2.2.2: Ala

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Un ala es una superficie aerodinámica que tiene una forma aerodinámica de sección transversal que produce una relación útil de sustentación a arrastre. La calidad aerodinámica de un ala se expresa como su relación elevación-resistencia. La elevación que genera un ala a una velocidad y ángulo de ataque dados puede ser de uno a dos órdenes de magnitud mayor que el arrastre total sobre el ala. Una alta relación elevación-arrastre requiere un empuje significativamente menor para impulsar las alas a través del aire con suficiente sustentación.

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Figura 2.10: Tipos de forma de planta de aeronaves. © Guy Inchbald/Wikimedia Commons/CC-BY-SA-3.0.

El ala se puede clasificar atendiendo a la planta-forma. La forma elíptica de planta es la mejor en términos de eficiencia aerodinámica (ración de elevación a arrastre), pero es bastante compleja de fabricar. La forma de planta rectangular es mucho más fácil de fabricar pero la eficiencia disminuye significativamente. Una solución intermedia es el ala con estrechamiento (también conocido como ala trapezoidal o ala cónica). A medida que la velocidad del aire aumenta y se acerca a la velocidad del sonido, resulta interesante diseñar alas barridas con el objetivo de retardar los efectos de agudizar el aumento de la resistencia aerodinámica asociada a regímenes transónicos, los llamados efectos de compresibilidad. El ala delta es menos común, típico de los vuelos supersónicos. Una evolución de la forma de planta delta es la forma de planta ojival. Ver Figura 2.10.

Asistiendo en la posición vertical, el ala también se puede clasificar como alta, media y baja. Las alas altas son típicas de los aviones de carga. Permite que el fuselaje esté más cerca del piso, y es más fácil ejecutar tareas de carga y descarga. Por el contrario, es difícil ubicar el espacio para el tren de aterrizaje retractil (también conocido como tren de rodaje). El ala baja es el típico en la aviación comercial. No interfiere en la cabina de pasajeros, sumergiendo la cubierta en dos espacios. También es útil para ubicar el tren de aterrizaje retractil. El ala media no es típico en los aviones comerciales, pero es muy común verlo en aviones de combate con las armas debajo del ala para ser dejadas caer. Ver Figura 2.11.

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Figura 2.12: Dispositivos de ala y empenaje. Wikimedia Commons/Dominio público.

Por lo general, las alas de la aeronave tienen diversos dispositivos, como aletas o lamas, que el piloto utiliza para modificar la forma y superficie del ala para cambiar sus características aerodinámicas en vuelo, o alerones, que se utilizan como superficies de control para hacer que la aeronave ruede alrededor de su eje longitudinal. Otro tipo de dispositivos son los alerones que normalmente se utilizan para ayudar a frenar la aeronave después de aterrizar. Los alerones son desviados para que la elevación se reduzca en el semi-ala que están actuando, y así también pueden ser útiles para ayudar a que la aeronave ruede. Si ambos son desviados al mismo tiempo, el levantamiento total de la aeronave desciende y se puede utilizar para descender rápidamente o para frenar después de aterrizar. Ver Figura 2.12.