Seguramente de camino a tu avión o sentado en su asiento te hayas preguntado, ¿por qué están curvadas las alas?
Para los más curiosos, aquí traemos la respuesta, los winglets o dispositivos de punta alar no son algo meramente estético, sino que este diseño está creado con el fin de permitir -entre otras funciones- una mayor eficiencia aerodinámica.
¿Para que sirven los winglets?
Probablemente lo sepas, pero los aviones consiguen volar gracias a la interacción de 4 tipos de fuerzas. La relacionada con la tracción generada por los motores y sus hélices (empuje), la relacionada con la fuerza generada por la gravedad (peso), la fuerza ascendente que mantiene el avión (sustentación) y, por último, la resistencia aerodinámica. En el último punto cobran protagonismo, sobre todo, los winglets. Estos dispositivos de punta alar son denominados de forma genérica winglets, pero dependiendo del fabricante observarás que el aspecto y denominación varía.
El objetivo principal siempre será reducir la resistencia aerodinámica del avión, permitiendo un contacto más gradual de ambas masas de aire. Observarás que estos dispositivos son de inspiración natural, ya que son similares a las alas de las aves, dejando asomar las plumas en los extremos en el momento que lo necesiten. Y, de la misma manera que las aves, las aeronaves consiguen moverse por la diferencia de presiones entre la parte superior de ala (extradós) y su parte inferior (intradós).
Los vórtices y la resistencia aerodinámica
En este punto es dónde comprenderás la función de los winglets. El flujo de aire de las zonas de alta presión siempre se dirigirá a las zonas de baja presión y esta diferencia de las masas de aire puede generar pequeños remolinos o torbellinos en la punta de las alas que reducen la resistencia aerodinámica. Este efecto es conocido como vórtice. La diferencia de presión entre la parte inferior del ala y la parte superior provoca que aumente la resistencia y una menor sustentación, lo que conlleva a una menor eficiencia y, por ende, se eleve el consumo del combustible.
La instalación de los winglets es la manera de debilitar la fuerza de los vórtices y disminuir el flujo de aire que se mezcla por la diferencia de presiones, alcanzando la eficiencia energética y reduciendo la resistencia aerodinámica.
¿Y son lo mismo los Winglet que los Sharklets?
En el año 2013 Airbus lanzó unas nuevas alas llamadas Sharklets o aletas de tiburón en los modelos de la familia A320, mejorando considerablemente las prestaciones de las aeronaves. Desde entonces Iberia integró este dispositivo en modelos de la familia de A320 como los A321, A320 o A319. O en el avión comercial Airbus A350. Con este nuevo modelo, permitieron la evolución de los winglets en tres puntos clave: una mayor eficiencia aerodinámica, energética y ecológica.
Estos dispositivos consiguen alargar la punta de los aviones del eje vertical en torno a 2,5 metros y técnicamente logran reducir en torno a un 6% la resistencia aerodinámica inducida por el avión. Al tener menos resistencia dinámica, los motores necesitan menos empuje para vencerlo y con ello se obtiene un ahorro directo en el consumo de combustible. Ahorro que se podría cifrar entre un 3% y un 4% dependiendo de la distancia de la ruta. De modo que al necesitar menos empuje los motores y consumir menos combustible, consiguen emitir menos CO2 a la atmósfera.
Gracias a su diseño vanguardista, se calcula que se emiten en torno a 900 toneladas menos por avión al año. Pero no terminan aquí los beneficios, ya que además la aeronave puede volar más alto, aproximadamente a 39.000 pies. Puede despegar con un menor empuje o con un mayor peso al despegue, además de verse ampliadas las horas de vuelo de la vida en servicio.
Tipos de Winglets
Aunque estos dos modelos sean los más conocidos, a lo largo del tiempo la ingeniería aeronáutica ha dado lugar a diferentes diseños entre los que destacan:
Canted winglets
Las Canted winglets son minialas -cuñas cortas- con pendiente ascendente que se podían encontrar en los aviones Airbus A330 y A340 y en el Boeing 747. Hoy en día será una rareza dar con aviones que dispongan de esos tipos de winglets.
Blended winglet
En muchos modelos de Boeing 737NG observarás estos winglets combinados. A diferencia de los winglets normales que ya conoces, se trata de un diseño que cuenta con una transición más suave del ala a la aleta como si se tratara de una prolongación del ala.
Split Scimitar Winglet
Es un concepto que redefine la aerodinámica del Blended Winglet agregando una aleta que apunta hacia abajo, proporcionando una reducción de la resistencia y un aumento de alcance correspondiente al 2% o más para emisiones de largo alcance.
Los podrás encontrar en el modelo Boeing 737 MAX, de la familia Boeing 737NG.
Wingtip Fence
Este diseño se refiere a las aletas utilizados en algunos modelos de Airbus, como A330 y A340 o la familia A350 y Airbus A320neo.
Estos han incluido superficies que se extienden tanto por encima como por debajo del ala como su propio nombre indica, como una “barrera” de punta de ala que busca evitar que el flujo de aire de mayor presión se fugue debajo del ala.
En el caso de Iberia, las puntas antiguas o tradicionales podías localizarlas en modelos A32X que antiguamente utilizaban este tipo de dispositivos.
Imágenes | Bene Riobó; Hasta Niermann