¿EN QUÉ SE PARECEN LOS AVIONES A LOS PÁJAROS?

Para hablar de las semejanzas entre pájaros y aviones, antes debes saber que el aprendizaje por imitación es una de las fórmulas más poderosas y accesibles para el progreso, ya sea individual o colectivo, de una especie. Por lo tanto, no es de extrañar que, desde bien temprano en la historia, el ser humano anhelara surcar los cielos tal y como hacen los pájaros.

Desde los inicios de la aeronáutica, el vuelo de los pájaros ha sido fuente de inspiración para el diseño de los aviones. Pero, ¿cómo imitar una habilidad que los pájaros han tardado millones de años en desarrollar?

Por razones obvias, el sueño de volar no pudo materializarse hasta hace apenas 100 años; aunque, eso sí, los intentos de vuelo ya se documentan desde hace más de un milenio.

A continuación, hablamos sobre en qué se parecen los aviones a los pájaros, repasamos las semejanzas y diferencias, qué elementos hemos copiado para imitar los tipos de vuelo y cómo hemos conseguido surcar el cielo sin tener alas.

¿Es un pájaro? ¿Es un avión?

MÁQUINAS QUE IMITAN EL VUELO DE LAS AVES

En los primeros intentos del ser humano por copiar el vuelo de los pájaros se creía que el aleteo era fundamental. Por eso, los primeros prototipos se centraban en conseguir alzar el vuelo mediante mecanismos de cuerdas y poleas que movían unas grandes alas, al igual que las aves.

Pero, tras multitud de intentos fallidos y varios estudios realizados, se llegó a la conclusión de que el ser humano, por su fisionomía, nunca sería capaz de generar la fuerza necesaria para elevarse aleteando y permanecer en vuelo.

De esta forma, en 1799, sir George Cayley, ingeniero e inventor británico, ideó el primer concepto moderno de aeroplano basado en la sustentación inspirándose en el vuelo planeado de los buitres.

Y es que, observar cómo estas grandes aves recorren gran distancia sin aletear, solo planeando, le hizo darse cuenta de que, para volar, solo hace falta velocidad y unos planos fijos que incidan sobre la corriente de aire que se genera. Esta fuerza ascendente que equilibra el peso y contrarresta la resistencia se conoce como Sustentación.

SEMEJANZAS ENTRE LOS AVIONES Y LOS PÁJAROS

Tal y como te comentamos anteriormente, hay ciertos elementos muy evidentes que comparten los aviones y los pájaros. El primero y más visible son las alas, pero también la superficie de control de la cola o los flaps. Veamos, detenidamente, en qué se parecen los aviones a los pájaros.

Las alas: El elemento esencial

Planear como un buitre, alcanzar la velocidad de un halcón o permanecer en el aire como un albatros. Cada tipo de ave ha desarrollado una anatomía alar específica y adaptada al medio en el que habita.

Y, al igual que ocurre con los tipos de alas en los pájaros, en el diseño de los aviones existen diferentes tipos de alas ideadas para una actividad o para favorecer un tipo de vuelo concreto. De este modo, dependiendo del tipo de avión, tendrá un tipo de ala u otro.

Por ejemplo, nuestras Diamond DA20 C1 tienen una altísima capacidad de planeo gracias a sus enormes alas rectangulares, que la convierten en el avión más seguro para el aprendizaje.

Mientras que las alas trapezoidales de nuestros bimotores Diamond DA42 aportan gran estabilidad durante el vuelo, permitiendo a la vez una magnífica maniobrabilidad a altas velocidades.

Los flaps imitan el funcionamiento de las plumas

Las plumas de las aves juegan un papel primordial: sin las plumas, el vuelo es, sencillamente, imposible. Al estudiar los tipos de plumas de los pájaros, comprendemos que cada grupo tiene una función única y específica.

Álulas: Incrementan el índice de sustentación a bajas velocidades y reducen las turbulencias.

Remeras: Generan la sustentación necesaria para despegar y controlan la reducción de la velocidad al aterrizar.

Cobertoras: Dirigen el flujo de aire bajo las alas al crear el perfil aerodinámico de éstas.

Escapulares: Cubren y protegen la unión entre del ala con el cuerpo en las escápulas (omóplatos), de ahí su nombre.

Pues, al igual que las plumas, los flaps se encargan de variar el ángulo, la forma y la superficie de las alas de los aviones para aumentar la sustentación a bajas velocidades.

Además, los flaps crean mayor resistencia al avance por lo que, en la fase de diseño de los aviones, se prueban para establecer los límites de velocidad máximos y mínimos a los que pueden desplegarse o, por el contrario, deben recogerse.

La superficie de control en la cola

Al igual que las formas de las alas, las colas de los aviones están inspiradas en los diferentes tipos de colas de las aves en la naturaleza.

La función primordial del empenaje horizontal de la cola es la de estabilizar el avión creando fuerzas opuestas a las que dan sustentación. Además, es esencial para controlar el eje de alabeo de la aeronave.

Todos los tipos de cola en los aviones se encargan de estas funciones y, además, cada una de ellas aportará características específicas y beneficios adaptados al tipo de vuelo para el que han sido concebidas.

Slats y winglets

Y, para terminar esta serie de similitudes entre aviones y pájaros, o más bien elementos que hemos copiado de las aves, podemos hablar sobre los slats y los winglets.

Por un lado, los slats son dispositivos aerodinámicos que se sitúan en el borde de ataque del ala que, al desplegarse, permiten un ángulo de ataque más alto, haciendo que la sustentación aumente a bajas velocidades. Estos dispositivos están inspirados en las plumas álulas de los pájaros, que funcionan de manera similar.

Por otro lado, seguro que sabes que los pájaros separan las plumas remeras primarias para disminuir la resistencia en las puntas de las alas y facilitar el planeo; pues, en los aviones, los winglets cumplen exactamente la misma función. Además, reducen el consumo de combustible en casi un 10%, por lo que son un elemento muy importante en las aeronaves actuales.

DIFERENCIAS ENTRE LOS PÁJAROS Y LOS AVIONES

Para saber en qué se parecen los aviones a los pájaros también debemos fijarnos en sus diferencias. Y aunque es evidente que las semejanzas entre ellos son notables, el ser humano ha incorporado elementos nuevos como las hélices para la propulsión, dando lugar a sustanciales diferencias. 

Hélices y turbinas para generar empuje

La principal diferencia entre pájaros y aviones radica en la imposibilidad de los segundos para batir las alas. Por esta razón, mientras que las aves generan fuerza de empuje mediante el aleteo, los aviones lo hacen con hélices, en aviones pequeños, o con turbinas, en los grandes aviones comerciales.

Plano vertical de la cola

Los pájaros, debido a su capacidad natural para adaptar su cuerpo al vuelo en tiempo real, no necesitan un empenaje vertical en la cola. Los aviones, por el contrario, sí.

De esta forma, la inclusión de un plano vertical en el empenaje de cola de los aviones, es indispensable para mantener la guiñada, compensar el resbalamiento en vuelos asimétricos o para amortiguar las oscilaciones de la aeronave.

¿EN QUÉ MÁS SE PARECERÁN LOS AVIONES A LOS PÁJAROS EN EL FUTURO?

Quizá, en un futuro, el fuselaje de los aviones pueda simular los movimientos del cuerpo de las aves en vuelo; o tal vez cambiemos las turbinas por otros sistemas de propulsión más eficientes. Quizá incluso podamos hacer que los aviones plieguen y desplieguen sus alas en pleno vuelo; quién sabe.

Lo que está claro es que, aunque parezca que en aviación está todo inventado, aún nos queda muchísimo por aprender de los pájaros para el diseño mucho más eficiente de nuestros aviones.