Aviación
Diseño, desarrollo, producción, operación y utilización de aeronaves.

Un Boeing 747 en 1978 operado por Pan Am
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La aviación incluye las actividades relacionadas con el vuelo mecánico y la industria aeronáutica . Las aeronaves incluyen los tipos de ala fija y de ala giratoria , alas transformables, cuerpos sustentadores sin alas, así como naves más ligeras que el aire, como globos aerostáticos y dirigibles .

La aviación comenzó en el siglo XVIII con el desarrollo del globo aerostático , un aparato capaz de desplazarse por la atmósfera gracias a su flotabilidad . Algunos de los avances más significativos en la tecnología de la aviación llegaron con el vuelo planeado controlado de Otto Lilienthal en 1896; luego, un gran paso en importancia llegó con la construcción del primer avión a motor por parte de los hermanos Wright a principios del siglo XX. Desde entonces, la aviación ha sufrido una revolución tecnológica con la introducción del avión a reacción , que permitió una importante forma de transporte en todo el mundo.

Etimología

La palabra aviación fue acuñada por el escritor y ex oficial naval francés Gabriel La Landelle en 1863. [1] Originalmente derivó el término del verbo avier (un neologismo fallido para "volar"), derivado a su vez de la palabra latina avis ("pájaro") y el sufijo -ación . [2]

Historia

Primeros comienzos

Existen leyendas tempranas de vuelos humanos, como las historias de Ícaro en el mito griego, Jamshid y Shah Kay Kāvus en el mito persa, [3] y el autómata volador de Arquitas de Tarento (428-347 a. C.). [4] Más tarde, aparecen afirmaciones algo más creíbles de vuelos humanos de corta distancia, como los vuelos alados de Abbas ibn Firnas (810-887, registrados en el siglo XVII), Eilmer de Malmesbury (siglo XI, registrado en el siglo XII) y la Passarola de aire caliente de Bartholomeu Lourenço de Gusmão (1685-1724).

Más ligero que el aire

LZ 129 Hindenburg en la estación aérea naval de Lakehurst , 1936

La era moderna de la aviación comenzó con el primer vuelo humano sin ataduras en un globo aerostático más ligero que el aire el 21 de noviembre de 1783, diseñado por los hermanos Montgolfier . [5] La utilidad de los globos era limitada porque solo podían viajar a favor del viento. Se reconoció de inmediato que se necesitaba un globo dirigible . Jean-Pierre Blanchard voló el primer dirigible propulsado por humanos en 1784 y cruzó el Canal de la Mancha en uno en 1785.

Los dirigibles rígidos fueron los primeros aviones capaces de transportar pasajeros y carga a grandes distancias. Los aviones más conocidos de este tipo fueron fabricados por la empresa alemana Zeppelin .

El zeppelin más exitoso fue el Graf Zeppelin . Voló más de un millón de millas, incluyendo un vuelo alrededor del mundo en agosto de 1929. Sin embargo, el dominio de los zepelines sobre los aviones de ese período, que tenían un alcance de solo unos pocos cientos de millas, fue disminuyendo a medida que avanzaba el diseño de aviones. La "época dorada" de los dirigibles terminó el 6 de mayo de 1937. Ese año, el Hindenburg se incendió, matando a 36 personas. La causa del accidente del Hindenburg inicialmente se atribuyó al uso de hidrógeno en lugar de helio como gas de sustentación. Una investigación interna del fabricante reveló que el revestimiento utilizado en el material que cubría el armazón era altamente inflamable y permitía que se acumulara electricidad estática en el dirigible. [6] Los cambios en la formulación del revestimiento redujeron el riesgo de más accidentes tipo Hindenburg. Aunque ha habido iniciativas periódicas para revivir su uso, los dirigibles solo han tenido una aplicación de nicho desde entonces. [7] Había habido accidentes de dirigibles anteriores que fueron más fatales, por ejemplo, un R38 británico el 23 de agosto de 1921, [8] pero el Hindenburg fue el primero en ser capturado en un noticiero. [9]

Más pesado que el aire

En 1799, Sir George Cayley expuso el concepto del avión moderno como una máquina voladora de ala fija con sistemas separados de elevación, propulsión y control. [10] [11]

Lilienthal en pleno vuelo, Berlín, c.  1895

Otto Lilienthal fue la primera persona en realizar vuelos bien documentados, repetidos y exitosos con planeadores , [12] haciendo realidad así la idea de " más pesado que el aire ". Los periódicos y revistas publicaron fotografías de Lilienthal planeando, lo que influyó favorablemente en la opinión pública y científica sobre la posibilidad de que las máquinas voladoras se volvieran prácticas. El trabajo de Lilienthal lo llevó a desarrollar el concepto del ala moderna. [13] [14] Sus intentos de vuelo en Berlín en 1891 se consideran el comienzo del vuelo humano [15] y el " Lilienthal Normalsegelapparat " se considera el primer avión en producción en serie, lo que convierte a la Maschinenfabrik Otto Lilienthal en Berlín en la primera empresa de producción de aviones a reacción del mundo. [16] A Lilienthal se le suele llamar el "padre de la aviación" [17] [18] [19] o el "padre del vuelo". [20]

Los primeros desarrollos de dirigibles incluyeron propulsión a máquina ( Henri Giffard , 1852), marcos rígidos ( David Schwarz , 1896) y velocidad y maniobrabilidad mejoradas ( Alberto Santos-Dumont , 1901).

Primer vuelo controlado y propulsado por los hermanos Wright , 17 de diciembre de 1903

Existen muchas teorías que compiten por el primer vuelo con motor más pesado que el aire. El primer vuelo con motor registrado fue llevado a cabo por Clément Ader el 9 de octubre de 1890, en su avión de ala fija con alas de murciélago y totalmente autopropulsado , el Ader Éole . Se dice que fue el primer vuelo tripulado, con motor y más pesado que el aire de una distancia significativa (50 m (160 pies)) pero a una altitud insignificante desde el nivel del suelo. [21] [22] [23] Siete años después, el 14 de octubre de 1897, el Avion III de Ader fue probado sin éxito frente a dos funcionarios del Ministerio de Guerra francés. El informe sobre las pruebas no se publicó hasta 1910, ya que habían sido un secreto militar. En noviembre de 1906, Ader afirmó haber realizado un vuelo exitoso el 14 de octubre de 1897, logrando un "vuelo ininterrumpido" de alrededor de 300 metros (980 pies). Aunque en su momento estas afirmaciones fueron ampliamente creídas, más tarde fueron desacreditadas. [24] [25]

Los hermanos Wright realizaron el primer vuelo exitoso, controlado y sostenido de un avión el 17 de diciembre de 1903, una hazaña que fue posible gracias a su invención del control de tres ejes [26] y al desarrollo interno de un motor con una relación potencia-peso suficiente . [27] Solo una década después, al comienzo de la Primera Guerra Mundial , los aviones propulsados ​​por motores más pesados ​​que el aire se habían vuelto prácticos para el reconocimiento, la detección de artillería e incluso los ataques contra posiciones terrestres.

Los aviones comenzaron a transportar personas y carga a medida que los diseños se hacían más grandes y más fiables. Los hermanos Wright llevaron en el aire al primer pasajero, Charles Furnas, uno de sus mecánicos, el 14 de mayo de 1908. [28] [29]

Durante las décadas de 1920 y 1930 se produjeron grandes avances en el campo de la aviación, incluido el primer vuelo transatlántico de Alcock y Brown en 1919, el vuelo transatlántico en solitario de Charles Lindbergh en 1927 y el vuelo transpacífico de Charles Kingsford Smith al año siguiente. Uno de los diseños más exitosos de este período fue el Douglas DC-3 , que se convirtió en el primer avión de pasajeros rentable que transportaba exclusivamente pasajeros, iniciando la era moderna del servicio de aerolíneas de pasajeros. Al comienzo de la Segunda Guerra Mundial, muchas ciudades y pueblos habían construido aeropuertos y había numerosos pilotos calificados disponibles. Durante la Segunda Guerra Mundial, uno de los primeros motores a reacción fue desarrollado por Hans con Ohain, y logró el primer vuelo a reacción del mundo en 1939. [30] La guerra trajo muchas innovaciones a la aviación, incluido el primer avión a reacción y los primeros cohetes de combustible líquido .

El Cessna 172 es el avión más producido en la historia [31]

Después de la Segunda Guerra Mundial, especialmente en América del Norte, se produjo un auge de la aviación general , tanto privada como comercial, ya que miles de pilotos fueron liberados del servicio militar y se pusieron a disposición muchos aviones de transporte y entrenamiento baratos, que eran excedentes de guerra. Fabricantes como Cessna , Piper y Beechcraft ampliaron la producción para proporcionar aviones ligeros para el nuevo mercado de clase media.

En la década de 1950, el desarrollo de los aviones civiles creció, comenzando con el de Havilland Comet , aunque el primer avión de pasajeros ampliamente utilizado fue el Boeing 707 , porque era mucho más económico que otras aeronaves en ese momento. Al mismo tiempo, comenzó a aparecer la propulsión por turbohélice para aviones de cercanías más pequeños, lo que hizo posible cubrir rutas de pequeño volumen en una gama mucho más amplia de condiciones climáticas.

Desde la década de 1960, se han puesto a disposición fuselajes de materiales compuestos y motores más silenciosos y eficientes, y el Concorde proporcionó servicio de pasajeros supersónico durante más de dos décadas, pero las innovaciones duraderas más importantes se han producido en la instrumentación y el control. La llegada de la electrónica de estado sólido , el Sistema de Posicionamiento Global , las comunicaciones por satélite y los ordenadores y pantallas LED cada vez más pequeños y potentes , han cambiado drásticamente las cabinas de los aviones de pasajeros y, cada vez más, también de los aviones más pequeños. Los pilotos pueden navegar con mucha más precisión y ver el terreno, los obstáculos y otras aeronaves cercanas en un mapa o mediante visión sintética , incluso de noche o con poca visibilidad.

La sonda Helios de la NASA investiga el vuelo con energía solar .

El 21 de junio de 2004, SpaceShipOne se convirtió en la primera aeronave financiada con fondos privados en realizar un vuelo espacial , abriendo la posibilidad de un mercado de aviación capaz de salir de la atmósfera terrestre. Mientras tanto, la necesidad de descarbonizar la industria de la aviación para hacer frente a la crisis climática ha incrementado la investigación en aeronaves propulsadas por combustibles alternativos, como el etanol , la electricidad , el hidrógeno e incluso la energía solar , y los prototipos voladores se han vuelto más comunes.

Operaciones de aeronaves

Aviación civil

La aviación civil incluye todos los vuelos no militares, tanto la aviación general como el transporte aéreo regular .

Transporte aéreo

Un Boeing 777-200 de United Airlines rodando por la pista del aeropuerto de Heathrow en enero de 2011. El Boeing 777 es una opción popular para las aerolíneas que operan aviones de fuselaje ancho .
El Airbus A330-323 de Delta Airlines despegando del aeropuerto Schiphol de Ámsterdam en julio de 2017.

Hay cinco fabricantes principales de aviones de transporte civil (en orden alfabético):

Boeing, Airbus, Ilyushin y Tupolev se concentran en aviones de pasajeros de fuselaje ancho y estrecho , mientras que Bombardier, Embraer y Sukhoi se concentran en aviones de pasajeros regionales . Grandes redes de proveedores de piezas especializadas de todo el mundo respaldan a estos fabricantes, que a veces se encargan únicamente del diseño inicial y el ensamblaje final en sus propias plantas. El consorcio chino ACAC también ha entrado recientemente en el mercado del transporte civil con su avión regional Comac ARJ21 . [32] [33]

Hasta la década de 1970, la mayoría de las aerolíneas más importantes eran compañías de bandera , patrocinadas por sus gobiernos y fuertemente protegidas de la competencia. Desde entonces, los acuerdos de cielos abiertos han dado como resultado una mayor competencia y una mayor variedad de opciones para los consumidores, junto con una caída de los precios para las aerolíneas. La combinación de altos precios del combustible, tarifas bajas, salarios altos y crisis como los ataques del 11 de septiembre y la pandemia del SARS han llevado a muchas aerolíneas antiguas a rescates gubernamentales, quiebras o fusiones. Al mismo tiempo, las aerolíneas de bajo costo como Ryanair , Southwest y WestJet han florecido.

Aviación general

Piper Cub 1940

La aviación general incluye todos los vuelos civiles no regulares, tanto privados como comerciales . La aviación general puede incluir vuelos de negocios, vuelos chárter , aviación privada, entrenamiento de vuelo, globos aerostáticos , parapente , paracaidismo , vuelo sin motor , ala delta , fotografía aérea , ala delta motorizada de despegue a pie , ambulancia aérea, fumigación de cultivos, vuelos chárter, informes de tráfico , patrullas aéreas policiales y extinción de incendios forestales.

Cada país regula la aviación de forma diferente, pero la aviación general suele estar sujeta a regulaciones diferentes dependiendo de si es privada o comercial y del tipo de equipo involucrado.

Muchos fabricantes de aeronaves pequeñas atienden al mercado de la aviación general, con especial atención a la aviación privada y al entrenamiento de vuelo.

Los avances recientes más importantes para las aeronaves pequeñas (que forman la mayor parte de la flota de aviación general) han sido la introducción de aviónica avanzada (incluido el GPS ) que antes solo se encontraba en los grandes aviones de pasajeros , y la introducción de materiales compuestos para hacer que las aeronaves pequeñas sean más ligeras y rápidas. Las aeronaves ultraligeras y de fabricación casera también se han vuelto cada vez más populares para uso recreativo, ya que en la mayoría de los países que permiten la aviación privada, son mucho menos costosas y están menos reguladas que las aeronaves certificadas.

Aviación militar

Los globos aerostáticos simples se utilizaron como aviones de vigilancia ya en el siglo XVIII. A lo largo de los años, se han construido aviones militares para satisfacer requisitos de capacidad cada vez mayores. Los fabricantes de aviones militares compiten por contratos para abastecer el arsenal de su gobierno. Los aviones se seleccionan en función de factores como el costo, el rendimiento y la velocidad de producción.

El Lockheed SR-71 sigue siendo insuperable en muchas áreas de rendimiento. [34]

Tipos de aviación militar

Seguridad aérea

La seguridad de la aviación se refiere al estado de un sistema o una organización de aviación en el que los riesgos asociados con las actividades de aviación, relacionadas con la operación de aeronaves o en apoyo directo de ésta, se reducen y controlan hasta un nivel aceptable. Abarca la teoría, la práctica, la investigación y la categorización de las fallas de vuelo, y la prevención de dichas fallas mediante la reglamentación, la educación y la capacitación. También se puede aplicar en el contexto de campañas que informan al público sobre la seguridad de los viajes aéreos.

Mantenimiento, reparación y revisión de aviación

Una organización de mantenimiento, reparación y revisión (MRO) es una empresa que garantiza la aeronavegabilidad o el transporte aéreo. Según un artículo de 2024, "el mantenimiento (M) implica inspeccionar, limpiar, engrasar y cambiar piezas de la aeronave después de una cierta cantidad de horas de vuelo. La reparación (R) es restaurar la función original de las piezas y componentes. La revisión (O) se refiere al mantenimiento extenso, la renovación completa de la aeronave y las actualizaciones en la aviónica, que pueden tardar varias semanas en completarse". [35] Las aerolíneas están obligadas legalmente a certificar la aeronavegabilidad, lo que significa que una autoridad de aviación civil debe aprobar una aeronave apta para operaciones de vuelo seguras. [36] Las empresas MRO son responsables de este proceso, verificando y documentando minuciosamente las reparaciones de todos los componentes mientras rastrean las piezas mecánicas, de propulsión y electrónicas. [37] Los reguladores de la aviación supervisan las prácticas de mantenimiento en el país de registro, fabricación o ubicación actual de la aeronave. Todas las actividades de mantenimiento de aeronaves deben cumplir con las regulaciones internacionales que exigen estándares. [38] [35]

Accidentes e incidentes de aviación

Un piloto de un Thunderbird de la USAF eyectándose de su avión F-16 en una exhibición aérea en 2003

Un accidente de aviación se define en el Anexo 13 del Convenio sobre Aviación Civil Internacional como un suceso asociado con la operación de una aeronave que tiene lugar entre el momento en que una persona sube a bordo de la aeronave con la intención de volar hasta el momento en que todas esas personas han desembarcado, en el que una persona resulta mortal o gravemente herida, la aeronave sufre daños o falla estructural o la aeronave desaparece o es completamente inaccesible. [39] Un accidente en el que el daño a la aeronave es tal que debe darse de baja, o en el que el avión queda destruido, se denomina accidente con pérdida de casco . [40]

El primer accidente mortal de aviación ocurrió en un avión Wright Modelo A en Fort Myer, Virginia, EE. UU ., el 17 de septiembre de 1908, resultando herido el piloto, Orville Wright , y muerto el pasajero, el teniente del Cuerpo de Señales Thomas Selfridge . El peor accidente de aviación de la historia fue el desastre del aeropuerto de Tenerife el 27 de marzo de 1977, cuando 583 personas murieron cuando dos aviones jumbo Boeing 747, operados por Pan Am y KLM, colisionaron en una pista del aeropuerto de Los Rodeos, hoy conocido como Tenerife Norte.

Un incidente de aviación se define como un suceso, distinto de un accidente, asociado con la operación de una aeronave que afecta o podría afectar la seguridad de las operaciones. [40]

Control de tráfico aéreo

Torres de control del tráfico aéreo en el aeropuerto de Ámsterdam

El control del tráfico aéreo (ATC) implica la comunicación con las aeronaves para ayudar a mantener la separación, es decir, garantizar que las aeronaves estén lo suficientemente separadas horizontal o verticalmente como para que no haya riesgo de colisión. Los controladores pueden coordinar los informes de posición proporcionados por los pilotos o, en áreas de mucho tráfico (como Estados Unidos), pueden utilizar un radar para ver las posiciones de las aeronaves.

Para convertirse en controlador de tráfico aéreo en los Estados Unidos, normalmente se requiere un título de asociado o licenciatura de la Air Traffic Collegiate Training Initiative. La FAA también exige una formación exhaustiva, junto con exámenes médicos y verificaciones de antecedentes. Algunos controladores deben trabajar turnos de fin de semana, de noche y en días festivos. [41]

Generalmente existen cuatro tipos diferentes de ATC:

  • Controladores centrales, que controlan las aeronaves en ruta entre aeropuertos.
  • Torres de control (incluidas torres de control, control de tierra, entrega de autorizaciones y otros servicios), que controlan aeronaves dentro de una pequeña distancia (normalmente 10 a 15 km en horizontal y 1000 m en vertical) de un aeropuerto.
  • Controladores oceánicos, que controlan aeronaves sobre aguas internacionales entre continentes, generalmente sin servicio de radar.
  • Controladores de terminal, que controlan aeronaves en un área más amplia (normalmente de 50 a 80 km) alrededor de aeropuertos con mucho tráfico.

El control del tránsito aéreo es especialmente importante para las aeronaves que vuelan bajo reglas de vuelo por instrumentos (IFR), cuando pueden encontrarse en condiciones meteorológicas que no permiten a los pilotos ver otras aeronaves. Sin embargo, en áreas de mucho tráfico, especialmente cerca de aeropuertos importantes, las aeronaves que vuelan bajo reglas de vuelo visual (VFR) también deben seguir las instrucciones del control del tránsito aéreo.

Además de la separación de otras aeronaves, el ATC puede proporcionar avisos meteorológicos, separación del terreno, asistencia de navegación y otros servicios a los pilotos, dependiendo de su carga de trabajo.

El control del tráfico aéreo no controla todos los vuelos. La mayoría de los vuelos VFR (reglas de vuelo visual) en América del Norte no necesitan ponerse en contacto con el control del tráfico aéreo (a menos que pasen por una zona de terminal concurrida o utilicen un aeropuerto importante) y, en muchas zonas, como el norte de Canadá y las zonas de baja altitud del norte de Escocia, los servicios de control del tráfico aéreo no están disponibles ni siquiera para los vuelos IFR a altitudes inferiores.

Impacto ambiental

Como todas las actividades que implican combustión , el funcionamiento de aeronaves a motor (desde aviones de pasajeros hasta globos aerostáticos) libera hollín y otros contaminantes a la atmósfera. También se producen gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono (CO2 ) . Además, existen impactos ambientales específicos de la aviación: por ejemplo,

Estelas de vapor de agua que dejan los aviones a reacción que vuelan a gran altitud . Estas pueden contribuir a la formación de nubes cirros .
  • Las aeronaves que operan a grandes altitudes cerca de la tropopausa (principalmente los grandes aviones a reacción ) emiten aerosoles y dejan estelas de condensación , que pueden aumentar la formación de cirros (la cobertura de nubes puede haber aumentado hasta un 0,2 % desde el nacimiento de la aviación). [42] Las nubes pueden tener un efecto tanto de enfriamiento como de calentamiento. Reflejan algunos de los rayos del sol de vuelta al espacio, pero también bloquean parte del calor irradiado por la superficie de la Tierra. En promedio, tanto los cirros naturales delgados como las estelas de condensación tienen un efecto neto de calentamiento. [43]
  • Las aeronaves que operan a grandes altitudes cerca de la tropopausa también pueden liberar sustancias químicas que interactúan con los gases de efecto invernadero a esas altitudes, en particular compuestos de nitrógeno , que interactúan con el ozono, aumentando las concentraciones de ozono. [44] [45]
  • La mayoría de los aviones ligeros de pistón queman avgas , que contiene tetraetilo de plomo (TEL). Algunos motores de pistón de menor compresión pueden funcionar con mogas sin plomo , y los motores de turbina y los motores diésel (ninguno de los cuales requiere plomo) están apareciendo en algunos aviones ligeros más nuevos .

Otro impacto ambiental de la aviación es la contaminación acústica , causada principalmente por el despegue y aterrizaje de los aviones. Las explosiones sónicas fueron un problema con los aviones supersónicos como el Concorde .

Véase también

Wikivoyage tiene una guía de viajes para Volar .

Notas

  1. ^ "Aviación ou Navegación aérea por G. de La Landelle". E. Dentu. 6 de junio de 1863, vía Internet Archive.
  2. ^ Cassard 2008, pág. 77.
  3. ↑ El Sháhnáma de Firdausí . Vol. II. (1906), págs. 103-104, verso 111. Traducido por Arthur George Warner y Edmond Warner. Londres. Kegan Paul, Trench, Trübner & Co. Ltd.
  4. ^ Berliner 1996, pág. 28.
  5. ^ «Vuelo en globo | aviación». Enciclopedia Británica . Archivado desde el original el 28 de junio de 2021. Consultado el 6 de junio de 2021 .
  6. ^ De Angelis 2001, págs. 87-101.
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  8. ^ "El accidente del dirigible HM R. 38". Vuelo . 2 de marzo de 1922. pág. 139.
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Bibliografía

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 Este artículo incorpora texto de Wirths, Oliver; Tóth,Zsófia; Diaz Ruiz, Carlos disponible bajo la licencia CC BY 4.0.

  • Guía de viajes en avión de Wikivoyage
  • Medios relacionados con la aviación en Wikimedia Commons
  • Materiales de aprendizaje relacionados con la aviación en Wikiversidad
  • La definición del diccionario de aviación en Wikcionario
  • Términos de aviación, aeroespacial y aeronáutico
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