Avión (medio de transporte)

Para outras páxinas con títulos homónimos véxase: Avión (homónimos).

Avión (do francés avion, e este como forma aumentativa do latín avis, ave), tamén denominado aeroplano, é un aerodino de á fixa, ou aeronave máis pesada có aire, provisto de ás e un corpo de carga capaz de voar, propulsado sempre por un ou máis motores. Os aeroplanos inclúen aos monoplanos, biplanos e triplanos.

No caso de non ter motor trataríase dun planador e no caso dos que superan a velocidade do son denomínanse avións supersónicos.

Adoitan clasificarse en avións civís (que poden ser de carga, transporte de pasaxeiros, adestramento, sanitarios, contra incendios etc.) e avións militares (carga, transporte de tropas, cazas, bombardeiros, de recoñecemento ou de espreita, de reabastecemento en voo etc.).

O seu principio de funcionamento baséase na forza aerodinámica que actúa sobre as ás, facendo que a mesma produza unha sustentación. Esta orixínase na diferenza de presións entre a parte superior e inferior da á, producida pola súa forma especial.

Historia

Artigo principal: Historia da aviación.

O soño de voar remontase á prehistoria. Moitas lendas e mitos da antigüidade relatan historias de voos como o caso grego do voo de Ícaro. Leonardo da Vinci, entre outros inventores visionarios, deseñou un avión, no século XV. Co primeiro voo realizado polo ser humano (Francois Pilatre de Rozier e François d'Arlandes) nun aparato máis livián có aire, un globo, o maior desafío pasou a ser a construción dunha máquina máis pesada có aire, capaz de erguer o voo polos seus propios medios.

Anos de investigacións por moitas persoas ansiosas de acadar esa proeza, xeraron resultados débiles e lentos, pero continuados. O 28 de agosto do 1883, John J. Montgomery foi a primeira persoa en realizar un voo controlado nunha máquina máis pesada có aire, un planador. Outros aviadores que fixeron voos semellantes naquela época foron Otto Lilienthal, Percy Pilcher e Octave Chanute.

Sir George Cayley, o descubridor da aerodinámica, xa construía e facía voar prototipos de aeronaves de á fixa dende 1803, e acadou construír un xeitoso planador con capacidade para transportar pasaxeiros no 1853, aínda que por mor a que non posuía motores non podía ser cualificado de avión.

O primeiro avión propiamente dito foi creado por Clément Ader, que o 9 de outubro do 1890 consegue engalar e voar 50 metros coa súa Éole, pero o avión queda estragado ó esnafrarse. Posteriormente repite a fazaña co Avión II que voa 200 metros no 1892 e o Avión III que no 1897 voa unha distancia de máis de 300 metros. O voo do Éole foi o primeiro voo autopropulsado da historia da humanidade, e é considerado como a data de inicio da aviación en Europa, aínda que non en América.

A principios do século XX, foi realizado o primeiro voo nunha máquina máis pesada có aire, capaz de xerar por si mesma a potencia e sustentación precisa. Porén, este é un feito polémico no cal son acreditados por unha parte Alberto Santos Dumont e por outra os Irmáns Wright.

Os irmáns Wright estudaron minuciosamente canto se sabía ata entón sobre aeronáutica, chegando as súas propias conclusións. Os irmáns Wright comezaron os seus experimentos con planadores no 1900, pero é o 17 de decembro do 1903 cando rematan a construción do seu primeiro avión con motor de gasolina de catro cilindros e 12 cabalos de vapor. Pilotado por Orville e avanzando sobre raís, elevouse tres metros e tras cabecear percorreu aproximadamente 30 metros en 12 segundos, caendo despois a terra, segundo versión dos propios interesados e das súas "testemuñas oculares".^[1]

Críticos dos irmáns afirman que este voo non tivo testemuñas considerábeis (catro salvavidas e un rapaz), dado o illamento no que foron realizadas as probas. Outro factor que desmerece tal proeza foi o emprego dunha catapulta, para a engalaxe da nave creada polos irmáns, o Flyer.

No 1905, os Wright percorreron 25 millas, voando durante 30 minutos sen tocar terra. Outros inventores como Henri Farman, melloraron o invento dos irmáns Wright.

De feito, Santos Dumont foi realmente a primeira persoa en realizar un voo nunha aeronave máis pesada có aire por medios propios, xa que o Kitty Hawk dos irmáns Wright só deixou a necesidade da catapulta no 1908. Realizado en París, Francia o 12 de novembro do 1906, non soamente foi ben testemuñado por locais e pola prensa, tamén por varios aviadores e autoridades.

A pesar desas evidencias documentadas na prensa da época, Santos Dumont é considerado como o creador da aviación moderna soamente no Brasil, e, en menor escala, en Francia e Portugal, sendo un asunto moi controvertido ata hoxe.

No 1911 aparece o primeiro hidroavión grazas ó estadounidense Glen H. Curtiss e no 1913 o primeiro cuadrimotor, o "Le Grand", deseñado polo ruso Igor Sikorski.

Trala primeira guerra mundial e antes da segunda guerra mundial, os enxeñeiros entenderon que o rendemento da hélice chegara ó límite e comezaron a procurar un novo método de propulsión para acadar maiores velocidades. No 1930 Frank Whittle patenta as súas primeiras turbinas e Hans von Ohain fai o propio no 1935. En Alemaña, o 27 de agosto do 1939 engala o HE-178 de Heinkel que montaba un motor de Ohain, realizando o primeiro voo a reacción da historia.

Hoxe en día, un dos avións máis recoñecidos é o Boeing 737. Pero non deixa de lado ó exitoso Boeing 747, aínda que non foi tan vendido como o 737, o 747 foi ata finais do ano 2006 o avión de pasaxeiros máis grande do mundo, título arrebatado polo Airbus A380, avión que transportará ó redor de 800 persoas, na vez das aproximadamente 500 que leva un 747. Inda que o Boeing 747, a pesar de seguir sendo ata non hai moito o avión con maior capacidade de pasaxeiros, este avión foi presentado por primeira vez no ano 1969.

Non obstante, o avión máis grande do mundo data dos anos 40 e foi deseñado por Howard Hughes, o magnate da aviación. Denominado Hércules H4, ou sinxelamente "Spoose Goose" é o avión con maior envergadura alar do mundo, aínda que non de pasaxeiros.

Este avión só realizou un voo, no cal Howard Hughes foi o piloto. Este avión non sucou máis os aires por mor ó éxito que tiña a recentemente inventada propulsión a reacción, tendo en conta que o Spoose Goose voaba grazas a oito hélices.

Actualmente o avión máis grande do mundo é o Antonov An-225 Mriya, construído na Unión Soviética no 1988. Este avión considerase unha reliquia porque só se fabricou un por mor da caída da Unión Soviética.

Estrutura

Os avións máis característicos son os avións de transporte subsónico, aínda que non tódolos avións teñen a súa mesma estrutura, acostuman ser moi parecidos. As principais partes destes avións son:

Ás

As ás son 2 superficies que lle brindan sustentación ó avión debido ó efecto aerodinámico, provocado pola curvatura das mesmas, que fai que o aire pase ó redor cun fluxo maior por riba e con fluxo menor na parte de abaixo mantendo sustentado no aire ó avión e contrarrestando a acción da gravidade. En determinadas partes dun voo varían debido ó emprego das superficies de control que se atopan nas ás: os flaps, os aleróns, os spoilers e os slats. Todas elas son partes móbiles que provocan distintos efectos no curso do voo. Os flaps e aleróns son extensións da á que permanecen en posición horizontal en conxunto có resto da á ata ser requiridas para unha manobra, na cal, se percorren cara ó exterior da á e quedan inclinadas verticalmente a un determinado ángulo. Isto provoca unha reacción na aerodinámica da á e interrompe o curso do aire sobre esta e o curso da saída de gases propulsores dos motores, provocando con isto unha diminución na sustentación e na velocidade, sendo empregadas principalmente para efectos dos flaps. Os aleróns son igualmente extensións que serven de apoio na función dos flaps e que tamén se empregan para as manobras de xiro e inclinación no aire, xa que cando unha delas é posta en posición totalmente oposta á outra (é dicir, que unha delas sobe e a outra baixa), inclinando a aeronave, algo de grande utilidade para poder virar suavemente. Os spoilers son superficies unidas á parte superior da á, que se abren cara a arriba para frear con maior forza ó avión nas aterraxes e zonas de turbulencia, ventos cruzados, outro tipo de fenómenos atmosféricos e dun estado do tempo crítico que afecte as condicións de seguridade do voo. Nestas tamén se empregan os compartimentos de combustible (Turbosina) e de almacenamento dos trens de aterraxe e os soportes dos motores na maioría dos casos.

Hai varios tipos de ás para os avións:

Fuselaxe

A fuselaxe é o corpo do avión ó que se atopan unidas as ás e os estabilizadores tanto horizontais como verticais. O seu interior é oco, para poder albergar no seu interior á cabina de pasaxeiros e a de mandos e os compartimentos de carga. O seu tamaño, obviamente, virá determinado polo deseño da aeronave.

Sistemas de control

Son todas aquelas partes móbiles do avión que ó ser empregadas trocándoas de posición, provocarán un efecto aerodinámico que alterara o curso do voo e terán a seguridade dun control correcto da aeronave, a saber.

Estabilizadores horizontais

Son 2 aletas máis pequenas cás ás, situadas en posición horizontal (xeralmente na parte traseira do avión), no empeñaxe e en distintas posicións e formas dependendo do deseño, as cales bríndanlle estabilidade e que apoian na engalaxe e aterraxe. Nos mesmos atópanse unhas superficies de control moi importantes que son os elevadores (ou tamén chamados temóns de profundidade) cós cales controlase a altitude do voo mediante o ascenso e descenso destas superficies, que inclinarán o avión cara a adiante ou atrás, é dicir, o avión subirá ou baixara a determinada altitude e estará en determinada posición con respecto á horizonte. A este efecto chamáselle elevación ou descenso

Estabilizador(es) vertical(is)

É/Son unha(s) aleta(s) que se atopa(n) en posición vertical na parte traseira da fuselaxe (xeralmente na parte superior). O seu número e forma deben ser determinadas por cálculos aeronáuticos segundo os requirimentos aerodinámicos e de deseño, que lle brinda estabilidade ó avión. Neste atópase unha superficie de control moi importante, o temón de dirección, có cal se ten controlado o curso do voo mediante o movemento cara a un lado ou outro desta superficie, xirando cara ao lado determinado sobre o seu propio eixo por mor a efectos aerodinámicos. Este efecto denominase cabeceo.

Grupo motopropulsor

Son os motores que ten o avión para obter a propulsión que require para seguir un curso frontal, contrarrestando o efecto do vento en contra, o cal opón resistencia e empuxaríao cara a atrás. Estes motores son previamente analizados pola construtora e despois instalados no avión se cumpren cós requirimentos do avión en cuanto a potencia P=T/t, emprego de combustíbel, custo de operación e mantemento, resistencia, calidade, autonomía etc; todo isto brinda características e un grande apoio para levar a cabo a misión que lle corresponde a cada tipo de aeronave dun xeito eficiente.

Tren de aterraxe

Os trens de aterraxe son uns dispositivos móbiles e almacenábeis da aeronave útiles para evitar que a parte inferior teña contacto coa superficie terrestre, evitando severos danos na estrutura e axudando á aeronave a ter mobilidade en terra e poder desprazarse na mesma. Existen varios tipos de trens de aterraxe, pero o máis empregado na actualidade é o de triciclo, é dicir, 3 trens, un na parte dianteira e 2 nas ás e parte da parte inferior da fuselaxe. O número de trens obtense tendo en conta o peso da aeronave (tanto baleira como chea), a cantidade de tracción que isto xera, e a resistencia dos trens. Isto influirá tamén no número de lamias que se requiran.

En si son partes cilíndricas que albergan moitos circuítos que son controlados polo sistema hidráulico para o momento en que precisan empregarse, luces de aproximación, os sistemas de freado de terra e as lamias. Durante a estancia en terra, os trens atópanse en posición vertical e despois de engalar son almacenados en compartimentos dentro da á e parte da fuselaxe protexidos polas tapas dos mesmos que pasan a formar parte da aeronave, xa que se os trens permaneceran en posición vertical, restaríanlle aerodinámica ó avión, reducindo o alcance de velocidade e provocando maior emprego de combustíbeis. Non tódolos avións teñen a capacidade de almacenar os seus trens, pero isto provoca o anteriormente mencionado.

Instrumentos de control

Son dispositivos electrónicos desenvoltos coa aviónica que permiten ó piloto ter coñecemento do estado xeral das partes do avión durante o voo, as condicións meteorolóxicas, o curso programado do voo e diversos sistemas que controlarán as superficies de control para dirixir e manter un voo correcto e seguro. Entre eles: o horizonte artificial, o radar, o GPS, o piloto-automático, os controis de motores, os aceleradores, a panca e os pedais de dirección etc.