El ala delta es un deporte aéreo o una actividad recreativa en la que un piloto vuela una aeronave ligera, no motorizada y más pesada que el aire, llamada ala delta . La mayoría de las alas delta modernas están hechas de una aleación de aluminio o un armazón compuesto cubierto con una tela sintética [1] para formar un ala . Normalmente, el piloto está en un arnés suspendido del armazón de la aeronave y controla la aeronave desplazando el peso corporal en oposición a un armazón de control.
Los primeros aladeltas tenían una baja relación sustentación-resistencia , por lo que los pilotos se veían limitados a planear por pequeñas colinas. En la década de 1980, esta relación mejoró significativamente y, desde entonces, los pilotos han podido volar durante horas, ganar miles de pies de altitud en corrientes térmicas ascendentes, realizar acrobacias y planear a campo traviesa durante cientos de kilómetros. La Federación Aeronáutica Internacional y las organizaciones nacionales que rigen el espacio aéreo controlan algunos aspectos reglamentarios del ala delta. Obtener los beneficios de seguridad que supone recibir instrucción es muy recomendable y, de hecho, un requisito obligatorio en muchos países. [2] [3]
En 1853, George Cayley inventó un planeador pilotado que se lanzaba desde una pendiente. La mayoría de los primeros diseños de planeadores no garantizaban un vuelo seguro; el problema era que los primeros pioneros del vuelo no entendían lo suficiente los principios subyacentes que hacían que funcionaran las alas de un pájaro. A partir de la década de 1880, se produjeron avances técnicos y científicos que condujeron a los primeros planeadores verdaderamente prácticos , como los desarrollados en los Estados Unidos por John Joseph Montgomery . Otto Lilienthal construyó planeadores controlables en la década de 1890, con los que podía planear en crestas . Su trabajo rigurosamente documentado influyó en los diseñadores posteriores, lo que convirtió a Lilienthal en uno de los pioneros de la aviación más influyentes . Su avión se controlaba mediante el cambio de peso y es similar a un ala delta moderno.
El ala delta vio un ala delta flexible y rígida en 1904, cuando Jan Lavezzari voló un ala delta de doble vela latina en la playa de Berck , Francia . En 1910 en Breslau , el marco de control triangular con el piloto del ala delta colgado detrás del triángulo en un ala delta, fue evidente en la actividad de un club de vuelo sin motor. [4] El ala delta biplano fue muy publicitado en revistas públicas con planes para su construcción; [5] tales ala delta biplanos se construyeron y volaron en varias naciones desde que Octave Chanute y sus ala delta biplanos con cola fueron demostrados. En abril de 1909, un artículo de instrucciones de Carl S. Bates resultó ser un artículo seminal sobre ala delta que aparentemente afectó a los constructores incluso de los tiempos contemporáneos. Muchos constructores harían su primer ala delta siguiendo el plan en su artículo. [6] Volmer Jensen con un ala delta biplano en 1940 llamado VJ-11 permitió un control seguro de tres ejes de un ala delta lanzado con el pie. [7]
El 23 de noviembre de 1948, Francis Rogallo y Gertrude Rogallo solicitaron una patente de cometa [8] para un ala de cometa totalmente flexible con reivindicaciones aprobadas para sus refuerzos y usos de planeo; el ala flexible o ala Rogallo , que en 1957 la agencia espacial estadounidense NASA comenzó a probar en varias configuraciones flexibles y semirrígidas para usarla como un sistema de recuperación para las cápsulas espaciales Gemini . Los diversos formatos de refuerzo y la simplicidad del diseño y la facilidad de construcción del ala, junto con su capacidad de vuelo lento y sus características de aterrizaje suave, no pasaron desapercibidos para los entusiastas del ala delta. En 1960-1962, Barry Hill Palmer adaptó el concepto de ala flexible para hacer alas delta de lanzamiento con el pie con cuatro configuraciones de control diferentes. [9] En 1963, Mike Burns adaptó el ala flexible para construir un ala delta-cometa remolcable al que llamó Skiplane. En 1963, John W. Dickenson adaptó el concepto de perfil aerodinámico de ala flexible para fabricar otro planeador de cometa para esquí acuático; por ello, la Fédération Aéronautique Internationale otorgó a Dickenson el Diploma de Ala Delta (2006) por la invención del ala delta "moderna". [10] Desde entonces, el ala Rogallo ha sido el perfil aerodinámico más utilizado en los planeadores de ala delta.
La tela para velas de ala delta normalmente está hecha de fibra tejida o laminada, como dacrón o mylar , respectivamente.
La tela de poliéster tejida para velas es un tejido muy apretado de fibras de poliéster de diámetro pequeño que se ha estabilizado mediante la impregnación en caliente de una resina de poliéster. La impregnación de resina es necesaria para proporcionar resistencia a la distorsión y al estiramiento. Esta resistencia es importante para mantener la forma aerodinámica de la vela. El poliéster tejido proporciona la mejor combinación de peso ligero y durabilidad en una vela, con las mejores cualidades generales de manejo.
Los materiales de vela laminada que utilizan película de poliéster logran un rendimiento superior al utilizar un material menos elástico que mantiene mejor la forma de la vela, pero que sigue siendo relativamente liviano. Las desventajas de las telas de película de poliéster son que la elasticidad reducida bajo carga generalmente da como resultado un manejo más rígido y menos sensible, y las telas laminadas de poliéster generalmente no son tan duraderas ni resistentes como las telas tejidas.
En la mayoría de los aladeltas, el piloto está atado a un arnés suspendido del fuselaje y ejerce el control desplazando el peso corporal en oposición a un armazón de control fijo, también conocido como armazón de control triangular o armazón en forma de A. El armazón de control normalmente consta de dos "tubos inferiores" y una barra de control/barra base/tubo base. Cada extremo de la barra de control está unido a un tubo vertical o a un puntal más aerodinámico (un "tubo inferior"), donde ambos se extienden desde el tubo base y están conectados al vértice del armazón de control/la quilla del planeador. Esto crea la forma de un triángulo o "armazón en forma de A". En muchas de estas configuraciones, se pueden suspender ruedas adicionales u otro equipo de la barra inferior o de los extremos de las varillas.
Las imágenes que muestran un marco de control triangular en el ala delta de Otto Lilienthal de 1892 muestran que la tecnología de tales marcos ha existido desde el diseño temprano de los planeadores, pero no lo mencionó en sus patentes. Un marco de control para el cambio de peso corporal también se mostró en los diseños de Octave Chanute . Fue una parte importante del diseño ahora común de alas delta de George A. Spratt a partir de 1929. [11] El marco en A más simple que está atirantado fue demostrado en una competencia de ala delta del club de vuelo a vela de Breslau en un ala delta con sables de lanzamiento con el pie en el año 1908 por W. Simon; el historiador de alas delta Stephan Nitsch ha recopilado ejemplos también del marco de control en U utilizado en la primera década de 1900; la U es una variante del marco en A.
Debido al pobre historial de seguridad de los pioneros del ala delta, el deporte ha sido considerado tradicionalmente inseguro. Los avances en el entrenamiento de los pilotos y la construcción de planeadores han llevado a un historial de seguridad mucho mejor. Los planeadores modernos son muy resistentes cuando se construyen según los estándares de la Hang Glider Manufacturers Association, BHPA , Deutscher Hängegleiterverband u otros estándares certificados utilizando materiales modernos. Aunque son livianos, pueden dañarse fácilmente, ya sea por un mal uso o por el funcionamiento continuo en condiciones climáticas y de viento inseguras. Todos los planeadores modernos tienen mecanismos de recuperación de picado incorporados, como líneas de grátil en planeadores con poste de rey o "propulsores" en planeadores sin cabeza.
Los pilotos vuelan con arneses que sostienen sus cuerpos. Existen varios tipos diferentes de arneses. Los arneses tipo cápsula se colocan como una chaqueta y la parte de las piernas está detrás del piloto durante el despegue. Una vez en el aire, los pies se meten en la parte inferior del arnés. Se cierran con una cuerda en el aire y se abren antes de aterrizar con otra cuerda. Un arnés tipo capullo se desliza sobre la cabeza y se coloca delante de las piernas durante el despegue. Después del despegue, los pies se meten en él y la parte posterior se deja abierta. Un arnés tipo percha para las rodillas también se desliza sobre la cabeza, pero la parte de las rodillas se envuelve alrededor de las rodillas antes del despegue y simplemente recoge la pierna del piloto automáticamente después del despegue. Un arnés supino o suprono es un arnés para sentarse. Las correas de los hombros se colocan antes del despegue y después del despegue, el piloto se desliza hacia atrás en el asiento y vuela en posición sentada.
Los pilotos llevan un paracaídas dentro del arnés. En caso de problemas graves, el paracaídas se despliega manualmente (ya sea con la mano o con asistencia balística ) y lleva tanto al piloto como al planeador a tierra. Los pilotos también usan cascos y generalmente llevan otros elementos de seguridad como cuchillos (para cortar la brida del paracaídas después del impacto o cortar las líneas y correas del arnés en caso de caer en un árbol o en el agua), cuerdas ligeras (para bajar desde los árboles para levantar herramientas o cuerdas de escalada), radios (para comunicarse con otros pilotos o el personal de tierra) y equipo de primeros auxilios.
La tasa de accidentes en el vuelo en ala delta se ha reducido drásticamente gracias al entrenamiento de los pilotos. Los primeros pilotos de ala delta aprendieron este deporte a base de ensayo y error y, en ocasiones, los planeadores se construían en casa. Se han desarrollado programas de entrenamiento para los pilotos actuales que hacen hincapié en el vuelo dentro de límites seguros, así como en la disciplina para dejar de volar cuando las condiciones meteorológicas son desfavorables, por ejemplo: exceso de viento o riesgo de que las nubes se apoderen de él .
En el Reino Unido, un estudio de 2011 informó que hay una muerte cada 116.000 vuelos, un riesgo comparable a la muerte cardíaca súbita por correr una maratón o jugar al tenis. [12] Se estima que la tasa de mortalidad mundial es de una muerte por cada 1.000 pilotos activos por año. [13] [14]
La mayoría de los pilotos aprenden en cursos reconocidos que conducen a la tarjeta de información de competencia de piloto internacional reconocida internacionalmente y emitida por la FAI .
Las técnicas de lanzamiento incluyen el lanzamiento a pie desde una colina, un acantilado, una montaña, una duna de arena o cualquier terreno elevado, el lanzamiento con remolque desde un sistema de remolque terrestre, el remolque aéreo (detrás de una aeronave a motor), los arneses a motor y el remolque con un barco. Los remolques con cabrestante modernos suelen utilizar sistemas hidráulicos diseñados para regular la tensión de la línea, lo que reduce los escenarios de bloqueo, ya que las fuertes fuerzas aerodinámicas darán lugar a un desenrollado adicional de la cuerda en lugar de una tensión directa en la línea de remolque. También se han utilizado con éxito otras técnicas de lanzamiento más exóticas, como los lanzamientos de globos aerostáticos desde una gran altitud. Cuando las condiciones meteorológicas no son adecuadas para sostener un vuelo en altura, esto da como resultado un vuelo de arriba a abajo y se conoce como "carrera de trineo". Además de las configuraciones de lanzamiento típicas, un ala delta puede construirse de forma que se puedan usar modos de lanzamiento alternativos además del lanzamiento con los pies; una opción práctica para esto es para personas que físicamente no pueden despegar con los pies. [15]
En 1983, Denis Cummings reintrodujo un sistema de remolque seguro que fue diseñado para remolcar a través del centro de masa y tenía un indicador que mostraba la tensión de remolque, también integraba un "eslabón débil" que se rompía cuando se excedía la tensión de remolque segura. Después de las pruebas iniciales, en Hunter Valley, Denis Cummings, piloto, John Clark, (Redtruck), conductor y Bob Silver, oficial, comenzaron la competencia de ala delta Flatlands en Parkes, NSW. La competencia creció rápidamente, de 16 pilotos el primer año a albergar un Campeonato Mundial con 160 pilotos remolcando desde varios potreros de trigo en el oeste de NSW. En 1986, Denis y "Redtruck" llevaron a un grupo de pilotos internacionales a Alice Springs para aprovechar las enormes corrientes térmicas. Usando el nuevo sistema se establecieron muchos récords mundiales. Con el uso creciente del sistema, se incorporaron otros métodos de lanzamiento, cabrestante estático y remolque detrás de un triciclo ultraligero o un avión ultraligero .
Un planeador en vuelo desciende continuamente, por lo que para lograr un vuelo prolongado, el piloto debe buscar corrientes de aire que se eleven más rápido que la velocidad de descenso del planeador. Seleccionar las fuentes de corrientes de aire ascendentes es la habilidad que se debe dominar si el piloto quiere lograr volar largas distancias, conocidas como cross-country (XC). Las masas de aire ascendentes provienen de las siguientes fuentes: [16]
Térmicas
Con cada generación de materiales y con las mejoras en la aerodinámica, el rendimiento de los aladeltas ha aumentado. Una medida del rendimiento es la relación de planeo . Por ejemplo, una relación de 12:1 significa que en aire tranquilo un ala delta puede avanzar 12 metros mientras pierde solo 1 metro de altitud.
Algunas cifras de rendimiento en 2006:
Debido a que los aladeltas se utilizan con mayor frecuencia para vuelos recreativos, se da prioridad a un comportamiento suave, especialmente en la pérdida y la estabilidad de cabeceo natural . La carga alar debe ser muy baja para permitir que el piloto corra lo suficientemente rápido como para superar la velocidad de pérdida . A diferencia de un avión tradicional con un fuselaje y un empenaje extendidos para mantener la estabilidad, los aladeltas dependen de la estabilidad natural de sus alas flexibles para volver al equilibrio en guiñada y cabeceo. La estabilidad de alabeo generalmente se establece en casi neutral. En aire tranquilo, un ala correctamente diseñada mantendrá un vuelo equilibrado y compensado con poca intervención del piloto. El piloto del ala flexible está suspendido debajo del ala mediante una correa sujeta a su arnés. El piloto se encuentra boca abajo (a veces supino ) dentro de un gran marco de control triangular de metal. El vuelo controlado se logra empujando y tirando de este marco de control, cambiando así su peso hacia adelante o hacia atrás, y hacia la derecha o la izquierda en maniobras coordinadas.
Además, el hecho de que el ala esté diseñada para doblarse y flexionarse proporciona una dinámica favorable análoga a la de una suspensión de resortes, lo que proporciona una experiencia de vuelo más suave que la de un ala delta de ala rígida de tamaño similar.
Para maximizar la comprensión del piloto sobre el vuelo del ala delta, la mayoría de los pilotos llevan instrumentos de vuelo . Los más básicos son un variómetro y un altímetro, a menudo combinados. Algunos pilotos más avanzados también llevan indicadores de velocidad aerodinámica y radios. Cuando vuelan en competición o en cross country , los pilotos a menudo también llevan mapas y/o unidades GPS . Los ala delta no tienen paneles de instrumentos como tales, por lo que todos los instrumentos están montados en el marco de control del parapente o, en ocasiones, atados al antebrazo del piloto.
Los pilotos de vuelo a vela pueden percibir las fuerzas de aceleración cuando chocan por primera vez contra una corriente térmica, pero tienen dificultades para medir el movimiento constante. Por lo tanto, es difícil detectar la diferencia entre aire que asciende constantemente y aire que desciende constantemente. Un variómetro es un indicador de velocidad vertical muy sensible. El variómetro indica la velocidad de ascenso o descenso con señales de audio (pitidos) y/o una pantalla visual. Estas unidades son generalmente electrónicas, varían en sofisticación y a menudo incluyen un altímetro y un indicador de velocidad aerodinámica. Las unidades más avanzadas a menudo incorporan un barógrafo para registrar datos de vuelo y/o un GPS incorporado. El propósito principal de un variómetro es ayudar al piloto a encontrar y permanecer en el "núcleo" de una corriente térmica para maximizar la ganancia de altura y, a la inversa, indicar cuándo está en aire que desciende y necesita encontrar aire que asciende. Los variómetros a veces son capaces de realizar cálculos electrónicos para indicar la velocidad óptima para volar en determinadas condiciones. La teoría de MacCready responde a la pregunta de qué tan rápido debe volar un piloto entre térmicas, dada la sustentación promedio que el piloto espera en el próximo ascenso térmico y la cantidad de sustentación o descenso que encuentra en el modo crucero. [19] Algunos variómetros electrónicos hacen los cálculos automáticamente, teniendo en cuenta factores como el rendimiento teórico del planeador (relación de planeo), la altitud, el peso en el gancho y la dirección del viento.
Los pilotos a veces utilizan radios bidireccionales para fines de entrenamiento, para comunicarse con otros pilotos en el aire y con su tripulación de tierra cuando viajan en vuelos de larga distancia.
Un tipo de radio que se utiliza son los transceptores portátiles PTT ( pulsar para hablar ) , que funcionan en VHF FM. Por lo general, se lleva un micrófono en la cabeza o incorporado en el casco, y el interruptor PTT está fijado en la parte exterior del casco o atado a un dedo. Operar una radio de banda VHF sin una licencia adecuada es ilegal en la mayoría de los países que tienen ondas de radio reguladas (incluidos Estados Unidos, Canadá, Brasil, etc.), por lo que se debe obtener información adicional con la asociación nacional o local de ala delta o con la autoridad reguladora de radio competente.
Como aeronaves que operan en el espacio aéreo ocupado por otras aeronaves, los pilotos de ala delta también pueden utilizar el tipo de radio adecuado (es decir, el transceptor de la aeronave en la banda VHF del Servicio Aeromóvil). Por supuesto, puede estar equipado con un interruptor PTT en un dedo y altavoces dentro del casco. El uso de transceptores de aeronave está sujeto a regulaciones específicas para el uso en el aire, como restricciones de frecuencias, pero tiene varias ventajas sobre las radios FM (es decir, moduladas en frecuencia) utilizadas en otros servicios. En primer lugar, el gran alcance que tiene (sin repetidores) debido a su modulación de amplitud (es decir, AM). En segundo lugar, la capacidad de contactar, informar y ser informado directamente por otros pilotos de aeronaves de sus intenciones, mejorando así la prevención de colisiones y aumentando la seguridad. En tercer lugar, permite una mayor libertad con respecto a los vuelos de distancia en espacios aéreos regulados, en los que la radio de la aeronave normalmente es un requisito legal. En cuarto lugar, la frecuencia de emergencia universal monitoreada por todos los demás usuarios y satélites y utilizada en caso de emergencia o emergencia inminente.
El GPS (sistema de posicionamiento global) se puede utilizar para ayudar a la navegación. En las competiciones, se utiliza para verificar que el concursante haya llegado a los puntos de control requeridos.
Los récords están sancionados por la FAI . El récord mundial de distancia recta lo ostenta Dustin B. Martin, con una distancia de 764 km (475 mi) en 2012, desde Zapata, Texas . [20]
Judy Leden (GBR) posee el récord de altitud para un ala delta lanzado desde un globo: 11.800 m (38.800 pies) en Wadi Rum, Jordania, el 25 de octubre de 1994. [21] Leden también posee el récord de ganancia de altura: 3.970 m (13.025 pies), establecido en 1992. [22]
Los récords de altitud para aladeltas lanzados desde globos:
Las competiciones comenzaron con "volar el mayor tiempo posible" y aterrizajes puntuales. Con el aumento del rendimiento, el vuelo de travesía los ha reemplazado en gran medida. Por lo general, se deben pasar de dos a cuatro puntos de referencia con un aterrizaje en un objetivo. A fines de la década de 1990, se introdujeron unidades GPS de baja potencia que reemplazaron por completo las fotografías del objetivo. Cada dos años hay un campeonato mundial. El Campeonato Mundial de Ala Delta y Femenino en 2006 fue organizado por Quest Air en Florida. Big Spring , Texas, fue sede del Campeonato Mundial de 2007. El ala delta también es una de las categorías de competencia en los Juegos Aéreos Mundiales organizados por la Fédération Aéronautique Internationale (Federación Mundial de Deportes Aéreos, FAI), que mantiene una cronología de los Campeonatos Mundiales de Ala Delta de la FAI. [28]
Otras formas de competición incluyen competiciones acrobáticas y competiciones de vuelo sin motor, en las que el objetivo es descender de una montaña lo más rápido posible mientras se pasa por varias puertas de forma similar al esquí alpino.
Para fines competitivos, existen tres clases de ala delta: [29]
Hay cuatro maniobras acrobáticas básicas en un ala delta:
Los parapentes y alas delta son planeadores que se lanzan con el pie, en cuyo caso el piloto queda suspendido ("cuelga") por debajo de la superficie de sustentación, pero los parapentes incluyen un marco rígido de aluminio, mientras que los parapentes son completamente flexibles y se parecen más a un paracaídas. [31] Los planeadores y veleros están estructurados a partir de materiales compuestos y pueden tener ruedas, hélices y motores. [32] [33]
