La fuerza hacia arriba que mantiene en el aire a los aviones depende de la velocidad del vuelo y de la superficie de las alas. Si esa fuerza es mayor que el peso del avión, este aparato volará.
Las aves y los mamíferos han optado por dos estrategias distintas. Los pequeños (incluyendo los pequeños murciélagos) vuelan rápido; por el contrario, los grandes desarrollan una considrable superficie alar. Águilas, buitres, cóndores y albatros vuelan gracias a que la relación entre el tamaño de sus alas y su peso es muy alta. Pueden permanecer largo tiempo en el aire, y ésto sin necesidad de batir las alas (de hecho, los albatros sólo bajan al suelo para reproducirse. Pasan 10 meses del año volando).
Los primeros aviones que hicimos los humanos estaban basados en las estrategias de las grandes aves, es decir, un enorme desarrollo alar, con velocidades bajas. Los aviones llegaron a ser multiplanos para aumentar al máximo la superficie de sustentación.
Posteriormente el desarrollo de la ciencia de materiales fue permitiendo aluminios más resistentes y turbinas que aguantaban las altas presiones necesarias para obtener altas velocidades. Con velocidades altas el área de las alas puede disminuir y de hecho conviene que disminuya para reducir el rozamiento. Los cazas actuales (el ‘Raptor’, por ejemplo) tienen un mínimo de alas pues se mueven a velocidades de unos 2.400 km/h o 680 m/s con una superficie de alas de 78 metros cuadrados: dos triángulos de 10 x 8 metros de lado; y pesan unos 38.000 kilos a plena carga.
Estos aviones, como los aviones biológicos (los parientes de las golondrinas, pero sólo negros y blancos, sin el obispillo rojo), consumen una auténtica barbaridad de energía y deben ser eliminados (los aviones mecánicos, claro está) cuanto antes de un mundo en el que la escasez de energía va a ser cada vez mas acuciante, a más de ser absolutamente inútiles. Desde la existencia de bombas nucleares, las aún más inútiles guerras del siglo XX y del presente XXI se han peleado con fusiles y cuchillos. La guerra fría fue una de las mayores estupideces que hemos cometido los humanos pues, aparte de la disipación de gigantescas cantidades de energía para nada, ¿que logró? Fué como esos conductores que me adelantan furiosos por la derecha cuando yo circulo al máximo permitido de 120 km/h para, inmediatamente, seguir delante de mi durante 20 kilómetros en el atasco. Con su agresividad no consigen más que vivir en una situación de estrés absolutamente innecesaria.
Pues bien, en el futuro, o mejor, en el presente siglo XXI no vamos a tener grandes cantidades de energías de alta concentración. Y vamos a tener que reducir los viajes en avión, lo cual no es tan malo como parece, pues la mitad de esos viajes se realizan a reuniones de empresa que son, como las guerras, inútiles, y se hacen mejor y más baratas vía conferencias electrónicas.
Los aviones que tenemos que desarrollar para este siglo XXI, esperemos que un siglo amable, donde las personas se muevan tranquilas sin quemar rueda para no obtener nada, son aviones similares a los albatros, en vez de a las golondrinas: Aviones ligeros y con gran superficie alar.
El avión de Piccard, el Solar Impulse, es así. Tiene un peso de 1.500 kilos, con una envergadura de alas de 64 metros y una superficie alar de 204 metros cuadrados. Exactamente lo opuesto a un caza de 5ª generación que no sirve de nada. Puede volar, como cóndores y albatros, mediante planeo, deslizándose por las capas de aire de la atmósfera de una en otra (los albatros recorren el globo planeando, de Patagonia a Sudáfrica a Australia a Patagonia, sin problemas). Cuando el ‘Solar Impulse’ necesita propulsión saca la energía de la que ha capturado del Sol mediante 12.000 celdas fotovoltaicas que mueven 4 motorcitos eléctricos de 7,5 kW.
Cuando el aire pasa más deprisa por encima del ala que por debajo de ella se produce una diferencia de las presiones en la cara superior e inferior de ala. Esa diferencia es igual a la mitad de la densidad del aire (un poco más de medio kilo por metro cúbico) multiplicada por la diferencia de los cuadrados de las velocidades abajo y arriba, con la presión abajo mayor que la de arriba.
La idea es que la presión se debe al bombardeo de las moléculas de aire contra las superficies de las alas. Y si arriba esas moléculas se deslizan más deprisa en dirección horizontal, golpean el ala en menor cantidad y con menor fuerza que las de debajo que se mueven horizontalmente más despacio.
Al multiplicar la presión por la superficie de las alas tenemos la fuerza de sustentación. Alas más grandes implican mayor fuerza ascensional y permiten mayor peso del avión, con un límite debido a la resistencia de los materiales (en las aves, los huesos huecos de las alas).
Aviones ligeros con grandes alas pueden volar utilizando solamente la energía solar. Puesto que es ésta la que vamos a utilizar en el siglo XXI, cuanto antes desarrollemos más aviones basados en las ideas de Piccard, mejor.
El desarrollo de la agresividad, ¿deriva de las máquinas poderosas o la demanda de éstas deriva de la agresividad de ciertos seres humanos? Como todo en la sociología y en la economía, es un proceso de realimentación positiva, como el espectáculo de tribus similares a las de Nueva Guinea del siglo XIX que han dado los futboleros en Madrid. Las nuevas tecnologías han propiciado una agresividad absolutamente tribal y primitiva.
Quizás la puesta en marcha de tecnologías tan poco agresivas como los aviones tipo Solar Impulse frente a las estupideces de los cazas ‘Raptor’ ayude a una sociedad en la cual la realimentación positiva haga crecer la amabilidad y la cooperación entre las personas, en vez la agresividad entre las tribus, que cuanto antes desaparezcan, como deben desaparecer las fronteras reliquia de tiempos pasados, mucho mejor.
Fuente: El Mundo