mini|250px|Airbus A380, el avión de pasajeros más grande del mundo (aerodino) mini|250px|Helicóptero Eurocopter EC145 de evacuación médica (aeronave de alas rotatorias) mini|250px|MiG-21 el avión supersónico más producido del mundo mini|250px|El Cessna 172 Skyhawk es el avión más producido de la historia
Una aeronave es cualquier vehículo capaz de navegar por el aireReal Academia Española Diccionario de la lengua española - Vigésima segunda edición o, en general, por la atmósfera de un planeta. Según la OACI, aeronave es «toda máquina que puede desplazarse en la atmósfera por reacciones del aire que no sean las reacciones del mismo contra la superficie de la tierra».
Contrarresta la fuerza de la gravedad mediante el uso de la elevación estática o mediante el uso de la elevación dinámica de un perfil aerodinámico o, en algunos casos, mediante el empuje vertical de los motores a reacción. Los ejemplos más comunes de aeronaves son los aviones, helicópteros, dirigibles, planeadores y globos aerostáticos.
La actividad humana que rodea a los aviones se llama aviación. La ciencia de la aviación, incluido el diseño y la construcción de aviones, se llama aeronáutica. Los aviones con tripulación son pilotados por un piloto a bordo, pero los vehículos aéreos no tripulados pueden ser controlados a distancia o autocontrolados por computadoras a bordo. Las aeronaves pueden clasificarse según diferentes criterios, como tipo de sustentación, propulsión de aeronaves, uso y otros.
Historia
La historia de las aeronaves y todo lo relativo a la aviación se remonta varios siglos atrás. Sin embargo, la primera ascensión tripulada —con descenso seguro— en los tiempos modernos se llevó a cabo con los globos aerostáticos más grandes desarrollados durante el . Por otro lado, cada una de las dos guerras mundiales supuso numerosos y grandes avances técnicos para la aviación y el desarrollo de las aeronaves. En consecuencia, se podría dividir la historia de la aviación en cinco épocas clave:
Pioneros en la aviación, desde los primeros experimentos con Leonardo da Vinci hasta 1914. Primera Guerra Mundial, 1914-1918. La aviación entre las guerras mundiales, 1918 a 1939. Segunda Guerra Mundial, 1939 a 1945. Era de la posguerra, también denominada la era del jet, 1945 hasta la actualidad.
Tipos Los diversos tipos de aeronaves existentes en la actualidad pueden clasificarse en función de diversos criterios:
Clasificación en función de su principio de sustentación Clasificación en función de su utilización Clasificación en función de la autonomía Clasificación en función de la estela Clasificación en función de las características externas Clasificación en función de la superficie de aterrizaje Clasificación de helicópteros Aeronaves no tripuladas
Clasificación en función de su principio de sustentación Las aeronaves pueden clasificarse en función del principio físico que produce su sustentación (aerostatos y aerodinos):
Más ligeros que el aire: aerostatos
Los aerostatos son aquellas aeronaves más livianas que el aire; se caracterizan por usar un fluido de menor densidad que el aire, como puede ser el hidrógeno o el helio. Fueron los primeros en ser desarrollados, ya que su principio de elevación los hacía mucho más asequibles al nivel científico y tecnológico de la época —. Los aeróstatos se elevan de acuerdo con el principio de Arquímedes. En este grupo se encuentran los dirigibles y globos aerostáticos. miniaturadeimagen|192x192px|Globos aerostáticos (aeronave de tipo aerostato) Los pequeños globos de aire caliente, llamados linternas del cielo, se inventaron por primera vez en la antigua China antes del y se usaron principalmente en celebraciones culturales, y fueron solo el segundo tipo de artefacto en volar, el primero fueron las cometas, que se inventaron por primera vez en la antigua China hace más de dos mil años. (Ver dinastía Han)
Globo aerostático Globo aerostático: Se Llaman así a aquellos aerostatos compuestos por una bolsa que contiene un gas más ligero que el aire y en cuya parte inferior disponen de una estructura denominada «barquilla» para el transporte de pasajeros. No disponen de ningún tipo de propulsión, de modo que su movimiento sigue las corrientes de aire presentes en el momento. Sin embargo, sí que disponen en su mayoría de un dispositivo para el control de la elevación.
Un globo era originalmente cualquier aeróstato, mientras que el término dirigible se usaba para diseños de globos grandes y propulsados, generalmente de ala fija.US patent 467069 "Air-ship" referring to a compound aerostat/rotorcraft.Ezekiel Airship (1902) wright-brothers.org altereddimensions.net "airship," – referring to an HTA aeroplane.The Bridgeport Herald, August 18, 1901 – "air ship" referring to Whitehead's aeroplane.Cooley Airship of 1910, also called the Cooley monoplane. – a heavier-than-air monoplane.Frater, A.; The Balloon Factory, Picador (2009), p. 163. Wright brothers' "airship."George Griffith, The angel of the Revolution, 1893 — "air-ship," "vessel" referring to a VTOL compound rotorcraft (not clear from the reference if it might be an aerostat hybrid.) miniaturadeimagen|188x188px|Dirigible (aeronave de tipo aerostato)
En 1919, se informó que Frederick Handley Page se refería a «barcos del aire», con tipos de pasajeros más pequeños como «yates aéreos». En la década de 1930, los grandes hidroaviones intercontinentales también se denominaban en ocasiones «barcos del aire» o «barcos voladores».The Sydney Morning Herald, Monday 11 April 1938 – "ship of the airs," "flying-ship," referring to a large flying-boat. aunque todavía no se había construido ninguno. La llegada de los globos propulsados, llamados «globos dirigibles», y más tarde de los cascos rígidos que permitían un gran aumento de tamaño, comenzó a cambiar la forma en que se usaban estas palabras. Se produjeron aerostatos de gran potencia, caracterizados por un marco exterior rígido y una piel aerodinámica separada que rodeaba las bolsas de gas, siendo los zepelines los más grandes y famosos. Todavía no había aviones de ala fija o globos no rígidos lo suficientemente grandes como para ser llamados dirigibles, por lo que «dirigible» pasó a ser sinónimo de estas aeronaves. Luego, varios accidentes, como el accidente del dirigible Hindenburg en 1937, llevaron a la desaparición de estas aeronaves. Hoy en día, un «globo» es un aerostato sin motor y un «dirigible» es uno con motor.
Dirigible Los dirigibles son aeróstatos propulsados y que disponen de capacidad de maniobra, por lo tanto pueden ser controlados igual que una aeronave. Aunque al igual que el anterior también se componen de una bolsa de gas más ligero que el aire para lograr su sustentación.
Los dirigibles no rígidos se caracterizan por una bolsa de gas moderadamente aerodinámica con aletas estabilizadoras en la parte trasera. Estos pronto se conocieron como dirigibles. Durante la Segunda Guerra Mundial, esta forma fue ampliamente adoptada para globos cautivos; en clima ventoso, esto reduce la tensión en la correa y estabiliza el globo.
Más pesados que el aire: aerodinos Los aerodinos son aeronaves más pesadas que el aire. Para su elevación producen fuerzas aerodinámicas a través de superficies sustentadoras (alas). El desarrollo de este tipo de aeronaves ha supuesto que hoy en día existan vehículos aéreos tan modernos. La sustentación puede ser generada mediante dos métodos, por alas fijas (aeronaves de alas fijas) o rotatorias (aeronaves de alas rotatorias). miniaturadeimagen|Dibujo de un Grumman F-14 Tomcat, aeronave con alas de geometría variable Este movimiento dinámico a través del aire es el origen del vocablo «aerodino». Hay dos formas de producir un impulso ascendente dinámico: elevación aerodinámica y «elevación motorizada» en forma de empuje del motor.
La sustentación aerodinámica que involucra alas es la más común, ya que los aviones de ala fija se mantienen en el aire mediante el movimiento hacia adelante de las alas y los helicópteros mediante rotores giratorios en forma de ala, a veces llamados alas giratorias. Un ala es una superficie plana y horizontal, generalmente con forma en sección transversal como un perfil aerodinámico. Para volar, el aire debe fluir sobre el ala y generar sustentación. Un ala flexible es un ala hecha de tela o material de hoja delgada, a menudo estirada sobre un marco rígido. Una cometa está amarrada al suelo y depende de la velocidad del viento sobre sus alas, que pueden ser flexibles o rígidas, fijas o giratorias.
Con elevación motorizada, la aeronave dirige el empuje del motor verticalmente hacia abajo. Los aviones V/STOL, como el Harrier Jump Jet y el Lockheed Martin F-35B, despegan y aterrizan verticalmente utilizando elevación motorizada y transferencia a elevación aerodinámica en vuelo constante.
Un cohete puro no suele considerarse un aerodino porque no depende del aire para su elevación (e incluso puede volar al espacio); sin embargo, muchos vehículos de elevación aerodinámica han sido propulsados o asistidos por motores de cohetes. Los misiles propulsados por cohetes que obtienen sustentación aerodinámica a muy alta velocidad debido al flujo de aire sobre sus cuerpos son un caso marginal.
Ala fija Son aquellos aerodinos en los cuales las alas se encuentran unidas o encastradas con el resto de elementos de la aeronave, y no poseen movimiento propio. Cabe decir que dentro de esta categoría también se aceptan las aeronaves con alas de geometría variable. Este tipo de diseño tiene como objetivo una mejor adaptación a los regímenes de vuelo subsónico-supersónico.
El precursor de los aviones de ala fija es la cometa. Mientras que una aeronave de ala fija se basa en su velocidad de avance para crear un flujo de aire sobre las alas, una cometa está atada al suelo y depende del viento que sopla sobre sus alas para proporcionar elevación. Las cometas fueron el primer tipo de aeronave que voló y se inventaron en China alrededor del año 500a.C. Se realizaron muchas investigaciones aerodinámicas con cometas antes de que estuvieran disponibles los aviones de prueba, los túneles de viento y los programas de modelización por ordenador.
Las primeras naves más pesadas que el aire, capaces de realizar un vuelo libre controlado, fueron los pentes. Un planeador diseñado por George Cayley realizó el primer vuelo controlado verdaderamente tripulado en 1853.
Los aerodinos de ala fija comprenden los Aeroplanos Planeadores/veleros Ala deltas Parapentes Paramotores Ultraligeros
Aeroplano Los aeroplanos o aviones son aerodinos más pesados que el aire, provisto de alas y un cuerpo capaz de volar, propulsado siempre por uno o más motores.
Planeadores/Veleros: son aerodinos no motorizados. Sus fuerzas de sustentación y traslación provienen únicamente de la resultante general aerodinámica. Ala delta: es un aerodino compuesto de una superficie de tela muy amplia en forma de delta sustentada mediante una estructura de un material ligero en cuyo centro va suspendido el piloto. Su funcionamiento se basa en el aprovechamiento de las corrientes ascendentes de aire. Parapente: se trata de un aerodino planeador compuesto por un ala flexible que no dispone de partes rígidas. El piloto está ubicado en una silla o arnés que está situado debajo del ala y unido a ella mediante cuerdas y mosquetones. Paramotor: es un parapente que dispone de un motor en el respaldo del asiento/barquilla del piloto. Ultraligero: son aerodinos livianos y con poco consumo de combustible que disponen de un máximo de dos plazas, orientados a la realización de vuelos de ocio económicos.
Ala giratoria
Son aquellos aerodinos en los cuales las alas, en este caso también denominadas «palas», giran alrededor de un eje, consiguiendo de este modo la sustentación. En esta categoría están comprendidos las siguientes aeronaves: autogiros, helicópteros, combinados, y convertibles. miniaturadeimagen|Helicóptero de rescate