Este articulo es parte fundamental en la construcción de nuestros aeromodelos. Quizás si ya estás adentrado en este maravilloso mundo de la Aeronáutica ya tienes dominado este tema, aunque nunca está de más refrescar la memoria. En cambio, si estas aquí desde 0, no te preocupes, por eso mismo preparamos esta información para ti.

La física es una ciencia exacta y en con ella podemos comprender mejor todo lo que nos rodea. Así mismo, es quien nos explicará cómo es que nuestros aviones se desplazan por el cielo. El primer concepto físico con el que estamos familiarizados desde pequeños, aún sin siquiera comprenderlo, es el de la gravedad, y que nos hace a la idea de que un artefacto tan pesado, como un aeroplano,  es imposible que pueda volar. Años después aprendemos que existe otro concepto mas relacionado conocido como peso que es la fuerza que actúa en dirección a la Tierra por acción de la gravedad y que depende de la masa del cuerpo, y aquí viene lo interesante, ya que esta fuerza que mantiene nuestros pies en el suelo necesita una fuerza igual y contraria (proporcionada por el mismo piso) para evitar que nos desplacemos hacia abajo y nos mantengamos en equilibro. Si la fuerza contraria a la del peso es mayor entonces podemos desplazarnos hacia arriba.

Ahora ya nos preguntamos, ¿cómo podemos generar una fuerza mayor contraria a la del peso de nuestro avión para hacer que éste vuele? Pues bien, a esta fuerza la conocemos como Sustentación y podemos explicar cómo funciona con estos 4 conceptos aerodinámicos:

El Principio de Bernoulli (también conocido como Principio de Sustentación de Daniel Bernoulli) nos dice que "la presión ejercida por un fluido es inversamente proporcional a su velocidad de flujo". Esto nos hace referencia a que un fluido que se encuentra a una baja presión tendrá una alta velocidad, en cambio, un fluido que se encuentra a una alta presión tendrá una baja velocidad.

El Efecto Venturi (demostrado por Giovanni Battista Venturi) se explica por el Principio de Bernouli y del Principio de Continuidad de Masa y nos comprueba experimentalmente que al hacer pasar un fluido por un estrechamiento la velocidad de éste se aumenta . 

La Tercera Ley de Newton la cual nos dice que "con cada acción ocurre siempre una reacción igual y contraria". Es decir, que cualquier fuerza aplicada sobre un objeto tendrá como respuesta una fuerza de igual magnitud pero contraria.

Ninguno de estos conceptos puede generar la sustentación total de un avión por si solo. En cambio, si actúan todos de manera adecuada podríamos llevar a cabo esta fuerza de levantamiento. En seguida explicamos cómo lo hacen:

[Terminología del perfil de un ala]

Para fines explicativos y teóricos, consideraremos que el aire se encuentra en régimen laminar, uno de los dos tipos principales de flujo de fluido. En esta caso el aire no genera turbulencia y su movimiento es ordenado, suave y, como su nombre lo indica, se mueve en laminas (o capas) paralelas sin entremezclarse. En cada superficie del perfil del ala tenemos una lamina de aire unida y sin moverse, conocida como capa limite, que arrastra consigo una lamina adyacente, y ésta a su vez arrastra la siguiente, y así sucesivamente. Entre mas alejadas estén estas laminas de la capa límite su velocidad es mayor hasta el punto en el que la velocidad corresponde a la corriente del aire libre.

Ahora veamos como actúan los demás conceptos en un fluido. En la imagen que encontramos arriba tenemos el flujo de aire que pasa a través de un perfil aerodinámico, en la cual podemos observar que al topar el viento con el borde de ataque se generan movimientos diferentes tanto en el intradós como en el extradós del perfil.  Vemos que en el intradós del ala el área por donde pasa el flujo se mantiene constante, mientras que en el extradós el área se acorta, de tal manera que, si recordamos lo que nos dice el Efecto Venturi, podemos deducir que la velocidad del flujo de aire es mayor en el extradós.

Ahora, por el Principio de Bernoullí, podemos conocer las presiones en el perfil alar. En el extradós debido a que la velocidad es mayor la presión será menor, mientras que en el intradós debido a que la velocidad es menor la presión será mayor.  Aquí es donde entra la 3ra Ley de Newton y nos damos cuenta de que la presión que se genera en el intradós va a generar una fuerza contraria, llamada Fuerza de Sustentación.  

Bibliografía:

Manual de Vuelo

Naukas

Anibal Isidoro Carmona, "Aerodinámica y Actuaciones del Avión", Editorial Parainfo, 10a Edición,