Punto 4. La Patrulla Águila y los límites de la aeronaútica
La Playa de “El Pescador” marca el límite de nuestra ruta por la costa oeste del Mar Menor antes de embarcarnos hacia nuestra siguiente parada en La Manga. El lugar nos sitúa a las puertas de la Academia General del Aire, hogar, desde 1985, del grupo de vuelo acrobático del Ejército del Aire y del Espacio Español, la Patrulla Águila.
A lo largo de sus más de treinta años de historia y con más de 25.000 horas de vuelo, la Patrulla Acrobática Águila es heredera de una antigua tradición aeronáutica. Actualmente vuela con un total de siete aviones CASA C-101 de fabricación española.
¿Por qué vuelan los aviones?
No hay niño que no haya formulado jamás esta pregunta ante la inmensa mole metálica de un avión en tierra. La clave está en las alas, y más concretamente en su forma.
Volar implica generar una fuerza de sustentación lo suficientemente grande como para compensar el peso del aparato. Para ello, los ingenieros aeronáuticos diseñan la parte superior del ala más curvada que la inferior. Debemos entender que el aire está formado por partículas de gas que pesan y por tanto tienen inercia. Las partículas de aire al intentar seguir la forma exterior del ala curvada, y por culpa de la inercia, se van separando del perfil, como le ocurre a un coche que toma una curva a demasiada velocidad. En estas zonas se produce una depresión, es decir, un descenso en la presión.
Dado que la curvatura de la parte superior es mayor que la inferior, la presión sobre el ala será menor que bajo ella. El ala se ve entonces empujada hacia arriba, hacia la zona de menor presión, generando una fuerza de sustentación capaz de levantar la aeronave.
Cuando un avión despega contra el viento, se reduce su velocidad respecto al suelo, pero a la vez, aumenta el flujo de aire sobre las alas. Esto incrementa la sustentación, permitiéndole despegar en una pista más corta y con un mayor ángulo de ascenso.
¿Sabías que...?
Cuando un avión despega contra el viento, se reduce su velocidad respecto al suelo, pero a la vez, aumenta el flugo del aire sobre las alas. Esto incrementa la sustentación, permitiéndole despegar en una piesta más corta y con un mayor ángulo de ascenso.
Vuelo invertido: El Espejo
El Espejo es una de las maniobras acrobáticas más asombrosas y temerarias realizadas por los pilotos de la Patrulla Águila. En ella dos aviones vuelan a escasos metros uno encima del otro con el peligroso añadido de que el avión superior lo hace cabeza abajo.
Cuando pensamos en cómo funciona el ala de un avión, algo no cuadra, siguiendo el razonamiento anterior, la fuerza de sustentación generada en un aparato invertido debería empujarlo contra el suelo. ¿Qué es lo que ocurre entonces?
De lo que se trata es de poder acelerar el aire donde más nos convenga. Esto es, sobre el ala del aparato. Aunque estemos invertidos. Para lograrlo, los aviones acrobáticos son diseñados con un perfil alar casi simétrico, su ángulo de ataque es cero, pero la pequeña curvatura del perfil con la velocidad adecuada crea la sustentación necesaria. Para volar boca abajo, el piloto eleva el morro del avión, variando el ángulo de ataque y consiguiendo así de nuevo un mayor flujo de aire sobre el ala. Durante la exhibición, se aprecia claramente la actitud de morro arriba del avión que vuela en invertido.
¿Sabías que...?
Los ingenieros de Fórmula Uno también emplean la fuerza de sustentación en el diseño alar de sus vehículos, pero con el objetivo opuesto: pegar los coches al asfalto de la pista.
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¿Cualquier avión puede volar invertido? Una cosa es poner un avión boca abajo, y otra mantenerlo así. La película de Denzel Washington, “El vuelo”, está inspirada en el accidente del 31 de enero de 2000 del vuelo 261 de Alaska Airlines, causado por la rotura de un tornillo del estabilizador horizontal de la cola de un MD-83 y en el que brevemente los pilotos intentaron recuperarse de la pérdida de sustentación volando al revés. Desafortunadamente, la maniobra no funcionó y el accidente no tuvo ningún superviviente.
Creditos imagen-Fair use
La mayoría de los aviones comerciales no presentan la aerodinámica necesaria para generar sustentación en invertido, si bien la pericia de algunos pilotos puede mantener el ángulo de ataque preciso para ello, al menos durante unos segundos, o incluso minutos.
Fuerza g
El Vuelo Acrobático requiere de una excelente preparación física, técnica y mental. El piloto debe ser capaz de resistir altas aceleraciones, mantener su orientación en el espacio durante las maniobras, ejecutar las figuras acrobáticas con precisión y controlar en todo momento la velocidad y altitud de su avión. Aunque coloquialmente la llamemos fuerza, en realidad, la fuerza g es una medida que determina la aceleración producida por la gravedad terrestre en un objeto o individuo. ¿Esa sensación cuando bajas rápido en ascensor? ¡Es la fuerza g!
¿Sabías que...?
La fuerza g se representa mediante la letra g minúscula para diferenciaral de la constante gravitacional, G, y cursiva para diferenciarla del símbolo del gramo. Curiosamente la verás mal escrita en muchas páginas web y textos de referencia.
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Con una velocidad máxima operativa de 770 km/h, un alcance de 4000 km y un techo de vuelo de 12.500 m. El CASA C-101 puede generar unas fuerzas g límites de entre +7,5 g y -3,9 g. Muy por encima de los 4 ó 5 g que experimenta un piloto de Fórmula 1.
La mayoría de las maniobras acrobáticas incluyen la rotación del aparato sobre sus tres ejes: el longitudinal (alabeo), el transversal (cabeceo) o el vertical (guiño). Existe una fórmula que relaciona los grados de inclinación del avión durante el giro con las fuerzas g que se generan:
1/cos(α) = fuerza g ; Siendo α los grados de inclinación del avión.
En una aceleración con gs positivos, como las que se generan durante los giros o ascensos pronunciados, la sangre tiende a irse a las piernas, y el cerebro recibe menos aporte de oxígeno, afectando a la visión y la coordinación muscular. Por ejemplo, si el piloto pesa 80 kg, en un viraje de 60º a 2 g su peso se duplicará alcanzando los 160 kg. Así que, de repente, mover los brazos y las piernas será más difícil.
En los gs negativos, como durante un picado, la sangre se va a la cabeza, sintiendo el piloto en primer lugar una fuerte congestión. La cara se enrojece y los vasos sanguíneos de los ojos comienzan a dilatarse. El aumento de la presión sanguínea en cuello y pecho reduce el ritmo cardíaco provocando incluso una arritmia que puede sentirse aún durante los segundos posteriores a la maniobra. En última estancia, el estancamiento de la sangre en el cerebro puede dar lugar a hemorragias en ojos, nariz y oídos, además de pérdida de conciencia.
¿Sabías que...?
Las maniobras realizadas en aviones de reacción, como el CASA C-101, tienen un alcance limitado, ya que estos aviones no pueden aprovecharse del efecto giroscópioc que producen las hélices. Además, su necesidad de volar más rápido aumenta el tamaño de las figuras y el tiempo que está el piloto expuesto a altas aceleraciones.
Por si fuera poco, durante las acrobacias aéreas: giros, rizos, caídas en barrena, etc. Los pilotos se enfrentan al desgarrador efecto de pasar rápidamente del empujón de una g positiva al tirón de una g negativa, y viceversa, sometiéndose a una fuerza total de ¡más de 10 g!
¿Y cómo se soporta? “Lo primero, mucho entrenamiento, has de dominar las técnicas: Los positivos apretando piernas y vientre. En los negativos… que venga lo que Dios quiera” (cita apócrifa)
