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Un Boeing 747, comúnmente llamado

«Jumbo», de la compañía Air India,

avión de pasajeros moderno.

Air Force One sobrevolando el monte

Rushmore.

AviónDe Wikipedia, la enciclopedia libre

Avión (del francés avion,1 y éste como forma aumentativa del latín avis, ave), también denominadoaeroplano, es un aerodino de ala fija, o aeronave con mayor densidad que el aire, dotado de alas y unespacio de carga capaz de volar, impulsado por ninguno, uno o más motores. Los aeroplanos incluyen a losmonoplanos, biplanos y triplanos. Los aeroplanos sin motor se han mantenido desde los inicios de la aviaciónpara aviación deportiva y en la segunda guerra mundial para transporte de tropas, se denominan planeadores oveleros.

Según la definición de la OACI, es un «Aerodino propulsado por motor, que debe su sustentación en vueloprincipalmente a reacciones aerodinámicas ejercidas sobre superficies que permanecen fijas en determinadas

condiciones de vuelo.»2

Pueden clasificarse por su uso como aviones civiles (que pueden ser de carga, transporte de pasajeros,entrenamiento, sanitarios, contra incendios, etc.) y aviones militares (carga, transporte de tropas, cazas,bombarderos, de reconocimiento o espías, de reabastecimiento en vuelo, etc.).

También pueden clasificarse en función de su planta motriz; aviones propulsados por motores a pistón,motores a reacción (turborreactor, turborreactor de doble flujo, turbohélice, etc.) o propulsores (cohetes).

Su principio de funcionamiento se basa en la fuerza aerodinámica que se genera sobre las alas, en sentidoascendente, llamada sustentación. Esta se origina por la diferencia de presiones entre la parte superior einferior del ala, producida por la forma del perfil alar. Un dato curioso es que los aviones desechan las hecesfecales de los pasajeros en pleno vuelo para así evitar una contaminación interna del mismo.

Índice

1 Historia

2 Estructura2.1 Superficies de sustentación

2.2 Alas2.3 Fuselaje

2.4 Superficies de control

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Vuelo de los hermanos Wright en

1903.

Douglas DC-3 de 1935, uno de los

aviones más producido.

2.4 Superficies de control

2.4.1 Alerones

2.4.2 Flaps2.4.3 Spoilers

2.4.4 Slats2.4.5 Estabilizadores horizontales

2.4.6 Estabilizadores verticales

2.4.7 Acción de los componentes2.5 Grupo motopropulsor

2.6 Tren de aterrizaje2.7 Instrumentos de control

3 Aviación comercial

4 Véase también5 Referencias

6 Enlaces externos

Historia

El sueño de volar se remonta a la prehistoria. Muchas leyendas ymitos de la antigüedad cuentan historias de vuelos como el casogriego del vuelo de Ícaro. Leonardo da Vinci, entre otros inventoresvisionarios, diseñó un Avión, en el siglo XV. Con el primer vuelorealizado por el ser humano por François de Rozier y el marqués deArlandes(en 1783) en un aparato más liviano que el aire, un globode papel construido por los hermanos Montgolfier, lleno de airecaliente, el mayor desafío pasó a ser la construcción de una máquinamás pesada que el aire, capaz de alzar vuelo por sus propiosmedios.

Años de investigaciones por muchas personas ansiosas de conseguiresa 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 quehicieron vuelos semejantes en aquella época fueron Otto Lilienthal, Percy Pilcher y Octave Chanute.

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Bell X-1 de 1947, el primer avión

supersónico.

Lockheed SR-71 de 1964, el avión

más rápido de la historia.

El Antonov An-225 de 1988. F-22 Raptor volando a velocidad

supersónica. La invención del motor a

reacción durante la Segunda Guerra

Mundial revolucionó la aviación.

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

El primer avión propiamente dicho fue creado por Clément Ader, el9 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 en1892 y el Avión III que en 1897 vuela una distancia de más de 300m. El vuelo del Éole fue el primer vuelo autopropulsado de la historiade la humanidad, y es considerado como la fecha de inicio de laaviación en Europa.

Según la Fédération Aéronautique Internationale (FAI), el 17 dediciembre de 1903, los hermanos Wright realizaron «el primer vuelo

sostenido y controlado de un aerodino impulsado por un motor»3

durante 12 segundos y en el que recorrieron unos 36,5 metros.4

Unos años más tarde, el 23 de noviembre de 1906, el brasileñoSantos Dumont fue el primer hombre en despegar a bordo de unavión impulsado por un motor aeronáutico, estableciendo así el

primer récord mundial reconocido por el Aéro-Club de France5 al

volar 220 m en menos de 22 segundos.6 Voló una altura de 2 a 3

metros del suelo con su 14-bis, en el campo de Bagatelle en París.7

Santos Dumont fue así la primera persona en realizar un vuelo en unaaeronave más pesada que el aire por medios propios, ya que elKitty Hawk de los hermanos Wright necesitó de una catapulta hasta1908.

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

hélice Anáhuac, fabricada de madera.8

Tras la Primera Guerra Mundial, los ingenieros entendieron, que el rendimiento de la hélice tenía su límite y comenzaron a buscar un nuevo método depropulsión para alcanzar mayores velocidades. En 1930, Frank Whittle patenta sus primeros motores de turbina de compresor centrífugo y Hans vonOhain 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 Heinkelque montaba un motor de Ohain, realizando el primer vuelo a reacción pura de la historia.

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Avión supersónico Concorde.

Ala de un Airbus A320.

Estructura

Los aviones más conocidos y usados por el gran público son los aviones de transporte de pasajeros, aunque laaviación 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 detransporte usan todos una estructura semimonocasco de materiales metálicos o materiales compuestosformada por un revestimiento, generalmente de aluminio que soporta las cargas aerodinámicas y de presión yque es rigidizado por una serie de elementos estructurales y una serie de elementos longitudinales. Hasta losaños 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 otrosmateriales 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 conrespecto 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 efectoaerodinámico, provocado por la curvatura de la parte superior del ala (extradós) que hace que el aire quefluye por encima de esta se acelere y por lo tanto baje su presión (creando un efecto de succión), mientras queel aire que circula por debajo del ala (que en la mayoría de los casos es plana o con una curvatura menor y ala cual llamaremos intradós) mantiene la misma velocidad y presión del aire relativo, pero al mismo tiempoaumenta 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.

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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.

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

Fuselaje

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

Superficies de control

En determinadas partes de un vuelo la configuración del ala se hace variar mediante lassuperficies de control o de mando que se encuentran en las alas: los alerones, presentes en todotipo 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 partesmóviles 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 controlarel desplazamiento del avión sobre su eje longitudinal al crear una descompensación aerodinámica de las alas, que es la que permite al avión girar, ya quecuando 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 lapalanca 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 cuerpocon 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 undeterminado 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

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Flaps de un Cessna 172.

Spoilers de un Boeing 737.

velocidades y altos ángulos de ataque, al mismo tiempo los flaps generan más resistencia en la superficie alar, por lo que es necesario contrarrestarla, yasea aplicando más potencia a los motores o disminuyendo el ángulo de ataque del avión. Éste es con mucho el dispositivo hipersustentador másfrecuente.

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 generadapor el ala cuando ello es requerido, por ejemplo, para aumentar el ritmo de descenso o en el momento detocar tierra. Cuando son extendidos, separan prematuramente el flujo de aire que recorre el extradósprovocando 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 seencuentran 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 velocidadesreducidas.

En las alas también se encuentran los tanques de combustible. La razón por la cual están ubicados allí es paraque no influyan en el equilibrio longitudinal al irse gastando el combustible. Sirven de contrapesos cuando lasalas comienzan a generar sustentación, sin estos contrapesos y en un avión cargado, las alas podríandesprenderse fácilmente durante el despegue. También en la mayoría de los aviones comerciales, el tren deaterrizaje principal se encuentra empotrado en el ala, así como también los soportes de los motores.

Son todas aquellas superficies fijas y móviles del avión que al variar de posición, provocarán un efectoaerodinámico 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 distintasposiciones y formas dependiendo del diseño, las cuales garantizan la estabilidad en el sentido longitudinal, es decir, garantizan un ángulo de ataqueconstante si el piloto no actúa sobre los mandos. En ellos se encuentran unas superficies de control esenciales que son los llamados timones de

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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».

Los tres ejes de rotación principales de una aeronave.

profundidad, con los cuales se controla la posición longitudinal del aparato, base de la regulaciónde la velocidad. Mediante el movimiento hacia arriba o hacia abajo de estas superficies, se inclinael avión hacia abajo o hacia arriba, lo que se llama control del ángulo de ataque, es decir suposición 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 cálculosaeronáuticos según los requerimientos aerodinámicos y de diseño, que aporta la estabilidaddireccional al avión. En éste se encuentra una superficie de control muy importante, el timón dedirección, con el cual se tiene controlado el curso del vuelo mediante el movimiento hacia un ladou 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 éstos 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 realizanlos giros en cada dirección son los ejes principales del avión, y los movimientosparticulares se llaman alabeo (oscilación vertical alternada de las alas), cabeceo(oscilación vertical alternada de morro y cola) y guiñada (oscilación horizontalalternada de morro y cola).

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Acción de alerones:

alabeo.

Acción del timón de

profundidad: cabeceo.

Acción del timón de

dirección: guiñada.

Grupo motopropulsor

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

Dentro del grupo motopropulsor existe una funcionalidad llamada reversa que sirva para invertir el empuje del motor y permitir que frene con mayoreficacia durante la carrera de aterrizaje. Esta funcionalidad la poseen los aviones de grandes prestaciones equipados con motores a reacción oturbohélices. El piloto una vez que el avión ha tomado tierra sobre la pista y está rodando a gran velocidad, activa la reversa, un mecanismo mecánicohace 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 noes su elemento natural. Permiten que la aeronave tenga movilidad en tierra. Existen varios tipos de trenes de aterrizaje, pero el más usado en laactualidad 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 fuselajeprotegidos por las tapas de los mismos que pasan a formar parte de la aeronave, En el caso de que los trenes permanecieran en posición abiertagenerarían gran resistencia aerodinámica al avión, reduciendo su rendimiento y la velocidad, provocando un mayor uso de combustible. No todos losaviones tienen la capacidad de retraer sus trenes, sobre todo los más ligeros y económicos, incluso de transporte de pasajeros.

Instrumentos de control

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Tren de aterrizaje de un Boeing 777.Simulador de vuelo FlightGear.

Cockpit de un Boeing 787.

Embraer-175 de la empresa Embraer.

Son dispositivos tanto mecánicos como electrónicos (aviónica) quepermiten al piloto tener conocimiento de los parámetros de vueloprincipales, como la velocidad, altura, rumbo, ritmo de ascenso odescenso, y del estado de los sistemas del avión durante el vuelo,como los motores, el sistema hidráulico, el eléctrico, las condicionesmeteorológicas, el rumbo programado del vuelo, la ruta seguida.

Aviación comercial

La aviación comercial es una actividad que hacen las compañíasaéreas, dedicadas al transporte aéreo bien de personas, bien de mercancías. En 1919 nacen las primerascompañías aéreas, KLM (7 de octubre - Países Bajos) en Europa y Avianca (5 de diciembre - Colombia) enAmérica.

Lo que determina si un vuelo pertenece a la categoría de Aviación comercial es el propósito del vuelo, no eltipo de avión o el piloto. Así puede que un Cessna 150 funcionando como aerotaxi se considere aviacióncomercial mientras que un Airbus A319 ACJ utilizado por sus dueños se considere un transporte privado.

Los aviones de transporte de pasajeros, también denominados aviones comerciales son los que las compañíasaéreas usan explícitamente para el transporte de pasajeros. Se suelen dividir en dos categorías; aviones depasillo único (narrow-body), con un diámetro de fuselaje entre 3 y 4 metros de ancho y aviones de doblepasillo (wide-body) con un fuselaje entre 5 y 6 metros de ancho.

Uno de los aviones de pasillo único más vendidos en el mundo es el Boeing 737.9 El avión de pasajeros conmayor capacidad de transporte de viajeros es el Airbus A380, avión que puede llegar a transportar alrededorde 800 personas, en vez de las aproximadamente 500 que lleva un 747. El Boeing 747 fue presentado porprimera vez en el año 1969.

No obstante, el avión más grande que se haya construido data de los años 1940 y fue diseñado por HowardHughes, el magnate de la aviación. Denominado Hércules H4, o simplemente «Spruce Goose» es el hidroavióncon mayor envergadura alar y altura del mundo. Propulsado por 8 motores de hélice, este avión sólo realizó suvuelo inaugural, con Howard Hughes como piloto. En la actualidad esta aeronave se encuentra enrelativamente buenas condiciones de conservación en el Evergreen Aviation Museum.

El avión en servicio más grande del mundo es el Antonov An-225 Mriya, construido en la Unión Soviética en 1988. Este avión se considera una reliquiaporque sólo se ha fabricado uno debido a la caída de la Unión Soviética, aunque actualmente hay una nueva unidad que entró en servicio en 2010.

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Airbus A380, avión comercial con

mayor número de plazas.

Véase también

Aviación militarEkranoplano

HidroaviónAvión furtivo

Anexo:Cronología de la aviación

Aeronaves construidas en LatinoamericaInstrumentos de control (avión)

Avcen JetpodVehículo aéreo no tripulado

AeromodelismoMotor aeronáutico

Simulador de vuelo

Anexo:Accidentes e incidentes notables en la aviación civilConsumo de energía del tren y de otros medios de transporte, incluido el avión.

Referencias

1. Diccionario de la lengua española - Vigésima segunda edición (http://buscon.rae.es/draeI/SrvltConsulta?TIPO_BUS=3&LEdcaxaczczxcMA=avi%C3%B3n)2. Organización de Aviación Civil Internacional (julio de 2006 (décima edición)). «1. Definiciones y reglamento general relativo al otorgamiento de licencias.

Punto 1.1.- Definiciones». Anexo 1 al Convenio sobre Aviación Civil Internacional - Licencias al personal. Montréal: Organización de Aviación CivilInternacional - Document Sales Unit. ISBN 92-9194-756-3.

3. (en inglés) FAI News: «100 Years Ago, the Dream of Icarus Became Reality» (http://www.fai.org/news_archives/fai/000295.asp) Consultado el 5 dediciembre de 2013.

4. «Telegrama de Orville Wright (Kitty Hawk, Carolina del Norte) a su padre, en el que anuncia cuatro vuelos exitosos, 17 de diciembre de 1903»(http://www.wdl.org/es/item/11372/). World Digital Library. 17-12-1903. Consultado el 05-12-2013.

5. (en francés) «1906 - 2006 Santos Dumont: un vol centenaire.» (http://www.aeroclub.com/100-ans-histoire/centenaires/vol-du-14bis/3) Aéro-Club deFrance. Consultado el 5 de diciembre de 2013.

6. (en inglés) Jones, Ernest. "Santos Dumont in France 1906–1916: The Very Earliest Early Birds." (http://earlyaviators.com/edumonb.htm)earlyaviators.com, 25 December 2006.] Consultado el 5 de diciembre de 2013.

7. (en inglés) «A Century of Sporting Achievements» (http://www.fai.org/news/31942-FAI-News-17-06) Fédération Aéronautique Internationale. Consultadoel 5 de diciembre de 2013.

8. La aviación en la ciudad de Pachuca (http://www.organizacionessociales.segob.gob.mx/UAOS-Rev4/revista7_tema5.pdf) SeGob.9. Hechos del 737 (http://www.boeing.com/commercial/737family/pf/pf_facts.html). Fecha de acceso: 30 de octubre de 2006.

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http://www.eldia.com.do

Enlaces externos

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