Definición de aerodinámica
La aerodinámica es el área de la mecánica de fluidos que se dedica a analizar el movimiento de los gases –sobre todo del aire– y las interacciones que estos entablan con los cuerpos que se desplazan en ellos.
Interacciones entre gases y cuerpos
En este marco, la aerodinámica estudia las fuerzas que inciden sobre los elementos que se mueven en los gases. Es importante tener en cuenta que, cuando hay un cuerpo en el fluido, se registra un cambio en las velocidades y las presiones de las partículas del gas, lo que da lugar a fuerzas de resistencia y de sustentación.
La aerodinámica es esencial en el diseño de aeronaves
Los conocimientos de la aerodinámica suelen aplicarse sobre el desplazamiento de una aeronave por el aire. Como adjetivo, de hecho, aerodinámico y aerodinámica refieren al diseño apropiado para minimizar la resistencia del aire.
Sobre todo cuerpo que se mueve por el aire actúa una fuerza que es conocida como resistencia. Dicha fuerza tiene sentido opuesto respecto a la velocidad: por eso dificulta el avance del cuerpo.
Perfil aerodinámico
Cabe destacar que el perfil aerodinámico de un cuerpo se define según su forma, cuando esta le permite sacar provecho de las fuerzas que se originan por los cambios de presiones y de velocidades del aire. Un avión, por ejemplo, debe contar con un perfil aerodinámico adecuado para volar.
Otro nombre por el que se conoce este concepto perteneciente a la aeronáutica es perfil alar, aunque entre sus profesionales también es común hablar simplemente de perfil. El perfil aerodinámico es uno de los puntos más relevantes a la hora de diseñar superficies tales como las alas, los álabes (paletas curvas de una máquina de fluido rotodinámica, como ser un compresor o una turbina) o las palas de rotores o hélices como las que encontramos en estabilizadores y helicópteros.
De acuerdo con el objetivo que tengan los diseñadores, el perfil puede variar en su grosor, en su curvatura, en su grado de simetría y también puede tener diferentes valores desde el principio hasta el final del ala. Es necesario resaltar que no sólo las aeronaves tienen un perfil aerodinámico, sino que este concepto se puede aplicar a muchos cuerpos que tengan una forma capaz de:
* oponer un cierto grado de resistencia mientras se encuentra en movimiento avanzando por un fluido. Este punto repercute directamente en la dificultad que tenga para moverse por dicho medio;
* producir fuerzas dinámicas de intensidad variable sobre sí mismo que se combinen con su propio avance por el fluido en el que se halla.
Túnel aerodinámico
Un túnel aerodinámico, por otra parte, es aquel que se utiliza para someter un cuerpo a la influencia de corrientes de aire controladas. Por lo general se emplean modelos a escala con el objetivo de conocer el comportamiento aerodinámico del objeto.
Así como el concepto anterior, éste también se conoce por otro nombre: túnel de viento. Se trata de un recurso de investigación que resulta muy útil para estudiar cómo afecta el aire los objetos alrededor de los cuales se mueve. Esto se lleva a cabo en el contexto de experimentos de simulación, de manera que se puedan realizar todos los ajustes necesarios antes de pasar a la práctica en el mundo real.
Las aves: fuente de inspiración para la aerodinámica
Lo normal es que el objeto se mantenga quieto en el túnel aerodinámico mientras se genera la corriente de gas o aire a su alrededor. Su aplicación más común incluye naves espaciales, aviones, automóviles, misiles, puentes y edificios.
Los primeros experimentos relacionados datan de principios del siglo XVIII, cuando el ingeniero británico Benjamin Robins inventó un dispositivo que permitía probar la resistencia en el ámbito de la aviación. Otros nombres fundamentales en la evolución del túnel aerodinámico a lo largo de la historia son George Cayley, Francis Herbert Wenham y Konstantín Tsiolkovsky.