Máquinas voladoras

Trabajo de Maquinas Voladoras
Avión o Aeroplano, aeronave más pesada que el aire, por lo general propulsada por medios mecánicos y
sustentada por alas fijas como consecuencia de la acción dinámica de la corriente del aire que incide sobre
su superficie (véase Aerodinámica). Otras aeronaves más pesadas que el aire son: el planeador o velero,
provisto también de alas fijas y carente de motor; aquellas en las que se sustituye las alas por un rotor que
gira en el eje vertical (véase Autogiro; Helicóptero), y el ornitóptero, cuyo empuje y sustentación se consigue
mediante alas batientes. Se han desarrollado modelos de juguete que vuelan perfectamente, pero los de
mayor tamaño no han tenido éxito. Véase Aviación para la historia de aparatos más pesados que el aire.
La palabra aeroplano sugiere normalmente aparatos que operan desde tierra firme, pero en realidad se
aplica a otros tipos de aviones como los transportados, hidroaviones y anfibios. La principal diferencia de
configuración entre estos aparatos está en el tren de aterrizaje. Los aviones transportados están diseñados
para despegar y aterrizar desde una instalación móvil, la más común es el portaaviones; para ello disponen
de un gancho con el que en el momento de aterrizar se sujetan a un cable que cruza la cubierta del
portaaviones y junto con los frenos del propio avión, permiten una carrera de aterrizaje muy corta. Para
despegar se enganchan a una catapulta que en pocos segundos, junto con el motor a máxima potencia, les
hacen alcanzar la velocidad de despegue. Los hidroaviones sustituyen las ruedas del tren de aterrizaje por
flotadores. El modelo conocido como barca voladora tiene el fuselaje como el casco de un barco y aparte de
sus funciones aerodinámicas e hidrodinámicas, sirve para que flote una vez posado en el agua. Los anfibios
van provistos de ruedas y flotadores y en algunos casos de casco, lo que permite operar con la misma
efectividad tanto en tierra como en agua. Antes de la II Guerra Mundial los hidroaviones se usaron para el
transporte militar y para el servicio comercial intercontinental. Por su configuración tenían que volar
despacio y amerizar despacio. Como los nuevos aviones volaban y podían aterrizar a más velocidad, para
ganar eficiencia, los grandes aviones pasaron a operar solamente desde tierra. Los anfibios vuelan y
aterrizan aún más despacio por su doble tren de aterrizaje y se usan menos. A veces son muy útiles, sobre
todo en zonas como la selva donde la construcción de una pista de aterrizaje es costosa y difícil de mantener
pero, sin embargo, hay abundantes ríos con aguas profundas y tranquilas. Existen flotadores anfibios para
avionetas. Parecen flotadores convencionales y tienen una rueda en el centro. La rueda sobresale muy poco y
no crea resistencia en el agua pero asoma lo suficiente para permitir aterrizar en superficies de tierra o de
hierba cortada.
Otros modelos de aviones más pesados que el aire son los VTOL y STOL. La aeronave VTOL (del inglés
vertical takeoff and landing, 'avión de despegue y aterrizaje vertical'), es un avión cuyas características de
vuelo son semejantes a los demás aviones; adicionalmente tienen la capacidad de despegar y aterrizar en
vertical. Hay varias maneras de conseguir el despegue vertical desde tierra; la mayor parte de los diseños
utilizan motores reactores giratorios que al comienzo del despegue se colocan en posición vertical y después,
poco a poco, van rotando hasta situarse horizontalmente al adquirir la velocidad necesaria para volar; éste
sistema requiere mucha potencia de empuje en los motores. Las alas variables y los ventiladores móviles se
usan también en este tipo de despegues, pero originan resistencias aerodinámicas muy altas para el vuelo
horizontal. Los aviones convertibles combinan los rotores de los helicópteros con las alas fijas de los aviones,
resultan prometedores para vuelos comerciales cortos de despegue vertical. Compiten con los helicópteros,
pero vuelan más deprisa.
La aeronave STOL (del inglés, short takeoff and landing), es un avión que despega y aterriza en tan poca
distancia que sólo requiere pistas muy cortas. Es más eficiente, en términos de consumo de combustible y
potencia de los motores, que la aeronave VTOL y además es capaz de volar también a mayores velocidades y
con más alcance que los helicópteros. Para aeronaves más ligeras que el aire, véase Planeador; Globo.
Principios del vuelo
1
Un aeroplano se sustenta en el aire como consecuencia de la diferencia de presión que se origina al incidir la
corriente de aire en una superficie aerodinámica como es el ala. En la parte superior la presión es menor que
en la inferior (véase Principio de Bernoulli), y esa diferencia produce un efecto de empuje hacia arriba
llamado sustentación. La magnitud del empuje depende de la forma del corte transversal del ala, de su área,
de las características de su superficie, de su inclinación respecto al flujo del aire y de la velocidad del mismo.
Sustentación
La sustentación producida en un ala o superficie aerodinámica es directamente proporcional al área total
expuesta al flujo de aire y al cuadrado de la velocidad con que ese flujo incide en el ala. También es
proporcional, para valores medios, a la inclinación del ángulo de ataque del eje de la superficie de
sustentación respecto al de la corriente de aire. Para ángulos superiores a 14 grados, la sustentación cambia
con rapidez hasta llegar a la pérdida total cuando, por efecto de esos valores, el aire se mueve produciendo
torbellinos en la superficie de las alas. En ésta situación se dice que el perfil aerodinámico ha entrado en
pérdida.
Cuando un avión está manteniendo la altura, la sustentación producida por las alas y otras partes del
fuselaje se equilibra con su peso total. Hasta ciertos límites, cuando aumenta el ángulo de ataque y la
velocidad de vuelo se mantiene constante, el avión ascenderá; si por el contrario, baja el morro del avión,
disminuyendo así el ángulo de ataque, perderá sustentación y comenzará a descender. El sistema por el cual
sube y baja el morro del avión se llama control de cabeceo.
Durante un vuelo, el piloto altera con frecuencia la velocidad y ángulo de ataque de la aeronave. Estos dos
factores a menudo se compensan uno con otro. Por ejemplo, si el piloto desea ganar velocidad y mantener el
nivel de vuelo, primero incrementa la potencia del motor lo que hace subir la velocidad, esto a su vez
aumenta la sustentación por lo que para equilibrarla con el peso, bajará poco a poco el morro del avión con
el control de cabeceo hasta conseguirlo.
Durante la aproximación para el aterrizaje, el piloto tiene que ir descendiendo y a la vez disminuyendo la
velocidad lo más posible; ello produciría una considerable pérdida de sustentación y en consecuencia, un
descenso muy fuerte y un impacto violento en la pista. Para remediarlo hay que lograr sustentación adicional
alterando la superficie de las alas, su curvatura efectiva y su ángulo de ataque, mediante mecanismos
adicionales como los flaps, alerones sustentadores que se extienden en la parte posterior de las alas y los
slats en la parte frontal. Ambas superficies se usan para el despegue y aterrizaje, yendo retraídas durante el
vuelo de crucero al tener una limitación de velocidad muy reducida, por encima de la cual sufrirían daños
estructurales.
Resistencia
Los mismos factores que contribuyen al vuelo producen efectos no deseables como la resistencia. La
resistencia es la fuerza que tiende a retardar el movimiento del avión en el aire. Un tipo de resistencia es la
aerodinámica, producida por la fricción que se opone a que los objetos se muevan en el aire. Depende de la
forma del objeto y de la rugosidad de su superficie. Se puede reducir mediante perfiles muy aerodinámicos
del fuselaje y alas del avión. Hay diseños que incorporan elementos para reducir la fricción, consiguiendo
que el aire que fluye en contacto con las alas mantenga el llamado flujo laminar cuando se desliza sobre ellas
sin producir torbellinos.
Otro tipo de resistencia, llamada resistencia inducida, es el resultado directo de la sustentación producida
por las alas. Se manifiesta en forma de torbellinos o vórtices en la parte posterior de los slats y especialmente
del extremo de las alas, y en algunos aviones se coloca una aleta pequeña denominada winglet, que reduce
notablemente su efecto.
2
Se llama resistencia total a la suma de ambas resistencias. La ingeniería aeronáutica trata de conseguir que
la relación entre la sustentación y la resistencia total sea lo más alta posible, que se obtiene teóricamente al
igualar la resistencia aerodinámica con la inducida, pero dicha relación en la práctica está limitada por
factores como la velocidad y el peso admisible de la célula del avión. En el avión de transporte subsónico su
valor puede llegar a veinte; en los de altas características duplica ése valor, mientras que el incremento de la
resistencia, cuando se vuela a velocidades supersónicas, lo reduce a menos de diez.
Vuelo supersónico
La era de la aviación supersónica comenzó después de la II Guerra Mundial y su desarrollo tuvo que resolver
problemas aerodinámicos y técnicos que hicieron los vuelos de experimentación tan peligrosos e inciertos
como los de los primeros aviadores. Ni los complejos análisis matemáticos ni los resultados obtenidos en el
túnel aerodinámico, donde se experimentaban los prototipos, podían garantizar que las características de un
avión en vuelo supersónico fuesen, no ya satisfactorias, sino seguras sin más.
La barrera del sonido
El primer gran problema que encontraron los ingenieros aeronáuticos se conoce popularmente como la
barrera del sonido. Se alcanza cuando la aeronave llega a la velocidad del sonido en el aire (unos 1.220 km/h
al nivel del mar) conocida como Mach 1. Al obtener esa velocidad, se produce de forma brusca una
modificación en la compresibilidad del aire, llamada onda de choque. El resultado de esta distorsión
incrementa la resistencia al avance del avión que afecta a la sustentación del ala y a los mandos de vuelo.
Por lo tanto, en los aviones que no estén adecuadamente diseñados, es imposible controlar el vuelo. Véase
Mach.
Contaminación acústica
El ruido es un gran problema asociado con los aviones y sobre todo con el vuelo supersónico. El ruido de los
motores de los aviones supersónicos es alto y más agudo que los subsónicos y constituyen una seria molestia
para los trabajadores y vecinos de las comunidades próximas a los aeropuertos. Su mayor nivel de ruido se
produce cuando la onda de choque originada por un vuelo supersónico impacta el suelo, generando un
fragor en forma de explosión. Este efecto se conoce con el nombre de estampido sónico y puede romper los
cristales de las ventanas de las casas en zonas muy alejadas del avión que los ha causado. Los investigadores
y los fabricantes intentan reducir tanto el ruido de los motores como el estampido sónico, entre otras cosas
porque les obliga las regulaciones de las autoridades aeronáuticas, que van desde prohibir el vuelo de
aviones supersónicos sobre áreas pobladas, hasta establecer procedimientos, horarios y trayectorias
especiales de despegue y aterrizaje, con el fin de reducir el impacto acústico de cualquier tipo de avión que
opera en los aeropuertos.
La barrera del calor
Otro de los problemas asociado con el vuelo supersónico es la alta temperatura que se produce por la
fricción del aire con las superficies exteriores del aeroplano. Este problema se conoce con el nombre de
barrera del calor. Para contrarrestar las altas temperaturas y presiones que origina la velocidad
supersónica, los materiales de la estructura y los de la superficie deben ser más resistentes al calor y a la
presión que los usados en los aviones subsónicos. El titanio es un ejemplo de material con gran eficiencia
ante ambos efectos. La necesidad de volar cada vez a más velocidad y altitud, y con una mayor autonomía de
vuelo, han propiciado la aparición de nuevos diseños aerodinámicos y de modernos materiales para las
estructuras del aparato.
Estructura del avión
3
Un avión de diseño actual y convencional presenta cuatro componentes: fuselaje, alas, empenaje de cola y
tren de aterrizaje.
Fuselaje
En los albores de la aviación, el fuselaje consistía en una estructura abierta que soportaba los otros
componentes del avión. La parte inferior de la estructura servía de tren de aterrizaje. Después, la necesidad
de aumentar la resistencia y mejorar las prestaciones, llevó a desarrollar fuselajes cerrados, afianzados y
sujetos por medio de montantes y cables de riostramiento, que mejoraban las condiciones aerodinámicas,
proporcionaban protección a los pilotos y pasajeros y conseguían mayor espacio para el equipaje y la carga.
Los fuselajes monocasco aparecieron poco tiempo después; una novedad que consistía en integrar en un solo
cuerpo la estructura y su recubrimiento. Es el modelo más usado actualmente y permite presurizar el interior
para volar a elevadas altitudes.
Alas
Aunque los aviones de un solo plano o ala, conocidos como monoplanos, aparecieron pocos años después del
vuelo de los hermanos Wright, los primeros aeroplanos se construían preferentemente con dos alas (biplano)
y en ocasiones con tres o con cuatro. Las alas múltiples tienen la ventaja de aumentar la sustentación con
una estructura más fuerte, pero el monoplano encuentra menor resistencia al avance. Cuando se desarrolló el
ala cantilever, el monoplano se afianzó definitivamente a pesar de que no comenzó su diseño hasta la década
de los treinta. El ala cantilever consigue su fijación mediante elementos estructurales internos. Es un ala
limpia desde su encastre en el fuselaje hasta su extremo, sin soporte visible alguno y se usa en la mayor parte
de los aviones. Las alas reforzadas con puntales y cables aún se siguen utilizando en aviones pequeños y
ligeros y en modelos acrobáticos. La estructura de un ala consiste en un armazón de largueros y costillas
características cubierto por planchas metálicas unidas y sujetas al mismo por remaches u otros medios.
En los aviones pequeños el recubrimiento puede ser de lona y a veces de contrachapado o de fibra de vidrio
impregnada de resina. Los largueros y costillas se extienden desde el fuselaje hasta la punta del plano. Se
pueden usar uno o varios largueros pero el diseño más corriente es el de dos. Las costillas van
perpendiculares a ellos y dan al ala su forma exterior. Si el recubrimiento es de planchas metálicas también
participan del esfuerzo que soporta el ala. Este modelo de recubrimiento resistente del plano se usa en los
grandes aviones aunque cada vez se usan más plásticos reforzados, de alta resistencia, tanto en el
recubrimiento de algunas partes del ala como en la estructura.
El tamaño y forma de las alas varía mucho con los requerimientos aerodinámicos. Las alas de los aviones
supersónicos suelen estar inclinadas hacia atrás, dando al avión el aspecto de una punta de flecha dirigida
hacia adelante y muy estilizada. Esta forma permite reducir la brusca variación de compresión cuando el
avión se aproxima a la velocidad del sonido. La importancia del ala dentro de la estructura del avión se pone
de manifiesto con el desarrollo de las alas volantes, aviones en los que el fuselaje y la cola se han eliminado
completamente.
Empenaje de cola
El modelo normal de empenaje de cola, consta de dos superficies básicas, la horizontal y la vertical. Cada
una tiene secciones fijas para proporcionar estabilidad y móviles para controlar mejor el vuelo. La sección
fija de la superficie horizontal se llama estabilizador horizontal y suele estar en la parte frontal, mientras que
en la posterior se encuentra la parte móvil llamada timón de profundidad o elevador. Algunas veces toda la
superficie se puede mover y el elevador se elimina. La parte fija de la superficie vertical es el estabilizador
vertical y la móvil el timón de dirección. Hay diseños que tienen dos superficies verticales, y por lo tanto, dos
timones de dirección. Los empenajes de cola inclinados combinan las funciones de dirección y profundidad
en un solo mecanismo. En algunos aviones supersónicos, la superficie horizontal se ha sustituido por dos
4
aletas (canard) situadas a cada lado cerca del morro del avión.
Tren de aterrizaje
El tren de aterrizaje suele ser uno de los mecanismos más complicados de un avión. Entre sus componentes se
incluye el amortiguador principal, que es una pata con una estructura muy resistente en cuya parte inferior y
antes del ensamblaje de las ruedas lleva un amortiguador hidráulico para absorber el impacto del aterrizaje.
Va sujeto a los largueros del ala o del fuselaje. El mecanismo de accionamiento del tren permite extenderlo y
retraerlo al accionar desde la cabina de pilotos la palanca de mando. Por lo general se actúa con energía
hidráulica. Los frenos también suelen ser hidráulicos y provistos de sistema antideslizante. Suelen llevar un
mecanismo detector de modo, aire/tierra, que activa o desactiva varios sistemas del avión según esté volando
o en el suelo. Hay varios tipos de trenes de aterrizaje, el más común es el triciclo. Consta de dos patas
principales situadas detrás del centro de gravedad del avión y una tercera más pequeña en el morro. Ciertos
aviones muy grandes pueden llevar tres y hasta cuatro patas principales y cuatro ruedas por cada pata. Otro
modelo es el convencional con dos patas principales delante del centro de gravedad y una tercera muy
pequeña situada en la parte inferior de la cola. El aterrizaje es más fácil con el tren triciclo ya que permite
un mejor frenado al no existir riesgo de golpear con el morro del avión en el suelo. También mejora la
maniobrabilidad y visibilidad durante el rodaje por el suelo. Otros tipos de tren de aterrizaje pueden llevar
bandas de rodadura tipo oruga para cargas pesadas en campos de aterrizaje no preparados, giratorios para
viento cruzado, o una combinación de esquís y ruedas para aterrizar sobre hielo o nieve.
Controles de vuelo
Los componentes necesarios para el control de vuelo de los aviones modernos constan de varios sistemas que
se manejan desde la cabina de pilotos mediante una palanca de mando, con o sin volante, los pedales de
dirección y un conjunto de instrumentos que proporcionan la información necesaria para su uso.
Mandos de vuelo
La actitud de un aeroplano se define como su orientación relativa al horizonte y a la dirección de su
movimiento. Se controla por medio de tres sistemas de mandos de vuelo, cada uno de los cuales actúa en su
eje correspondiente moviendo el timón de profundidad, el de dirección o los alerones que se encuentran en la
parte posterior de las alas. Todos se accionan desde la cabina de pilotos: el primero con la palanca, el
segundo con los pedales, y los alerones con el volante. En los aviones pequeños, que suelen carecer de
volante, la palanca que mueve el timón de profundidad, si se inclina a un lado o a otro, mueve también los
alerones.
El timón de profundidad permite el movimiento de cabeceo y hace girar al avión sobre el eje transversal. Al
tirar hacia atrás de la palanca de mando, se levanta el timón, disminuye su sustentación, baja la cola y por
tanto sube el morro. Si se mueve la palanca hacia adelante se produce el efecto contrario haciendo picar al
avión.
Los alerones están colocados cerca de la punta del ala y hacia el borde posterior y permiten el movimiento de
alabeo y hace girar al avión sobre el eje longitudinal. Si se mueve el volante de mando a la izquierda o se
inclina en la misma dirección la palanca cuando no hay volante, el alerón izquierdo se levanta y el derecho
baja, produciéndose así una inclinación de las alas hacia la izquierda. Si se mueve el mando a la derecha, se
inclinará hacia ese lado.
Los pedales controlan el movimiento de dirección y hacen girar al avión sobre el eje vertical. En
coordinación con los alerones permiten cambiar el rumbo del avión. Cuando se presiona el pedal derecho, el
timón se mueve y hace girar el avión hacia la derecha y si se empuja el pedal izquierdo, el giro será hacia la
izquierda; pero hay que inclinar la palanca a la vez y hacia el mismo lado para evitar que el avión derrape.
5
El alabeo es al avión lo que el peralte de una curva al automóvil.
Los aviones llevan un conjunto de mandos secundarios para asegurar un manejo más sencillo y efectivo de
las superficies de control. Así los compensadores se usan en el timón de profundidad, de dirección y de
alabeo para ajustar el equilibrio de las superficies aerodinámicas asociadas, por lo tanto los pilotos no
tienen que realizar mucha fuerza sobre el mando correspondiente. Los flaps y slats aumentan la sustentación
para reducir la velocidad de despegue y aterrizaje. Los spoilers, aletas alineadas con la superficie superior
de las alas, se pueden extender usándolos como frenos aerodinámicos tanto en vuelo como en el aterrizaje, o
bien coordinados con los alerones, se utilizan para mejorar el control de alabeo. Los frenos aerodinámicos
van en la cola; son dos superficies que accionadas desde la cabina se extienden poco a poco hasta llegar a
ser perpendiculares a la dirección del vuelo ayudando a disminuir la velocidad del avión. Todos estos
sistemas se pueden controlar de diversas maneras, ya sea eléctrica, mecánica o hidráulicamente. Cuando el
control se realiza mediante señales eléctricas, recibe el nombre de "fly−by−wire". Si es por medio de señales
ópticas se llama "fly−by−light".
Instrumentos
La información necesaria para volar requiere datos de al menos cuatro sistemas: planta de potencia,
instrumentos de vuelo, instrumentos de aterrizaje y ayudas a la navegación. Los instrumentos de la planta de
potencia indican todos aquellos parámetros que permiten conocer el funcionamiento del motor, son entre
otros: el tacómetro que muestra las revoluciones por minuto de cada motor, los indicadores de presión y
temperatura de aceite y el medidor de flujo de combustible. Los instrumentos primarios de vuelo dan
información de velocidad (anemómetro), dirección (brújula magnética y giróscopo direccional), altitud
(altímetros), actitud (variómetro, bastón, bola y horizonte artificial). Varios de ellos, así como el piloto
automático, utilizan datos recibidos de los giróscopos (véase Giróscopo) o de las plataformas inerciales, ya
sean convencionales o de láser, que suministran información sin ninguna ayuda exterior.
Los instrumentos de aterrizaje necesarios para operar con baja visibilidad son de dos tipos: sistema
instrumental de aterrizaje (ILS), que envía señales directas al piloto para asegurar una correcta trayectoria
de aproximación y el control de aproximación de tierra (GCA), que utiliza equipos de radar instalados en
tierra para guiar al piloto mediante instrucciones verbales transmitidas por radio durante la maniobra. El
ILS se usa en aviación civil y el GCA en la militar, aunque cada vez se extiende más el uso del ILS en ambas.
El sistema de luces de aproximación (ALS) proporciona una ayuda visual durante los últimos metros del
descenso. Véase también Aeropuerto; Aerovía.
Propulsión
Hay dos sistemas de tracción que permiten volar a un aeroplano: la hélice y la propulsión a chorro. La hélice
puede ser movida tanto por un motor de combustión interna como por un motor turborreactor. Debido a su
diseño empuja el aire hacia atrás con sus palas que penetran en el aire como un tornillo. La propulsión a
chorro produce el empuje al descargar los gases de escape, producto de la combustión, a mucha más
velocidad que la que tenía el aire al entrar en el motor. En modelos especiales se han usado motores cohete
para proporcionar empuje adicional, basándose en el mismo principio de acción y reacción. Un motor de
aviación tiene que satisfacer un número importante de requerimientos: alta fiabilidad, larga vida, bajo peso,
bajo consumo de combustible y baja resistencia al avance. El factor más importante es el de la fiabilidad, ya
que afecta de modo directo al primer requisito del transporte aéreo: la seguridad. La vida larga tiene
repercusiones económicas interesantes para la aviación comercial. El peso y el bajo consumo son
interdependientes, a mayor peso más consumo y más combustible a cargar que a su vez también pesa. La
baja resistencia al avance se consigue reduciendo el área frontal, obteniendo con ello menos consumo.
Motores de pistón
6
El motor de pistón se utiliza en los aviones propulsados por hélice. Puede ser de dos tipos: de cilindros y
rotativo. En los primeros la energía mueve los pistones que trabajan dentro de cilindros colocados en línea,
opuestos horizontalmente o en estrella. Para refrigerarlos se usa aire o un líquido refrigerante y queman
como combustible distintos tipos de gasolina. Su ventaja estriba en la fiabilidad y el bajo consumo. El motor
rotativo sustituye los cilindros por un mecanismo rotatorio con menor número de piezas móviles, que produce
por tanto menos vibraciones. Se utiliza para pequeños aeroplanos. El motor turboalimentado consiste en un
conjunto de cilindros provisto de una turbina accionada por la energía cinética de los gases de escape. La
turbina mueve a su vez un compresor que aumenta la presión de entrada del combustible en la cámara de
combustión. Esto compensa en parte la pérdida debida a la altura y permite que el motor opere con suficiente
potencia a grandes altitudes. Una variante de esta idea utilizaba la misma energía de los gases de escape por
medio de turbinas para aplicar empuje mecánico al cigüeñal. Estos tipos de motores turboalimentados
equiparon a los aviones norteamericanos e ingleses durante la II Guerra Mundial.
Motores de reacción
El motor de reacción se basa en el principio de acción y reacción y se divide en tres grupos: el turborreactor,
el turbopropulsor y el cohete. En el turborreactor, el aire que entra en el motor pasa a través de un
compresor donde aumenta su presión. En la cámara de combustión se le añade el combustible, que se quema
y aumenta la temperatura y el volumen de los gases. Los gases de la combustión pasan por la turbina, que a
su vez mueve el compresor de entrada, y salen al exterior a través de la tobera de escape diseñada para
aumentar su velocidad, produciendo así el empuje deseado. Este motor puede alcanzar velocidades
supersónicas. El turbopropulsor o turbohélice es un motor de reacción en el que la energía cinética de los
gases de escape se usa para mover la hélice. Se instala en aviones de tamaño medio y desarrolla velocidades
entre 480 y 640 km/h. Por último el cohete es el que contiene el comburente y el combustible y es el que
impulsa los proyectiles teledirigidos. También se han usado cohetes con combustible sólido para suministrar
empuje adicional durante la carrera de despegue a aviones de hélice con mucha carga. El motor turbofán es
una modalidad del de propulsión a chorro en el que parte del flujo de aire, impulsado por los compresores,
sale directamente al exterior produciendo empuje igual que una hélice; también se llama de doble flujo y en
los grandes motores la potencia así suministrada puede superar a la del flujo primario. Lo utilizan la mayor
parte de los grandes aviones comerciales ya que consume menos combustible, hace menos ruido y es muy
fiable; no puede alcanzar velocidades supersónicas pero se aproxima a ellas. Se desarrollaron algunos otros
tipos de motores de reacción como el pulsorreactor que impulsaba la bomba volante alemana V−1, o el
estatorreactor que necesita grandes velocidades para arrancar, usándose sólo como motor auxiliar para
aviones supersónicos de velocidad superior a 2 Mach. Ambos motores tienen un consumo de combustible muy
alto.
Aeroplano: tipos y usos
Los aeroplanos se pueden clasificar en tres tipos según su función y el ámbito de operación: comerciales,
incluyendo los de transporte de pasajeros y carga, ya sea en líneas regulares o charter, militares, y
aeroplanos de la aviación general, que son los no comprendidos en los otros dos. Las particulares
características de cada avión están determinadas por la naturaleza de los servicios a realizar. El aumento de
la especialización en su uso ha traído como consecuencia una amplia variación en los requerimientos de
diseño.
Aeroplanos comerciales
En Europa el avión fue usado para transporte de pasajeros en el año 1919, mientras que en Estados Unidos
los primeros vuelos de la aviación comercial se dedicaron principalmente al correo. Los vuelos de pasajeros
aumentaron en rutas como la de Londres a París, se introdujeron en Estados Unidos a partir de 1927 y
crecieron más deprisa gracias a la aparición de aviones seguros y confortables como el Douglas DC−3. Este
avión iba propulsado por dos motores de hélice y podía transportar 21 pasajeros a una velocidad de crucero
7
de 300 km/h. Todavía se puede ver volando por los cielos de muchos países. Poco después aparecieron los
aviones cuatrimotores que podían volar aún más de prisa, subir más alto y llegar más lejos. El siguiente paso
se dio en 1950, con el Vickers Viscount británico, primer avión impulsado por hélice movida por turbina a
gas.
Los aviones para cubrir un servicio se eligen en función de dos factores: el volumen de tráfico y la distancia
entre los aeropuertos a los que sirve. La distancia entre aeropuertos se conoce como recorrido y hay un
elevado número de aviones que pueden operar entre 400 y 11.000 kilómetros.
Los reactores comerciales de pasajeros se usaron al principio para recorridos de larga distancia. El avión
británico De Havilland Comet inició su servicio en 1952, y el Boeing 707 en 1958. A finales de la década de
1950 apareció el Douglas DC−8 y los Convair 880 y 990. Estos aviones desarrollaban una velocidad de
crucero aproximada de 900 km/h y transportaban más de 100 pasajeros.
El Caravelle francés, el De Havilland Trident inglés y el Boeing 727 estadounidense, todos ellos más
pequeños y diseñados con los motores en la cola, se construyeron para cubrir líneas de medio recorrido,
entre 800 y 2.400 kilómetros. A mediados de la década de 1960 aparecieron birreactores aún más pequeños
para operar en trayectos de corto recorrido, como el Boeing 737, el DC−9, el Fokker F−28 y el BAC−111.
El Boeing 747 entró en servicio en el año 1970 y fue el primer avión comercial de fuselaje ancho. Sirve en
trayectos de media y larga distancia y alta densidad. Utiliza motores turbofán y vuela en crucero a unos 900
km/h. Normalmente transporta 400 pasajeros, llegando hasta 500 en algunas versiones. El Douglas DC−10 y
el Lockheed 1011 Tristar son también grandes aviones con capacidades próximas a los 300 pasajeros. Ambos
van empujados por tres motores montados en la cola. Se diseñaron para cubrir trayectos como el de
Chicago−Los Ángeles y otros de recorrido similar. El primer DC−10 voló en 1971 y el L−1011 en 1972.
Mientras, en Europa, el primer avión birreactor de fuselaje ancho, Airbus A300, realizaba su primer vuelo en
el mismo año. Airbus es un consorcio de empresas de distintos países europeos como España, Francia y
Reino Unido entre otros.
El avión supersónico comercial o SST constituye la cima en el desarrollo de la tecnología aeronáutica y
permite cruzar el Atlántico Norte y regresar de nuevo en menos tiempo de lo que un reactor subsónico tarda
en hacer uno de los trayectos. El supersónico soviético TU−144, que fue el primero en entrar en servicio en
1975, realizaba vuelos regulares de carga en la URSS. En 1962 los gobiernos del Reino Unido y Francia
firmaron un acuerdo para desarrollar y construir el proyecto del avión supersónico Concorde. El primer
vuelo de prueba se hizo en 1971 y el certificado de aeronavegabilidad se firmó en 1975. El primer vuelo
comercial del avión francés fue desde París a Río de Janeiro, con escala en Dakar, y del inglés desde
Londres a Bahrain.
En sus inicios el proyecto SST fue criticado por ser antieconómico y muy ruidoso. A pesar de las objeciones,
el servicio a los Estados Unidos comenzó el 24 de mayo de 1976, con vuelos simultáneos desde Londres y
París al aeropuerto internacional Dulles cerca de la ciudad de Washington y a Nueva York (22 de noviembre
de 1977). Excepto en los países de la antigua URSS, los vuelos SST deben realizarse a velocidades subsónicas
cuando pasan por zonas habitadas.
Las pérdidas de explotación del Concorde superaron los 500 millones de libras y dejó de fabricarse en 1979.
Los aviones franceses han extendido sus servicios desde París a Caracas (Venezuela) y a Dakar (Senegal). A
pesar del fracaso comercial del Concorde, los fabricantes y operadores están interesados en una posible
segunda generación de aviones supersónicos. Entretanto hay una enorme competencia entre los fabricantes
de aviones reactores subsónicos avanzados como los Boeing 757, 767 y 777 y los Airbus A−320, 330 y 340.
El A−320 ha sido el primer avión comercial en usar el sistema de control completamente automático
fly−by−wire. El avión cuatrimotor de largo recorrido A−340 y el trimotor McDonnell−Douglas MD−11 son
los competidores del Boeing 747 mientras el bimotor de fuselaje ancho A330 y el Boeing 777 concurren en el
8
mercado de alta densidad y medio recorrido donde ya competían el Boeing 767 y el Airbus A300/310.
Los aviones de carga han conocido una expansión sin precedentes desde la II Guerra Mundial. Los primeros
aeroplanos de carga fueron los Canadair CL−44 y el Armstrong−Whitworth Argosy, a los que siguieron
versiones de los grandes aviones de pasajeros modificados para carga, que son los usados actualmente.
Aeroplanos militares
Los aeroplanos militares se pueden dividir en cuatro categorías: combate, carga, enseñanza y observación.
En la categoría de combate se incluyen los aviones de caza y los bombarderos tanto para operaciones en
tierra como en mar. Hay numerosos tipos de cada uno de estos modelos. Los cazas se usan a menudo para
ataques a baja cota o para interceptaciones aéreas, siendo los más representativos de los que se usan en
Europa el McDonnell Douglas F−4 Phantom, el General Dynamics F−16 y el Dassault Mirage, aunque
existe un proyecto que los sustituirá por el Eurofigther 2000. El Tornado de geometría variable combina los
papeles de defensa aérea de largo alcance, ataque y reconocimiento, sustituyendo al antiguo BAC/Dassault
Jaguar. El Harrier es un avión con capacidad de despegue y aterrizaje vertical y se usa como apoyo táctico a
las operaciones en tierra y como interceptador en la lucha aeronaval. Es un avión subsónico, pero su diseño
está preparado para desarrollar un modelo supersónico. Otros aviones comparables usados por los Estados
unidos son el McDonnell Douglas F−15 Eagle, los cazas aeronavales Grumman F−14 y McDonnell Douglas
F−18, y el caza Lockheed F−117 equipado con un sistema electrónico tan sofisticado que le hace
prácticamente indetectable por radar. El B−52 Stratofortress, avión subsónico desarrollado en los cincuenta
y el B−1B son los principales bombarderos de largo alcance utilizados por los Estados Unidos, mientras el
Fairchild A−10 Thunderbolt se usa específicamente para el ataque a los carros blindados.
El más utilizado de los aviones militares cargueros es el cuatrimotor Lockheed C−130 Hércules y el más
grande el C−5A de la misma casa constructora, que puede llevar 120 toneladas de carga. Los aviones
militares de enseñanza y entrenamiento más famosos han sido el Texan T−6, de hélice, para enseñanza
básica, y el reactor T−33, para enseñanza avanzada. Ambos están fuera de servicio, pero han formado miles
de pilotos en gran parte de los países occidentales. Un modelo muy especial de avión militar es el Boeing E3
AWACS, que gracias a sus complejos sistemas de detección, se ha convertido en un eficaz observatorio aéreo
para controlar todo tipo de movimientos y actividades en tierra. Se le distingue con facilidad por la enorme
antena en forma de seta que lleva sobre el fuselaje.
Aviación general
Los aviones usados para recreo privado, negocios, usos agrícolas, vuelos de instrucción civil y otros
servicios especiales se pueden englobar en el término de aviación general. Hay una enorme variedad de
aeroplanos en esta categoría, desde los pequeños ultraligeros de un solo asiento, los de enseñanza con dos, o
los más grandes con cuatro, todos con un solo motor de pistón, hasta los más complejos bimotores a
reacción, capaces de realizar vuelos transatlánticos a la misma velocidad y altura que los grandes aviones
comerciales.
Uno de los campos con más aplicación de la aviación general es la agricultura, donde se utilizan aviones
para fumigar insecticidas y herbicidas o para distribuir fertilizantes y simientes. También se usa para la
inspección aérea de oleoductos y tendidos eléctricos, fotografía aérea, cartografía, patrullas forestales y
control de la fauna salvaje.
Aerodinámica, rama de la mecánica de fluidos que se ocupa del movimiento del aire y otros fluidos gaseosos,
y de las fuerzas que actúan sobre los cuerpos que se mueven en dichos fluidos. Algunos ejemplos del ámbito
de la aerodinámica son el movimiento de un avión a través del aire, las fuerzas que el viento ejerce sobre una
estructura o el funcionamiento de un molino de viento.
9
El teorema de Bernoulli
Una de las leyes fundamentales que rigen el movimiento de los fluidos es el teorema de Bernoulli, que
relaciona un aumento en la velocidad de flujo con una disminución de la presión y viceversa. El teorema de
Bernoulli explica, por ejemplo, la fuerza de sustentación que actúa sobre el ala de un avión en vuelo. Un ala
o plano aerodinámico está diseñada de forma que el aire fluya más rápidamente sobre la superficie superior
que sobre la inferior, lo que provoca una disminución de presión en la superficie de arriba con respecto a la
de abajo. Esta diferencia de presiones proporciona la fuerza de sustentación que mantiene el avión en vuelo.
Los coches de carrera son muy bajos con el fin de que el aire se desplace a gran velocidad por el estrecho
espacio entre la carrocería y el suelo. Esto reduce la presión debajo del vehículo y lo aprieta con fuerza
hacia abajo, lo que mejora el agarre. Estos coches también llevan en su parte trasera un plano aerodinámico
con forma de ala invertida para aumentar la fuerza contra el suelo.
La vela de un balandro en movimiento también constituye un plano aerodinámico (véase Navegación
deportiva). Otro aspecto importante de la aerodinámica es la resistencia al avance que experimentan los
objetos sólidos que se mueven a través del aire. Por ejemplo, las fuerzas de resistencia que ejerce el aire que
fluye sobre un avión deben ser superadas por el empuje del reactor o de las hélices. La resistencia al avance
puede reducirse significativamente empleando formas aerodinámicas. Cuando el objeto no es totalmente
aerodinámico, la resistencia aumenta de forma aproximadamente proporcional al cuadrado de su velocidad
con respecto al aire. Por ejemplo, la potencia necesaria para propulsar un coche que avanza de forma
uniforme a velocidades medias o altas se emplea fundamentalmente en superar la resistencia del aire.
Supersónica
La supersónica, una rama importante de la aerodinámica, se ocupa de los fenómenos que tienen lugar
cuando la velocidad de un sólido supera la velocidad del sonido en el medio generalmente aire en que se
desplaza. La velocidad del sonido en la atmósfera varía según la humedad, la temperatura y la presión.
Como la velocidad del sonido es un factor crucial en las ecuaciones aerodinámicas y no es constante, suele
emplearse el número de Mach, así llamado en honor del físico y filósofo austriaco Ernst Mach, un pionero en
el estudio de la balística. El número de Mach es la velocidad respecto a la atmósfera del proyectil o el avión
dividida entre la velocidad del sonido en el mismo medio y con las mismas condiciones. Así, al nivel del mar,
en condiciones normales de humedad y temperatura, una velocidad de 1.220 km/h representa un número de
Mach de 1. En la estratosfera, debido a las diferencias de densidad, presión y temperatura, esta misma
velocidad correspondería a un número de Mach de 1,16. Expresando las velocidades por su número de Mach,
en vez de en kilómetros por hora, puede obtenerse una representación más exacta de las condiciones que se
dan realmente durante el vuelo.
Ondas de choque
Los estudios mediante observaciones ópticas de proyectiles de artillería revelan la naturaleza de las
perturbaciones atmosféricas encontradas durante el vuelo. A velocidades subsónicas, por debajo de Mach
0,85 , la única perturbación atmosférica es una turbulencia en la estela del proyectil. En la zona transónica,
entre Mach 0,85 y Mach 1,3 , aparecen ondas de choque a medida que aumenta la velocidad; en el rango más
bajo de esa zona de velocidades, las ondas de choque surgen de cualquier protuberancia abrupta en el
contorno suave del proyectil. Cuando la velocidad supera Mach 1, las ondas de choque surgen de la parte
delantera y la cola y se propagan en forma de cono desde el proyectil. El ángulo del cono es tanto menor
cuanto mayor es la velocidad del proyectil. Así, a Mach 1, la onda es esencialmente un plano; a Mach 1,4
(1.712 km/h al nivel del mar), el ángulo del cono es de aproximadamente 90°; a Mach 2,48 (unos 3.030
km/h), la onda de choque procedente del proyectil tiene un ángulo cónico ligeramente menor de 50°. La
investigación en este campo ha permitido el diseño de los modernos aviones de gran velocidad, en los que las
alas se inclinan hacia atrás formando ángulos de hasta 60° para evitar la onda de choque procedente de la
10
parte delantera del avión.
Maximización de la eficiencia
Entre otros factores estudiados por la investigación sobre proyectiles de artillería supersónicos figuran la
forma ideal de los proyectiles y el comportamiento de un gas que fluye a altas velocidades. La llamada forma
de gota, que es la forma aerodinámica ideal para velocidades subsónicas, es muy poco eficaz en la zona
supersónica debido a su gran superficie frontal, que comprime el aire y da lugar a ondas de choque de gran
amplitud que absorben mucha energía.
Cuando un gas fluye por un tubo estrechado, como la tobera de un cohete, a velocidades subsónicas, la
velocidad de flujo aumenta y la presión disminuye en el cuello del estrechamiento. A velocidades
supersónicas se produce el fenómeno inverso, y la velocidad de flujo aumenta en un tubo divergente. Así, los
gases de escape de un cohete, al acelerarse en la tobera hasta la velocidad del sonido, aumentan aún más su
velocidad, y por tanto su empuje, en el ensanchamiento divergente de la tobera, con lo que se multiplica la
eficiencia del cohete. Otro factor que los diseñadores de cohetes conocen desde hace tiempo es la influencia
directa de la presión atmosférica reinante sobre la eficiencia del vuelo a velocidades supersónicas. Cuanto
más próximo esté el medio circundante a un vacío perfecto, más eficiente es el motor del avión o el cohete. El
rango de velocidades de un avión supersónico también puede aumentarse reduciendo la superficie, o sección
transversal, que presenta al aire. En los aviones que operan a velocidades supersónicas es imprescindible
aumentar el peso del aparato aumentando su longitud, hacerlo más esbelto y dotarlo de un frente en forma de
aguja. En los años posteriores a la II Guerra Mundial, los centros de investigación en aerodinámica
construyeron túneles de viento donde se podían probar maquetas o piezas de aviones en corrientes de aire
supersónicas.
Regla de las superficies
Un importante avance en la aeronáutica, gracias a las investigaciones en túneles de viento, se debió al físico
estadounidense Richard Travis Whitcomb, que descubrió la regla de las superficies para el diseño de aviones
supersónicos. Según este principio, el aumento abrupto en la resistencia al avance que se produce a
velocidades transónicas se debe a la distribución de la superficie total de la sección transversal en cada
punto del avión. Estrechando el fuselaje en la zona donde está unido a las alas, la reducción en la sección
transversal total del fuselaje y las alas disminuye la resistencia al avance del aparato. El diseño de
Whitcomb, llamado de talle de avispa, hizo posible un aumento del 25% en el rango de velocidades
supersónicas sin necesidad de una mayor potencia en los motores.
En el pasado se utilizaba el término supersónica en un sentido más amplio, e incluía la rama de la física
ahora conocida como ultrasónica, que se ocupa de las ondas de sonido de alta frecuencia, generalmente por
encima de los 20.000 hercios (Hz).
Autogiro, nombre comercial de un tipo de avión diseñado a comienzos de los años veinte por el ingeniero
aeronáutico Juan de la Cierva. El término se aplica a todas las aeronaves basadas en el principio de un rotor
movido indirectamente para asegurar la elevación. El autogiro posee unas alas muy rudimentarias e incluso
puede carecer de ellas; la elevación durante el vuelo se consigue mediante un gran rotor y varias aspas
situadas encima del fuselaje. El avión va equipado con un motor y una hélice convencionales que lo hacen
avanzar por el aire; el movimiento de avance hace girar automáticamente el rotor como un molino de viento.
El rotor del autogiro, a diferencia del de un helicóptero, no va conectado al motor durante el vuelo, excepto
en el momento del despegue en el caso de algunos modelos, en cuyo caso la aeronave se denomia girodino.
Al girar el rotor, cada una de las aspas se mueve hacia adelante por un costado de la aeronave y hacia atrás
por el otro, creando una mayor fuerza de sustentación en el costado de avance. De la Cierva fijó
independientemente cada una de las aspas al eje del rotor, de forma que un aspa pudiera ascender
11
automáticamente, evitando así provocar un exceso de elevación o caída para lograr el efecto contrario.
La maniobrabilidad del autogiro se ve dificultada por el enorme par (inercia de rotación) producido por el
rotor. Debido a la precisión giroscópica, cualquier intento de girar la aeronave provoca un vuelco que puede
tener efectos desastrosos. Esto se puede subsanar al incorporar una articulación entre el rotor y el fuselaje a
fin de que el primero pueda inclinarse hacia adelante, hacia atrás o lateralmente. De la Cierva experimentó
con un pequeño rotor en la cola. Con este equipo la aeronave se puede controlar directamente, variando la
velocidad de giro de las aspas del rotor o su inclinación, sin necesitar timones de dirección, elevadores o
alerones. Algunos autogiros utilizaban dos rotores principales girando en sentidos opuestos y montados de
forma coaxial o en los extremos de pequeñas alas de soporte situadas en ambos lados del fuselaje.
El autogiro puede ascender o descender con un ángulo muy pronunciado y por consiguiente es capaz de
despegar o aterrizar en aeródromos muy reducidos; sin embargo, no puede elevarse o descender de forma
vertical o permanecer estático en un punto fijo como hacen los helicópteros. Los autogiros se utilizaron a
principios de los años treinta para enlaces militares, correo, exploración y fines agrícolas. En la actualidad
han sido sustituidos por los helicópteros, aunque se siguen usando algunos modelos pequeños para la
práctica deportiva.
Helicóptero, aparato más pesado que el aire que no se eleva utilizando alas fijas como las de los aeroplanos
convencionales, sino mediante uno o varios rotores motorizados que giran alrededor de un eje vertical
situado sobre el fuselaje. Los helicópteros pueden elevarse y descender verticalmente, permanecer en una
posición determinada y moverse hacia adelante, hacia atrás o hacia los lados. El helicóptero fue el primer
tipo de aparato más pesado que el aire capaz de realizar un vuelo vertical. Se diferencia del autogiro, otra
clase de aeronave con alas giratorias, en que el rotor proporciona sustentación, propulsión y casi todo el
control de vuelo.
El rotor de un helicóptero tiene normalmente dos o más palas dispuestas simétricamente alrededor de un buje
o eje central que las sujeta durante el giro. El rotor está impulsado por un motor, por lo general situado en el
fuselaje, a través de unos engranajes que reducen la velocidad de rotación por debajo de la velocidad del
motor. Una característica importante del diseño de los helicópteros es el desarrollo de sistemas para
contrarrestar el par de fuerzas o fuerza de reacción que se produce cuando la rotación del rotor en una
dirección tiende a girar el fuselaje en la dirección contraria. La forma más común de sistema antipar es un
pequeño propulsor, similar al propulsor de un aeroplano, colocado en la cola del helicóptero sobre un eje
lateral, en tal posición que empuja la cola hacia un lado. Otros tipos de helicópteros usan rotores principales
acoplados que giran en direcciones opuestas y neutralizan automáticamente el par de fuerzas del otro. En
algunos helicópteros, los rotores acoplados están colocados uno encima del otro en un mismo eje, mientras
que en otros están situados sobre montantes en un lateral del fuselaje o delante y detrás del fuselaje. Los
helicópteros experimentales han utilizado pequeños motores a chorro (véase Propulsión a chorro) colocados
en los extremos de las palas del rotor para proporcionar potencia y eliminar el par de fuerzas.
Cuando el helicóptero se eleva o desciende en vertical, hay la misma sustentación en todas las palas del
rotor, porque todas se mueven a la misma velocidad. Pero cuando el aparato se desplaza hacia adelante (o
en cualquier dirección horizontal), la sustentación de algunas palas es mayor que en otras. En cada ciclo
varía la velocidad de las palas, dependiendo de si la dirección de rotación es la misma o la contraria del
movimiento del helicóptero. La velocidad del aire en un punto determinado de una pala es igual a su
velocidad de rotación en ese punto más la velocidad de avance del helicóptero durante la mitad del ciclo y
menos la velocidad de avance durante la otra mitad. Por lo tanto, si las palas estuvieran fijas en posición
horizontal, el grado de sustentación que proporcionaría cada pala variaría durante el ciclo porque la
sustentación aumenta al hacerlo la velocidad del aire, y el helicóptero se inclinaría hacia un lado. Para
evitar esta forma de inestabilidad, casi todos los helicópteros de rotor único tienen palas de batimiento. Las
palas están articuladas cerca del buje de forma que cada pala sube cuando se mueve a más velocidad para
reducir la sustentación y baja cuando la velocidad es menor para aumentar la sustentación. Así se anula el
12
efecto de la variación de la velocidad.
Los helicópteros pueden moverse en cualquier dirección girando el rotor en la dirección deseada. El giro del
rotor altera la sustentación, que pasa de ser totalmente vertical a una combinación de horizontal y vertical.
Para girar el helicóptero, el rotor se inclina primero en la dirección de giro, y luego el impulso del propulsor
de cola se cambia para girar el fuselaje en la dirección deseada. El ascenso y el descenso del helicóptero se
controlan aumentando o reduciendo la velocidad del rotor, la incidencia de las palas del rotor o ambas. Si se
produce un fallo de alimentación, el rotor del helicóptero se suelta e inicia una autorrotación igual que el
rotor de un autogiro, manteniendo una sustentación suficiente para que el aparato descienda despacio y no se
produzca un choque que sería catastrófico.
Usos
El helicóptero posee dos ventajas principales sobre el avión convencional: la capacidad de volar lentamente
o estacionarse en el aire y la capacidad de despegar y aterrizar en un espacio reducido. Los aeropuertos
para helicópteros se denominan helipuertos. Uno de los usos no militares más importantes del helicóptero es
la búsqueda y el rescate de personas perdidas, sobre todo en el mar y en regiones montañosas. Los
helicópteros pueden rescatar a personas de balsas salvavidas, del saliente de una montaña y de otros lugares
peligrosos. Si el espacio lo permite, el helicóptero puede posarse y la persona subir a bordo. Si la zona es
demasiado pequeña para el aterrizaje, puede bajarse una escalera de cuerda desde el helicóptero mientras
éste permanece estacionado en el aire, o puede izarse a quien se rescata mediante una manivela con cable y
arneses. Los helicópteros permiten un traslado rápido y seguro al hospital o a cualquier otro centro. Además,
este aparato puede utilizar en el mar las cubiertas de embarcaciones pequeñas y despegar desde un tejado en
el centro de una ciudad congestionada. Como el helicóptero puede estacionarse en el aire y volar tan
despacio como se desee, es un medio eficaz para la inspección de tuberías y tendidos eléctricos desde el aire.
Son sobre todo valiosos para el suministro de las plataformas petroleras y de extracción de gas marítimas.
Al igual que el avión convencional, el helicóptero puede manejarse mediante instrumentos durante la noche y
en condiciones climáticas adversas. Cuenta con la ventaja añadida de una mayor seguridad gracias a su
maniobrabilidad y a su velocidad controlable. Los helicópteros se usan con excelentes resultados como
patrullas contra incendios en zonas forestales, para fumigar insecticidas sobre las cosechas, para
prospecciones aéreas y para plantar semillas para reforestación y control de la erosión. También se utilizan
para el transporte de pasajeros y, en algunas grandes ciudades, para el servicio de correos, a veces
transportando correo desde el aeropuerto hasta la azotea de la oficina postal. El tamaño de los helicópteros
oscila desde el de un único pasajero hasta los grandes aparatos con varios motores que transportan
cincuenta pasajeros o más.
Los helicópteros militares se utilizan en aplicaciones similares y también para combate y defensa
antisubmarina. Se han diseñado helicópteros especiales para el transporte de equipos pesados. Estas grúas
voladoras, como se las denomina, se han utilizado para colocar torres y conductos para transmisión de
energía eléctrica en zonas inaccesibles y para recuperar equipos militares en lugares en guerra. Desde el
punto de vista económico, las grandes limitaciones del helicóptero son su reducida velocidad máxima de
avance, de unos 320 km/h, su complejidad mecánica y el consecuente coste elevado por pasajero y kilómetro.
Los helicópteros destinados a usos comerciales, por lo tanto, están limitados en la actualidad a distancias de
vuelo de 160 km/h o menos.
Historia
Se cuenta que en la antigua China había un juguete que se accionaba a mano, al que a veces se llamaba
"trompo volador" y que se elevaba al tiempo que giraba rápidamente. Pero lo más probable es que la
primera persona que contempló la posibilidad de un helicóptero con suficiente potencia como para
transportar a un ser humano, y que de hecho experimentó con modelos diseñados por él, fue el artista,
13
ingeniero y arquitecto italiano del siglo XV, Leonardo da Vinci, quien hacia el año 1500 hizo dibujos donde
se ve un artefacto volador con un rotor helicoidal. Leonardo había pensado usar la fuerza muscular para
mover el rotor, pero esta energía nunca habría sido suficiente para poner en funcionamiento un helicóptero
de este tipo.
Entre quienes experimentaron durante el primer cuarto del siglo XX se encuentran los franceses Maurice
Leger, Louis Charles Bréguet, Étienne Oehmichen y Paul Cornu, el húngaro−estadounidense Theodor von
Karman, Raoul Pescara en España, Jacob Christian Ellehammer en Dinamarca, Igor I. Sikorsky en Rusia y
Emile Berliner y su hijo Henry en Estados Unidos. El ruso George DeBothezat y su colaborador Ivan Jerome
desarrollaron un aparato de cuatro rotores para el ejército del Aire de Estados Unidos. Corradino d'Ascanio
en Italia, Oscar von Asboth en Hungría y otros más se enfrentaron a los numerosos problemas de la
sustentación vertical. El helicóptero Berliner fue probablemente el primer aparato que realizó un vuelo
controlado utilizando rotores motorizados. La distancia era tan sólo de unos 90 m y la altura de unos 4,6 m,
pero el helicóptero se movía a voluntad del piloto, Henry Berliner. La invención de la pala de rotor de
batimiento, articulada para su autogiro, del español Juan de la Cierva, hizo posible el desarrollo de
helicópteros útiles.
El primer helicóptero capaz fue una máquina de dos rotores diseñada por el ingeniero alemán Heinrich
Focke que voló en 1936. En 1939 el ingeniero aeronáutico Igor Sikorsky, que por aquel entonces se había
nacionalizado en Estados Unidos, puso en vuelo un aparato de un único rotor, el VS−300. Su sucesor, el
XR−4, realizó el primer vuelo por el campo desde Stratford, Connecticut, hasta las proximidades de Dayton,
Ohio, cubriendo unos 1.225 km del 13 al 17 de mayo de 1942.
En 1967, dos helicópteros Sikorski HH−3 hicieron el primer vuelo transatlántico de Nueva York a París
repostando en el aire. El Lockheed AH−56A experimental y el Piasecki Pathfinder−3 fueron los primeros
modelos que lograron velocidades superiores a los 400 km/h. En la guerra de Vietnam, las fuerzas
estadounidenses utilizaron unos 2.000 helicópteros para evacuar heridos, transportar personal y carga,
observar las actividades del enemigo y disparar fuego antiaéreo.
Aún no se ha demostrado que resulte económico utilizar el helicóptero para el transporte comercial en
distancias de unos 400 km como máximo. En este campo el helicóptero tiene que competir con los aviones de
despegue vertical y de despegue corto. Algunos diseños avanzados de helicópteros cuentan con alas cortas
supletorias y propulsión de sentido directo además de un rotor principal y otro de cola. Si resultan viables
podrán transportar pasajeros a velocidades de crucero de unos 425 km/h.
Planeador, nave sin motor que planea gracias a las fuerzas aerodinámicas a las que se somete. La forma de
los planeadores se parece bastante a las de los aviones comunes, pero los primeros son muy ligeros, con
carga de ala baja (la relación entre peso y superficie del ala) y una relación de aspecto de ala alta (la
relación entre la envergadura y su anchura). Las alas de los planeadores son, por tanto, mucho más largas y
estrechas que las de los aviones con motor. Un buen planeador moderno del tipo de los aviones veleros
(véase más adelante), descendería a una velocidad inferior a 3 km/h en condiciones de vuelo estable con
viento en calma, lo que le permitiría acoplarse a una corriente de aire que asciende a esa velocidad.
Los experimentos con planeadores fueron el origen de los primeros aviones con motor. Desde 1870 un
número de pioneros en la aeronáutica construyeron planeadores capaces de realizar vuelos con éxito y que
proporcionaron información acerca de la eficiencia de los diseños de las alas y de los sistemas de control.
Entre estos pioneros se encontraba el inventor alemán Otto Lilienthal, el inventor británico George Cooley,
los estadounidenses Octave Chanute, Orville y Wilbur Wright y John Joseph Montgomery. El primer
aeroplano con motor que voló fue diseñado por los Wright y era fruto de sus trabajos anteriores con
planeadores.
El empujón decisivo al desarrollo moderno de los planeadores vino sin embargo de Alemania. En los años
14
que siguieron a la I Guerra Mundial, el Tratado de Versalles prohibía a Alemania fabricar aeroplanos con
motor que pudieran ser de utilidad militar, por lo que cobró gran auge la construcción de planeadores y las
investigaciones sobre vuelo sin motor. Los ingenieros aeronáuticos alemanes descubrieron lo eficientes que
eran las naves ligeras con largas alas, semejantes a las de los pájaros, y estudiaron las condiciones
meteorológicas más aptas para realizar este tipo de vuelo sin motor.
Vuelo sin motor
Las corrientes de aire ascendentes de las que depende el piloto de un planeador para poder desplazarse, son
de dos tipos: corrientes debidas a las altas presiones y corrientes térmicas. Las corrientes debidas a las altas
presiones se forman cuando un viento suave sopla contra las laderas de una cordillera montañosa. Estas
corrientes pueden ser bastante fuertes, pero su radio de acción se limita al área que queda a barlovento de la
cordillera. La formación de las corrientes térmicas se debe al calor que se despide del suelo. Estas corrientes
se producen, por ejemplo, en zonas de escasa vegetación durante los días calurosos. Las corrientes térmicas
siempre se encuentran bajo nubes tipo cúmulos. Bajo las nubes en forma de yunque de las tormentas se
producen corrientes muy fuertes y peligrosas.
En el vuelo sin motor la nave se lanza desde el suelo, catapultándola hacia arriba con largas cuerdas
elásticas o remolcándola con un cabrestante, un coche o un aeroplano con motor. Cuando se lanza el
planeador con un cabrestante, el piloto desprende la cuerda al alcanzar la altura deseada. Ya en el aire, el
piloto dirige la nave en busca de corrientes elevadoras, o si lo que desea es permanecer en el aire, puede
volar de un lado a otro de una cordillera donde haya una corriente de alta presión. En los casos en los que el
vuelo sea por el campo, el piloto vuela a la caza de nubes o tocando térmicas, o sea, buscando corrientes
térmicas que impulsarán a la aeronave. Ya en la corriente, el piloto girará en espiral para permanecer en
ella y ganar altitud. Una vez alcanzada la altura máxima para esa corriente, el piloto se encamina a la
búsqueda de una nueva. Los vuelos sin motor suelen restringirse a horarios diurnos debido a razones
meteorológicas y a necesidades de visibilidad.
Los planeadores modernos alcanzan velocidades altas y permanecen en el aire durante más tiempo, incluso
en ausencia de corrientes. Los pilotos de vuelo sin motor más entrenados pueden tener un coeficiente de vuelo
de 40 o más. Este coeficiente es la relación que existe entre la distancia vertical y horizontal que recorre el
piloto. Por ejemplo, un coeficiente de 40 significa que por cada kilómetro que el piloto pierde en altura
recorre una distancia horizontal de 40 km. Los planeadores que se usan en competiciones pueden llegar a
mantener velocidades de vuelo de más de 160 km/h en una carrera de 300 km. El récord mundial de altura
conseguido por un planeador es de 14.938 m. El récord de distancia recorrida está en 1460,8 kilómetros.
Tipos de planeadores
Hay tres tipos de planeadores: los planeadores primarios, usados para entrenamiento, están formados por
poco más que un armazón central al que van unidas las alas y los dispositivos estabilizadores y de control. El
piloto se sitúa en un asiento desprotegido, al frente del armazón. Al segundo tipo corresponden los veleros
que se construyen como aviones ordinarios con fuselaje y con una cabina cerrada para una o dos personas.
Están diseñados para conseguir la máxima eficiencia aerodinámica. Los planeadores del tercer tipo,
planeadores de carga, están diseñados para uso militar o civil. Son naves de gran tamaño diseñadas para
transportar grandes pesos. Están construidos no para remontarse, sino para ser remolcados en grupos detrás
de un potente avión para incrementar la carga del aeroplano. Las grandes ventajas de este tipo de planeador
son su capacidad para transportar grandes cargas y su flexibilidad para aterrizar a baja velocidad que les
permite descender en espacios demasiado restringidos para los aviones comunes.
Cuerpos elevadores
En los últimos años de la década de 1960 se realizaron investigaciones sobre potenciales vehículos
15
espaciales que permitieran a los astronautas planear hasta la tierra atravesando la atmósfera. Las Fuerzas
Aéreas de los Estados Unidos y la NASA estudiaron los diseños para un vehículo espacial que pudiera
impulsarse a través de la atmósfera y maniobrar para dirigir la nave al lugar de aterrizaje programado.
Debido a que las alas normales no hubieran sido aptas para una nave de este tipo ya que ésta penetraría en
la atmósfera a gran velocidad, la superficie inferior de la nave tendría que actuar como superficie elevadora.
Este es el origen del término cuerpo elevador.
El programa del cuerpo elevador comenzó a finales de la década de 1950. En esos momentos, la NASA se
encontraba experimentando con el cuerpo elevador M−2 y más tarde con el HL−10. Estos vehículos se
lanzaban a gran altura desde bombarderos B2 y planeaban hasta el suelo sin motor pero con control
aerodinámico. En los últimos años de la década de 1960 las Fuerzas Aéreas de los Estados Unidos probaron
el cuerpo elevador X−24. Naves espaciales se encargarían de impulsar su velocidad hasta 2.200 km/h. A esa
velocidad el descenso del X−24 simulaba una entrada de vuelo sin motor desde el espacio. Toda la
información obtenida en estas pruebas se utilizó en el diseño de la lanzadera espacial, que aterriza después
de una misión en el espacio deslizándose por la atmósfera. Véase Astronáutica.
Otros usos de los planeadores
Durante la II Guerra Mundial los planeadores se utilizaron muchísimo para el transporte aéreo de víveres y
tropas. Entre las operaciones militares de primer orden, donde los planeadores desempeñaron papeles de
importancia, se cuentan la invasión alemana de Creta, el ataque de los aliados a Myitkina, en Birmania, el
desembarco y batalla de Normandía y el intento infructuoso de los aliados de capturar el puente del Rin de
Arnhem, en los Países Bajos. En este mismo periodo se desarrolló la técnica de elevación de planeadores,
consistente en que un avión en vuelo enlazaba la amarra de un planeador en tierra y lo elevaba en el aire.
Las elevaciones de este tipo han sido utilizadas con éxito en el rescate de viajeros allí donde una nave normal
no podría aterrizar.
Wright, Orville y Wilbur, nombre de dos hermanos estadounidenses que trabajaron juntos en el desarrollo de
la aeronáutica. Inventaron y pusieron en vuelo el primer avión práctico.
Wilbur Wright (1867−1912)
Nació en Millville, Indiana, el 16 de abril de 1867. De niños, él y su hermano pequeño Orville fabricaban
juguetes mecánicos sencillos y en 1888 construyeron una gran imprenta. Al año siguiente comenzaron a
publicar el West Side News, de Dayton, Ohio, que editaba Wilbur. Cuando ya eran impresores de éxito,
abrieron una tienda de reparación y exposición de bicicletas en 1892 y tres años más tarde comenzaron a
fabricar bicicletas con herramientas de su invención.
Los Wright admiraban los escritos y las hazañas del ingeniero alemán del siglo XIX Otto Lilienthal y del
ingeniero estadounidense Octave Chanute, que habían experimentado con planeadores y el vuelo en general.
En septiembre de 1900, en Kill Devil Hills, cerca de Kitty Hawk, Carolina del Norte, probaron su propio
planeador. Tomando cuidadosas notas de sus descubrimientos llegaron a la conclusión de que los datos
aeronáuticos en los que se habían basado eran incorrectos. En 1901 probaron los efectos de la presión del
aire en más de 200 superficies de alas y en 1902, tras ejecutar más de 1.000 vuelos con un nuevo planeador
confirmaron sus datos de Kitty Hawk. Los hermanos Wright también comprobaron para su satisfacción que
los pilotos pueden equilibrar mejor los aviones que los dispositivos de ingeniería incorporados. Ésta fue la
idea más importante de su primera patente.
En 1903 construyeron su primera hélice según cálculos originales. Era un 35% más efectiva que otras hélices
que funcionaban en aquella época. A continuación construyeron un avión de 337 kg con un motor de 12 CV.
El 17 de diciembre de 1903, en Kitty Hawk, realizaron los primeros vuelos propulsados de la historia. A
pesar de la poca aceptación, se dedicaron al desarrollo de máquinas y aviones mejores.
16
En 1908 Wilbur Wright batió nuevas marcas de distancia y altitud de vuelo en Francia. Este mismo año los
Wright firmaron un contrato con el Servicio de Transmisiones de los Estados Unidos para producir un avión
que pudiera volar durante 10 minutos a una velocidad de 64 km/h. Después, recorrieron Europa, donde les
rindieron honores. A su regreso a Estados Unidos en 1909, recibieron más homenajes. Wilbur fue presidente
de la Compañía Americana Wright. Murió el 30 de mayo de 1912 en Dayton.
Orville Wright (1871−1948)
Nació en Dayton el 19 de agosto de 1871. Entre sus aportaciones individuales al progreso de la aviación se
encuentra el desarrollo del primer túnel de viento en 1901. También descubrió, en 1902, que se podían
eliminar las caídas en barrena sustituyendo la cola fija de los aviones por una móvil vertical.
En 1903, en Kitty Hawk, Orville Wright realizó el primer vuelo con éxito, que duró 12 segundos, con un
aparato semipropulsado. El 9 de septiembre de 1908, en Fort Meyer, Virginia, estableció diversas marcas al
mismo tiempo cuando el primer avión Wright voló durante 62 minutos completando 57 círculos a una altura
de 36,6 m. Este vuelo convirtió a Orville en una celebridad internacional. En 1910 formó el primer equipo de
Exhibición Wright, donde pilotos que él había entrenado actuaban en aviones Wright. También comprobaba
todas las piezas nuevas del material utilizado en los aviones Wright y supervisaba la producción de las
fábricas Wright. Tras la muerte de Wilbur en 1912, Orville fue el presidente de la Compañía Americana
Wright. Tres años después vendió sus acciones. Más tarde trabajó como ingeniero asesor. Murió el 30 de
enero de 1948 en DaytonAviación, término aplicado a la ciencia y práctica del vuelo de las aeronaves más
pesadas que el aire, incluyendo aviones, planeadores, helicópteros, ornitópteros, autogiros, aeronaves VTOL
(despegue y aterrizaje vertical) y STOL (despegue y aterrizaje corto). Se distinguen de los aparatos más
ligeros que el aire, donde están incluidos los globos libres (por lo general esféricos), los cautivos (casi
siempre alargados) y los dirigibles (véase Dirigible; Globo).
La aviación operativa se agrupa en tres categorías: aviación militar, aviación comercial y aviación general.
La aviación militar incluye todos los vuelos realizados por las fuerzas aéreas: estratégicos, tácticos y
logísticos. La aviación comercial engloba la operación de líneas aéreas regulares y charter. La aviación
general comprende todas las otras formas de vuelo: enseñanza, fumigación, deportivo, privado, publicitario y
ejecutivo.
Historia antigua
El primer vuelo con éxito fue precedido de siglos de sueños, estudio, especulación y experimentación.
Existían viejas leyendas con numerosas referencias a la posibilidad de movimiento a través del aire. Ciertos
sabios antiguos creían que para volar sería necesario imitar el movimiento de las alas de los pájaros o el
empleo de un medio como el humo u otro más ligero que el aire. Hacia el siglo V de nuestra era se diseñó el
primer aparato volador: la cometa o papalote. En el siglo XIII el monje inglés Roger Bacon tras años de
estudio, llegó a la conclusión de que el aire podría soportar un ingenio de la misma manera que el agua
soporta un barco. A comienzos del siglo XVI Leonardo da Vinci analizó el vuelo de los pájaros y anticipó
varios diseños que después resultaron realizables. Entre sus importantes contribuciones al desarrollo de la
aviación se encuentra el tornillo aéreo o hélice y el paracaídas. Concibió tres tipos diferentes de ingenios
más pesados que el aire: el ornitóptero, máquina con alas como las de un pájaro que se podían mover
mecánicamente; el helicóptero diseñado para elevarse mediante el giro de un rotor situado en el eje vertical y
el planeador en el que el piloto se sujetaba a una estructura rígida a la que iban fijadas las alas diseñadas a
imagen de las grandes aves. Leonardo creía que la fuerza muscular del hombre podría permitir el vuelo de
sus diseños. La experiencia demostró que eso no era posible. Fue una figura muy importante porque aplicó
por primera vez técnicas científicas para desarrollar sus ideas.
El siglo XIX
17
El desarrollo práctico de la aviación siguió varios caminos durante el siglo XIX. El ingeniero aeronáutico e
inventor británico sir George Cayley, teórico futurista, comprobó sus ideas experimentando con cometas y
planeadores capaces de transportar un ser humano. Diseñó un aparato en forma de helicóptero pero
propulsado por una hélice en el eje horizontal. Sus méritos le llevaron a ser conocido por sus compatriotas
como el padre de la aviación. El científico británico Francis Herbert Wenham utilizó en sus estudios el túnel
aerodinámico, sirviéndose del flujo del viento forzado en su interior para analizar el uso y comportamiento
de varias alas colocadas una encima de otra. Fue además miembro fundador de la Real Sociedad
Aeronáutica de Gran Bretaña. Otros personajes interesantes del mundo aeronáutico de la época fueron el
inventor británico John Stringfellow y William Samuel Henson, quienes colaboraron al principio de la
década de 1840, para fabricar el prototipo de un avión que pudiera transportar pasajeros. El aparato
desarrollado por Stringfellow en 1848 iba propulsado por un motor de vapor y arrastrado por un cable y
consiguió despegar aunque no pudo elevarse. El inventor francés Alphonse Penaud fabricó un modelo que se
lanzaba con la mano e iba propulsado por bandas de goma retorcidas previamente y consiguió en el año
1871 que volase unos 35 metros. Otro inventor francés, Victor Tatin, diseñó un ingenio propulsado por aire
comprimido y equipado con un rudimentario tren de aterrizaje de cuatro ruedas. Lo sujetó a un poste central
y las dos hélices consiguieron elevar el aparato en vuelos cortos y de baja altura.
El inventor británico nacido en Australia, Lawrence Hargrave, desarrolló un modelo de alas rígidas que iba
impulsado por paletas batientes movidas por un motor de aire comprimido. Voló 95 metros en 1891. El
astrónomo estadounidense Samuel Pierpont Langley fabricó en 1896 un monoplano en tándem impulsado por
un motor de vapor cuyas alas tenían una envergadura de 4,6 metros. El aeroplano hizo varios vuelos,
recorriendo entre 900 y 1.200 metros de distancia durante un minuto y medio. Subía en grandes círculos;
luego, al pararse el motor, descendía lentamente para posarse en las aguas del río Potomac.
Se hicieron numerosos esfuerzos para imitar el vuelo de las aves con experimentos basados en paletas o alas
movidas por los músculos humanos, pero nadie lo logró. Merecen citarse el austriaco Jacob Degen entre
1806 y 1813, el belga Vincent DeGroof, que se estrelló y murió en 1874 y el estadounidense R. J. Spaulding
quien patentó su idea del vuelo empujado por músculos en 1889. Más éxito tuvieron quienes se dedicaron al
estudio de los planeadores y contribuyeron al diseño de las alas, como el francés Jean Marie Le Bris, quien
probó un planeador con las alas batientes, el estadounidense John Joseph Montgomery y el renombrado
alemán Otto Lilienthal. Lilienthal realizó sus experimentos con cometas y ornitópteros pero los mayores
éxitos los obtuvo con sus vuelos en planeador entre l894 y 1896. Por desgracia murió en 1896 al perder el
control de su aparato y estrellarse contra el suelo desde 20 metros de altura. Percy S. Pilcher, de Escocia,
que también había obtenido grandes éxitos con su planeador, tuvo asimismo un accidente mortal en 1899. El
ingeniero estadounidense Octave Chanute consiguió en 1896 pequeños logros con sus planeadores de alas
múltiples, pero su contribución más notable a la aviación fue su libro sobre los avances aeronáuticos
Progress in Flying Machines (1894).
Los numerosos experimentos realizados con cometas durante esta época, consiguieron mejorar de forma
notable los conocimientos sobre aerodinámica y estabilidad del vuelo. El inventor estadounidense James
Means publicó sus resultados en los Aeronautical Annuals de 1895, 1896 y 1897. Lawrence Hargrave inventó
en 1893 la cometa en forma de caja y Alexander Graham Bell desarrolló entre 1895 y 1910 diversas cometas
en forma de tetraedro capaces de transportar a un ser humano en un pequeño alojamiento.
Entre 1890 y 1901 se realizaron numerosos experimentos con prototipos provistos de motor. El más
importante fue el de Langley que en 1901 y 1903 probó e hizo volar sin piloto un aeroplano a un cuarto de
escala de su tamaño real. Le llamó Aerodrome y fue la primera aeronave más pesada que el aire provista de
un motor de gasolina que consiguió volar. El modelo a escala real se terminó en 1903 y realizó dos pruebas
que acabaron en desgraciados accidentes. El aviador alemán Karl Jatho intentó en 1903, también sin éxito,
volar un modelo motorizado de tamaño real.
Los logros conseguidos a lo largo del siglo XIX aportaron los fundamentos necesarios para el éxito de los
18
hermanos Wright, pero los mayores avances se debieron a los esfuerzos de Chanute, Lilienthal y Langley a
partir de 1885. En 1903 aún no se habían conseguido la estabilidad y el control necesarios para un vuelo
prolongado, pero los conocimientos aerodinámicos y sobre todo el éxito de los motores de gasolina, que
sustituyeron a los más pesados de vapor, permitirían que la aviación evolucionase con rapidez.
Kitty Hawk
El día 17 de diciembre de 1903, cerca de Kitty Hawk, en el estado de Carolina del Norte, los hermanos
estadounidenses Wilbur y Orville Wright realizaron el primer vuelo pilotado de una aeronave más pesada
que el aire propulsada por motor. El avión fue diseñado, construido y volado por ambos hermanos, quienes
realizaron dos vuelos cada uno. El más largo fue el de Wilbur con 260 metros recorridos en 59 segundos. Al
año siguiente continuaron mejorando el diseño del avión y su experiencia como pilotos a lo largo de 105
vuelos, algunos de más de 5 minutos. En 1905 llegaron a recorrer 38,9 kilómetros en 38 minutos y 3
segundos. Todos los vuelos se realizaron en campo abierto, regresando casi siempre cerca del punto de
despegue.
Hasta 1906 nadie más consiguió volar en un avión. En ese año el húngaro residente en París, Trajan Vuia,
realizó algunos saltos muy cortos y también lo consiguió Jacob Christian Ellehammer en Dinamarca. El
primer vuelo oficialmente registrado en Europa lo hizo en Francia el brasileño Alberto Santos Dumont y su
trayecto más largo lo logró el 12 de noviembre de 1906 cubriendo una distancia de 220 metros en 22,5
segundos. El aeroplano, registrado como 14−bis, había sido diseñado por él y construido en la primera
fábrica de aviones del mundo, la de los hermanos Voisin en París. Su forma era la de una gran cometa en
forma de caja en la parte trasera y otra pequeña en la delantera, unidas por la estructura cubierta de tela. El
motor era un Levavasseur Antoinette de 40 CV y estaba ubicado junto con la hélice en la parte posterior. El
piloto iba de pie en una cesta situada delante del ala principal. En Europa nadie consiguió volar más de un
minuto hasta finales de 1907, en que lo logró Henri Farman en un avión construido también por Voisin.
En contraste con Europa, los hermanos Wright conseguían en Estados Unidos superar sus marcas día a día.
El 3 de septiembre de 1908, Orville Wright hizo una demostración con un modelo más veloz para el Cuerpo
de Señales del Ejército en Fort Meyer, Virginia. El 9 de septiembre completó el primer vuelo mundial de más
de una hora y también por primera vez se transportó un pasajero, el teniente Frank P. Lamh, durante 6
minutos y 24 segundos. Estas demostraciones se interrumpieron el 17 de septiembre a causa de un accidente
en el que resultaron heridos Orville y su pasajero el teniente Thomas E. Selfridge, quien murió horas después
a consecuencia de una conmoción cerebral. Fue la primera persona muerta en accidente de avión propulsado
por motor. Entretanto Wilbur Wright, que había ido a Francia en agosto, completó, el 31 de diciembre, un
vuelo de 2 horas y 20 minutos demostrando un control total de su avión con suaves virajes, subidas y
descensos a su entera voluntad. Recuperado de sus heridas y con la colaboración de Wilbur, Orville reanudó
las demostraciones para el Cuerpo de Señales en julio de 1909 y cumplió sus requisitos a finales de mes. El
aeroplano fue comprado el 2 de agosto y se convirtió en el primer avión militar operativo de la historia.
Permaneció en servicio activo durante dos años y después fue retirado y trasladado a la Institución
Smithsonian en la ciudad de Washington donde puede contemplarse todavía.
Una figura importante entre los diseñadores, fabricantes y pilotos estadounidenses fue Glenn Hammond
Curtiss, de Hammondsport, Nueva York. En 1907 realizó en solitario un vuelo en el dirigible construido por
Thomas Baldwin, propulsado por un motor de motocicleta de la fábrica de Curtiss que él mismo había
modificado. En mayo siguiente Curtiss voló, también en solitario, el aeroplano diseñado y fabricado por un
grupo conocido como la Asociación de Experimentos Aéreos, organizada por Alexander Graham Bell.
Curtiss era uno de sus cinco miembros. Con su tercer avión, el June Bug, el 4 de julio de 1908 Curtiss cubrió
la distancia de 1.552 metros en 42,5 segundos y ganó el Trofeo Científico Americano, primer premio
estadounidense concedido al vuelo de un avión. En Reims, Francia, el 28 de agosto del año siguiente, Curtiss
ganó el primer torneo internacional de velocidad, al conseguir una marca de 75,6 km/h. El 29 de mayo de
1910 ganó también el premio New York World, dotado con 10.000 dólares, por realizar el trayecto desde
19
Albany, en el estado de Nueva York, hasta la ciudad de Nueva York; y en agosto completó el trayecto desde
Cleveland a Sandusky, Ohio, sobrevolando la costa del lago Erie. En enero de 1911 consiguió ser el primer
americano en desarrollar y volar un hidroavión. En Europa lo había conseguido el 28 de marzo de 1910 el
francés Henri Fabre.
El pionero en cruzar el Canal de la Mancha fue el ingeniero y piloto francés Louis Blériot. El día 25 de julio
de 1909, durante 35,5 minutos recorrió 37 kilómetros, desde Calais, Francia, a Dover, Inglaterra, en un
avión monoplano diseñado y fabricado por él mismo.
Durante los años posteriores a la I Guerra Mundial se realizaron grandes progresos tanto en el diseño de los
aeroplanos como de los motores. Los aviones de dos alas con los motores y las hélices situadas en la parte
posterior pronto fueron sustituidos por aviones con los motores situados en la parte delantera. Había muy
pocos modelos de monoplanos, pero en cambio durante la guerra ambos contendientes fabricaron enormes
biplanos con dos, tres y hasta cuatro motores que en Europa fueron al principio del tipo rotativo, aunque
pronto se sustituyeron por los modelos radiales. En Gran Bretaña y Estados Unidos predominaron los
motores refrigerados por agua.
El transporte aéreo de correo se aprobó oficialmente en Estados Unidos en el año 1911 y se realizó el primer
vuelo el 23 de septiembre. El piloto, Earle Ovington, llevó la saca de correos en sus rodillas en un vuelo que
tan sólo duró 5 minutos y recorrió los 8 kilómetros que hay entre el bulevar Nassau y Mineola, ambos en
Long Island, Nueva York. Ovington lanzó la saca sobre Mineola, donde fue recogida y trasladada a la oficina
de correos. El servicio duró sólo una semana (véase Correo aéreo).
En 1911 se completó el primer vuelo transcontinental en Estados Unidos, desde la ciudad de Nueva York
hasta Long Beach en California. Lo consiguió el piloto estadounidense Calbraith P. Rodgers. Salió de
Sheepshead Bay, en Brooklyn, Nueva York, el 17 de septiembre, al mando de un aeroplano Wright, y aterrizó
en su destino el 10 de diciembre, 84 días más tarde. El tiempo real de vuelo fue de 3 días, 10 horas y 14
minutos.
I Guerra Mundial y posguerra
Durante la I Guerra Mundial se usaron como armas tanto los aeroplanos como las aeronaves más ligeras
que el aire. Las urgentes necesidades de la guerra estimularon a los diseñadores para construir modelos
especiales para reconocimiento, ataque y bombardeo.
Como consecuencia de la presión de la guerra fueron entrenados más pilotos y construidos más aviones en
los 4 años de conflicto que en los 13 años transcurridos desde el primer vuelo.
Gran parte de los excedentes militares vendidos después de la guerra fueron adquiridos por aviadores
formados y entrenados durante la misma, dispuestos a realizar con ellos cualquier actividad que les
produjera ingresos económicos: transporte de pasajeros, fotografía aérea, propaganda (por lo general
escribiendo los nombres de los productos en sus aviones), vuelos de instrucción, carreras aéreas y
exhibiciones acrobáticas.
Los vuelos transoceánicos comenzaron con el NC−4. El vuelo de este enorme hidroavión se inició en
Rockaway Beach, Long Island, el 8 de mayo de 1919 y finalizó el 31 en Plymouth, Inglaterra, tras varias
escalas intermedias en Newfoundland, las islas Azores y Lisboa (Portugal). El primer vuelo transatlántico sin
escalas lo consiguieron los pilotos británicos John William Alcock y Arthur Whitten Brown. Entre el 14 y el
15 de junio de 1919, en poco más de 16 horas, volaron desde Saint John's, Newfoundland, hasta Clifden,
Irlanda, y ganaron un premio de 50.000 dólares otorgado por el London Daily Mail.
El día 26 de enero de 1926 se inició en Palos de Moguer, España, el vuelo del Plus Ultra. Era un hidroavión
20
Dornier Wall con el que el piloto español, comandante Ramón Franco y su tripulación, tras varias escalas y
algún incidente consiguieron llegar el 7 de febrero a Buenos Aires, Argentina. Entre el 20 y el 21 de mayo de
1927 se completó el primer vuelo cruzando el océano Atlántico en solitario. Lo llevó a cabo el aviador
estadounidense Charles A. Lindbergh desde la ciudad de Nueva York hasta París, recorriendo una distancia
de 5.810 kilómetros en 33,5 horas. Lindbergh se convirtió con esta hazaña en uno de los pilotos más famosos
de la historia de la aviación.
Pero nadie había conseguido cruzar el Atlántico sin escalas en dirección oeste, a causa de los vientos
contrarios, hasta que entre el 12 y el 13 de abril de 1928 el capitán alemán Herman Köhl, el barón de la
misma nacionalidad Gunther von Hünefeld y el capitán irlandés James Fitzmaurice, tras salir de Dublín,
Irlanda, volaron 3.564 kilómetros, hasta Greenly Island, Labrador. Existía entonces una auténtica fiebre por
ser los pioneros en realizar cualquier trayecto y así los australianos sir Charles Kingsford−Smith y Charles
T. P. Ulm, junto con los estadounidenses Harry W. Lyon y James Warner, emprendieron la Southern Cross y
volaron desde Oakland, California, hasta Sydney, Australia, con un total de 11.910 kilómetros y escalas en
Hawai, Islas Fidji y Brisbane, Australia. Tres pilotos estadounidenses, Amelia Earhart, Wilmer Stultz y Louis
Gordon, cruzaron el Atlántico entre Trepassey Bay, Newfoundland, y Burry Port, Gales, el día 17 de junio y
del 3 al 5 de julio. El capitán Arturo Ferrarin y el comandante Carlo P. Del Prete, pilotos del Ejército
italiano, realizaron un vuelo de 7.186 kilómetros sin escalas desde Roma hasta Genipabu, Brasil.
En el año 1920 se crearon las primeras líneas aéreas para correo y pasajeros entre Key West, Florida, y La
Habana, Cuba, así como entre Seattle, Washington (Estados Unidos) y Vancouver, British Columbia
(Canadá). En 1921 se estableció el servicio transcontinental regular de correo entre las ciudades de Nueva
York y San Francisco, inaugurado por el departamento del Servicio Postal. En 1925 el Congreso aprobó el
decreto Kelly sobre correo aéreo, que autorizaba al servicio postal a realizar contratos con los operadores de
transporte aéreo para trasladar el correo por avión. Ya en 1926 se inauguraron catorce líneas aéreas
nacionales y se establecieron enlaces entre Estados Unidos, América Central, América del Sur y Canadá.
Entre 1930 y 1940 el transporte aéreo creció rápidamente y se acometieron frecuentes vuelos transoceánicos
y de larga distancia. Los aviadores estadounidenses, volando pequeños aviones, redujeron cada vez más las
plusmarcas de tiempo en los vuelos transcontinentales sin escalas y posteriormente las mejoraron con
aviones de transporte. En 1930 Roscoe Turner voló desde Nueva York hasta Los Ángeles en 18 horas y 43
minutos; Frank Hawks lo hizo en sentido inverso en seis horas menos. En 1937 Howard Hughes invirtió sólo
7 horas y 28 minutos entre Burbank, California, y Newark, Nueva Jersey, y en 1939 Ben Kelsey tardó 17
minutos más entre California y Nueva York.
II Guerra Mundial
La más grande de las compañías internacionales que operaban en el momento de comenzar la guerra era
Pan American Airways. Junto con sus empresas subsidiarias y afiliadas servía una red de 82.000 millas en
rutas que llegaban a 47 países y colonias en todos los continentes.
Las exigencias de la guerra aceleraron el desarrollo de los aviones y se consiguieron importantes avances en
los de bombardeo y combate, así como en el transporte aéreo de tropas paracaidistas, tanques y equipo
pesado. De esta forma y por primera vez en la historia, la aviación se convirtió en el factor más decisivo en el
desarrollo de la guerra.
También se extendió con rapidez la fabricación de pequeños aviones. Bajo la supervisión del programa de
entrenamiento de pilotos civiles, patrocinado por la Administración Civil Aeronáutica de Estados Unidos, los
operadores privados dieron grandes facilidades para la formación como pilotos de miles de estudiantes que
se convirtieron así en la columna vertebral de las fuerzas aerotransportadas de los tres ejércitos. Los aviones
diseñados para uso privado encontraron también un amplio uso militar en todo el mundo, por eso en 1941 el
Ejército y la Armada de Estados Unidos compraron grandes cantidades de aviones ligeros que dedicarían a
21
diversas misiones militares.
En el año 1941 la aviación militar estadounidense operaba en todos los frentes. La industria aeronáutica
tenía empleadas a 450.000 personas frente a las 190.000 que había antes de la guerra. Ese año 3.375.000
pasajeros fueron transportados por las 18 compañías aéreas estadounidenses, un millón más que en 1940. La
carga de pago y el correo se incrementaron en cerca de un 30 por ciento.
Hacia el final de la guerra las batallas aéreas crecieron en intensidad y extensión y la producción de aviones
alcanzó un máximo. Por otra parte las líneas aéreas nacionales también establecieron nuevas plusmarcas
tanto en el transporte de pasaje como de carga. Como consecuencia de todo ello el número de aviones
producidos en los EEUU en 1944 alcanzó la importante cifra de 97.694, con un peso medio aproximado de
4.770 kilogramos por avión. En el mismo año, Alemania ponía en combate dos ingenios completamente
nuevos en el mundo de la aviación: el primer avión reactor y el primer proyectil volante.
Después de la II Guerra Mundial
En el año 1945 la producción de aeroplanos militares en Estados Unidos se redujo drásticamente, pero los
pedidos de aviones civiles se incrementaron considerablemente. Al finalizar el año, los fabricantes tenían
contratos para construir 40.000 aviones en contraste con la producción máxima de 1941 que fue de 6.844. De
nuevo las líneas aéreas nacionales e internacionales norteamericanas rompieron las plusmarcas anteriores
en todos los tipos de tráfico y consiguieron sustanciales mejoras con respecto a 1941. Se redujeron las tarifas
tanto de pasaje como de carga y en 1945 volvieron a operar todos los servicios comerciales internacionales.
La experiencia obtenida en la fabricación de aviones militares durante la guerra fue utilizada en la
construcción de aviones civiles nada más terminar las hostilidades. Las compañías aéreas dispusieron de
aviones más grandes y mas rápidos con adelantos como las cabinas presurizadas. Se mejoraron los
aeropuertos, los pronósticos meteorológicos y las ayudas a la navegación fueron más eficientes y aumentó la
demanda pública de transporte aéreo de pasaje y carga, que creció a niveles desconocidos hasta entonces
gracias a la repentina prosperidad de la posguerra.
Los experimentos en el campo del diseño aerodinámico, de los nuevos metales, nuevas plantas de potencia y
avances electrónicos trajeron el desarrollo de los aviones turborreactores de alta velocidad, diseñados para
vuelos transoceánicos, vuelos supersónicos, aviones cohete experimentales, aviones de despegue corto o
vertical (STOL, VTOL) y cohetes espaciales (véase Aeroplano; Propulsión a chorro; Exploración del
espacio).
En diciembre de 1986 el avión ligero experimental Voyager completó con éxito el primer vuelo alrededor del
mundo sin escalas y sin repostar. Fue diseñado por Burt Rutan, que lo dotó de líneas muy poco ortodoxas que
recuerdan en algunos aspectos a un catamarán. El avión iba provisto de dos motores, el delantero para
despegar maniobrar y aterrizar y el posterior para el vuelo de crucero. Los materiales eran de plástico ligero
por lo que su peso al despegar era tan solo de 4.420 kilogramos y cargaba 4.500 litros de combustible
distribuidos en 17 depósitos. Una vez consumidos, su peso al aterrizar era de 840 kilogramos. Los pilotos
fueron Dick Rutan (hermano de Burt) y Jeanna Yeager, y volaron 40.254 kilómetros en 9 días, 3 minutos y 44
segundos, a una velocidad media de 186,3 km/h. Este vuelo estableció una nueva plusmarca de distancia y
tiempo en el aire, duplicando el de distancia que permanecía desde 1962 en 20.169 kilómetros.
Ya en 1889 se efectuaron varias conferencias para resolver los problemas internacionales originados por la
aviación, pero hasta 1947 no se creó el primer organismo adecuado: la Organización de la Aviación Civil
Internacional (OACI), adscrita a la ONU, con sede en Montreal (Canadá). Otra organización que surge a
partir de la iniciativa de las compañías aéreas es la Asociación Internacional del Transporte Aéreo (IATA),
también con sede en Montreal y que agrupa a más de 100 empresas de transporte aéreo, por lo general de
líneas regulares, unidas en este organismo para resolver sus problemas comunes. El gran desarrollo de la
aviación a escala mundial ha obligado a todos los países a establecer leyes y regulaciones que permitan un
22
eficiente y seguro tráfico aéreo y a firmar convenios y protocolos internacionales como el de Tokio en 1963 o
el de La Haya en 1973. En la actualidad existen en la mayor parte de las naciones leyes sobre la navegación
aérea que junto con otras medidas han llevado a este medio de transporte a convertirse en uno de los más
seguros y eficientes.
23