¿Qué es un perfil aerodinámico?

Un perfil aerodinámico tiene una forma específica, especialmente la que se usa en las alas de los aviones, lo que ayuda a generar elevación. Además de las alas de los aviones, que son los perfiles aerodinámicos más conocidos, los ventiladores, las hélices y algunos estabilizadores también tienen la forma de un perfil aerodinámico. En la naturaleza, el perfil aerodinámico es una forma muy común, que se encuentra en las plantas y en las criaturas que vuelan por el aire o nadan en el agua.

El principio básico por el cual opera una superficie de sustentación se conoce como elevación . La forma de un perfil aerodinámico es tal que el viento puede pasar tanto por encima como por debajo. La forma de la parte superior está diseñada de modo que, a medida que el aire pasa sobre ella, se acelera, disminuyendo la presión del aire en esa región de acuerdo con el principio de Bernoulli. El aire debajo de la superficie de sustentación no se ve afectado, por lo que su velocidad es la misma que cuando entró en contacto con la superficie de sustentación por primera vez.

El aire con una presión más alta tiende a moverse hacia el aire con una presión más baja, y esta diferencia de presión hace que se ejerza fuerza debajo del perfil aerodinámico, generando elevación. Cuanto más rápido se mueva el aire, o más rápido se mueva el avión a través del aire, mayor será la diferencia en la presión del aire y, por lo tanto, mayor será la presión ejercida. A cierta velocidad, se ejerce suficiente fuerza para que un objeto, como un avión, supere la fuerza de la gravedad y despegue del suelo.

Una superficie de sustentación también se puede utilizar para generar elevación en una dirección descendente, cambiando su forma. En este caso, en lugar de levantar ayudando a un objeto a vencer la fuerza de la gravedad, aumenta la fuerza hacia abajo para compensar otras fuerzas hacia arriba. Un buen ejemplo de esto se puede ver en las alas o "spoilers" que se encuentran en algunos automóviles, que ayudan a aumentar la tracción del automóvil a altas velocidades para que el automóvil permanezca bien sentado en el suelo.

Una superficie de sustentación puede tener muchas formas diferentes, dependiendo del propósito para el que está destinada. El diseño de los perfiles aerodinámicos para tareas específicas es uno de los principales focos de la aerodinámica, y se siguen creando diseños nuevos y mejorados. Algunas formas de superficie aerodinámica, como las destinadas a aviones que viajan por debajo de la velocidad del sonido, se redondean en un extremo y se curvan hacia un punto. Otros, como los destinados a aviones supersónicos, tienen una forma mucho más nítida.

Se pueden elegir ciertas formas de superficie de sustentación para reducir la resistencia y permitir una mayor velocidad general, aumentar la resistencia para reducir la velocidad del vehículo o reaccionar a diferentes tipos de corrientes. Algunos diseños de superficie aerodinámica son simétricos, con una curva redonda en ambos lados, para permitir que una aeronave funcione igualmente bien cuando vuela en línea recta o cuando vuela invertida.