miércoles, 22 de junio de 2011

¿Qué es un flap? ¿Y un slat? ¿Y los spoilers?

Cuando estaba en la Universdad en 1º, un día uno le preguntó a la profe de Aeronaves que qué era un flap. Ella ni corta ni perezosa le contestó: "Un dispositivo hipersustentador". ¡Claro! ¡Imaginaros! Tú, un pequeño aventurado de la vida, probablemente el primero de tu promoción en el cole, acababas de entrar en la Escuela de Aeronáuticos, con un subidón increíble, las hormonas por las nubes, con ganas de comerte el mundo, y van, y te dicen que vas a estudiar "dispositivos hipersustentadores"!!! El chaval no cabía más en su gozo. Gozo, que por lo general desaparecía con los primeros parciales de Noviembre, jajaja

Pero la profe, como siempre, estaba en lo correcto, los flaps son unos dispositivos hipersustentadores. ¿Y qué significa eso? Pues significa que son cosas que aumentan la sustentación. Veamos cómo es un flap:


Como veis, simplemente es que la parte trasera (en el borde de salida) del ala se deflecta y se retrasa (en el caso de los Fowler) para aumentar la sustentación. Esto se consigue al aumentar la cuerda y/o curvatura del perfil y/o superficie alar y/o controlando la capa límite. Todos los "y/o" anteriores dependen por supuesto del tipo del flap que estemos usando...

¿Y para qué se quiere aumentar la sustentación? Sencillamente, para poder volar más lentos. Si recordáis, la sustentación de un avión depende muchísimo de la velocidad a la que vuele. Y puede ocurrir que en maniobras a baja velocidad, en un aterrizaje p.ej., el avión al ir tan lento, no tenga la suficiente sustentación como para sostenerse en el aire y éste entre en pérdida.


¿Y los slats? Pues más de lo mismo, unicamente que están en el borde de ataque del ala. De hecho están tan intimamente ligados que en los aviones modernos no dispones de una palanca para flaps y otra para slats, sino que hay una única palanquita que deflecta ambas superficies proporcionalmente. Por ejemplo, estos son los valores para un Airbus A320:

Posición de la palanca: 0 1 2 3 FULL
Flaps (deg): 0 10 15 20 35
Slats (deg): 0 18 22 22 27


(Spoliers: En la imagen, superficies levantadas)

Por último, veamos qué son los spoilers. "¡Ya está! ¡Otro dispositivos hipersustentador!" Pues no, es justamente lo contrario. El objetivo de los spoilers es destruir sustentación. "¡Pero si la gracia de los aviones está en que vuelan! ¿Por qué van a querer quitarse sustentación?" Bueno, la cosa no es tan radical como parece, no es que el avión deje de sustentarse de golpe, simplemente se reduce un poco su sustentación.

¿Y para que se usan? Pues para muchas cosas. Por ejemplo, cuando se está realizando un giro, levantando un poco los spoilers del ala interior del giro, se consigue reducir un poco la sustentación en ese ala (bajarla) y facilitar el giro. Pero el caso más típico donde podéis verlos es en el momento del aterrizaje, después de tocar suelo, cuando los spoilers se deflectan para evitar (rompiendo la sustentación) que el avión vuelva al aire debido al rebote producido por los amortiguadores. Además, al pegar el avión al suelo, ayudan al frenado del mismo. ¿Y no sirven también para frenar? Pues sí, así es. Los spoilers aumentan mucho la resistencia, por eso realizan también esa función. Sin embargo, a pesar de ser las mismas superficies las que estran en juego, en este caso se las conoce como aerofrenos.

Eso es todo por mi parte. Cualquier duda, pregunta o sugerencia, no dudéis en dejar vuestro comentario o escribir a los.porques@gmail.com.

viernes, 3 de junio de 2011

¿Por qué un avión entra en pérdida?



Antes de nada quisiera pedir disculpas por el retraso, soy consciente de que hace más de un mes que no escribo ninguna entrada, pero últimamente he estado bastante liado.

Vayamos al tema. ¿Quien no ha visto alguna peli de cazas en la que en un momento dado el piloto no dijera: ¡¡Hemos entrado en pérdida!!? Entonces el avión caía descontrolado, dando mil vueltas y el piloto intentaba por todo los medios recuperarlo.


Aunque en las pelis siempre es un poco fantasmada, voy a explicaros qué pasa cuando un avión entra en pérdida y cómo se evita en los aviones modernos.

Para que un avión vuele, es necesario que el aire se mueva sobre sus alas. Conforme el avión gana velocidad, el flujo de aire se adhiere al ala formando lo que se conoce como capa límite. El aire bordea el ala pegado a ella (debido al efecto Coanda) y le proporciona sustentación.


Cuando se encabrita el avión (sí, en aeronáutica usamos este verbo, como si estuviéramos montando un caballo, jeje), se aumenta el ángulo de ataque del ala (el ángulo que forma con el aire) y el aire tiende a despegarse. Llega un momento, en que el ángulo de ataque es tan grande, que Coanda no es capaz de mantener el aire pegado al ala y entonces se desprende la capa límite. Se dice entonces que el avión ha entrado en pérdida.


Lo que ocurre es que el aire deja de circular alrededor del ala y pasa a realizar un movimiento turbulento. Este movimiento turbulento del aire no produce sustentación, y el avión pasa en sólo unos instantes de flotar en el aire, a caer súbitamente. Además, se pierde el control del aparato, ya que los alerones se encuentran en el ala (donde el flujo ahora es turbulento) y resultan inservibles. Aquí tenéis un vídeo del proceso completo.

Este problema se conoce desde antiguo y está completamente superado. Los aviones caza actuales por ejemplo tienen unos motores tan potentes que son capaces de ascender casi en vertical.

Por otro lado, las avionetas están sobredimensionadas, de manera que si entran en pérdida, ellas mismas solitas se recuperan, sin producir más consecuencias. Es una de las típicas cosas que se realizan en las primeras clases prácticas de vuelo.




Los aviones modernos comerciales (los que usamos para viajar) poseen una serie de dispositivos integrados en el ordenador de abordo. Estos dispositivos, llamados protecciones, actúan sobre los mandos evitando que el piloto meta el avión en pérdida. Por ejemplo, si el ángulo de ataque aumentara peligrosamente, enviaría una orden a los elevadores, para que hicieran picar al avión (para que bajara el morro). Así se evitaría que éste entre en pérdida. En los más antiguos, simplemente suena una alarma sonora que avisa al piloto del peligro de entrada en pérdida.

Así que ya sabéis, no os dejéis engañar por las películas y despreocuparos por completo de este tema, que lo tenemos perfectamente superado.

Espero vuestros comentarios y sugerencias!



PARA QUIEN QUIERA SABER MÁS:

Aquí os dejo una aplicación de la NASA que os podéis descargar gratis. Con ella podréis practicar como si estuvierais en un túnel de viento y comprobar cómo la capa límite se desprende a ángulos de ataque altos.