¿Alguien sabe por qué vuelan los aviones?

Pregunta tonta

Voy a hacer una pregunta tonta, que la mayoría de las personas, sin embargo, no podrá responder. Al mismo tiempo, casi todos los que lean este artículo, me dirán que con seguridad los científicos y los ingenieros me podrán contestar esa cuestión. ¿Por qué vuelan los aviones? La respuesta es el silencio, desde mi auditorio pequeño hasta los célebres ingenieros de la NASA.

Antes de comenzar, quiero aclarar que este artículo está basado en el artículo Lift on a wing de Miles Mathis, aunque no comparto su solución al problema y por eso no la incluyo. Simplemente expongo el problema, en líneas similares a las que él utiliza, y el artículo de Scientific American.

En esta página de Artículos ustedes encontrarán dos, los más antiguos, que tratan sobre la ignorancia ilustrada de la ciencia actual. En ellos presenté unos pocos ejemplos de fenómenos cotidianos que, con toda su soberbia, aún los expertos no pueden explicar. No solo eso, no tiene la más mínima idea de cómo se producen o por qué.

En este caso, la pregunta ¿por qué vuelan los aviones? Es el ejemplo más estruendoso de aquellas cosas que, tal cual mostramos en el artículo primero de la serie, el gran público cree que alguien puede responder. Y no es cierto. Es un ejemplo fascinante porque está en la base de una industria que mueve cientos de millones de dólares al año. Es uno de los conglomerados más poderosos del planeta, ¿y nadie sabe por qué funciona? 

Lamento tener que responder con un “sí” gigante. Pero el asombro no termina allí. ¿Qué cosas tiene una industria que la hacen tan valiosa? No solo existe un complejo industrial muy potente, que produce miles de desarrollos técnicos por año. Hay, también, una legión de ingenieros y matemáticos que generan nuevos cálculos para la industria de la aviación. Cada cierto tiempo se producen avances en el conocimiento de las matemáticas que permiten predecir el comportamiento de las aeronaves. Y además existen expertos en software que comandan potentes computadores donde se simulan aviones volando en cientos de condiciones distintas, con procesadores que cuestan millones. Pero a todo esto hay que agregarle los túneles de viento sofisticados y caros, cuya hora de marcha cuesta miles de dólares, para simular lo que sea que provoque el vuelo. Con toda esta cantidad de recursos, nadie puede contestar la pregunta ¿por qué vuelan los aviones?

Antes de continuar debo mencionar un hecho que convencerá a los escépticos que mientras leen están pensando “este tipo está loco, esto no puede ser, exagera el punto”. Me refiero al artículo publicado en Scientific American en febrero de 2020 titulado Nadie puede explicar por qué los aviones se quedan en el aire firmado por Ed Regis. Les dejo el link al final de este artículo.

La revista Scientific American es una de las más conocidas a nivel mundial por su calidad de divulgación científica. Por lo tanto, no se puede pensar que el editor se haya emborrachado. Si un medio de difusión como este publica semejante título, es evidente que el tema lo merece. Y no estamos hablando de una edición de 1930 cuando empezaba la aviación (la revista fue fundada en 1845 y es la más antigua de EE. UU.), sino en un artículo publicado en el número de febrero 2020.

Para mí, que vengo trabajando en la búsqueda de aquellas preguntas que la ciencia no sabe responder, la aparición de ese artículo es una confirmación de lo acertado que estoy en lo que hago. El tema lo conocía gracias a algunos pocos científicos que lo tratan, pero que no están entre los reconocidos por la ciencia oficial.

Miénteme que me gusta

Entrando en el tema específico, la explicación del vuelo de un avión estuvo basada siempre en el muy conocido principio de Bernoulli. Quiero aclarar que el famoso principio de Bernoulli fue publicado por este señor en el año 1738. Es decir, toda la gran industria de la aviación, que mencionamos más arriba, no ha producido ningún avance en su formulación teórica desde hace 280 años.

Para intentar una explicación simple, el principio de Bernoulli establece que un fluido (aire), disminuye su presión cuando aumenta su velocidad, y viceversa. Como el ala de los aviones posee un perfil por lo general redondeado en su parte superior, el aire tiene que aumentar su velocidad al pasar por arriba para alcanzar al aire que va por debajo, y por lo tanto disminuye su presión. Esto hace que la presión en la parte superior del ala sea menor que en la inferior, y da por resultado un empuje neto hacia arriba. Todo clarísimo.

Esquema del perfil (corte) de un ala típica.

Esa es la explicación oficial del fenómeno. Veremos que está equivocada varias veces. En primer lugar, se nos dice que, por este principio, el ala de los aviones tiene su parte superior redondeada, aumentando el camino que debe recorrer el aire por encima de ella comparado con el fluido que va por debajo de ellas. Primer error: un avión con ala plana, como los primeros de los hermanos Wright, vuela igual. Tiene sustentación. Por otra parte, hemos visto muchos casos en los cuales los aviones vuelan con la panza hacia arriba. Si fuera cierto el razonamiento, esto sería imposible.

En ese momento, la ciencia oficial saca de la galera el conejo del “ángulo de ataque”. Se le llama así al ángulo que forma el ala con la horizontal. Se nos dice que el ángulo de ataque es el que hace que el recorrido del aire por encima sea más largo que por debajo. Esto también es erróneo por el mismo motivo por el cual hemos visto volar aviones panza arriba. Si fuera cierto, al girarse, el avión caería como una piedra. Por otra parte, cuando el avión está descendiendo, a veces lo hace con la nariz hacia arriba y a veces con la nariz hacia abajo. Cuando la nariz está hacia abajo, el ángulo de ataque es negativo. Con este razonamiento, con un ángulo negativo, el avión caería pesadamente, y eso no sucede.

Entonces la teoría de la ciencia oficial saca otro conejo más de la galera. Nos dice que el ángulo de ataque presiona sobre el aire, a medida que el avión avanza. Y que esto produce, por la ley de Newton de Acción y Reacción, una fuerza opuesta que tiende a mover el ala hacia arriba provocando la sustentación. Esto también es erróneo porque, justo la ley de Newton de Acción y Reacción dice que ambas fuerzas son numéricamente iguales. O sea, la fuerza de reacción es igual a la de la acción, por lo tanto, no habría fuerza neta que lleve el ala hacia arriba.

Como se puede ver, todos los argumentos se caen por su propio peso, a diferencia de los aviones. No entramos ni siquiera a discutir el tema de la velocidad del aire, dado que nadie ha demostrado que las láminas de aire encima y debajo tengan distintas velocidades porque deben estar sincronizadas al final del ala. No hay motivo para ello, ni nada que lo asegure. Antes se justificaba de este modo, por la sincronización del aire superior con el inferior. Por otra parte, algunos han aparecido con la explicación del efecto Coanda. Este dice que el aire que pasa detrás del ala se adhiere a la superficie de la misma. Si bien es un efecto que existe, es un fenómeno que se produce a causa del vuelo, no que lo provoca.  

En fin, siguen saliendo conejos de la galera que no aportan nada y solo intentan distraer la atención para evitar decir “no sabemos”.

Conclusión

No es el principio de Bernoulli, no es el ángulo de ataque, y no es la tercera ley de Newton. No es el efecto Coanda. Es otro fenómeno, que no conocemos. Y la ciencia oficial no sabe qué es lo que hace volar a los aviones. Por otra parte, no sé ustedes, pero a mí siempre me produce sospecha cuando me dicen que hay más de una causa para un efecto. Indica que el que lo dice está desorientado. Puede que, marginalmente, algunos de los efectos descriptos más arriba contribuyan a la sustentación de un avión. Pero debe haber una explicación principal, una causa manifiesta, un por qué responsable del ochenta o noventa por ciento del fenómeno. Uno solo, no muchos.

Vamos, al fin y al cabo, cada día miles de personas confían sus vidas y las de sus familiares a una máquina de cientos de toneladas que vuela con gracia a diez mil metros de altura, entre tormentas, vientos cruzados, lluvia, rayos y centellas, como si nada. Y los científicos que manejan millones de dólares en presupuestos para diseñar, fabricar y mantener esas máquinas, nos dicen tonterías que no tienen sentido.

Finalmente digamos que Scientific American está en lo correcto. Nadie sabe con seguridad por qué vuelan los aviones. Debemos decir que la revista termina imaginando una combinación de varios efectos mencionados aquí, que por su magnitud no podrían ni levantar un avión de papel. Y da varios nombres de científicos como los indicados para guiarnos en esta materia, de la que no sabemos nada. Gran insolencia.


Para los que quieran comprobar lo que digo, pueden leer en el sitio oficial de la revista el artículo de Scientific American llamado Nadie puede explicar por qué los aviones están en el aire y convencerse.


Para los que quieran ver la explicación oficial del fenómeno, les dejo la parte pertinente del libro de DOUGLAS C. GIANCOLI Física para Ciencias e Ingeniería, PEARSON EDUCACIÓN, México, 2008, Cuarta Edición, Volumen I, página 356. En él pueden comprobar cómo se apilan explicaciones inútiles que no convencen a nadie.

(…) Alas de aviones y sustentación dinámica

Los aviones experimentan una fuerza de “sustentación” sobre sus alas, que los mantiene en el aire, si se mueven con una rapidez suficiente en relación con este último y las alas se inclinan hacia arriba en un ángulo pequeño (el “ángulo de ataque”), como en la figura 13-28, donde las líneas de flujo del aire se muestran precipitándose sobre el ala. (Estamos en el marco de referencia del ala, como si estuviéramos sentados sobre ella).

Tanto la inclinación hacia arriba como la superficie superior redondeada del ala hacen que las líneas de flujo se vean forzadas hacia arriba y se apiñen sobre el ala. El área para el flujo de aire entre dos líneas de flujo cualesquiera se reduce conforme éstas se juntan. Así que de acuerdo con la ecuación de continuidad (A1v1 ‘ A2v2), la rapidez del aire aumenta por encima del ala, donde las líneas de flujo se constriñen. (…) Como la rapidez del aire es mayor sobre el ala que debajo de ella, la presión por encima del ala es menor que la presión debajo de ésta (principio de Bernoulli). Por lo tanto, existe una fuerza neta ascendente en el ala llamada sustentación dinámica.

Los experimentos demuestran que la rapidez del aire por encima del ala puede incluso duplicar la rapidez del aire debajo de ella. (La fricción entre el aire y el ala ejerce una fuerza de arrastre, hacia la parte posterior, la cual debe ser superada por los motores del avión). Un ala plana, o con una sección transversal simétrica, experimentará sustentación siempre que la parte frontal del ala esté inclinada hacia arriba (ángulo de ataque). El ala que se ilustra en la figura 13-28 puede experimentar sustentación incluso si el ángulo de ataque es cero, porque la superficie superior redondeada desvía el aire hacia arriba, haciendo que las líneas de flujo se junten.

Los aviones pueden volar de cabeza, experimentando sustentación, si el ángulo de ataque es suficiente para desviar las líneas de flujo hacia arriba y juntarlas. * La imagen considera líneas de flujo; sin embargo, si el ángulo de ataque es mayor de 15°, se registra turbulencia, produciendo mayor arrastre y menor sustentación, lo que podría causar que las alas “se frenen” y el avión se caiga. Desde otro punto de vista, la inclinación hacia arriba de un ala significa que el aire que se mueve horizontalmente enfrente de ésta se desvía hacia abajo; el cambio en la cantidad de movimiento de las moléculas de aire que rebotan da por resultado una fuerza ascendente sobre el ala (tercera ley de Newton). (…)

*Nota del blog: Es curioso que un autor diga una cosa y dos renglones después diga la opuesta. La frase sobre un avión volando de cabeza (entiendo que significa vuelo invertido) se contradice con lo que dice antes acerca del recorrido del aire por encima y por debajo del ala. Si tiene sustentación en vuelo normal por la forma del ala, en vuelo invertido se estrellaría rápidamente contra el suelo.


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