El gran ángulo de ataque del Concorde


El consenso entre los aerotrastornados es claro: el Concorde es uno de los aviones más bonitos de la historia. El Concorde fue un diseño muy diferente al de otros aviones comerciales en multitud de aspectos. El hecho de que pudiera volar a más del doble de la velocidad del sonido fue obviamente la diferencia clave. 

Sin embargo, para poder soportar estas increíbles velocidades, el diseño de la aeronave tuvo que modificarse mucho. Las modificaciones a las que los ingenieros tuvieron que recurrir dieron lugar a su distintiva apariencia. No había nada comparable en la aviación comercial. Su diseño, hecho para vuelos supersónicos, también fue la causa de que el ángulo de ataque fuese superior al de otros aviones. Echemos un vistazo a esta característica distintiva del Concorde comparándolo con otros aviones de pasajeros.

¿Qué es el ángulo de ataque?

En primer lugar, veamos qué significa realmente el ángulo de ataque. El ángulo de ataque, o AoA, se define como el ángulo entre el aire que se aproxima o viento relativo y una línea de referencia en el ala del avión (la línea de cuerda que va desde el borde de ataque al borde de salida). Este factor se visualiza con la ayuda del siguiente diagrama:


Ángulo de ataque del Concorde frente a un avión de pasajeros normal

El elevado AOA del Concorde se debe a sus alas. Para que pudiera alcanzar su máxima velocidad de crucero supersónica de Mach 2,04 (2179 km/h), las alas del Concorde debían tener una forma diferente a la de los aviones comerciales convencionales. Por lo tanto, el avión recibió su característica ala "delta ojival delgada". Esto le permitía volar a velocidad supersónica en configuración limpia y al mismo tiempo poder reducir la velocidad para poder aterrizar.

El diseñador de aviones que lideraba el equipo británico del Concorde lo explicaba así:

“La forma ideal para volar a Mach 2 era un ala delta muy delgada, como si fuese un triángulo muy estrecho para poder librarnos de las ondas de choque. Desafortunadamente, la relación de aspecto era casi cero, prácticamente sin envergadura ni longitud. Así que tuvimos que aumentar la relación de aspecto para obtener un buen rendimiento subsónico y eso significaba aumentar la envergadura en la parte posterior del ala. Pero entonces te encuentras con otro problema, no debes ampliar mucho esa parte o de lo contrario perderías performance en el crucero supersónico... Lo que obtuvimos finalmente fue esa elegante forma de ala que todos creen que hicimos para que fuese hermosa, pero la verdadera razón es que no hubiéramos podido hacerla de otra forma” – Sir George Edwards

Esta necesidad debida a su diseño también cambió la forma en que aterrizaba la aeronave, lo que requería un ángulo de ataque más alto que el de los reactores normales. Esa fue la razón por la que el morro del Concorde debía ser móvil. Se bajaba para los despegues y aterrizajes. En la foto se puede ver el Concorde con el morro abajo 12,5º para permitir a la tripulación ver la pista. Luego, durante el carreteo, se solía reducir a solo 5º. Ver fotos.

Ángulo de ataque durante el aterrizaje del Concorde frente a un avión de pasajeros normal (un Boeing 757)

En pocas palabras, por el diseño de su ala, que proporcionaba gran cantidad de sustentación, el AoA del Concorde era bastante más grande que el de otros aviones de pasajeros. De hecho, el avión supersónico no tenía ni flaps ni slats y despegaba con un ángulo de ataque de unos 18 grados. Mientras que, los aviones de pasajeros convencionales tienen un AoA de despegue que suele ser mucho más bajo, alrededor de 10 a 12 grados. Sin embargo, este rango es una simplificación excesiva ya que el AoA varía mucho según el tamaño del avión, el empuje del motor, el viento y la carga del avión.

Para ver una descripción más completa del AoA se pueden visitar los artículos dedicados a la importancia del ángulo de ataque:

https://greatbustardsflight.blogspot.com/2017/08/la-importancia-del-angulo-de-ataque-i.html

https://greatbustardsflight.blogspot.com/2017/08/la-importancia-del-angulo-de-ataque-ii.html

https://greatbustardsflight.blogspot.com/2017/09/la-importancia-del-angulo-de-ataque-iii.html

Comentarios

  1. Antes de su unión, UK desarrollaba el Bristol 223 y Francia el Super Caravelle.
    "en 1960, el director técnico francés Pierre Sartre se reunió con los ejecutivos de Bristol para hablar de sus respectivas ideas. El Super Caravelle y el Bristol 223 eran ambos hermosos. Pero esta no fue la única coincidencia. Cuando se reunieron, los británicos se sorprendieron al ver que ambos diseños eran casi idénticos."
    Imagen:
    https://i0.wp.com/minuta.cat/wp-content/uploads/2016/06/Bristol-Aero.jpg?resize=550%2C336

    "Resulta que Geoffrey Rippon, que trabajaba en el Ministerio de Aviación y estaba ávidamente a favor de la integración europea, acababa de entregar documentos clasificados a los franceses."
    https://www.theatlantic.com/past/docs/issues/77jan/gillman.htm

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