¿Por qué pueden volar los aviones?

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Cómo vuela un avión
En 1903 los hermanos Wilbur y Orville Wright fueron los primeros en volar con un biplano propulsado a motor. Aquella hazaña marcó el inicio de la historia de la aviación. Desde entonces, alrededor de la ciencia aeroespacial se han producido todo tipo de desarrollos tecnológicos, pero ninguno hubiera servido de nada si no se hubiese logrado antes lo que el hombre buscaba desde hacía siglos: ganar la batalla a la ley de la gravitación universal, pronunciada por Newton, con otra ley física conocida como el Teorema de Bernoulli, en el que se basó el principio de la sustentación de los aviones. Contra lo que se pudiera pensar, ambas demostraciones son casi contemporáneas, con lo que la teoría estaba enunciada desde el siglo XVIII y sólo hacía falta saber llevarla a la práctica. Se trataba de conseguir anular la fuerza calculada por Newton sobre un objeto, el avión, aplicando lo que aseguraba Bernoulli: cuando aumenta la velocidad del aire, su presión disminuye.
A partir de ahí, aunque son muchas más las variantes que condicionan el vuelo, la explicación más sencilla para poder entender las razones por las que vuelan los aviones se centra en la forma de sus alas. Su diseño permite que el aire circule más rápido por la parte superior del ala y más lento por su parte inferior. Esto hace que la presión bajo el ala sea mayor que encima de ella y, por lo tanto, el avión recibe un empujón hacia arriba. Así, queda suspendido entre dos fuerzas. Cuando el avión se mueve debido a la fuerza del motor, el aire circula por sus alas produciendo el empuje que lo hace volar.
No obstante, antes de surcar el cielo debe lograr alzarse. En la cabecera de la pista, el piloto pone los motores a su máxima potencia, pero con los frenos accionados. La potencia máxima depende de las características de la aeronave, del número de pasajeros y de la distancia a recorrer, lo que determinará la cantidad de combustible necesaria para el vuelo. Todo ello lo tienen muy en cuenta los diseñadores porque los motores del aparato deben alcanzar una fuerza equivalente a la tercera parte del peso total. Por ejemplo, en un avión comercial de 100 pasajeros y 50 toneladas de peso, cada motor necesitaría tener ocho toneladas de fuerza para conseguir despegar. Cuando se logra la velocidad, el aparato recorre la pista hasta que el piloto eleva el morro del avión con el manejo de los flaps (dispositivos hipersustentadores) de cola, que hace pivotar al avión y las alas aumentan así la fuerza de sustentación, lo que permite el despegue.
El fin del vuelo concluye con la operación más difícil, el aterrizaje. Se trata de una maniobra compleja en la que intervienen múltiples factores: la dirección del viento, las turbulencias, la selección del campo, los obstáculos, la planeación y el efecto suelo. Todo culmina con el 'flare', es decir, la operación con la que se abren los flaps con el propósito de ofrecer más superficie a las alas para lograr que, con menor velocidad, el avión siga sujeto en el aire. Las alas, en cierta medida, se convierten en una especie de paracaídas. Cuando el tren de aterrizaje toca suelo, los motores reorientan las aspas de sus turbinas y su fuerza, con lo que, en lugar de producir el avance del avión, lo frenan.