Una aeronave es cualquier vehículo capaz de navegar por el aire o, en general, por la atmósfera de un planeta. Según la OACI, aeronave es «toda máquina que puede desplazarse en la atmósfera por reacciones del aire que no sean las reacciones del mismo contra la superficie de la tierra».
Contrarresta la fuerza de la gravedad mediante el uso de la elevación estática o mediante el uso de la elevación dinámica de un perfil aerodinámico o, en algunos casos, mediante el empuje vertical de los motores a reacción. Los ejemplos más comunes de aeronaves son los aviones, helicópteros, dirigibles, planeadores y globos aerostáticos.
La actividad humana que rodea a los aviones se llama aviación. La ciencia de la aviación, incluido el diseño y la construcción de aviones, se llama aeronáutica. Los aviones con tripulación son pilotados por un piloto a bordo, pero los vehículos aéreos no tripulados pueden ser controlados a distancia o autocontrolados por computadoras a bordo. Las aeronaves pueden clasificarse según diferentes criterios, como tipo de sustentación, propulsión de aeronaves, uso y otros.
La historia de las aeronaves y todo lo relativo a la aviación se remonta varios siglos atrás. Sin embargo, la primera ascensión tripulada —con descenso seguro— en los tiempos modernos se llevó a cabo con los globos aerostáticos más grandes desarrollados durante el siglo XVIII. Por otro lado, cada una de las dos guerras mundiales supuso numerosos y grandes avances técnicos para la aviación y el desarrollo de las aeronaves. En consecuencia, se podría dividir la historia de la aviación en cinco épocas clave:
Los diversos tipos de aeronaves existentes en la actualidad pueden clasificarse en función de diversos criterios:
Las aeronaves pueden clasificarse en función del principio físico que produce su sustentación (aerostatos y aerodinos):
Los aerostatos son aquellas aeronaves más livianas que el aire; se caracterizan por usar un fluido de menor densidad que el aire, como puede ser el hidrógeno o el helio. Fueron los primeros en ser desarrollados, ya que su principio de elevación los hacía mucho más asequibles al nivel científico y tecnológico de la época —siglo XIX. Los aeróstatos se elevan de acuerdo con el principio de Arquímedes. En este grupo se encuentran los dirigibles y globos aerostáticos.
Los pequeños globos de aire caliente, llamados linternas del cielo, se inventaron por primera vez en la antigua China antes del siglo III a. C. y se usaron principalmente en celebraciones culturales, y fueron solo el segundo tipo de avión en volar, el primero fueron las cometas , que se inventaron por primera vez en la antigua China hace más de dos mil años. (Ver dinastía Han)
Globo aerostático:Se Llaman así a aquellos aerostatos compuestos por una bolsa que contiene un gas más ligero que el aire y en cuya parte inferior disponen de un estructura denominada «barquilla» para el transporte de pasajeros. No disponen de ningún tipo de propulsión, de modo que su movimiento sigue las corrientes de aire presentes en el momento. Sin embargo, sí que disponen en su mayoría de un dispositivo para el control de la elevación.
Un globo era originalmente cualquier aeróstato, mientras que el término dirigible se usaba para diseños de aviones grandes y propulsados, generalmente de ala fija.
En 1919, se informó que Frederick Handley Page se refería a "barcos del aire", con tipos de pasajeros más pequeños como "yates aéreos". En la década de 1930, los grandes hidroaviones intercontinentales también se denominaban a veces "barcos del aire" o "barcos voladores". aunque todavía no se había construido ninguno. La llegada de los globos propulsados, llamados «globos dirigibles», y más tarde de los cascos rígidos que permitían un gran aumento de tamaño, comenzó a cambiar la forma en que se usaban estas palabras. Se produjeron aerostatos de gran potencia, caracterizados por un marco exterior rígido y una piel aerodinámica separada que rodeaba las bolsas de gas, siendo los Zeppelins los más grandes y famosos. Todavía no había aviones de ala fija o globos no rígidos lo suficientemente grandes como para ser llamados dirigibles, por lo que "dirigible" pasó a ser sinónimo de estos aviones. Luego, varios accidentes, como el desastre del dirigible Hindenburg en 1937, llevaron a la desaparición de estas aeronaves. Hoy en día, un "globo" es un aerostato sin motor y un "dirigible" es uno con motor.
Los Dirigibles son aeróstatos propulsados y que disponen de capacidad de maniobra, por lo tanto pueden ser controlados igual que una aeronave. Aunque al igual que el anterior también se componen de un bolsa de gas más ligero que el aire para lograr su sustentación.
Los dirigibles no rígidos se caracterizan por una bolsa de gas moderadamente aerodinámica con aletas estabilizadoras en la parte trasera. Estos pronto se conocieron como dirigibles . Durante la Segunda Guerra Mundial, esta forma fue ampliamente adoptada para globos cautivos; en clima ventoso, esto reduce la tensión en la correa y estabiliza el globo. El dirigible del apodo fue adoptado junto con la forma. En los tiempos modernos, cualquier dirigible o aeronave pequeña se llama dirigible, aunque un dirigible puede tener motor o no tener motor.
Los aerodinos son aeronaves más pesadas que el aire. Para su elevación producen fuerzas aerodinámicas a través de superficies sustentadoras (alas). El desarrollo de este tipo de aeronaves ha supuesto que hoy en día existan vehículos aéreos tan modernos. La sustentación puede ser generada mediante dos métodos, por alas fijas (aeronaves de alas fijas) o rotatorias (aeronaves de alas rotatorias).
Este movimiento dinámico a través del aire es el origen del término aerodino. Hay dos formas de producir un impulso ascendente dinámico: elevación aerodinámica y «elevación motorizada» en forma de empuje del motor.
La sustentación aerodinámica que involucra alas es la más común, ya que los aviones de ala fija se mantienen en el aire mediante el movimiento hacia adelante de las alas y los helicópteros mediante rotores giratorios en forma de ala, a veces llamados alas giratorias. Un ala es una superficie plana y horizontal, generalmente con forma en sección transversal como un perfil aerodinámico . Para volar, el aire debe fluir sobre el ala y generar sustentación . Un ala flexible es un ala hecha de tela o material de hoja delgada, a menudo estirada sobre un marco rígido. Una cometa está amarrada al suelo y depende de la velocidad del viento sobre sus alas, que pueden ser flexibles o rígidas, fijas o giratorias.
Con elevación motorizada, la aeronave dirige el empuje del motor verticalmente hacia abajo. Los aviones V / STOL , como el Harrier Jump Jet y el Lockheed Martin F-35B, despegan y aterrizan verticalmente utilizando elevación motorizada y transferencia a elevación aerodinámica en vuelo constante.
Un cohete puro no suele considerarse un aerodino porque no depende del aire para su elevación (e incluso puede volar al espacio); sin embargo, muchos vehículos de elevación aerodinámica han sido propulsados o asistidos por motores de cohetes. Los misiles propulsados por cohetes que obtienen sustentación aerodinámica a muy alta velocidad debido al flujo de aire sobre sus cuerpos son un caso marginal.
Son aquellos aerodinos en los cuales las alas se encuentran unidas o encastradas con el resto de elementos de la aeronave, y no poseen movimiento propio. Cabe decir que dentro de esta categoría también se aceptan las aeronaves con alas de geometría variable. Este tipo de diseño tiene como objetivo una mejor adaptación a los regímenes de vuelo subsónico-supersónico.
El precursor de los aviones de ala fija es la cometa. Mientras que una aeronave de ala fija se basa en su velocidad de avance para crear un flujo de aire sobre las alas, una cometa está atada al suelo y depende del viento que sopla sobre sus alas para proporcionar elevación. Las cometas fueron el primer tipo de aeronave que voló y se inventaron en China alrededor del año 500 a.C. Se realizaron muchas investigaciones aerodinámicas con cometas antes de que estuvieran disponibles los aviones de prueba, los túneles de viento y los programas de modelización por ordenador.
Las primeras naves más pesadas que el aire, capaces de realizar un vuelo libre controlado, fueron los pentes. Un planeador diseñado por George Cayley realizó el primer vuelo controlado verdaderamente tripulado en 1853.
Los aerodinos de ala fija comprenden los
Los aeroplanos son aerodinos más pesados que el aire, provisto de alas y un cuerpo capaz de volar, propulsado siempre por uno o más motores.
Son aquellos aerodinos en los cuales las alas, en este caso también denominadas "palas", giran alrededor de un eje, consiguiendo de este modo la sustentación. En esta categoría están comprendidos las siguientes aeronaves: autogiros, helicópteros, combinados, y convertibles.
Los cohetes espaciales pueden considerarse un tipo particular de aeronave mientras se desplazan por el interior de la atmósfera terrestre, y se diseñan teniendo en cuenta este segmento del vuelo.
El vuelo más rápido registrado de una aeronave propulsada por aire fue el del NASA X-43 A Pegasus de la NASA, un avión de investigación experimental hipersónico con cuerpo elevador y propulsión scramjet, a Mach 9,6, exactamente 3292,8 m/s (11 854 km/h; 6 400,7 kn; 7366 mph). El X-43A estableció esa nueva marca y batió su propio récord mundial de Mach 6,3, exactamente 2160,9 m/s (7779 km/h; 4200,5 kn; 4834 mph), establecido en marzo de 2004, en su tercer y último vuelo el 16 de noviembre de 2004.
Antes del X-43A, el vuelo más rápido registrado de un avión propulsado (y todavía el récord de avión tripulado más rápido / avión tripulado más rápido que no sea una nave espacial) fue el del North American X-15 norteamericano, avión propulsado por cohete a Mach 6,72, o 2304,96 m/s (8297,9 km/h; 4480,48 kn; 5156,0 mph), el 3 de octubre de 1967. En un vuelo alcanzó una altitud de 354 300 pies (108 000 m).
Los aviones de producción más rápidos conocidos (que no sean cohetes y misiles) actualmente o anteriormente en funcionamiento (a partir de 2016) son:
A día de hoy, las aeronaves también puede agruparse según su ámbito de aplicación: civil o militar.
Una vez pasada esta criba, se pueden diferenciar varias subcategorías para especificar y describir más detalladamente su función de uso.
El objetivo de estas aeronaves abarca tanto los vuelos de ataque, defensa, reconocimiento y vigilancia, transporte, rescate y similares. Sin embargo, considerando la misión específica para la que fueron diseñadas, las aeronaves de tipo militar pueden clasificarse en aeronave de combate y aeronave de transporte militar y apoyo logístico.
Se denomina así a las aeronaves orientadas específicamente a fines bélicos. Se pueden categorizar a partir del tipo de misión que realicen.
Se designa así a las aeronaves militares que no están orientadas específicamente al combate, realizando otras tareas de interés militar. Se incluye dentro de estas las orientadas a labores de transporte, reabastecimiento en vuelo, vigilancia de Espacio aéreo y Espacio marítimo, Guerra electrónica, entrenamiento, etc.
Engloba todas las aeronaves cuya utilización esté orientada al ámbito civil, ya sea de tipo comercial o general. Del mismo modo que las militares pueden agruparse en función de su objetivo de uso. Se distinguen las siguiente categorías: aeronaves comerciales y aeronaves de entrenamiento/ocio.
Aeronaves comerciales: Esta categoría engloba las aeronaves utilizadas por las compañías aéreas para el transporte de carga y pasajeros, ya sea para su utilización en vuelo regulares, chárter, etc. En el caso de las del tipo transporte de pasajeros se pueden dividir en varios grupos a partir de sus características físicas.
Una aeronave experimental es aquella que no ha sido completamente probada en vuelo, o que lleva un Certificado de Aeronavegabilidad Especial , llamado Certificado Experimental en el lenguaje de los Estados Unidos. Esto a menudo implica que la aeronave está probando nuevas tecnologías aeroespaciales, aunque el término también se refiere a aeronaves construidas por aficionados y en kit, muchas de las cuales se basan en diseños probados.
Un modelo de avión es un tipo de avión muy pequeño no tripulado hecho para volar por diversión, para exhibición estática, para investigación aerodinámica o para otros propósitos. Un modelo a escala es una réplica de un diseño más grande.
Según lo establecido en el documento 8643/29 de la OACI, se deben seguir ciertos criterios tanto dimensionales como técnicos o de ingeniería a la hora de clasificar las aeronaves. Esto proporciona, al ser esta la organización por excelencia para la aviación, un método de clasificación fiable, uniforme y mundial.
Este documento contiene los designadores de aquellos tipos de aeronaves a los que se proporciona más comúnmente servicio de tránsito aéreo (ATS).
El documento se compone de cuatro partes, donde se específica tanto la lista de fabricantes de aeronaves, la lista de tipos de aeronaves por designador de tipo en orden alfanumérico, la lista de tipos de aeronaves por número de modelo y/o nombre del modelo y por último, la lista de los fabricantes de aeronaves por su nombre comercial corriente.
A la hora de formular los designadores de tipos de aeronave, la OACI se rige por unos principios básicos que podemos ver en el documento antes indicado. Sin embargo para la descripción de tipo de aeronave se emplearan tres caracteres.
L - Avión terrestre
S - Hidroavión
A - Anfibio
H - Helicóptero
G - Girohelicóptero
T - Aeronave de ala basculante
1,2,3,4,5,6,8 o C - número de motores. (El carácter C se aplica únicamente a aeronaves de alas fijas e indica que dos motores están acoplados para accionar un solo sistema de hélice).
P - motor de émbolo
T - motor de turbohélice/turboeje
E - motor eléctrico
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