La naturaleza sigue siendo la mayor fuente de inspiración para las grandes invenciones humanas que vienen a resolver las más diversas necesidades del mundo moderno.
Al estudiar los diferentes tipos aves que existen y sus características de vuelo, la industria aeronáutica no podía desaprovechar el conocimiento adquirido para aplicarlo a los principios del diseño y mejora de aeronaves cada vez más eficientes.
Un ejemplo de lo anterior es el álula de las aves. El álula es un grupo de entre tres a cinco plumas, correspondiente al conjunto de los huesos de los dedos atrofiados que forman parte de los restos de la mano, en el ala de las aves, en la parte delantera o borde de ataque de sus alas y se despliega en las maniobras que requieren vuelo a baja velocidad, como aterrizajes y despegues, a modo de dispositivo hipersustentador. Este elemento sirvió de inspiración para el desarrollo de SLATS, dispositivo que permite aumentar la sustentación de aeronaves a elevados ángulos de ataque.
La hipersustentación, como su nombre lo dice, va más allá de la simple sustentación que puede resultar insuficiente en actitudes de vuelo particulares o fases de vuelo críticas.
Los dispositivos hipersustentadores buscan aumentar la cuerda aerodinámica y cambiar la curvatura del perfil alar, de modo que se reduce la velocidad de entrada en perdida y por lo tanto se vuelven más seguras y eficientes las operaciones aéreas, especialmente durante los despegues, aterrizajes.
A pesar de que hay gran variedad de elementos hipersustentadores, la clasificación esencial se divide en pasivos y activos.
Entre los primeros se encuentran los conocidos Flaps del borde de salida, que a su vez se dividen en sencillos, de intradós, Zap, Fowler, ranurados, Krueger etc...
También están los del borde de ataque, entre los cuales se encuentran los Slats, que ya sean automáticos o controlados desde la cabina, normalmente dejan una ranura (conocida como SLOT) en la parte de atrás de su despliegue.
La labor de los dispositivos hipersustentadores se ve potenciada por la existencia de elementos complementarios que buscan a través del manejo de los vórtices de aire o aplicando principios aerodinámicos como el efecto COANDA (en el cual un fluido tiende a permanecer en contacto con la superficie adyacente), que el mismo permanezca por más tiempo en el plano alar. En este caso podemos citar el dispositivo LERX, que se convierte en una extensión del ala entre la parte delantera del borde de ataque y el fuselaje, o el “wing cuff”, que deflexiona hacia abajo y hacia adelante una parte del borde de ataque del ala.
Los dispositivos activos por su parte, aumentan la sustentación del avión, no mediante modificación de geometría sino mediante la introducción (de manera inteligente) de energía en el fluido. Normalmente tratan de modificar la capa límite para evitar su desprendimiento mediante la introducción de energía.
Tal es el caso de los flaps soplados (bleed air) que trabajan con aire sangrado de la turbina o el rodillo del borde de ataque.
Estos sistemas probablemente serán cada vez más utilizados, al tener considerables reducciones en los componentes y el peso que normalmente acompaña a los dispositivos tradicionales, obteniéndose mejores resultados aerodinámicos y performancias impresionantes de vuelo, a mayores ángulos de ataque y a velocidades críticamente bajas.
Hasta la próxima amigos!
Cap. Jose A. Romero
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