WINGLETS

Dispositivos de Punta de Ala

WINGLETS

Muchas gracias por invitarme a hacer un comentario acerca de los dispositivos de punta de ala.

Antes de comenzar me gustaría tocar algunos puntos de aerodinámica que considero importantes.

Como sabemos, en la aeronave actúan 4 fuerzas, una de ellas es la resistencia al avance, que es creada por todo cuerpo que se mueve dentro de un fluido, esta fuerza se divide en dos partes: La resistencia parásita y la resistencia inducida, cuya suma nos da la resistencia total. La primera es aquella que generan todas las partes del avión que no producen levantamiento; es decir, el fuselaje, el tren de aterrizaje, las antenas, etc. y que impiden el desplazamiento. 

Las alas son la fuente principal de levantamiento, sin embargo éstas también producen resistencia, como sabemos, la sustentación de una aeronave se debe a la diferencia de presiones entre la parte superior del ala (extrados) y la parte inferior (intrados), gracias al aire que corre a través de ellas; pero, ¿Qué sucede al final del ala? (wing tip), bueno, pues en esa parte se unen las dos presiones y como es natural en los fluidos, el que tiene mayor presión trata de ir hacia aquel que tiene menor presión (esto nos sucede también a los seres humanos dentro del transporte colectivo), esto genera los famosos vórtices, o resistencia inducida. 

Los diseñadores de aeronaves desde hace muchos años siempre han tratado de reducir la resistencia al avance, tanto parásita como inducida, y para el caso de ésta última, le han instalado una serie de formas aerodinámicas y dispositivos a las puntas de las alas de muy diferentes estilos, tratando siempre de dirigir la diferencial de presiones de manera controlada, desde tanques de combustible (tip tanks), hoerner tip, wing endplates, que podemos ver en los alerones de los autos de formula 1, Raked wingtip y los famosos winglets, que dicho sea de paso, en su inicio éste término se refería a aquellas partes del avión que podían producir levantamiento pero que no eran parte de las alas. 

A mediados de los 70`s la NASA, incorpora en sus diseños una punta de ala flexionada hacia arriba, con el fin de tratar de controlar la diferencia de presiones, y a ésta aleta le llamaron winglet. Estos dispositivos de punta de ala, han tenido mucho éxito ya que permite disminuir la resistencia total, y con esto un aumento en la velocidad, ahora bien, si queremos volar a la misma velocidad que antes de los winglets, lo que se ahorra es combustible al volar con la potencia reducida y con esto se gana también autonomía.

A partir de ahí, han existido un sinnúmero de diseños y de formas de armar las puntas de las alas, hace algunos años una empresa llamada Aviation Partner Inc., patento las blended winglets que se distinguen por tener una curvatura suave en lugar de  esquinas mas toscas (por decirlo de alguna manera). Esta compañía ofreció a Boeing co. éste tipo de aletas, para ser introducido inicialmente en el B-737 y posteriormente en los modelos de ultima generación 757,767 etc.

Por su parte Airbus, quienes por supuesto no se quieren quedar atrás, diseñó una “blended winglet”, a la que llamó “sharklet”, haciendo alusión a la aleta de un tiburón; que si bien es cierto, “tal vez” tenga algún beneficio adicional en comparación con la diseñada para Boeing, no deja de ser un diseño más de las decenas que han habido en la historia de la aviación y que desde mi punto de vista es más una forma de publicitarse en el mercado mundial debido a la guerra entre las compañías que una gran innovación tecnológica.

Esto tomó fuerza debido a que Aviation Partner Inc. Demandó a Airbus argumentando que el diseño del Sharklet es el mismo que el que habían patentado y como pueden imaginarse a estos niveles las demandas son por muchos dólares.

Ahora bien, no cabe duda que estos dispositivos han traído muchos beneficios económicos a las empresas aéreas, pero no hay que olvidar otro muy importante que es la disminución de la turbulencia de vórtice (wake turbulence)  producido por las aeronaves. Como la resistencia inducida es mayor a bajas velocidades, las aeronaves “pesadas”, producen una muy fuerte turbulencia de éste tipo en las fases de despegue y aterrizaje, ocasionando que los aviones que se encuentran atrás puedan tener problemas al penetrar en ella. Es ésta una de las  razones por la que se debe de mantener una distancia mínima entre aeronaves. Se considera que la turbulencia aproximadamente se mantiene por unos tres minutos y que desciende a 500 pies por minuto, por lo que las aeronaves que preceden deben de mantener la distancia apropiada y de preferencia volar por arriba de la trayectoria por la que voló el anterior.

Muchos accidentes han ocurrido por aeronaves que penetran en la turbulencia de estela y debido a las bajas altitudes a las que esto se produce, no han podido controlar la aeronave. 

Las aletas de punta de ala, cualquiera que sea el nombre comercial, ayudan pues, a reducir la resistencia, el consumo de combustible, y la turbulencia de estela, y por lo tanto a incrementar la seguridad de los vuelos, que debe ser siempre el objetivo principal que enfoque las miradas.