¿Qué es la sustentación?

En una de mis clases para los chicos de ULM, me propuse explicarles lo que es y la importancia que tiene en vuelo la sustentación.

No es lo mismo volar con temperaturas frías o cálidas, en alturas considerables o a altitud de mar.. todo tiene una explicación lógica con algo que llamaremos "Sustentación"

El aire que nos rodea está compuesto por partículas o moléculas de oxigeno, entre otros gases. Como todo fluido el aire, es viscoso. Que sea viscoso significa que ese gas ofrece una resistencia sobre la superficie en la que se mueve.

Por ejemplo: pongamos en una mesa una gota de agua y una de aceite, excelente, comprobamos que la gota de aceite ofrece más resistencia al movimiento, por su viscosidad.

Ahora imaginemos el motor de hélice de un avión. Pensemos que esas palas que empujan el aire actuasen como si fueran cucharas, cucharada a cucharada, expulsan el aire hacia atrás, ofreciéndonos un empuje en función de la potencia RPM o en nuestro caso (Cucharadas por minuto) que deseamos.

Ciertamente ya nos queda un poco más claro como funciona una hélice, pero que tiene que ver la temperatura, altitud, etc????

Imaginemos que tenemos una superficie con gente (la gente interpreta el papel de partícula de oxigeno) es invierno, la gente tiene frío, verdad? que creéis que van a hacer? se van a juntar, cuanto más juntos estén más calentitos se encontraran. Lo contrario sucede en verano, hace calor y ese grupo de personas prefiere estar más separado los unos de los otros....

Con el aire, sucede lo mismo... En invierno podemos encontrar más partículas de oxigeno para un mismo espacio, que en verano, por efecto de la temperatura ambiente 

Resumiendo: en invierno, el régimen de mi hélice será mejor, que en verano. La cantidad de aire que moverá mi hélice en invierno será superior que en verano. (dedicaré un post a las "performances" o "actuaciones del avión")

Con la altitud sucede lo mismo... A baja altura más partículas de oxigeno encontramos, por el contrario, a alturas mas altas, menos partículas. Por eso es conveniente saber a qué altitud podemos volar SIN equipos auxiliares o suplementarios de oxigeno. 

Plano en vuelo.

Con estos conceptos, podemos explicar lo que es la sustentación. La sustentación es un efecto generado por el paso del aire en una superficie (ala) que a su paso / velocidad genera una diferencia de presiones, permitiendo que el ala sea capaz de sustentarse por el aire.

Con esto podemos deducir, que a cuanta más altura queramos volar, más rápido debemos ir (teniendo en cuenta los limites estructurales de un avión) y el hecho de ir más rápido no es más que procurar que por una misma superficie alar, entre el mismo número de partículas que a velocidades bajas a baja altura.

Altos niveles de vuelo = poca densidad de aire = más velocidad para tener el mismo número de partículas pasando por la superficie del ala.

Bajos niveles de vuelo = mucha densidad de aire = menos velocidad para tener el mismo número de partículas pasando por la superficie del ala

Me gustaría en próximos post explicar los que es el "Coffin Corner" pero eso, más adelante. Lo comento por la íntima relación que tiene con el tema de la sustentación en aviones comerciales por debajo del número de Mach (velocidad del sonido) y con velocidades estructurales límite.

Como curiosidad podemos deducir que los peores aeropuertos donde podemos despegar, son aquellos que están muy altos, en verano y en pistas cortas!

Un saludo