Aeronave para niños
Una aeronave es cualquier vehículo que puede volar y moverse por el aire o, en general, por la atmósfera de un planeta. Según la OACI, una aeronave es una máquina que se mueve en el aire gracias a las reacciones del aire mismo, no por el contacto con la tierra.
Las aeronaves logran volar al oponerse a la fuerza de la gravedad. Esto lo hacen usando la elevación estática (como los globos) o la elevación dinámica (como las alas de un avión). A veces, también usan el empuje vertical de sus motores a reacción. Algunos ejemplos comunes de aeronaves son los aviones, helicópteros, dirigibles, planeadores y globos aerostáticos.
La actividad de volar se llama aviación. La ciencia que estudia cómo diseñar y construir aeronaves se llama aeronáutica. Las aeronaves con tripulación son manejadas por un piloto a bordo. Sin embargo, los vehículos aéreos no tripulados (drones) pueden ser controlados a distancia o por computadoras. Las aeronaves se pueden clasificar de muchas maneras, por ejemplo, según cómo se mantienen en el aire, cómo se impulsan o para qué se usan.
Contenido
La historia de las aeronaves y la aviación es muy antigua. Sin embargo, los primeros vuelos tripulados seguros en tiempos modernos se hicieron con globos aerostáticos grandes en el siglo XVIII. Las grandes guerras mundiales impulsaron muchos avances técnicos en la aviación. Por eso, la historia de la aviación se puede dividir en cinco etapas importantes:
- Pioneros de la aviación: Desde los primeros experimentos, como los de Leonardo da Vinci, hasta 1914.
- Entre 1914 y 1918: Un periodo de grandes mejoras tecnológicas.
- Entre 1918 y 1939: La aviación siguió creciendo y desarrollándose.
- Entre 1939 y 1945: Más avances importantes en el diseño de aeronaves.
- Desde 1945 hasta hoy: La era de los aviones a reacción y la aviación moderna.
Las aeronaves se pueden clasificar de varias maneras, según diferentes características:
- Cómo se mantienen en el aire.
- Para qué se utilizan.
- Su alcance de vuelo.
- Su tamaño y velocidad.
- Cómo aterrizan.
- Tipos especiales como los helicópteros.
- Aeronaves que no llevan tripulación.
Cómo se mantienen en el aire: Aerostatos y Aerodinos
Las aeronaves se clasifican según el principio físico que las hace volar:
Más ligeros que el aire: Aerostatos
Los aerostatos son aeronaves que pesan menos que el aire. Usan un gas más ligero que el aire, como el hidrógeno o el helio, para elevarse. Fueron los primeros en desarrollarse, ya que su forma de volar era más sencilla para la tecnología del siglo XIX. Los aerostatos se elevan siguiendo el principio de Arquímedes. En este grupo están los dirigibles y los globos aerostáticos.
Los pequeños globos de aire caliente, conocidos como "linternas del cielo", se inventaron en la antigua China antes del siglo III a. C.. Se usaban principalmente en celebraciones. Fueron el segundo tipo de objeto en volar, después de las cometas, que también se inventaron en China hace más de dos mil años.
Globo aerostático
Un Globo aerostático es un aerostato con una gran bolsa que contiene un gas más ligero que el aire. Debajo, tienen una estructura llamada "barquilla" para llevar pasajeros. No tienen motor, así que se mueven con las corrientes de aire. Sin embargo, la mayoría tiene un sistema para controlar su altura.
Antiguamente, cualquier aerostato se llamaba "globo", y los aviones grandes y con motor se llamaban "dirigibles". Con el tiempo, los globos con motor, llamados "globos dirigibles", y luego los dirigibles rígidos (como los zepelines), cambiaron el uso de estas palabras. Los zepelines eran muy grandes y famosos. Después de algunos accidentes, como el del dirigible Hindenburg en 1937, estas aeronaves dejaron de usarse tanto. Hoy en día, un "globo" es un aerostato sin motor, y un "dirigible" es uno con motor.
Dirigible
Los dirigibles son aerostatos que tienen motor y pueden ser controlados, como cualquier otra aeronave. También usan una bolsa de gas más ligero que el aire para volar.
Los dirigibles no rígidos tienen una forma aerodinámica y aletas en la parte trasera para estabilizarse. Durante la Segunda Guerra Mundial, esta forma se usó mucho para los globos atados, ya que reducía la tensión con el viento. Hoy en día, cualquier dirigible o aeronave pequeña se puede llamar dirigible, tenga o no motor.
Más pesados que el aire: Aerodinos
Los aerodinos son aeronaves que pesan más que el aire. Para volar, crean fuerzas aerodinámicas usando superficies especiales llamadas alas. Gracias al desarrollo de este tipo de aeronaves, hoy tenemos vehículos aéreos muy modernos. La fuerza que los eleva puede venir de alas fijas (aeronaves de alas fijas) o de alas que giran (aeronaves de alas rotatorias).
El nombre "aerodino" viene de su movimiento dinámico a través del aire. Hay dos formas de producir esta fuerza ascendente: la elevación aerodinámica (con alas) y la "elevación motorizada" (con el empuje del motor).
La elevación aerodinámica con alas es la más común. Los aviones de ala fija se mantienen en el aire por el movimiento hacia adelante de sus alas. Los helicópteros usan rotores que giran, que son como alas giratorias. Un ala es una superficie plana y horizontal, con una forma especial para cortar el aire. Para volar, el aire debe fluir sobre el ala y generar la fuerza de elevación. Un ala flexible está hecha de tela o material delgado, a menudo estirado sobre un marco. Una cometa está atada al suelo y depende del viento que sopla sobre sus alas.
Con la elevación motorizada, la aeronave dirige el empuje de su motor hacia abajo. Los aviones V/STOL, como el Harrier Jump Jet, despegan y aterrizan verticalmente usando este tipo de elevación. Luego, en vuelo, cambian a la elevación aerodinámica.
Un cohete puro no se considera un aerodino porque no necesita el aire para elevarse (incluso puede volar al espacio). Sin embargo, muchos vehículos que vuelan con elevación aerodinámica usan motores de cohete para impulsarse.
Ala fija
Son aerodinos cuyas alas están fijas al resto de la aeronave y no se mueven por sí solas. En esta categoría también se incluyen las aeronaves con alas que pueden cambiar de forma. Este diseño ayuda a que el avión vuele mejor a diferentes velocidades, tanto lentas como muy rápidas (supersónicas).
El antecesor de los aviones de ala fija es la cometa. Mientras que un avión de ala fija necesita velocidad para que el aire fluya sobre sus alas, una cometa está atada y depende del viento para elevarse. Las cometas fueron el primer tipo de aeronave en volar y se inventaron en China alrededor del año 500 a.C. Se hicieron muchas investigaciones aerodinámicas con cometas antes de que existieran los aviones de prueba o los túneles de viento.
Las primeras naves más pesadas que el aire que podían volar de forma controlada fueron los planeadores. Un planeador diseñado por George Cayley realizó el primer vuelo tripulado y controlado en 1853.
Los aerodinos de ala fija incluyen:
- Aeroplanos
- Planeadores/veleros
- Alas delta
- Parapentes
- Paramotores
- Ultraligeros
Aeroplano
Los aeroplanos o aviones son aerodinos más pesados que el aire, con alas y un cuerpo que puede volar, siempre impulsados por uno o más motores.
- Planeadores/Veleros: Son aerodinos sin motor. Su fuerza para volar y avanzar viene solo de la aerodinámica.
- Ala delta: Es un aerodino con una gran superficie de tela en forma de delta, sostenida por una estructura ligera. El piloto va suspendido en el centro. Vuela aprovechando las corrientes de aire ascendentes.
- Parapente: Es un aerodino planeador con un ala flexible que no tiene partes rígidas. El piloto va en una silla o arnés debajo del ala, unido por cuerdas.
- Paramotor: Es un parapente que tiene un motor en la espalda del piloto.
- Ultraligero: Son aerodinos ligeros que consumen poco combustible. Tienen un máximo de dos asientos y se usan para vuelos de ocio económicos.
Ala giratoria
Son aerodinos cuyas alas, llamadas "palas", giran alrededor de un eje para conseguir la elevación. En esta categoría se encuentran los autogiros, helicópteros, girodinos y convertibles.
- Helicóptero: Aeronave de alas giratorias donde el rotor es impulsado por un motor y puede inclinarse para producir elevación y propulsión. Al inclinar el rotor hacia adelante, el aire se empuja hacia atrás, lo que permite el vuelo hacia adelante. Algunos helicópteros tienen más de un rotor.
- Autogiro: Aeronave de alas giratorias cuyo rotor gira por el movimiento de la aeronave, generando elevación sin necesidad de un motor directo en el rotor. Necesita una hélice para avanzar horizontalmente. No puede quedarse quieto en el aire, pero puede volar a velocidades muy bajas.
- Girodino: Es un helicóptero con elementos adicionales para el avance, como una hélice, para aumentar su velocidad.
- Convertible: Aeronave de alas giratorias donde el conjunto de hélice-rotor puede girar 90 grados. Así, funciona como rotores en modo helicóptero y como hélices en modo avión con alas fijas.
- Ciclogiro: Utiliza un rotor especial de eje horizontal para volar. Puede despegar y aterrizar verticalmente como un helicóptero, pero también tiene algunas ventajas de un avión de ala fija.
Los cohetes espaciales pueden considerarse un tipo especial de aeronave mientras se mueven dentro de la atmósfera de la Tierra.
Otros métodos de elevación
- Un fuselaje sustentador es el cuerpo de una aeronave diseñado para producir elevación. Si tiene alas, son muy pequeñas y solo se usan para estabilidad. Estos cuerpos no son muy eficientes y necesitan mucha velocidad para volar. Algunos prototipos de investigación, como el Martin Marietta X-24, que llevó al Transbordador espacial, eran cuerpos elevadores.
- Los tipos de elevación motorizada dependen del motor para despegar y aterrizar verticalmente (VTOL). La mayoría de ellos cambian a la elevación de ala fija para el vuelo horizontal. Ejemplos incluyen aviones a reacción VTOL (como el Harrier Jump Jet) y los tiltrotor, como el Bell Boeing V-22 Osprey.
- El avión Flettner usa un cilindro que gira en lugar de un ala fija, aprovechando el efecto Magnus para volar.
- El ornitóptero vuela batiendo sus alas, como un pájaro.
Clasificación por tamaños y velocidades
Tamaños
- La aeronave más grande por tamaño y volumen (en 2016) es el Airlander 10 británico. Mide 92 metros de largo y es un dirigible híbrido, con características de helicóptero y avión de ala fija. Puede alcanzar velocidades de hasta 140 km/h y permanecer en el aire por dos semanas.
- El avión más grande por peso y el avión de ala fija más grande jamás construido (en 2016) es el Antonov An-225 Mriya. Este avión de transporte ruso, construido en Ucrania en los años 80, mide 84 metros de largo y tiene una envergadura de 88 metros. Tiene el récord mundial de carga, transportando más de 194.516 kg. Es el avión más pesado construido hasta la fecha, con un peso máximo de 550-700 toneladas. Puede volar a 800 km/h.
- Los aviones militares más grandes son el Antonov An-124 Ruslan (el segundo avión más grande del mundo, también usado para transporte civil) y el Lockheed C-5 Galaxy de Estados Unidos, que pesa más de 380 toneladas con carga.
- Los aviones civiles más grandes, además de los mencionados An-225 y An-124, son el Airbus Beluga (basado en el Airbus A300), el Boeing Dreamlifter (basado en el Boeing 747) y el Airbus A380, el "superjumbo" de dos pisos, que es el avión de pasajeros más grande del mundo.
Velocidades
El vuelo más rápido registrado de una aeronave impulsada por aire fue el del NASA X-43 A Pegasus de la NASA. Este avión experimental hipersónico, con un motor especial llamado scramjet, alcanzó una velocidad de Mach 9.6 (11.854 km/h) el 16 de noviembre de 2004.
Antes del X-43A, el vuelo más rápido de un avión tripulado (que no fuera una nave espacial) fue el del North American X-15 de Estados Unidos. Este avión impulsado por cohete alcanzó Mach 6.72 (8.297 km/h) el 3 de octubre de 1967.
Los aviones de producción más rápidos conocidos (que no son cohetes ni misiles) son:
- El avión de ala fija y planeador más rápido es el Space Shuttle. Al regresar a la atmósfera, se convierte en un planeador de ala fija y vuela a más de Mach 25 (30.870 km/h).
- El avión militar más rápido jamás construido: el Lockheed SR-71 Blackbird, un avión de reconocimiento de Estados Unidos. Se sabe que vuela a más de Mach 3.3 (4.075 km/h). El 28 de julio de 1976, un SR-71 estableció un récord de velocidad absoluta de 3.529 km/h.
- Los aviones militares actuales más rápidos son el Mikoyan-Gurevich MiG-25 soviético, capaz de alcanzar Mach 3.2 (3.951 km/h), y el Mikoyan MiG-31E ruso, que también puede volar a Mach 2.83. Ambos son aviones de caza-interceptación y siguen en uso.
- El avión civil más rápido jamás construido y el avión de pasajeros más rápido fue el Tupolev Tu-144 supersónico, que voló brevemente a Mach 2.35 (2.587 km/h). Fue superado por el Concorde (Mach 2.23), un avión de pasajeros supersónico franco-británico, que voló desde 1976 hasta 2003.
- El avión civil más rápido que vuela actualmente es el Cessna Citation X, un avión de negocios de Estados Unidos, capaz de alcanzar Mach 0.935 (1.154 km/h).
Clasificación según su uso
Hoy en día, las aeronaves también se agrupan según si son para uso civil o militar.
Dentro de estas dos grandes categorías, hay varias subcategorías que describen su función con más detalle.
Las aeronaves militares se usan para misiones de ataque, defensa, reconocimiento, vigilancia, transporte y rescate. Según su misión específica, se clasifican en aeronave de combate y aeronave de transporte militar y apoyo.
Son aeronaves diseñadas específicamente para fines de guerra. Se clasifican según el tipo de misión que realizan.
- Aeronaves de caza-interceptación: Diseñadas para buscar y destruir aeronaves enemigas, y para defender el espacio aéreo propio. Son muy maniobrables y rápidas, y pueden usar pistas cortas.
- Cazabombardero: Aeronaves de combate que pueden usar armamento tanto para atacar otras aeronaves como para atacar objetivos en tierra o mar. Son muy versátiles y se usan mucho hoy en día.
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- Bombardero: Diseñado para llevar una carga de armamento y lanzarla sobre un objetivo en tierra. Tienen compartimentos y puntos de anclaje para el armamento. Se clasifican por su capacidad de carga (ligeros, medianos, pesados).
Son aeronaves militares que no están diseñadas para el combate directo, sino para otras tareas militares. Incluyen las que se usan para transporte, reabastecimiento en vuelo, vigilancia del espacio aéreo y espacio marítimo, entrenamiento, etc.
Incluyen todas las aeronaves usadas en el ámbito civil, ya sea para fines comerciales o generales. Al igual que las militares, se agrupan según su objetivo de uso. Se distinguen las siguientes categorías: aeronaves comerciales y aeronaves de entrenamiento/ocio.
- Aeronaves comerciales: Son las aeronaves usadas por las aerolíneas para transportar carga y pasajeros en vuelos regulares o chárter. Las de transporte de pasajeros se dividen en varios grupos según sus características:
* Aeronave de fuselaje ancho: Son los aviones de pasajeros más grandes, usados para vuelos largos (como los transoceánicos). La cabina de pasajeros suele tener dos pasillos. Ejemplos: Boeing 747, Airbus A340, Airbus A380.
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* Aeronave de fuselaje estrecho: Son más pequeños y tienen menos autonomía. Se usan para vuelos de medio alcance y tienen menor capacidad de pasajeros. Ejemplos: Boeing 737, Airbus A320. * Aeronave regional: Suelen llevar un máximo de 100 pasajeros y se usan para vuelos regionales de corto o medio alcance. Hay más variedad de diseños, con motores turbofan o turbohélice. Ejemplos: series Embraer ERJ 145, Bombardier CRJ700/900/1000, saab 340.
* Aeronaves commuter o "air taxis": Diseñadas para vuelos de corto alcance. Son de tamaño reducido y a menudo no están sujetas a las mismas regulaciones que los aviones grandes. Su cabina puede personalizarse. Ejemplos: Embraer EMB 110 Bandeirante, jetstream 31, algunas series de Cessna.
- Aeronaves de entrenamiento/ocio: Se usan para formar pilotos y para vuelos recreativos. Son aeronaves ligeras, con al menos dos asientos (uno para el instructor y otro para el alumno, o para el cliente). También incluyen aeronaves para acrobacias o fumigación. Ejemplos: Piper PA-28 Cherokee, Mooney M20, Cessna 172.
Experimentales
Una aeronave experimental es aquella que aún no ha sido probada completamente en vuelo, o que tiene un permiso especial llamado Certificado Experimental. Esto significa que la aeronave está probando nuevas tecnologías, o que fue construida por aficionados.
Modelos
Un modelo de avión es un tipo de avión muy pequeño sin tripulación, hecho para volar por diversión, para exhibición, para investigación o para otros fines. Un modelo a escala es una réplica de un diseño más grande.
La OACI tiene un documento (el 8643/29) que establece criterios para clasificar las aeronaves. Esto asegura que la clasificación sea confiable, uniforme y reconocida en todo el mundo.
Este documento contiene los códigos para los tipos de aeronaves que más comúnmente reciben servicios de control de tráfico aéreo.
El documento tiene cuatro partes: una lista de fabricantes, una lista de tipos de aeronaves por código, una lista por número o nombre de modelo, y una lista de fabricantes por su nombre comercial.
Para crear los códigos de tipo de aeronave, la OACI sigue principios básicos. La descripción del tipo de aeronave usa tres caracteres:
Primer carácter
- L - Avión terrestre
- S - Hidroavión (aterriza en el agua)
- A - Anfibio (puede aterrizar en tierra y agua)
- H - Helicóptero
- G - Girohelicóptero (autogiro)
- T - Aeronave de ala basculante (sus alas pueden cambiar de posición)
Segundo carácter
1, 2, 3, 4, 5, 6, 8 o C - indica el número de motores. (La "C" se usa solo para aviones de ala fija y significa que dos motores están unidos para mover una sola hélice).
Tercer carácter
- P - motor de émbolo (motor de pistón)
- T - motor de turbohélice/turboeje
- J - motor de reacción (jet)
- E - motor eléctrico
Galería de imágenes
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