Un aerofoil es el término utilizado para describir la forma de la sección transversal de un objeto que, cuando se mueve a través de un fluido como el aire, crea una fuerza aerodinámica. Los perfiles aerodinámicos se emplean en las aeronaves como alas para producir sustentación o como palas de hélice para producir empuje. Ambas fuerzas se producen perpendicularmente al flujo de aire. La resistencia aerodinámica es una consecuencia de la producción de sustentación/empuje y actúa en paralelo al flujo de aire.
Otras superficies aerodinámicas son los planos de cola, las aletas, los winglets y las palas de los rotores de los helicópteros. Las superficies de control (por ejemplo, los alerones, los elevadores y los timones) tienen una forma que contribuye a la sección aerodinámica general del ala o del empenaje (Skybrary, 2011).
Se utilizan varios términos para describir las superficies aerodinámicas (Dynamic Flight, 2002).
- Borde de ataque = Borde delantero del perfil aerodinámico
- Borde de salida = Borde posterior del perfil aerodinámico
- Cuerda = Línea que une el borde de ataque y de salida. Denota la longitud del perfil aerodinámico
- Línea de curvatura media = Línea trazada a medio camino entre la superficie superior e inferior del perfil aerodinámico. Denota la cantidad de curvatura del ala
- Punto de máximo grosor = Parte más gruesa del ala expresada como porcentaje de la cuerda
Al alterar cada una de las características anteriores de un perfil aerodinámico, el diseñador puede ajustar el rendimiento del ala para que sea adecuada para su tarea particular. Por ejemplo, una avioneta fumigadora puede tener un ala gruesa y de gran peralte que produzca una gran cantidad de sustentación a baja velocidad. Por otro lado, un avión a reacción tendría un ala delgada con una inclinación mínima que le permitiera navegar a altas velocidades.
Cómo funciona
El principio básico de un perfil aerodinámico se describe en el teorema de Bernoullis. Básicamente, éste establece que la presión total es igual a la presión estática (debida al peso del aire por encima) más la presión dinámica (debida al movimiento del aire).
El aire que se desplaza por la superficie superior del aeroducto tiene que viajar más rápido y, por tanto, gana presión dinámica. La consiguiente pérdida de presión estática crea una diferencia de presión entre las superficies superior e inferior que se denomina sustentación y se opone al peso de la aeronave (o empuje que se opone a la resistencia).
A medida que aumenta el ángulo de ataque (el ángulo entre la línea de cuerda y el flujo de aire relativo), se crea más sustentación. Una vez que se alcanza el ángulo de ataque crítico (generalmente en torno a los 14 grados), la aeronave entra en pérdida.
