Sobran 62 kgf de tracción: ese exceso sube el avión a 748 ft/min. La sustentación (446 kgf) queda algo por debajo del peso.
En vuelo recto y nivelado a velocidad constante las fuerzas se anulan dos a dos: la sustentación equilibra el peso y la tracción equilibra la resistencia. Sustentación y resistencia se miden respecto al viento relativo, no respecto al horizonte ni a la cuerda.
Al subir, una parte del peso queda a lo largo de la trayectoria y frena al avión: hace falta tracción de sobra. Al bajar o planear esa parte del peso empuja. En ascenso y descenso estables la sustentación es algo menor que el peso, porque solo equilibra la parte del peso perpendicular a la trayectoria.
El perfil desvía el aire hacia abajo. Arriba el aire se acelera y la presión baja; abajo se frena y sube. Mira las columnas azules: el aire de arriba llega antes al borde de salida.
Por su curvatura y su ángulo de ataque, el perfil desvía el aire hacia abajo. Para curvar la corriente sobre el extradós hace falta menos presión arriba: el aire se acelera y la presión baja. Debajo el aire se frena algo y la presión sube. La mayor parte de la sustentación la pone la succión del extradós.
El aire de arriba no espera al de abajo: llega antes al borde de salida, así que la idea del «mismo tiempo de tránsito» es falsa. Al subir el ángulo de ataque crece la sustentación y el centro de presiones se adelanta hasta el ángulo crítico. Pasado ese ángulo el flujo se separa, la sustentación cae y el centro de presiones retrocede.
La sustentación iguala al peso: vuelo nivelado. Si cambias la velocidad o la densidad, el piloto corrige con el ángulo de ataque.
La sustentación crece con la cantidad de aire que el ala desvía y con la fuerza con que lo desvía. Por eso depende de la densidad, de la superficie y de la velocidad al cuadrado: el doble de velocidad mueve el doble de aire, el doble de rápido. El CL recoge el perfil y el ángulo de ataque.
El peso no está en la fórmula: es lo que la sustentación tiene que igualar. Para seguir nivelado, si bajan la velocidad o la densidad, o si sube el peso, el piloto aumenta el ángulo de ataque. Cada velocidad corresponde a un ángulo de ataque solo para un peso dado.
Con esta configuración el ala entra en pérdida a 66 km/h, 3 km/h menos que limpia. Los flaps curvan el perfil: más CL máx y pérdida a menos velocidad, a cambio de más resistencia.
La velocidad de pérdida es la velocidad a la que el ala, en su ángulo crítico, da justo la sustentación necesaria: Vs = √(2·W / (ρ·S·CL máx)). Lo que sube el CL máximo la baja: flaps y slats. Lo que baja el CL máximo o pide más sustentación la sube: hielo en el borde de ataque, más peso o un viraje.
Los flaps curvan el perfil: a la misma velocidad sustentan con menos ángulo de ataque, por eso el morro baja al sacarlos. A cambio suben mucho la resistencia y la fineza empeora: se planea más inclinado. Tras la toma conviene eliminar la sustentación residual para cargar las ruedas y frenar.
Pegado a la piel el aire está quieto y gana velocidad hacia fuera: eso es la capa límite. Tras la transición la capa turbulenta es más gruesa y roza más (×3,1 que si fuera toda laminar), pero aguanta pegada la zona de presión creciente.
Por la viscosidad, el aire que toca la piel se queda pegado a ella y frena a las capas de encima. Esa franja de unos milímetros es la capa límite. Empieza laminar en el borde de ataque y más atrás se vuelve turbulenta; con más velocidad o una superficie rugosa, la transición llega antes.
La capa turbulenta lleva más velocidad cerca de la piel: roza más, pero tiene más energía y aguanta pegada cuando la presión vuelve a subir hacia el borde de salida. Una capa laminar que llega a esa zona se despega antes.
Por debajo de 98 km/h manda la inducida: el ala vuela con mucho ángulo de ataque y los torbellinos crecen. Frenar aquí aumenta la resistencia.
La parásita es el aire que el avión aparta y roza al avanzar: crece con la presión dinámica, es decir, con V². Montantes, ruedas, antenas y uniones la aumentan.
La inducida nace de sustentar. Los torbellinos de punta empujan aire hacia abajo detrás del ala; esa corriente descendente inclina la sustentación hacia atrás, y esa componente hacia atrás es la resistencia inducida. A poca velocidad el ala necesita más ángulo de ataque para el mismo peso: más torbellino y más inducida.
El ala sustenta por detrás del centro de gravedad y tiende a picar. La cola empuja 20 kgf hacia abajo para equilibrar, así que el ala debe sustentar 470 kgf, más que el peso: un 9 % más de resistencia inducida.
El avión gira alrededor de su centro de gravedad. En un avión convencional el ala sustenta por detrás del CG y crea un momento de picado. El estabilizador lo compensa empujando hacia abajo, así que el ala sustenta el peso más la carga de cola.
Con el CG adelantado el brazo crece: más carga de cola, más sustentación, más resistencia y la pérdida llega a más velocidad. Con el CG atrasado la cola trabaja menos, pero el avión es menos estable y cuesta más bajar el morro para salir de una pérdida.
Por encima de su senda y toma después de su punto de toma: los torbellinos solo existen donde el precedente sustentaba y bajan desde su trayectoria. Con unos 3 kt de viento cruzado el torbellino de barlovento se queda parado sobre la pista: es el caso más traicionero.
Solo hay torbellinos mientras el avión sustenta: desde que rota hasta que toma. Son más fuertes cuanto más pesado, más lento y más limpio vuela quien los genera. Bajan por debajo de su trayectoria y, cerca del suelo, se separan hacia los lados a 2–3 kt.
La regla es no meterse por debajo de su trayectoria. Al aterrizar detrás de uno que aterriza, quédate por encima y toma después de su punto de toma. Al despegar detrás de uno que despega, rota antes de su punto de rotación y sube por encima.
| L = ½·ρ·V²·S·CL | Fórmula de la sustentación. Ni el peso ni el viento aparecen en ella. |
| ×4 | Doble de velocidad: cuatro veces la sustentación y la resistencia parásita. |
| 1,225 kg/m³ | Densidad del aire ISA a nivel del mar. |
| ≈ 25 % | Posición del centro aerodinámico en la cuerda. |
| 60° → n = 2 | Viraje nivelado a 60°: factor de carga 2 y velocidad de pérdida × 1,41. |
| 2–3 kt | Velocidad a la que los torbellinos de estela se separan sobre el suelo. |
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