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Un planeador es un avión de ala fija que se sostiene en vuelo por la reacción dinámica del aire contra sus superficies sustentadoras, y cuyo vuelo libre no depende de un motor. [1] La mayoría de los planeadores no tienen motor, aunque los planeadores a motor tienen motores pequeños para extender su vuelo cuando sea necesario manteniendo la altitud (normalmente un planeador depende del aire ascendente para mantener la altitud) y algunos son lo suficientemente potentes como para despegar por sí solos . -lanzamiento .
Existe una amplia variedad de tipos que se diferencian en la construcción de sus alas, eficiencia aerodinámica, ubicación del piloto, controles y finalidad prevista. La mayoría aprovecha los fenómenos meteorológicos para mantener o ganar altura. Los planeadores se utilizan principalmente para los deportes aéreos de vuelo sin motor , ala delta y parapente . Sin embargo, algunas naves espaciales han sido diseñadas para descender como planeadores y en el pasado se han utilizado planeadores militares en la guerra. Algunos tipos de planeadores simples y familiares son juguetes como aviones de papel y planeadores de madera de balsa .
Planeador es la forma sustantiva agente del verbo deslizarse . Deriva del inglés medio gliden , que a su vez derivó del inglés antiguo glīdan . El significado más antiguo de deslizamiento puede haber denotado una carrera o un salto precipitados, en lugar de un movimiento suave. Los estudiosos no están seguros de su derivación original, ya que se han propuesto posibles conexiones con "deslizamiento" y "luz" .
En la mayoría de los casos, los primeros relatos premodernos sobre vuelo son difíciles de verificar y no está claro si cada nave era un planeador, una cometa o un paracaídas y hasta qué punto eran realmente controlables. A menudo, el hecho sólo se registra mucho tiempo después de que supuestamente tuvo lugar. Un relato del siglo XVII informa de un intento de fuga del poeta del siglo IX Abbas Ibn Firnas cerca de Córdoba, España , que terminó con graves lesiones en la espalda. [3] Guillermo de Malmesbury ( c. 1080 – c. 1143 ), un compañero monje e historiador, informa que el monje Eilmer de Malmesbury voló desde el techo de su abadía en Malmesbury , Inglaterra, en algún momento entre 1000 y 1010 d.C. , deslizándose unos 200 metros (220 yardas) antes de estrellarse y romperse las piernas. [4] Según estos informes, ambos usaron un par de alas (plumas) y ambos culparon de su accidente a la falta de cola. [5] Se alega que Hezârfen Ahmed Çelebi voló un planeador con alas de águila sobre el estrecho del Bósforo desde la Torre de Gálata hasta el distrito de Üsküdar en Estambul alrededor de 1630-1632. [6] [7] [8]
El primer avión para transportar personas más pesado que el aire (es decir, sin globo) que se basó en principios científicos publicados fue la serie de planeadores de Sir George Cayley , que lograron breves saltos con las alas alrededor de 1849. A partir de entonces, los pioneros construyeron planeadores. como Jean Marie Le Bris , John J. Montgomery , Otto Lilienthal , Percy Pilcher , Octave Chanute y Augustus Moore Herring para desarrollar la aviación . Lilienthal fue el primero en realizar repetidos vuelos exitosos (finalmente sumaron más de 2000) y fue el primero en utilizar aire ascendente para prolongar su vuelo. Utilizando un planeador Montgomery de ala tándem, Daniel Maloney fue el primero en demostrar el vuelo controlado a gran altitud utilizando un planeador lanzado desde 4000 pies en 1905. [9]
Los hermanos Wright desarrollaron una serie de tres planeadores tripulados después de pruebas preliminares con una cometa mientras trabajaban para lograr un vuelo propulsado. Regresaron a las pruebas de planeadores en 1911 quitando el motor de uno de sus diseños posteriores.
En los años de entreguerras, el vuelo sin motor de recreo floreció en Alemania bajo los auspicios de Rhön-Rossitten . En Estados Unidos, los hermanos Schweizer de Elmira, Nueva York, fabricaron planeadores deportivos para satisfacer la nueva demanda. Los planeadores continuaron evolucionando en la década de 1930 y el vuelo sin motor deportivo se ha convertido en la principal aplicación de los planeadores. A medida que su rendimiento mejoró, los planeadores comenzaron a utilizarse para volar a campo traviesa y ahora vuelan regularmente cientos o incluso más de mil kilómetros en un día, [10] si el clima lo permite.
Varios países desarrollaron planeadores militares durante la Segunda Guerra Mundial para el desembarco de tropas. Los prisioneros de guerra incluso construyeron en secreto un planeador , el Colditz Cock, como posible método de escape en Oflag IV-C cerca del final de la guerra en 1944.
Lilienthal y en las reuniones de Wasserkuppe habían pilotado aviones a pie en los años 1920. Sin embargo, la innovación que condujo a las alas delta modernas se produjo en 1951, cuando Francis Rogallo y Gertrude Rogallo solicitaron una patente para un ala totalmente flexible con una estructura rígida. La agencia espacial estadounidense NASA comenzó a probar en diversas configuraciones flexibles y semirrígidas de esta ala de Rogallo en 1957 con el fin de utilizarla como sistema de recuperación de las cápsulas espaciales Gemini . Charles Richards y Paul Bikle desarrollaron el concepto produciendo un ala que era simple de construir y capaz de volar lentamente y aterrizar suavemente. Entre 1960 y 1962, Barry Hill Palmer utilizó este concepto para fabricar alas delta despegadas con el pie, seguido en 1963 por Mike Burns, quien construyó una cometa-ala delta llamada Skiplane. En 1963, John W. Dickenson inició la producción comercial. [11]
10 de enero de 1963 La estadounidense Domina Jalbert presentó una patente estadounidense 3131894 sobre el Parafoil que tenía células seccionadas en forma de perfil aerodinámico ; un borde de ataque abierto y un borde de salida cerrado, inflados por el paso del aire: el diseño ram-air . [12] El 'Sail Wing' fue desarrollado aún más para la recuperación de cápsulas espaciales de la NASA por David Barish. Las pruebas se realizaron utilizando elevación de cresta . [13] Después de las pruebas en Hunter Mountain , Nueva York , en septiembre de 1965, pasó a promover el " elevación en pendientes " como una actividad de verano para las estaciones de esquí (aparentemente sin gran éxito). [14] La NASA originó el término "parapente" a principios de la década de 1960, y "parapente" se utilizó por primera vez a principios de la década de 1970 para describir el lanzamiento a pie de paracaídas planeadores. Aunque su uso es principalmente recreativo, también se han construido parapentes no tripulados para aplicaciones militares, como por ejemplo el Atair Insect .
La principal aplicación actual de los aviones planeadores es el deporte y la recreación.
Los planeadores se desarrollaron a partir de la década de 1920 con fines recreativos. A medida que los pilotos comenzaron a comprender cómo utilizar el aire ascendente, se desarrollaron planeadores con una alta relación de sustentación y resistencia . Esto permitía deslizamientos más largos hasta la siguiente fuente de " ascenso ", aumentando así sus posibilidades de volar largas distancias. Esto dio origen al popular deporte conocido como vuelo sin motor aunque el término también puede usarse para referirse al vuelo meramente descendente. Estos planeadores diseñados para volar a veces se denominan planeadores.
Los planeadores se construían principalmente de madera y metal, pero la mayoría ahora están hechos de materiales compuestos que utilizan vidrio, fibra de carbono y fibras de aramida . Para minimizar la resistencia , estos tipos tienen un fuselaje y alas largas y estrechas, es decir, una relación de aspecto elevada . Al principio había enormes diferencias en el aspecto de los primeros planeadores. A medida que se desarrollaron la tecnología y los materiales, la aspiración por el equilibrio perfecto entre sustentación/resistencia, relación de ascenso y velocidad de deslizamiento, hizo que ingenieros de varios productores crearan diseños similares en todo el mundo. Están disponibles planeadores monoplaza y biplaza.
Inicialmente, el entrenamiento se realizaba mediante "saltos" cortos en planeadores primarios , que son aviones muy básicos sin cabina y con instrumentos mínimos. [15] Desde poco después de la Segunda Guerra Mundial el entrenamiento siempre se ha realizado en planeadores biplaza de doble control, pero también se utilizan biplazas de alto rendimiento para compartir la carga de trabajo y el disfrute de los vuelos largos. Originalmente se utilizaban patines para aterrizar, pero ahora la mayoría aterriza sobre ruedas, a menudo retráctiles. Algunos planeadores, conocidos como planeadores a motor , están diseñados para vuelos sin motor, pero pueden desplegar motores de pistón , rotativos , a reacción o eléctricos . [16] La FAI clasifica los planeadores para competiciones en clases de competición de planeadores principalmente en función de la envergadura y los flaps.
La FAI ha definido una clase de planeadores ultraligeros, incluidos algunos conocidos como planeadores microlift y otros como "sillas de aire", en función de un peso máximo. Son lo suficientemente livianos para transportarlos fácilmente y pueden volar sin licencia en algunos países. Los planeadores ultraligeros tienen un rendimiento similar al delta , pero ofrecen cierta seguridad adicional en caso de choque, ya que el piloto puede estar atado a un asiento vertical dentro de una estructura deformable. El aterrizaje suele realizarse sobre una o dos ruedas, lo que distingue a estas embarcaciones de los alas delta. Varios planeadores ultraligeros comerciales han ido y venido, pero la mayor parte del desarrollo actual lo realizan diseñadores y constructores de viviendas individuales.
A diferencia de un planeador, un ala delta se puede transportar, lanzar con el pie y aterrizar únicamente con el uso de las piernas del piloto. [17]
En un ala delta la forma del ala está determinada por una estructura, y es esto lo que los distingue del otro tipo principal de aeronaves despegadas con pie, los parapentes , técnicamente Clase 3. Algunos ala delta tienen motores y se conocen como alas delta propulsadas . alas delta . Debido a la similitud de piezas, construcción y diseño, las autoridades de aviación suelen considerarlos como alas delta, aunque pueden utilizar el motor durante todo el vuelo. Algunos aviones propulsados por alas flexibles, los triciclos ultraligeros , tienen un tren de aterrizaje con ruedas y, por lo tanto, no son alas delta.
Un parapente es un avión que vuela libremente y se lanza a pie. El piloto se sienta en un arnés suspendido debajo de un ala de tela. A diferencia de un ala delta cuyas alas tienen marcos, la forma de un ala de parapente se forma por la presión del aire que ingresa a los respiraderos o celdas en la parte delantera del ala. Esto se conoce como ala ram-air (similar al diseño de paracaídas más pequeño). El diseño ligero y sencillo de los parapentes permite empacarlos y transportarlos en grandes mochilas, convirtiéndolos en uno de los modos de vuelo más sencillos y económicos. Las alas de nivel de competición pueden alcanzar índices de planeo de hasta 1:10 y volar a velocidades de 45 km/h (28 mph).
Al igual que los planeadores y los alas delta, los parapentes utilizan aire ascendente (térmico o elevación de crestas) para ganar altura. Este proceso es la base de la mayoría de los vuelos y competiciones recreativos, aunque también se realizan acrobacias aéreas y "competiciones de aterrizaje puntual". El lanzamiento se realiza a menudo corriendo cuesta abajo, pero también se utilizan lanzamientos con cabrestante detrás de un vehículo remolcador. Un Paramotor es un ala de parapente propulsada por un motor acoplado a la espalda del piloto, y también se le conoce como parapente motorizado . Una variación de esto es el paraplano , que tiene un motor montado sobre un marco con ruedas en lugar de la espalda del piloto.
Puede haber confusión entre planeadores, alas delta y parapentes . Tanto los parapentes como los alas delta son aviones planeadores que se lanzan con el pie y en ambos casos el piloto está suspendido ("cuelga") debajo de la superficie de sustentación. "Ala delta" es el término para aquellos cuyo fuselaje contiene estructuras rígidas, mientras que la estructura primaria de los parapentes es flexible y consiste principalmente en material tejido.
Los planeadores militares se utilizaron principalmente durante la Segunda Guerra Mundial para transportar tropas y equipo pesado (ver Infantería de planeadores ) a una zona de combate. Estos aviones fueron remolcados en el aire y la mayor parte del camino hasta su objetivo mediante aviones de transporte militar, por ejemplo el C-47 Dakota , o por bombarderos que habían sido relegados a actividades secundarias, por ejemplo el Short Stirling . Una vez liberados del remolque cerca del objetivo, aterrizaron lo más cerca posible del objetivo. Las ventajas sobre los paracaidistas eran que se podía aterrizar equipo pesado y que las tropas se reunieran rápidamente en lugar de dispersarse en una zona de lanzamiento. Los planeadores fueron tratados como desechables, lo que llevó a su construcción con materiales comunes y económicos como la madera, aunque algunos fueron recuperados y reutilizados. En la época de la Guerra de Corea, los aviones de transporte también se habían vuelto más grandes y más eficientes, de modo que incluso los tanques ligeros podían lanzarse en paracaídas, lo que provocó que los planeadores cayeran en desgracia.
Incluso después del desarrollo de aviones propulsados, se han construido planeadores para la investigación, donde la falta de un motor reduce la complejidad y los costos de construcción y acelera el desarrollo, particularmente cuando se están probando ideas aerodinámicas nuevas y poco comprendidas que podrían requerir cambios significativos en la estructura del avión. Los ejemplos incluyen alas delta, alas voladoras, cuerpos de elevación y otras superficies de elevación no convencionales donde las teorías existentes no estaban lo suficientemente desarrolladas para estimar las características a escala real.
Las alas voladoras sin motor construidas para la investigación aerodinámica incluyen las alas voladoras Horten , la versión de planeador a escala del ala voladora propulsada por jet Armstrong Whitworth AW52 .
También se desarrollaron carrocerías elevadoras utilizando prototipos sin motor. Aunque la idea se remonta a Vincent Justus Burnelli en 1921, el interés fue casi inexistente hasta que apareció una solución para el regreso de las naves espaciales. Las cápsulas espaciales tradicionales tienen poco control direccional, mientras que las naves con alas convencionales no pueden soportar las tensiones del reingreso, mientras que un cuerpo elevador combina los beneficios de ambos. Los cuerpos de sustentación utilizan el propio fuselaje para generar sustentación sin emplear el ala delgada y plana habitual para minimizar la resistencia y la estructura de un ala para vuelos supersónicos o hipersónicos muy altos , como se podría experimentar durante el reingreso de una nave espacial . Ejemplos de tipo son el Northrop HL-10 y el Martin-Marietta X-24 .
El planeador de ala flexible Paresev Rogallo de la NASA fue construido para investigar métodos alternativos de recuperación de naves espaciales. Aunque esta aplicación fue abandonada, la publicidad inspiró a los aficionados a adaptar el perfil aerodinámico flexible para los alas delta modernas.
Los aviones propulsados por cohetes consumen combustible rápidamente y, por lo tanto, la mayoría debe aterrizar sin propulsión a menos que haya otra fuente de energía. El primer avión cohete fue el Lippisch Ente , y ejemplos posteriores incluyen el interceptor propulsado por cohetes Messerschmitt Me 163 . [27] La serie estadounidense de aviones de investigación que comenzó con el Bell X-1 en 1946 hasta el X-15 norteamericano pasó más tiempo volando sin motor que con motor. En la década de 1960 también se realizaron investigaciones sobre cuerpos elevadores sin motor y sobre el proyecto X-20 Dyna-Soar , pero aunque el X20 fue cancelado, esta investigación finalmente condujo al transbordador espacial.
El transbordador espacial de la NASA voló por primera vez el 12 de abril de 1981. El transbordador reingresaba a Mach 25 al final de cada vuelo espacial , aterrizando enteramente como un planeador. El transbordador espacial y su equivalente soviético , el transbordador Buran , fueron, con diferencia, los aviones más rápidos jamás creados. Ejemplos recientes de planeadores de cohetes incluyen el SpaceShipOne, financiado con fondos privados , destinado a vuelos suborbitales y el XCOR EZ-Rocket , que se utiliza para probar motores.
La mayoría de los aviones sin motor son cometas y no planeadores, es decir, normalmente son remolcados detrás de un coche o un barco en lugar de poder volar libremente. Éstas se conocen como cometas de rotor . Sin embargo, se investigaron planeadores de alas giratorias, los 'giroplaneadores', que podían descender como un autogiro , utilizando la sustentación de los rotores para reducir la velocidad vertical. Estos fueron evaluados como un método para dejar caer personas o equipos desde otras aeronaves.
Un avión de papel, avión de papel (Reino Unido), avión de papel (EE.UU.), planeador de papel, dardo de papel o dardo es un avión de juguete (generalmente un planeador) hecho de papel o cartón; La práctica de construir aviones de papel a veces se denomina aerogami (japonés: kamihikōki), en honor al origami, el arte japonés de doblar papel. [28]
Los modelos de aviones planeadores son modelos voladores o no voladores de planeadores existentes o imaginarios, a menudo versiones reducidas de aviones de tamaño completo, que utilizan materiales livianos como poliestireno , madera de balsa , espuma y fibra de vidrio . Los diseños van desde simples aviones planeadores hasta modelos a escala precisos , algunos de los cuales pueden ser muy grandes.
Los modelos de exterior más grandes suelen ser planeadores radiocontrolados que se pilotan de forma remota desde el suelo con un transmisor . Estos pueden permanecer en el aire durante períodos prolongados utilizando la sustentación producida por las pendientes y las térmicas . Estos se pueden arrastrar con un cabrestante mediante una cuerda unida a un gancho debajo del fuselaje con un anillo, de modo que la cuerda caiga cuando el modelo esté sobre su cabeza. Otros métodos de lanzamiento incluyen remolcar en alto usando un modelo de avión propulsado, lanzamiento con catapulta usando una cuerda elástica y lanzamiento manual. Al lanzar a mano, el nuevo estilo "disco" de lanzamiento manual con la punta del ala ha suplantado en gran medida al anterior tipo de lanzamiento "jabalina".
Una bomba deslizante es una bomba con superficies aerodinámicas para permitir una trayectoria de vuelo deslizante en lugar de balística. Esto permite que el bombardero se aleje del objetivo y lance la bomba desde una distancia segura. La mayoría de los tipos tienen un sistema de control remoto que permite al avión dirigir la bomba con precisión al objetivo. Las bombas planeadoras se desarrollaron en Alemania ya en 1915. En la Segunda Guerra Mundial tuvieron mucho éxito como armas antibuque. Hoy en día, algunas fuerzas aéreas están equipadas con dispositivos deslizantes que pueden atacar de forma remota bases aéreas con una ojiva de bomba de racimo .
