Independientemente de si usted es un entusiasta de la aviación, un piloto o simplemente siente curiosidad por los aviones y su anatomía, comprender los diferentes tipos de flaps de los aviones es fundamental.
En este artículo, analizaremos por qué los flaps de las alas son esenciales para el rendimiento y la seguridad de la aeronave, así como también cómo contribuyen a la complejidad del movimiento del vuelo.
Una breve historia de los flaps
En 1903, los hermanos Wright realizaron el primer vuelo en Kitty Hawk. Poco más de una década después, los diseñadores de aviones dieron rienda suelta a una invención revolucionaria: ¡los alerones!
Estos alerones podrían cambiar la forma de las alas de un avión, permitiéndole volar más alto y más lejos. Desde entonces, los científicos han seguido ideando formas de perfeccionar los diseños de los alerones y hacer que volar sea más fácil para los pilotos, desde el despegue hasta el aterrizaje.
¿Qué son los flaps y por qué son importantes?
Los flaps son componentes vitales de las alas de un avión que desempeñan un papel crucial en el vuelo. Estas superficies móviles están ubicadas en el borde de salida de las alas y permiten a los pilotos mejorar la sustentación, el control y la maniobrabilidad durante las diferentes fases del vuelo.
Comprender los flaps de las alas es imprescindible para tener aptitud para la aerodinámica y el apasionante mundo del vuelo.
¡A las aletas de las alas!
1. Solapas lisas
El primer tipo de alerón que se desarrolló fue el alerón simple o convencional.
Se fija al borde de salida del ala y normalmente permanece alineado con el resto. Cuando está extendido, gira y gira hacia abajo. Esto aumenta la separación del flujo de aire en el borde de salida del ala, lo que genera más resistencia.
Gracias a su capacidad de permitir a los pilotos volar descensos más pronunciados sin aumentar la velocidad aerodinámica, los flaps simples fueron populares cuando debutaron en 1916. Hoy en día, diseños más nuevos han hecho que este tipo de flaps sean menos populares.
2. Solapas divididas
Los flaps divididos, como su nombre lo indica, están formados por dos partes. La parte superior del flap dividido es una extensión fija del borde de salida superior del ala, mientras que la parte móvil está montada en la superficie inferior del ala. Esta parte móvil gira y pivota hacia abajo de forma muy similar a un flap simple, y tiene características similares de producción de resistencia. Este diseño produce algo más de sustentación que el diseño de flaps simples, ya que mantiene la superficie de la parte fija del ala incluso cuando los flaps del ala están desviados.
Los flaps divididos se introdujeron en la década de 1930 y eran comunes en aviones militares como la serie Douglas DC. Hoy en día, son poco comunes fuera de los aviones de guerra históricos en los espectáculos aéreos, ya que, cuando están completamente desviados, los flaps actúan como un alerón y aumentan significativamente el coeficiente de resistencia aerodinámica sin que ello suponga un beneficio sustancial para la sustentación.
3. Aletas ranuradas
El tipo más común de flaps de las alas de los aviones que se utilizan hoy en día son los flaps ranurados. Los flaps ranurados se fijan al borde de salida del ala y reciben su nombre del espacio o ranura que se abre entre ellos y el ala cuando están extendidos.
La magia de los flaps ranurados y la razón de su uso tan común tanto en aviones grandes como pequeños radica en la naturaleza aerodinámica de la ranura.
Con los flaps extendidos, cuando el aire a alta presión que viaja por la parte inferior del ala llega a la ranura, fluye a través de ella y emerge por el lado superior del flap. Esta entrada de aire a alta presión tiene un efecto revitalizante en la capa límite del ala. Esto retrasa la separación del flujo de aire, lo que da como resultado más sustentación con menos resistencia.
4. Aletas Fowler
Los flaps Fowler son como una gran extensión de flaps ranurados. Los flaps Fowler tienen muchas configuraciones de extensión y los flaps mismos se extienden sobre un conjunto de rieles o pistas. Las ranuras entre cada uno de los segmentos de los flaps funcionan como las ranuras de un flap ranurado para refrescar la capa límite del ala con una dosis fresca de aire a alta presión.
Debido a su longitud, en lugar de extenderse simplemente hacia atrás desde el ala, cuando están completamente extendidos, los flaps ranurados se curvan hacia abajo. Esto permite que los flaps Fowler aumenten no solo la cuerda sino también la curvatura. Cuanto más se extiendan, más resistencia se genera mientras que las ganancias de sustentación disminuyen. Los flaps Fowler se utilizan a menudo en aviones a reacción grandes donde su mayor área alar ayuda a generar sustentación para el despegue.
5. Aletas Fowler ranuradas
Este diseño mejora el rendimiento del flap Fowler al incorporar las características de energización de la capa límite del flap ranurado.
6. Aletas de ranura
Los flaps gouge son una variedad de flaps divididos donde en lugar de que el segmento inferior simplemente se deslice hacia abajo como en un flap dividido estándar, se desliza hacia atrás sobre un sistema de rieles que permite aumentar tanto la cuerda como la comba.
Los flaps gouge son una variedad poco común de flaps de ala desarrollados a mediados de la década de 1930. Lanzado casi al mismo tiempo que los flaps Fowler, los flaps gouge carecían de las capacidades de generación de sustentación adicional generadas por las ranuras en los flaps Fowler.
Finalmente, los flaps gubia no lograron ser ampliamente adoptados y fueron específicos de los aviones Short Brothers, donde se instalaron tanto en el Short Stirling como en el Short Sunderland.
El Sunderland.
7. Aletas Junkers
Los flaps Junkers generan más sustentación pero también más resistencia que los flaps simples o divididos que se usaban en la época en que se desarrollaron los flaps Junkers. Los flaps Junkers mantienen la simplicidad mecánica del flap simple, ya que son esencialmente un flap simple que se fija justo debajo del borde de salida del ala.
Una bisagra conecta el borde de salida del ala con el borde de ataque del flap del ala. Cuando no se utiliza, el flap se pliega debajo del ala, donde genera resistencia. Al desviarse, el flap se abre hacia afuera para crear una configuración de flap ranurado.
Los flaps Junkers fueron diseñados por la compañía aeronáutica Junkers y se utilizaron en sus aviones Junkers Ju 52 y Junkers Ju 87 Stuka. Los ultraligeros modernos como el Denney Kitfox utilizan una configuración de flaps similar.
8. Aletas Zap
Los flaps Zap están en la lista de los tipos de flaps de avión más desconocidos que se hayan inventado. Estos flaps se desarrollaron a principios de la década de 1930 y rara vez se usaron comercialmente, excepto en el Northrop P-61 Black Widow.
Edward Zaparka, el inventor que dio nombre a los flaps zap, diseñó este tipo de flaps como dispositivos de sustentación innovadores para aumentar tanto la capacidad máxima de sustentación como la de resistencia de los aviones.
El flap Zap funciona con un diseño de flap dividido, con la parte inferior móvil deslizándose hacia atrás sobre rieles y abatiéndose hacia abajo. Esta doble articulación aumenta tanto la curvatura como la superficie efectiva del ala.
9. Aletas Krueger
A diferencia de otros flaps que se instalan de forma estándar en el borde de salida de las alas del avión, los flaps Krueger se colocan en la parte inferior del borde de ataque.
Los flaps Krueger se inclinan hacia abajo y hacia adelante cuando se despliegan, lo que aumenta la curvatura del ala y genera más sustentación. Los flaps Krueger se inventaron en 1943 y desde entonces se han instalado en muchos aviones de ala en flecha. Los Boeing 747 utilizan flaps Krueger, mientras que el Boeing 727 se construyó con una combinación de flaps Krueger y slats externos.
10. Aletas de camilla
Los flaps Gurney son mucho más pequeños que otras variedades de flaps. Un flap Gurney consiste en una pequeña pestaña fija que se extiende hacia abajo en ángulo recto desde el borde de salida del ala.
La altura de la aleta suele ser igual al 1-2% de la cuerda del ala. Los flaps Gurney reciben su nombre del piloto de carreras que los utilizó para mejorar el manejo y el rendimiento de su coche de carreras en la década de 1970.
En el ámbito de la aviación, la aplicación moderna más común de los flaps Gurney es en helicópteros como el Sikorsky S-76B. Estos pequeños flaps de ala ayudan a mejorar la eficiencia del perfil aerodinámico y a aliviar los problemas de control sin necesidad de rediseñar la aeronave.
BONUS. Aletas flexibles
La historia del diseño de flaps de aviones aún no ha terminado. Una de las innovaciones modernas más prometedoras en desarrollo es la idea de los flaps flexibles. Imagine poder cambiar la forma de las alas de su avión en pleno vuelo para adaptar la relación sustentación-resistencia a las condiciones actuales.
La premisa detrás de los flaps flexibles es utilizar un material de grado aeronáutico sin costuras que se transforma en forma y que está diseñado para flexionarse en un rango de movimiento de -9° a + 40°. La NASA y la Fuerza Aérea de los Estados Unidos han estado trabajando con varias empresas privadas para diseñar, desarrollar y probar los flaps flexibles que pronto podrían convertirse en una realidad comercial. Si los flaps flexibles se hacen realidad, están destinados a reducir el ruido en vuelo y mejorar la eficiencia del combustible.
¡Vuela con confianza!
¡Ahora equipado con el conocimiento de los diez tipos diferentes de flaps de ala, podrá impresionar a otros entusiastas de la aviación o a su instructor de vuelo durante su próxima lección!
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