De Winglets, Sharklets y dispositivos de punta alar

Desde el siglo XIX existe el concepto de diseño una forma de punta alar que permita mayor eficiencia del sistema. Para 1910 ya existían partes específicas para superficies HTD extendidas en la punta de un ala con el fin de aumentar su eficiencia aerodinámica. No es un concepto totalmente nuevo, pero su aplicación generalizada ha sido cosa de las últimas décadas.

Los dispositivos de punta alar, más conocidos como winglets (Boeing) y Sharklets (Airbus) –según el fabricante que lo construya-, son estructuras ubicadas en el extremo de los planos de un avión con el fin de aumentar su eficiencia aerodinámica, reducir el consumo de combustible y aumentar el alcance de la aeronave.

Los primeros ensayos reales con este tipo de dispositivo se dieron durante la Segunda Guerra Mundial. Alemania experimentó con dispositivos ubicados en la punta de las semi-alas de los aviones de combate a reacción, como los Heinkel He-162 con el fin de mejorar su estabilidad. Este diseño implicaba una pequeña extensión del ala curvada hacia abajo. Luego de la guerra, el Doctor Sighard F. Hoemer profundizó en la teoría sobre este dispositivo, al punto de que hoy en día se conocen como “Puntas Hoemer” aquellas donde la extensión se curva hacia abajo.

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El concepto moderno y aplicado a los dispositivos de punta alar se comenzó a desarrollar en la década de los 70. Experimentos prácticos en un avión Boeing KC-135 equipado con una aleta permitieron evaluar los buenos resultados de esta configuración.

En el campo de la aviación ejecutiva, el Learjet 28 se convirtió en el primer avión de producción en introducir los dispositivos tal y como lo conocemos hoy en día en su forma general. Esto ocurrió en el año de 1977, al tiempo que otros fabricantes como Gulfstream desarrollaban sus investigaciones en esta materia para equipar a los modelos G-III, G-IV y G-V.

Pero en 1975 el reconocido diseñador Burt Rutan ya había instalado estas tecnologías en su avión VariEze. Los innovadores diseños de Rutan continuaron usando dispositivos de punta alar, incluso el famoso Voyager, el primer avión en dar la vuelta al mundo sin escalas, contaba con estos dispositivos que desafortunadamente se destruyeron durante el despegue, cuando el peso de combustible hizo que la punta de los planos rozara el suelo.

El Airbus A300 fue el primer avión comercial de pasajeros en tener este tipo de dispositivos, aunque en una configuración diferente que se haría común a varios de los aviones del fabricante. Boeing, por su parte, introdujo el Boeing 747-400 en 1985 con una versión diferente de dispositivos de punta alar.

Hasta este momento todos los desarrollos habían mostrado gran des beneficios, por lo que de ahí en adelante prácticamente toda la aviación empezó a hacer uso de más generalizado de los mimos.

Hoy en día existen varias categorías de dispositivos de punta alar. El más tradicional es el winglet, una aleta que se desprende de forma vertical angulada en la punta de los planos. El tamaño, posición y ángulo de dispositivo son siempre diferentes, inherentes al rendimiento y características propias de cada aeronave.

El Blended Winglet es una evolución del winglet tradicional. La aleta se desprende de la punta del ala con la curvatura ascendente de un diseño más aerodinámico. De manera similar, el fabricante Airbus ofrece este tipo de configuración llamándolo Sharklet.

Este mismo fabricante fue el que introdujo precisamente en el A300 los wingtips fences. Se trata de un dispositivo doble en donde dos pequeñas aletas sobresalen hacia arriba y debajo de la punta del ala.

El raked wingtip está en uso con los aviones Boeing 787 Dreamliner y Airbus A350, por ejemplo. Se trata de ua forma especial de dispositivo que se caracteriza más por ser una parte del plano. Dicha sección tiene un ángulo mayor que el resto del componente, ofreciendo una especie de dispositivo de punta alar que ofrece las mismas características de eficiencia que sus predecesores.

El spit Scimitar Winglet, desarrollado por Boeing para la familia de los 737 MAX, es una evolución más de estos dispositivos, en donde dos grandes aletas se desprenden hacia arriba y debajo de la punta alar.

Muchos de estos dispositivos vienen instalados de fábrica en las aeronaves, pero también pueden ser instalados por terceros en aviones no esquipados de fábrica. La practicidad y eficiencia de los dispositivos de punta alar es bien revida por todo operador. Un importante porcentaje en la reducción de consumo de combustible, aumento de alcance, estabilidad aerodinámica y velocidad, son producto de estos equipos.

Estos también reducen la turbulencia que se genera en las puntas de las semi-alas. Dichas turbulencias, en forma de torbellino, se producen por las diferencias de presión del aire al llegar a los intradós y extrados (arriba y abajo del ala). Una solución es aumentar la envergadura, pero esto implica un aumento de peso y las complicaciones relacionadas con el espacio en los aeropuertos. Con los dispositivos de punta alar se crea una especia de extensión del plano sin aumentar necesariamente su longitud, reduciendo tos torbellinos y mejorando la seguridad aérea, ya que las aeronaves que vuelan detrás de otra tendrás menos turbulencia que atravesar.