10 tipos diferentes de flaps de avión (fotos incluidas)
El primer flap de avión se desarrolló en 1916, poco más de una década después de Kitty Hawk. Los diseñadores de aviones se dieron cuenta de que los flaps podían utilizarse para cambiar la forma y, por tanto, el rendimiento aerodinámico de las alas durante el vuelo. Durante el siglo siguiente, se desarrollaron múltiples diseños en la búsqueda de lograr la capacidad perfecta de relación elevación-resistencia para todas las fases del vuelo, desde el despegue hasta el aterrizaje.
Independientemente de si eres un entusiasta de la aviación, un piloto o simplemente tienes curiosidad por los aviones y su anatomía, comprender los diferentes tipos de flaps de los aviones es fundamental.
En este artículo, analizaremos por qué los flaps de las alas son esenciales para el rendimiento y la seguridad de los aviones, así como la forma en que contribuyen a la complejidad del movimiento de vuelo.
Una Breve Historia de los Flaps
En 1903, los hermanos Wright realizaron el primer vuelo en Kitty Hawk. ¡Poco más de una década después, los diseñadores de aviones desataron un invento revolucionario, los flaps de las alas!
Estos flaps podían cambiar la forma de las alas de un avión, permitiéndole volar más alto y más lejos. Desde entonces, los científicos han seguido soñando con formas de refinar los diseños de los flaps de las alas y facilitar el vuelo a los pilotos, desde el despegue hasta el aterrizaje.
¿Qué son los Flaps y por qué son Importantes?
Los flaps son componentes increíblemente vitales de las alas de un avión que desempeñan un papel crucial en el vuelo. Estas superficies móviles están ubicadas en el borde de salida de las alas, lo que permite a los pilotos mejorar la sustentación, el control y la maniobrabilidad durante las diferentes fases del vuelo.
Comprender los flaps de las alas es una necesidad para tener aptitud para la aerodinámica y el emocionante mundo del vuelo.
¡Vamos con los flaps de las alas!
1. Flaps Lisos
El primer tipo de flap de ala desarrollado fue el flap liso o convencional.
Este se une al borde de salida del ala y normalmente permanece en línea con el resto. Cuando se extiende, se articula y pivota hacia abajo. Esto aumenta la separación del flujo de aire en el borde de salida del ala, creando más resistencia.
Gracias a su capacidad para permitir a los pilotos volar descensos más pronunciados sin aumentar la velocidad aerodinámica, los flaps lisos fueron populares cuando se estrenaron en 1916. Hoy en día, los diseños más nuevos han hecho que estos tipos de flaps de ala sean menos populares.
2. Flaps Divididos
Los flaps divididos, como su nombre indica, están formados por dos partes. La parte superior del flap dividido es una extensión fija del borde de salida superior del ala, mientras que la parte móvil está montada en la superficie inferior del ala. Esta parte móvil se articula y pivota hacia abajo de forma similar a un flap liso, y tiene características de producción de resistencia similares. Este diseño produce algo más de sustentación que el diseño de flap liso, ya que mantiene la superficie de la parte fija del ala incluso cuando los flaps están deflectados.
Los flaps divididos se introdujeron en la década de 1930 y eran comunes en aviones militares como la serie Douglas DC. Hoy en día son una vista rara fuera de los aviones de guerra históricos en exhibiciones aéreas, ya que con la deflexión completa, el flap actúa como un spoiler y aumenta significativamente el coeficiente de resistencia sin beneficios correspondientemente sustanciales para la sustentación.
3. Flaps Ranurados
El tipo más común de flaps de ala de avión en uso hoy en día son los flaps ranurados. Los flaps ranurados se unen al borde de salida del ala y reciben su nombre de la ranura que se abre entre ellos y el ala cuando se extienden.
La magia de los flaps ranurados y la razón de su uso generalizado tanto en aviones grandes como pequeños reside en la naturaleza aerodinámica de la ranura.
Con los flaps extendidos, cuando el aire de alta presión que viaja por la parte inferior del ala llega a la ranura, fluye a través de ella y emerge por la parte superior del flap. Esta afluencia de aire de alta presión tiene un efecto re-energizante en la capa límite del ala. Esto retrasa la separación del flujo de aire, lo que resulta en más sustentación con menos resistencia.
4. Flaps Fowler
Los flaps Fowler son como una gran extensión de los flaps ranurados. Los flaps Fowler tienen muchos ajustes de extensión y los flaps se extienden sobre un conjunto de rieles o guías. Las ranuras entre cada uno de los segmentos de los flaps funcionan como las ranuras de un flap ranurado para renovar la capa límite del ala con una nueva dosis de aire a alta presión.
Debido a su longitud, en lugar de simplemente extenderse hacia atrás desde el ala, cuando están completamente extendidos, los flaps ranurados se curvan hacia abajo. Esto permite que los flaps Fowler aumenten no solo la cuerda sino también la curvatura. Cuanto mayor sea la extensión, más resistencia se genera, mientras que las ganancias de sustentación disminuyen. Los flaps Fowler se utilizan a menudo en grandes aviones donde su mayor área de ala ayuda a generar sustentación para el despegue.
5. Flaps Fowler Ranurados
Este diseño mejora el rendimiento del flap Fowler al incorporar las características de energización de la capa límite del flap ranurado.
6. Flaps Gouge
Los flaps Gouge son una variedad de flaps divididos en los que, en lugar de que el segmento inferior simplemente pivote hacia abajo como en un flap dividido estándar, este se desliza hacia atrás en un sistema de rieles, lo que permite aumentar tanto la cuerda como el perfil.
Los flaps Gouge son una variedad poco común de flaps de ala desarrollados a mediados de la década de 1930. Lanzados al mismo tiempo que los flaps Fowler, los flaps Gouge carecían de las capacidades adicionales de generación de sustentación generadas por las ranuras de los flaps Fowler.
En última instancia, los flaps Gouge no fueron ampliamente adoptados y fueron específicos de los aviones Short Brothers, donde se instalaron tanto en el Short Stirling como en el Short Sunderland.
Sunderland.
7. Flaps Junkers
Los flaps Junkers generan más sustentación pero también más resistencia que los flaps lisos o divididos que se usaban en la época en que se desarrollaron los flaps Junkers. Los flaps Junkers mantienen la simplicidad mecánica del flap liso, ya que son esencialmente un flap liso que se fija justo debajo del borde de salida del ala.
Una bisagra conecta el borde de salida del ala con el borde de ataque del flap del ala. Cuando no está en uso, el flap se pliega debajo del ala, donde genera resistencia. Al deflectarse, el flap se articula hacia afuera para crear una configuración de flap plano ranurado.
Los flaps Junkers fueron diseñados por la compañía de aviones Junkers y se utilizaron en su Junkers Ju 52, así como en el Junkers Ju 87 Stuka. Los ultraligeros modernos como el Denney Kitfox utilizan una configuración de flap similar.
8. Flaps Zap
Los flaps Zap forman parte de la lista de los tipos de flaps de avión más oscuros que se hayan concebido. Estos flaps se desarrollaron a principios de la década de 1930 y rara vez se utilizaron comercialmente, excepto en el Northrop P-61 Black Widow.
Edward Zaparka, el inventor de quien recibieron su nombre los flaps Zap, diseñó estos tipos de flaps como innovadores dispositivos de sustentación para aumentar tanto la sustentación máxima como la capacidad de arrastre de los aviones.
El flap Zap funciona con un diseño de flap dividido en el que la parte inferior móvil se desliza hacia atrás sobre rieles y también pivota hacia abajo. Esta doble articulación aumenta tanto la curvatura como el área de superficie efectiva del ala.
9. Flaps Krueger
A diferencia de otros flaps que se instalan de forma estándar en el borde de salida de las alas del avión, los flaps Krueger se colocan en la parte inferior del borde de ataque.
Se articulan hacia abajo y hacia adelante cuando se despliegan, lo que aumenta la curvatura del ala y genera más sustentación. Los flaps Krueger se inventaron en 1943 y desde entonces se han instalado en muchos aviones de ala en flecha. Los Boeing 747 utilizan flaps Krueger, mientras que el Boeing 727 se construyó con una combinación de flaps Krueger y slats exteriores.
10. Flaps Gurney
Los flaps Gurney son mucho más pequeños que otras variedades de flaps. Un flap Gurney consiste en una pequeña pestaña fija que se extiende hacia abajo en ángulo recto desde el borde de salida del ala.
La altura de la pestaña suele ser igual al 1-2% de la cuerda del ala. Los flaps Gurney llevan el nombre del piloto de carreras que los utilizó para mejorar el manejo y el rendimiento de su coche de carreras en la década de 1970.
En el ámbito de la aviación, la aplicación moderna más común de los flaps Gurney es en helicópteros como el Sikorsky S-76B. Estos pequeños flaps de ala ayudan a mejorar la eficiencia del perfil aerodinámico y a aliviar los problemas de control sin necesidad de rediseñar la aeronave.
BONUS. Flaps Flexibles
La historia del diseño de flaps de avión aún no ha terminado. Una de las innovaciones modernas más prometedoras en desarrollo es la idea de los flaps flexibles. Imagina poder cambiar la forma de las alas de tu avión en pleno vuelo para adaptar la relación sustentación-resistencia a las condiciones actuales.
La premisa detrás de los flaps flexibles es utilizar un material sin costuras, que cambia de forma y de grado aeronáutico, clasificado para flexionarse en un rango de movimiento de -9° a + 40°. La NASA y la Fuerza Aérea de los Estados Unidos han estado trabajando con varias compañías privadas para diseñar, desarrollar y probar los flaps flexibles que pronto podrían ser una realidad comercial. Si los flaps flexibles se concretan, están destinados a reducir el ruido en vuelo y mejorar la eficiencia del combustible.
¡Vuela con confianza!
¡Ahora, equipado con el conocimiento de los diez tipos diferentes de flaps de ala, podrás impresionar a otros entusiastas de la aviación o a tu instructor de vuelo durante tu próxima lección!
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