¿POR QUÉ VUELAN LOS AVIONES? (de verdad de la buena)

Hoy responderé a una de las preguntas que más quebraderos de cabeza han ocasionado a los pájaros de todo el mundo: ¿Por qué vuelan los aviones? ¿Quién les ha dado el derecho? ¿Por qué no se quedan en tierra, que es donde deberían estar? ¿Quién les mandó a los humanos quitarnos el monopolio del aire? ¿Por qué no dejan tranquilo nuestro espacio aéreo? ¡Pero si no saben ni correr en condiciones! Que encima les haya dado por volar…

No, amigos, no hay derecho. Pero el tema es tan fascinante que creo que deberíamos dejar de lado las ofensas personales y centrarnos en la física del vuelo, así que nos quedaremos sólo con la primera pregunta. Ya hablaremos mal de los humanos en otra ocasión (prometido).

El principio que utilizan los aviones es básicamente el mismo que utilizamos nosotros (sí, debimos haberlo patentado cuando tuvimos la oportunidad), es decir, es la forma del ala y su posición relativa con respecto a la corriente de aire lo que produce la fuerza de sustentación.

Un ala en vuelo divide el flujo de aire: parte pasa sobre el extradós (que es la superficie superior del ala) y el resto se desvía por debajo del intradós (la superficie inferior). Las alas están diseñadas para que el aire se adhiera a ellas siguiendo su geometría (aunque a veces no lo hace, e incluso hay situaciones en las que interesa un cierto desprendimiento -hablaremos más sobre ello en otra ocasión-), y la velocidad con la que rodee al ala dependerá de su forma. La velocidad del aire por uno y otro lado determinará, a su vez, las distribuciones de presiones que actúan sobre cada uno, y cuando el balance de todas ellas sea una fuerza capaz de oponerse al peso, el avión -o el pájaro- volará.

Si analizamos una sección cualquiera de un ala, tendremos un perfil como el de la figura. El perfil sustenta gracias a tres factores: el espesor, la curvatura y el ángulo de ataque. Todos ellos determinan la geometría del perfil con respecto al flujo de aire y, por tanto, la distribución de velocidades, que a su vez proporciona la correspondiente distribución de presiones y la fuerza total resultante sobre el ala, si sumamos las contribuciones de todos los perfiles.

Un perfil que no tenga curvatura ni ángulo de ataque (caso b) no producirá sustentación, ya que las fuerzas sobre el intradós serán exactamente iguales que sobre el extradós (por simetría), aunque no por ello debemos deducir que el espesor no influye. En el caso de tener curvatura (a), ángulo de ataque (c) o las dos cosas a la vez, la sustentación será distinta para dos perfiles con distinto espesor. En resumen, que si el perfil es simétrico con respecto al eje definido por la dirección de la velocidad del aire, no puede haber sustentación, ya que las distribuciones de presiones del extradós son iguales a las del intradós y se anulan mutuamente.

Doblando las alas podemos variar muy fácilmente su geometría. Si las encogéis un poco, dándoles más curvatura (¡venga, quiero a todo el mundo encogiendo las alas!) y aumentáis su ángulo de ataque (girando un poco la articulación del hombro), tendréis más sustentación a bajas velocidades. Como los aviones no pueden hacer eso (¡ha, haaa!), los humanos se han inventado las "superficies hipersustentadoras", los flaps y los slats, que cumplen la misma función y se usan en el despegue y el aterrizaje (sí, una chapuza, pero es que los pobres no dan para más).

Como conclusión final podemos afirmar que, aunque los humanos están muy orgullosos de sus aviones, y aunque es realmente asombroso que hayan conseguido que vuelen haciendo las cosas como las hacen (yo nunca habría apostado por ellos, la verdad), definitivamente las aves son claramente superiores y las dueñas legítimas del aire. Claro, que si luego te vienen con un trasto volador de 160 toneladas, no queda otra que apartarse y dejarles paso. Pero sabed que, a pesar de eso, moralmente, son los aviones los que tendrían la obligación de apartarse siempre al paso de las aves.

Lo que pasa es que todavía no lo han entendido.

Ver también: Maniobras y acrobacias