El ala delta es un deporte aéreo o 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 marco compuesto cubierto con tela para velas sintética [1] para formar un ala . Por lo general, el piloto está en un arnés suspendido de la estructura del avión y controla la aeronave cambiando el peso del cuerpo en oposición a un marco de control.
Los primeros alas delta tenían una baja relación de sustentación y resistencia , por lo que los pilotos estaban restringidos a deslizarse por pequeñas colinas. En la década de 1980, esta proporción mejoró significativamente y desde entonces los pilotos han podido volar durante horas, ganar miles de pies de altitud en corrientes térmicas ascendentes, realizar acrobacias aéreas y deslizarse a campo traviesa durante cientos de kilómetros. La Federación Aeronáutica Internacional y las organizaciones nacionales que rigen el espacio aéreo controlan algunos aspectos regulatorios del ala delta. Es muy recomendable obtener los beneficios de seguridad de recibir instrucción y, de hecho, es 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 fue que los primeros pioneros del vuelo no entendían suficientemente los principios subyacentes que hacían funcionar el ala 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 Estados Unidos por John Joseph Montgomery . Otto Lilienthal construyó planeadores controlables en la década de 1890, con los que podía elevarse . Su trabajo rigurosamente documentado influyó en los diseñadores posteriores, convirtiendo a Lilienthal en uno de los pioneros de la aviación más influyentes . Su avión estaba controlado por cambio de peso y es similar a un ala delta moderno.
El ala delta vio un ala delta rígida y flexible 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, se hizo evidente en la actividad de un club de vuelo sin motor. [4] El ala delta biplano fue ampliamente publicitado en revistas públicas con planes de construcción; [5] Estos ala delta biplano se construyeron y volaron en varias naciones desde que se demostraron Octave Chanute y sus alas delta biplano de cola. En abril de 1909, un artículo instructivo de Carl S. Bates resultó ser un artículo fundamental sobre ala delta que aparentemente afectó a los constructores incluso de los tiempos contemporáneos. Muchos constructores fabricarían su primer ala delta siguiendo el plan de su artículo. [6] Volmer Jensen con un ala delta biplano en 1940 llamado VJ-11 permitió el control seguro en 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 usos de rigidez y deslizamiento; el ala flexible o ala Rogallo , que en 1957 la agencia espacial estadounidense NASA comenzó a probar en diversas configuraciones flexibles y semirrígidas con el fin de utilizarla como sistema de recuperación de las cápsulas espaciales Gemini . Los diversos formatos de refuerzo y la simplicidad de diseño y facilidad de construcción del ala, junto con su capacidad de vuelo lento y sus características de aterrizaje suave, no pasaron desapercibidas para los entusiastas del ala delta. En 1960-1962, Barry Hill Palmer adaptó el concepto de ala flexible para fabricar alas delta despegadas con cuatro disposiciones de control diferentes. [9] En 1963, Mike Burns adaptó el ala flexible para construir un ala delta 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 de los alas delta.
La tela para velas de ala delta normalmente está hecha de fibra tejida o laminada, como dacrón o mylar , respectivamente.
La lona tejida de poliéster es un tejido muy apretado de fibras de poliéster de pequeño diámetro que se ha estabilizado mediante la impregnación por prensado 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 ligereza y durabilidad en una vela, con las mejores cualidades generales de manejo.
Los materiales de vela laminados que utilizan película de poliéster logran un rendimiento superior al utilizar un material de menor elasticidad que mantiene mejor la forma de la vela, pero que aún es relativamente liviano. Las desventajas de los tejidos de película de poliéster son que la elasticidad reducida bajo carga generalmente da como resultado un manejo más rígido y menos sensible, y los tejidos laminados de poliéster generalmente no son tan duraderos como los tejidos.
En la mayoría de los alas delta, el piloto está instalado en un arnés suspendido de la estructura del avión y ejerce el control cambiando el peso del cuerpo en oposición a un marco de control estacionario, también conocido como marco de control triangular o marco en A. El marco de control normalmente consta de 2 "tubos inferiores" y una barra de control/barra base/tubo base. Cualquier 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 marco de control/la quilla del planeador. . Esto crea la forma de un triángulo o "marco en A". En muchas de estas configuraciones se pueden suspender ruedas adicionales u otros equipos de la barra inferior o de los extremos de la varilla.
Las imágenes que muestran un marco de control triangular en el ala delta de 1892 de Otto Lilienthal muestran que la tecnología de tales marcos ha existido desde el diseño inicial de los planeadores, pero no la mencionó en sus patentes. En los diseños de Octave Chanute también se mostró un marco de control para el cambio de peso corporal . Fue una parte importante del diseño ahora común de alas delta por George A. Spratt de 1929. [11] La estructura en A más simple atirantada se demostró en un club de vuelo sin motor de Breslau, reunión de ala delta en un pie de ala con sables. -ala delta lanzable en el año 1908 por W. Simon; El historiador del ala delta Stephan Nitsch también ha recopilado ejemplos del marco de control en U utilizado en la primera década del siglo XX; la U es una variante del marco en A.
Debido al pobre historial de seguridad de los primeros pioneros del ala delta, el deporte tradicionalmente se ha considerado inseguro. Los avances en la formación de pilotos y la construcción de planeadores han dado lugar a un historial de seguridad mucho mejor. Las alas delta modernas son muy resistentes cuando se construyen según la Asociación de fabricantes de alas delta, BHPA , Deutscher Hängegleiterverband u otros estándares certificados que utilizan materiales modernos. Aunque son livianos, pueden dañarse fácilmente, ya sea por un mal uso o por un funcionamiento continuo en condiciones climáticas y de viento inseguras. Todos los planeadores modernos tienen incorporados mecanismos de recuperación en picada, como líneas de grátil en los planeadores con poste de rey o "sprogs" en los planeadores sin techo.
Los pilotos vuelan con arneses que sostienen sus cuerpos. Existen varios tipos diferentes de arneses. Los arneses Pod se colocan como una chaqueta y la parte de la pierna queda detrás del piloto durante el lanzamiento. Una vez en el aire, los pies se meten en la parte inferior del arnés. Se cierran en el aire con una cuerda y se abren antes de aterrizar con una cuerda separada. Se desliza un arnés capullo sobre la cabeza y se coloca delante de las piernas durante el lanzamiento. Después del despegue, se meten los pies y se deja la espalda abierta. También se coloca un arnés para colgar las rodillas sobre la cabeza, pero la parte de las rodillas se envuelve alrededor de las rodillas antes del lanzamiento y simplemente levanta la pierna del piloto automáticamente después del lanzamiento. Un arnés en posición supina o supina es un arnés sentado. Las correas de los hombros se colocan antes del lanzamiento y, después del despegue, el piloto se desliza hacia atrás en el asiento y vuela sentado.
Los pilotos llevan un paracaídas encerrado en el arnés. En caso de problemas graves, el paracaídas se despliega manualmente (ya sea con la mano o con asistencia balística ) y lleva al piloto y al planeador a la tierra. Los pilotos también usan cascos y generalmente llevan otros elementos de seguridad como cuchillos (para cortar las bridas de su paracaídas después del impacto o cortar las líneas y correas de sus arneses en caso de un aterrizaje en un árbol o en el agua), cuerdas ligeras (para bajar de los árboles para transportar herramientas o cuerdas para escalar), radios (para comunicarse con otros pilotos o personal de tierra) y equipo de primeros auxilios.
La tasa de accidentes relacionados con el vuelo en ala delta se ha reducido drásticamente gracias a la formación de los pilotos. Los primeros pilotos de ala delta aprendieron su deporte mediante prueba y error y, en ocasiones, los planeadores se construían en casa. Se han desarrollado programas de entrenamiento para el piloto actual con énfasis en el vuelo dentro de límites seguros, así como la disciplina de dejar de volar cuando las condiciones climáticas son desfavorables, por ejemplo: exceso de viento o riesgo de succión de nubes .
En el Reino Unido, un estudio de 2011 informó que hay una muerte por cada 116.000 vuelos, un riesgo comparable a la muerte súbita cardíaca por correr una maratón o jugar tenis. [12] Una estimación de la tasa de mortalidad mundial es 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 del piloto internacional, reconocida internacionalmente, emitida por la FAI .
Las técnicas de lanzamiento incluyen el lanzamiento desde una colina/acantilado/montaña/duna de arena/cualquier terreno elevado a pie, lanzamiento con remolque desde un sistema de remolque terrestre, remolque aéreo (detrás de un avión motorizado), arneses motorizados y ser remolcado por 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 provocarán que la cuerda se enrolle adicionalmente en lugar de una tensión directa en la línea de remolque. También se han utilizado con éxito otras técnicas de lanzamiento más exóticas, como el lanzamiento de globos aerostáticos desde muy gran altura. Cuando las condiciones climáticas no son adecuadas para sostener un vuelo elevado, esto resulta en un vuelo de arriba a abajo y se lo conoce como "carrera en trineo". Además de las configuraciones de lanzamiento típicas, un ala delta puede construirse de esta manera para modos de lanzamiento alternativos además del lanzamiento con el pie; Una vía práctica para esto es para las personas que físicamente no pueden lanzarse 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 medidor 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, oficiado, comenzaron la competencia de ala delta Flatlands en Parkes, Nueva Gales del Sur. La competencia creció rápidamente, de 16 pilotos el primer año a albergar un Campeonato Mundial con 160 pilotos remolcados desde varios potreros de trigo en el oeste de Nueva Gales del Sur. En 1986, Denis y 'Redtruck' llevaron a un grupo de pilotos internacionales a Alice Springs para aprovechar las enormes térmicas. Con el nuevo sistema se establecieron muchos récords mundiales. Con el creciente uso del sistema se fueron incorporando 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 aumenten más rápido que la velocidad de caída del planeador. Seleccionar las fuentes de las corrientes de aire ascendentes es la habilidad que hay que dominar si el piloto quiere lograr volar largas distancias, lo que se conoce como cross-country (XC). Las masas de aire ascendentes se derivan de las siguientes fuentes: [16]
Con cada generación de materiales y con las mejoras en la aerodinámica, el rendimiento de las alas delta ha aumentado. Una medida del rendimiento es la relación de planeo . Por ejemplo, una proporción de 12:1 significa que en aire tranquilo un planeador puede avanzar 12 metros hacia adelante y solo perder 1 metro de altitud.
Algunas cifras de desempeño a 2006:
Dado que las alas delta se utilizan con mayor frecuencia para vuelos recreativos, se da prioridad al comportamiento suave, especialmente en la pérdida y a la estabilidad natural del cabeceo . 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 fuselaje extendido y empenaje para mantener la estabilidad, los alas delta dependen de la estabilidad natural de sus alas flexibles para volver al equilibrio en guiñada y cabeceo. La estabilidad del balanceo generalmente se establece en un nivel casi neutral. En aire en calma, un ala diseñada adecuadamente mantendrá un vuelo equilibrado y recortado con poca intervención del piloto. El piloto del ala flexible está suspendido debajo del ala mediante una correa unida a su arnés. El piloto se encuentra boca abajo (a veces en decúbito supino ) dentro de un gran marco de control metálico triangular. El vuelo controlado se logra cuando el piloto empuja y tira de este marco de control, desplazando 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 resorte. Esto proporciona una experiencia de vuelo más suave que un ala delta de alas rígidas de tamaño similar.
Para maximizar la comprensión del piloto sobre cómo vuela el ala delta, la mayoría de los pilotos llevan instrumentos de vuelo . El más básico es un variómetro y un altímetro, a menudo combinados. Algunos pilotos más avanzados también llevan indicadores de velocidad aérea y radios. Cuando vuelan en competición o a campo traviesa , los pilotos suelen llevar también mapas y/o unidades de GPS . Los alas delta no tienen paneles de instrumentos como tales, por lo que todos los instrumentos están montados en el marco de control del planeador o, ocasionalmente, atados al antebrazo del piloto.
Los pilotos de planeadores son capaces de sentir las fuerzas de aceleración cuando chocan por primera vez con una 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 tasa de ascenso o caída con señales de audio (bips) y/o una pantalla visual. Estas unidades son generalmente electrónicas, varían en sofisticación y, a menudo, incluyen un altímetro y un indicador de velocidad aérea. Las unidades más avanzadas suelen incorporar un barógrafo para registrar datos de vuelo y/o un GPS incorporado. El objetivo principal de un variómetro es ayudar al piloto a encontrar y permanecer en el "núcleo" de una térmica para maximizar la ganancia de altura y, a la inversa, indicar cuándo está en aire descendente y necesita encontrar aire ascendente. 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 navegar un piloto entre térmicas, dada la elevación promedio que el piloto espera en el siguiente ascenso térmico y la cantidad de elevación o descenso que encuentra en el modo crucero. [19] Algunos variómetros electrónicos realizan los cálculos automáticamente, teniendo en cuenta factores como el rendimiento teórico del planeador (relación de planeo), la altitud, el peso del gancho y la dirección del viento.
A veces, los pilotos utilizan radios bidireccionales con fines de entrenamiento, para comunicarse con otros pilotos en el aire y con su tripulación de tierra cuando viajan en vuelos de travesía.
Un tipo de radio utilizado son los transceptores portátiles PTT ( pulsar para hablar ) , que funcionan en VHF FM. Por lo general, se usa un micrófono en la cabeza o se incorpora al casco, y el interruptor PTT se fija en el exterior del casco o se sujeta 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 radio competente. autoridad reguladora.
Como aeronaves que operan en el espacio aéreo ocupado por otras aeronaves, los pilotos de ala delta también pueden utilizar el tipo apropiado de radio (es decir, el transceptor de la aeronave en la banda VHF del servicio Aero Mobile). Por supuesto, se puede equipar con un interruptor PTT en un dedo y altavoces dentro del casco. El uso de transceptores de aeronaves 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, de frecuencia modulada) utilizadas en otros servicios. Primero está el gran alcance que tiene (sin repetidores) debido a su modulación de amplitud (es decir, AM). En segundo lugar está la capacidad de contactar, informar y ser informados directamente por otros pilotos de aeronaves sobre sus intenciones, mejorando así la prevención de colisiones y aumentando la seguridad. En tercer lugar, permitir una mayor libertad en los vuelos a distancia en espacios aéreos regulados, en los que la radio de la aeronave suele ser un requisito legal. En cuarto lugar está la frecuencia de emergencia universal monitoreada por todos los demás usuarios y satélites y utilizada en caso de emergencia o emergencia inminente.
Se puede utilizar GPS (sistema de posicionamiento global) para ayudar en la navegación. Para las competiciones, se utiliza para verificar que el concursante alcanzó los puntos de control requeridos.
Los récords son sancionados por la FAI . El récord mundial de distancia recta lo ostenta Dustin B. Martin, con una distancia de 764 km (475 millas) en 2012, originario de Zapata, Texas . [20]
Judy Leden (GBR) ostenta 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 ostenta el récord de ganancia de altura: 3.970 m (13.025 pies). ), ambientada en 1992. [22]
Los récords de altitud para alas delta lanzadas desde globos:
Las competiciones comenzaron con "volar el mayor tiempo posible" y aterrizajes puntuales. Con el aumento del rendimiento, los vuelos de fondo los han reemplazado en gran medida. Normalmente hay que pasar de dos a cuatro puntos de referencia para aterrizar en una meta. A finales 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 Rígido y Femenino de 2006 fue organizado por Quest Air en Florida. Big Spring , Texas fue sede del Campeonato Mundial de 2007. El ala delta es también una de las categorías de competición de 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 FAI. [28]
Otras formas de competición incluyen competiciones de acrobacia aérea y competiciones de speedgliding, en las que el objetivo es descender de una montaña lo más rápido posible pasando por varias puertas de forma similar al esquí alpino.
A efectos competitivos, existen tres clases de ala delta: [29]
Hay cuatro maniobras acrobáticas básicas en un ala delta:
Puede haber confusión entre planeadores, alas delta y parapentes . Los parapentes y las alas delta son aviones tipo planeador que se lanzan con el pie y en ambos casos el piloto está suspendido ("cuelga") debajo de la superficie de sustentación, pero "ala delta" es el término predeterminado para aquellos en los que la estructura del avión contiene estructuras rígidas. La estructura principal de los parapentes es flexible y consiste principalmente en material tejido. [ cita necesaria ]
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