jueves, 21 de enero de 2010

Vehículos de efecto suelo

Boeing está construyendo el avión más grande de la historia de la aviación (y de la Humanidad), un aparato de 150 metros de envergadura (hablamos de la diatancia entre las puntas de las dos alas), y capaz de cargar con unas 1400 toneladas de materias, casi cinco veces más carga que el Antonov An-225, el más grande en vuelo actualmente. Además de ser eso la mar de curioso, e interesante dada la cantidad de esfuerzo ingenieril que debe requerir un monstruo de esa clase, la clave de este gigante está en el llamado “efecto tierra” (en inglés Ground Effect Vehicle), o más conocido en nuestro idioma, el efecto suelo.



Gracias a este efecto, el aparato será capaz de recorrer la increíble cifra de 10.000 millas (16.000 kilómetros, grosso modo), aunque, eso si, bien pegadito al suelo, no más de 7 metros sobre el suelo. De hecho, es posible que tan sólo se utilice para viajes transoceánicos. Por cierto, que es tan grande que dispone de 38 trenes de aterrizaje con un total de 76 ruedas. Y con tanto tonelaje, ¿cómo ayuda el efecto suelo a la sustentación del aparato?

No hay que confundir el efecto suelo en aviación con el efecto suelo en coches de carreras, pues responden a principios diferentes. El efecto suelo, conocido en el mundo de la Fórmula Uno, y competiciones del motor en general, consiste en obtener presión hacia el suelo, succión, de forma que el vehículo se pegue al suelo a medida que la velocidad de desplazamiento aumenta. Esto se conseguía (en la Fórmula Uno se declaró ilegal hace bastantes años) haciendo el fondo del monoplaza con la forma inversa de un ala de avión convencional, o dicho más propiamente, generando zonas de baja presión en los bajos del vehículo..

El efecto suelo en aviación es un efecto más complicado de explicar, sobre todo para aquéllos que no somos expertos en aerodinámica. Para llegar a este efecto, primero debemos explicar qué pasa con el aire en contacto con las alas de un avión. Cuando un avión está en vuelo, se forman en las puntas de las alas unos vórtices. Turbulencias, diríamos coloquialmente, que podéis ver en la imagen de al lado. Éstas dependen de la envergadura del avión, no es lo mismo los vórtices generados por una avioneta que las generadas por un Boeing 747, claro.

El efecto de sustentación alar es producto de la diferencia de presión del aire entre la parte superior y la inferior del ala, lo cual provoca un gradiente de presión de abajo a arriba, y el avión se eleva.

Las turbulencias del extremo de las alas afectan tanto a los aviones que puedan situarse en su zona de influencia como al propio aeroplano que las produce. Así, las vibraciones o drags, pueden resultar perceptibles para el piloto de la aeronave en forma de traqueteo, pero quitando la estela de un super avión (como el 747), normalmente no son peligrosas para los demás aviones.

Los vórtices pueden ser reducidos de diversas maneras. La manera imposible pero capaz de reducirlos a cero es hacer un ala de envergadura infinita. Dejando esto, obviamente, de lado, cuanto más largas sean las alas, menor será el efecto. Esta reducción es pequeña, hay una manera mejor de reducirlas que es colocando unos aletines en los extremos de las alas que “cortan” las turbulencias. Con este método, la reducción de las mismas es perceptible incluso por el piloto.

La otra forma de reducir el traqueteo en vuelo es el efecto suelo. Cuando un avión se encuentra a una altura del suelo menor que la envergadura de alas, los vórtices también son destruidos, incluso de manera más acusada que con los aletines. Entonces, es posible reducir el traqueteo de forma severa, y formalmente se dice que la eficiencia alar se incrementa considereblemente, así como la longitud efectiva del ala, que “sale” mayor que la longitud física.

Eso si, tratándose de vuelos a tan poca altura, sólo se revela útil para vuelos transoceánicos, ya que se requieren superficies planas (entre comillas) y muy largas por motivos obvios de seguridad. Lo que no se qué ocurrirá es con las tormentas, con olas de más de 6 metros…