El vuelo sin motor es la capacidad de permanecer en el aire durante un período de tiempo sin utilizar ninguna fuente de energía. Existen varios tipos de vuelo sin motor. Algunos han sido explotados por la naturaleza, otros por la humanidad y algunos por ambos.
Las aeronaves sin motor son vehículos aéreos que pueden volar sin ningún mecanismo de propulsión.
La capacidad de volar distancias cortas o largas sin motor ha evolucionado muchas veces en la naturaleza. Muchas criaturas capaces de volar de forma sostenida con alas propulsadas también planean sin propulsión durante gran parte del tiempo que están en el aire.
Pennycuick [1] divide el vuelo animal en tres tipos: paracaidismo, planeo y vuelo con motor. Sin embargo, observa que estos no tienen límites claros. Por ejemplo, en un momento considera que los paracaídas no tienen motor y son una forma primitiva de vuelo a vela, mientras que considera que el vuelo a vela en sí mismo se impulsa mediante el movimiento del aire (viento). Otros métodos, como el vuelo más ligero que el aire, son utilizados únicamente por el hombre.
En este artículo se hacen las siguientes distinciones entre tipos o métodos de vuelo sin motor, en función de sus características:
Estos se resumen en la tabla:
Algunos ejemplos de uso se muestran en la siguiente tabla:
El vuelo más ligero que el aire es algo que solo utilizan los seres humanos. Un aparato sin motor, más ligero que el aire, se llama globo.
Un globo es una bolsa llena de un gas con una densidad menor que la del aire circundante para proporcionar flotabilidad . El gas puede ser aire caliente, hidrógeno , helio o, en el pasado, gas de hulla . El uso de gases flotantes es desconocido en el mundo natural.
Un globo puede estar atado como una cometa o dejarse llevar por el viento en vuelo libre. El piloto puede controlar la altitud de un globo que vuela libremente, ya sea calentando el gas o liberando el peso del lastre. La dirección del viento suele cambiar con la altitud, por lo que esto puede proporcionar cierto grado de control direccional.
Un objeto en caída libre sin ninguna adaptación al vuelo sólo puede sostenerse gracias al viento si es muy ligero y cae más lentamente que el viento. Un objeto suficientemente ligero puede aprovechar las corrientes ascendentes y arrastrarse con el viento durante largos periodos de tiempo.
Muchas esporas de moho y bacterias , incluso bacterias vivas, son lo suficientemente pequeñas como para desplazarse a grandes distancias y alturas con el viento.
Algunas plantas también utilizan el viento para dispersar sus semillas de esta manera. Las semillas de las orquídeas son muy pequeñas y tienen la apariencia de polvo.
El paracaidismo consiste básicamente en caer o flotar, pero con una superficie de frenado aerodinámica. La elevada relación entre la superficie y el peso reduce la velocidad de descenso del paracaídas , lo que le permite permanecer en el aire durante períodos más prolongados. La superficie aerodinámica también puede permitir una pequeña cantidad de movimiento hacia adelante, pero un paracaídas siempre cae más rápido de lo que puede desplazarse hacia adelante. El flujo de aire alrededor de un paracaídas suele ser turbulento.
Las pequeñas criaturas y semillas que han desarrollado paracaídas pueden ser arrastradas por el viento a grandes distancias. Entre las plantas, las semillas de diente de león , algodoncillo y álamo tienen pelos que actúan como paracaídas. Algunas arañas lanzan paracaídas de hilo. Aunque la mayoría de las veces lo hacen las crías de araña, se han observado adultos que pesan más de 100 mg y tienen un tamaño corporal de hasta 14 mm lanzando paracaídas de un metro de diámetro en una fuerte corriente ascendente.
Los animales más grandes y las semillas también utilizan el paracaidismo para viajar distancias más cortas. Las semillas de arce , pino y sicómoro tienen una o dos alas que actúan como paracaídas para ayudar en la dispersión de las semillas . Las ranas voladoras utilizan sus patas palmeadas como paracaídas.
El vuelo planeado requiere un lanzamiento inicial que le dé al objeto suficiente energía para volar.
Los principios de sustentación aerodinámica son comunes tanto a la naturaleza como a las aeronaves artificiales. A medida que el aeronauta cae, las alas extendidas se inclinan hacia el aire que se aproxima para crear un flujo de aire rápido hacia adelante sobre el ala. Este flujo genera sustentación aerodinámica que reduce la velocidad de descenso. El resultado es un vuelo planeado en lugar de un simple descenso como un paracaídas .
Si el aire asciende más rápido que el objeto que desciende, será transportado hacia arriba. De esta manera, un objeto que planea puede obtener energía potencial adicional de fuentes como las corrientes térmicas y la sustentación de las crestas.
Los planeadores incluyen planeadores , ala delta y parapentes . Deben obtener su energía inicial de movimiento a partir de un proceso de lanzamiento. El lanzamiento puede realizarse tirando de la aeronave hacia el aire con un cable de remolque, con un cabrestante o vehículo terrestre, o con un avión "remolcador" motorizado. Para las aeronaves que se lanzan con los pies, también existe la opción de simplemente saltar desde un lugar alto. Una vez que se suelta el planeador, vuela libremente.
Las criaturas capaces de lanzarse al aire y planear distancias cortas incluyen:
Se pueden realizar vuelos sin motor de mayor duración y distancia si se utiliza el aire ascendente para obtener energía. Esto puede reducir aún más la velocidad de descenso o incluso aumentar la altura, lo que se conoce como vuelo a vela .
El vuelo es cuando el objeto o animal obtiene energía adicional del aire ascendente sin ejercer ningún poder para permanecer en el aire. Un ejemplo es el albatros , que es una gran ave marina conocida por su capacidad de mantenerse en el aire planeando sobre las olas durante días seguidos. Muchas otras aves, como las aves rapaces y las cigüeñas, también planean deliberadamente para extender su tiempo en el aire. Los insectos a menudo quedan atrapados por el aire ascendente y, por lo tanto, pueden dispersarse por él.
Muchos tipos de planeadores están diseñados para aprovechar el aire ascendente y, por lo tanto, también pueden planear.
Un flujo de aire sobre un objeto atado puede permitirle ganar altura hasta un máximo determinado en parte por la longitud de la cuerda y luego permitirle mantener la altura mientras haya suficiente flujo de aire. Un objeto volador atado de este tipo se llama cometa.
Si hay viento, la cuerda puede estar unida a un punto fijo. El movimiento de un objeto, como una lancha motora, también puede utilizarse para crear una corriente de aire o para aumentar el viento. El objeto móvil puede ser incluso otra cometa. [2]
Las cometas tripuladas se han utilizado para diversos propósitos.
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