Aerodinámica del vuelo : aves y aeronaves

No cabe duda de que el vuelo de las aves inspiró la mayoría de los artilugios y aparatos que, a lo largo de la Historia, construyó el hombre para tratar de surcar los cielos. A pesar de las disparidades en pesos y tamaños es realmente llamativo que muchas de las soluciones adoptadas en los aviones tengan su paralelismo en las aves, y al revés, que sea posible identificar en estas mecanismos que mejoran la seguridad en vuelo que en las aeronaves se perciben como elementos de tecnología avanzada, fruto de sofisticados programas de diseño y desarrollo. Con este texto se pretende explicar, obviando los desarrollos matemáticos, las ideas físicas básicas que gobiernan el comportamiento aerodinámico de perfiles y alas de ambos, y ofrecer argumentos explicativos sobre la aerodinámica de los cuerpos voladores, de forma que se comprenda el porqué de este hecho tan fascinante que es el vuelo. Índice de la publicación: 1. Definiciones y conceptos generales Características de los fluidos: densidad y viscosidad Leyes que rigen el comportamiento de los fluidos. Ecuación de Bernoulli Sistemas de ejes y definición de cargas aerodinámicas y coeficientes adimensionales de cargas El número de Reynolds 2. Características aerodinámicas de los perfiles de ala Introducción La forma aerodinámica de los perfiles Distribución de presión Fundamentos de la teoría linealizada de perfiles Generación de sustentación al inicio del vuelo 3. Capa límite y desprendimiento de la corriente Introducción Transición de la capa límite laminar a capa límite turbulenta Desprendimiento de la capa límite Aprovechamiento del carácter laminar o turbulento de la capa límite Comentarios sobre el desprendimiento de la capa límite en régimen laminar 4. Coeficiente de sustentación máximo y entrada en pérdida de perfiles y alas Introducción Particularidades de la entrada en pérdida de perfiles Tipos de entrada en pérdida Dispositivos hipersustentadores de las aeronaves Entrada en pérdida en aves Comentarios sobre la entrada en pérdida de las alas de las aves primitivas 5. Modelo de Prandtl de alas de gran alargamiento Introducción Modelo de ala de Prandtl Resistencia inducida Comentarios sobre la estela de torbellinos del ala Movimiento del ala alrededor de su centro de masas 6. Aerodinámica de las alas de las aves Introducción Estructura de las alas de las aves Tipos de alas Generación de tracción mediante el batimiento de las alas Modelos de estelas turbillonarias de las aves Generación de tracción mediante el vuelo de planeo Comentarios sobre el vuelo en formación 7. Resistencia aerodinámica Introducción Clasificación de los tipos de resistencia Resistencias de fricción y de presión Resistencia aerodinámica del avión Resistencia aerodinámica de las aves 8. Control de vuelo Introducción Superficies de mando Sistemas de compensación aerodinámica Control de vuelo en las aves Aerodinámica de la cola 9. Ensayos en túnel aerodinámico Introducción Tipos de túneles aerodinámicos Criterios de diseño Túneles aerodinámicos para ensayos con aves Instrumentación Anexo 1: Torbellinos potenciales Anexo 2: Otros modelos de torbellino