¿Cómo funcionan las superficies hipersustentadoras?

Técnicamente conocidas como superficies hipersustentadoras de las que se desprenden los famosos flaps y slats, son estructuras movibles instaladas en el borde ataque y salida de ala de la aeronave que mejoran y/o aumentan la sustentación y resistencia al avance.

Para entender mejor el funcionamiento de las superficies hipersustentadoras es obligado entender el principio físico y la explicación del Teorema de Bernoulli donde se desprende una extensa narrativa del proceso de fluidos, presiones y velocidades.

También, definiendo la palabra aerodinámica que está compuesta del término “aero” que significa aire y el término “dinámica” que significa movimiento, interpretaremos que la aerodinámica estudia el efecto del aire sobre un objeto cuando entre ambos existen un movimiento relativo.

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Para que una aeronave vuele –ya sea de ala rotativa o fija- el diseño alar será el responsable de aproximadamente el 80% de la sustentación, produciendo la suficiente presión en el intrado -parte baja del ala- para vencer la fuerza de gravedad; en cualquier caso, esta fuerza deberá de ser igual o mayor al peso del avión.

Las aletas –también conocidas así en el castellano- son utilizadas cuando el avión se encuentra volando a bajas velocidades y la presión que genera en el perfil alar se encuentra en los límites para mantener la aeronave volando.

Generalmente, durante las fases más críticas del vuelo –aterrizaje y despegue- se emplean las superficies hipersustentadoras para compensar el bajo nivel de presión y aumentar la sustentación.

Regularmente la pregunta de ¿Por qué vuelan los aviones? Es contestada equivocadamente, ya que muchas personas sugieren que un avión se sustenta o vuela por los motores; la realidad es otra y es que gracias al diseño de los perfiles alares y su aerodinámica, es que la diferencia de presiones y la velocidad a la cual se desplaza la aeronave hace toda la diferencia.

Flaps

Dependiendo del fabricante y la configuración de la aeronave, cada una de ellas tendrá diferentes grados de retracción de los flaps; dentro de la cabina de pilotos existen palancas con muescas que indican las posiciones o grados en que las aletas se quieren configurar durante un recorrido, ya sea de 0° grados a 30° grados, por ejemplo y viceversa.

Su movilidad podrá ser eléctrica, mecánica o hidráulica, y se desplazarán incrementando la superficie alar, aumentando la sustentación, pero generando mayor resistencia al avance. Es por ello que se requiere buscar la mejor combinación entre sustentación, resistencia y velocidad; generalmente los pilotos utilizarán mayor potencia de los motores para contrarrestar la tendencia.

Durante las pruebas en túneles de viento y lo complejo del diseño, se determina que grados de extensión tendrán los flaps, estableciendo también velocidades máximas de operación por resistencia estructural para evitar daños por velocidades excesivas.

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Existen cinco tipos de flaps partiendo de su forma y/o diseño:

1. Común
2. Partido
3. Zap
4. Ranura
5. Fowler

Slats

También conocida como aleta de borde de ataque, estas pueden ser móviles o fijas y ayudarán a aumentar la curvatura del perfil y con ello el coeficiente de sustentación alar.

Los slats que hacen parte del sistema hipersustentador dejará durante su movimiento una mayor abertura cercana al borde de ataque que corre en el sentido de la envergadura del ala. Esta ranura servirá para mantener la sustanciación cuando el avión es sometido a grades ángulos de ataque (despegue) o cuando está siendo presentado durante una aproximación.

Los flaps y slats en la mayoría de las ocasiones podrá ser utilizado de forma simultánea.

Es indispensable que durante la inspección exterior, verificar que todas las juntas, remaches, tuercas, etc., del sistema se encuentren en el lugar debido y en perfecto estado. Tanto los flaps como slats, se deberán de mover de manera sincronizada entre las dos semi alas.