió que las de los aviones de la generación pasada (Boing 747-200, DC-10, MD-83 o incluso el B737-300) dejaban una estela en forma de torbellinos similares a un mini tornado horizontal, los cuales tenían dos inconvenientes muy importantes:
Uno que nos afecta a los pasajeros directamente y el otro a la economía de las compañías aéreas. Nos afectaba a los pasajeros porque esos torbellinos generaban mucha turbulencia al avión que iba por detrás y los alcanzaba, por ejemplo, durante la aproximación para el aterrizaje cuando la distancia entre aviones se ve reducida. En algunos casos se podía desestabilizar significativamente la senda del avión, obligándolo incluso a realizar una aproximación frustrada, es decir, hacer un “motor y al aire” y darnos otra vuelta para iniciar de nuevo la maniobra… y no queremos eso ¿verdad?, aunque esta no deja de ser una maniobra muy normal realizada habitualmente que no implica ningún problema.
Y el otro inconveniente, perjudicaba directamente a la economía de las compañías ya que ese mismo torbellino producía lo que se conoce como la “resistencia inducida”, básicamente una resistencia al avance que se traducía en un mayor gasto de combustible. Pues bien, mediante numerosos diseños y pruebas en túneles de viento, los ingenieros descubrieron que situando unas “aletas pequeñas”, en forma de aleta de tiburón (#winglets), en posición vertical en las puntas de las alas, del tamaño de una persona sino más en algunos casos, reducían en gran medida esos torbellinos, mejorando nuestra comodidad y la eficiencia de las alas, es decir, volar más rápido con un menor gasto de combustible. Suponiendo uno de los grandes avances aerodinámicos de los últimos tiempos, que no el último, puesto que los recién “sacados del horno” Airbus 350 o Boing 787, sustituyen esas aletas por una forma curva hacia arriba como final del ala que se han comprobado más eficientes en vuelos de larga duración.
Llegados a este punto, un alumno levanta la mano y pregunta. – Sr. profesor, ¿y si un #ala se rompe o se parte? –
Cuántas veces os habréis hecho vosotros mismos esa pregunta… Permitidme que seamos muy categóricos en esta afirmación; las alas no se rompen, entre otros motivos porque se pueden doblar, y mucho. Eso se debe al uso de aluminio, aleaciones de aluminio con otros materiales y materiales compuestos que han resultado ser materiales tan fuertes como el acero, pero con una gran flexibilidad. Además, como ya hemos comentado con anterioridad, como sucede con otros componentes del avión, las alas “sufren” exhaustivos controles y pruebas antes de ponerse en #vuelo que nos permiten comprobar estas capacidades. Airbus, por ejemplo, somete a las alas de sus aviones a cargas 1,5 veces mayores de las que jamás experimentarán en un vuelo real, forzando el ala a posiciones inverosímiles con ángulos cercanos a los 90 grados. Eso permite que su rotura sea prácticamente imposible y que funcionen como un amortiguador de un coche absorbiendo los ¨baches¨ que nos vamos encontrando durante el vuelo.
Otra función de las alas, para algunos desconocida, es la de contenedor de los depósitos de combustible del avión. Estos están encastrados en su interior y permiten transportar miles y miles de litros de Queroseno, combustible utilizado por los motores a reacción. Y no es casualidad que los depósitos de combustible se sitúen en las alas, se utilizan para disminuir el momento de flexión del ala, del que antes habíamos hablado. Cuanto mayor peso mantengamos en las alas y en particular en sus extremos menos flexión sufrirán las mismas, por tanto, el combustible almacenado en los depósitos exteriores es el último en ser utilizado.
La secuencia de consumo de combustible está programada teniendo en cuenta dos factores: evitar desequilibrio lateral de combustible (mayor estabilidad lateral) y limitar el momento de flexión del ala, utilizando el combustible del depósito central situado en la parte inferior del fuselaje y los depósitos interiores en primer lugar y dejando para la última parte del vuelo el combustible de los depósitos exteriores.
Os sorprenderá saber que un Airbus 350, de reciente fabricación con capacidad para 314 pasajeros, puede transportar en sus depósitos hasta 156.000 litros de combustible. Cantidad que nos permitiría circular con nuestro coche unos 200 años aproximadamente sin tener que pararnos a repostar. Sin duda son números extraordinarios que obligan a la industria aeronáutica a investigar en motores más eficientes que consuman menos y con carburantes más ¨limpios¨ que permitan limitar las emisiones de CO2 y de los óxidos de nitrógeno, grandes contaminantes y causantes del indeseable “cambio climático”. Pero de los motores hablaremos en otra ocasión.
Buenos vuelos,
Antoni Pericás Homar
Piloto