Los Hermanos Wright y su Primer Avión

Introducción

Volar de forma ligera y sin esfuerzo como un pájaro el eterno sueño del hombre, los hermanos Wright de Dayton en el estado de Ohio Estados Unidos lo hicieron realidad y no necesitaron una carrera científica. Desde su infancia Orville Wright demostró mucho interés por los experimentos y las técnicas de construcción una pasión que compartía con su hermano mayor aunque Wilbur prefería estudiar lo que es tablas de números y teorías La visión de un avión para personas que la tuvieron juntos. 

En 1903 el primer reactor de los Raid no tenía nada que ver con los actuales jets pero ya entonces Orville y Wilbur resolvieron los principios de las preguntas de aerodinámica del control de la dirección y de la propulsión (Sinope, 2015). Los hermanos consiguieron lo que los inventores, investigadores y osados aventureros habían intentado en mano, todos ellos quisieron engañar a las leyes de la física y fracasaron. 

Leonardo da Vinci diseño en el siglo 15 unas enormes alas que el hombre podría mover con su fuerza muscular y así propulsarse igual que los pájaros pero todo quedo en una teoría nadie llego a probar nunca su construcción (Mind, 2017). El inglés George Kelly fue el primero que propuso en el siglo 18 una teoría y práctica de la aerodinámica, incluso construyo un planeador con el que llego a realizar unos pequeños vuelos lo que en su día comenzó ok lee lo retorno Otto Lilienthal en Berlín a finales del siglo 19 el ingeniero tomo a las cigüeñas como modelo observándola las descubrió que la forma arqueada de sus alas era lo que proporcionaba elegancia y ligereza a su vuelo, mirándola las descubrió también el secreto del vuelo mecánico que pudo exponer de forma teórica en 1889 en su libro el vuelo de los pájaros como base de la aviación (semanal, 2017).

Lilienthal fue el primero en demostrar que el ala debía tener un mayor arqueamiento en la parte superior que en la parte inferior. Un plano aerodinámico según este principio de construcción el aire pasa más deprisa por encima del ala por debajo eso reduce la presión que tiene encima y así facilita que flote este proceso es el que eleva el avión en el aire (Mundo B. N., 2018). Con el tiempo los Raid consiguieron predecir el comportamiento de los 200 perfiles de ala de cada ángulo de inclinación. Fueron los primeros de aportar datos demostrados sobre las leyes más importantes de la aerodinámica. Después de alentadoras pruebas con una cometa Wilbur y Orville querían construir un planeador grande el primer avión Wright. Se propago entonces por todo el mundo que dos entusiastas habían hecho realidad el eterno sueño del hombre volar (Boeing, 2015). El gran mérito de los Raid fue el de ser los primeros en descubrir cómo controlar un avión en el aire sus técnicas al día de hoy siguen sin haberse cambiado

Desarollo

El ciclo de vida de los aviones comerciales debido a una importante alta barrera de entrada de la tecnología que existe en una situación de competencia entre los dos fabricadores más grande del mundo que son el Boeing y el Airbus. Cuentan con otras empresas que no estén al alcance de alta tecnología o de su producción se encuentra muy atrás de las empresas grandes de fabricación.

Los aviones para diseñar y construir, primero la fase del diseño lo que se debe ver es la condiciones de la seguridad para así ver que no ocurra cualquier catástrofe aérea. Los pilares sobre los que se asienta la fiabilidad de un avión son la redundancia de sistemas críticos:

1. La robustez de la estructura, así como su resistencia frente a los efectos de la fatiga de los materiales y de tolerancia a los daños externos, La fiabilidad de funcionamiento de los sistemas. La efectividad de los sistemas de aviso y de detección de anomalías (Hispaviación, 2015).
2. Diseño aerodinámico. El presente trabajo tiene como finalidad última el adquirir un mayor conocimiento en los diferentes aspectos de los materiales compuestos, como son el diseño (en todas sus etapas), la manufactura, sus propiedades, etc (Fibercomposite, 2016). Es importante ya que aquí se ve la finalidad de los aviones en cómo están fabricada si saber cuáles son sus partes puede pasar algo catástrofe como perder vidas.
3. Modelo tridimensional. Esto permite una mejor concepción de las diferentes partes del avión, así como considerar aspectos tales como la ergonomía, configuración y disposición de componentes internos como tanques de combustible, instrumentos, palancas de mando, etc (Fibercomposite, 2016). Aquí se pude observa ya que se debe saber en dónde se van ubicar todas las partes del avión, ya que esto debe ser exacto y preciso, si eso no se encuentra en su puesto correcto el avión puede fallar.
4. Análisis estructural empleando el método de elementos. Uno de los retos en este punto fue la de conseguir la correcta orientación de los ejes de cada elemento, ya que de esto depende la correcta aplicación de las propiedades mecánicas de los materiales, ya que al considerarse ortotrópicos, sus propiedades mecánicas varían en función de la orientación (Fibercomposite, 2016). Esto es importante ya que los ejes de cada elemento deben estar en todos los aviones porque esto te ayuda llevar el avión de un lado a otro sin que suceda algo grave.
5. Pruebas de laminados. Los materiales empleados, a pesar de ser comerciales, son muy sensibles al proceso de manufactura al que se sometan cuando se habla de propiedades mecánicas. Es por eso que se debieron realizar pruebas para los diferentes materiales disponibles (Fibercomposite, 2016). Esto se lo hacen varias pruebas ya que ayuda a saber si los materiales puedan funcionar en el avión para que tenga una operación segura, cada material cuenta con un código certificado de aprobación.
6. Manejo de la información. El fuselaje consta de varios componentes, y cada componente está sometido a diferentes esfuerzos, por lo que se le asignan características mecánicas específicas para absorber las cargas a las que se va a someter (Fibercomposite, 2016). Estos componentes son importante ya que es la función del avión que se pueda mover de un lado a otro en el aire.
7. Construcción del modelo. La técnica empleada para la construcción del prototipo demanda el empleo de moldes con la geometría del avión. Para construir estos en necesario construir primero un modelo, de geometría idéntica al prototipo. Debido a las superficies curvas del avión (Fibercomposite, 2016). En la construcción de los modelos es sometido a una gran importancia porque si no lo hacen correcto esto no va ayudar a que el avión pueda funcionar y básicamente se puede destruir.

Construcción de moldes. La construcción de los moldes se realizó cubriendo los modelos con una capa de fibra de vidrio no estructural y resina epódica. La primera capa fue de “tooling”, una resina resistente a la abrasión que además contribuya a un mejor acabado de las piezas terminadas (Fibercomposite, 2016). Sin los moldes de los aviones van hacer difícil que se pueda fabricar el avión ya que esto es exacto sin un mínimo error. La cabina de los pilotos es una de las prioridades del diseño de aviones se centra en la cabina de los pilotos y en la interacción de estos con los instrumentos y mandos de vuelo, lo que se conoce como ergonomía. Es la relación hombre-máquina (Hispaviación, 2015). Esta relación es importante porque la cabina es básicamente lo que controla el humano y se puede ver cómo está el avión en la parte mecánica como eléctrica.

La estructura del avión el concepto clave en el diseño y fabricación de aviones es la reducción de peso. Gracias al aluminio y a su aleación con otro metal aún más ligero como el magnesio y a los materiales compuestos como la fibra de carbono, ha sido posible aumentar el tamaño de los aviones sin comprometer su peso. Dos buenos ejemplos son el Boeing 787 y el Airbus 380, aviones que cuentan con una elevada cantidad de piezas fabricadas con materiales compuestos (Hispaviación, 2015).

Ahora con el aluminio es importante porque ya se puede decir que ahora los aviones ya no puede ser pesado como antes y ahora ya los nuevos modelos del avión es muy factible porque ya tienen piezas y cada pieza tienen sus códigos y como están hecho.

El aluminio, clave en la construcción de los aviones modernos una combinación de ligereza, resistencia y alta conductibilidad eléctrica y térmica, es la propiedad que convirtió al aluminio y sus aleaciones en un material clave para la construcción de aviones, automóviles, o motores de combustión interna, entre otras muchas aplicaciones (Hispaviación, 2015). 

El tren de aterrizaje es una estructura formada por el conjunto de las ruedas, los soportes, los amortiguadores y diferentes equipos que utiliza un avión para maniobrar en la superficie y para aterrizar Las funciones del tren de aterrizaje son varias, Sirve como soporte general de un avión, Permite el movimiento de la aeronave en la superficie, tanto al momento de despegar como de aterrizar (SEO, 2018).

Esto con lleva a la ayuda del avión porque con el tren de aterrizaje es el soporte del avión y lo puede mover el avión ya sea como en el despegue y en al aterrizaje.

Los motores un dato que tienen muy en cuenta los diseñadores a la hora de elegir los motores para un nuevo modelo, es el peso total que tendrá el avión en el momento del despegue – peso propio + pasajeros + carga + combustible, ya que estos deben ser capaces de generar, al menos, una fuerza -toneladas de empuje- equivalente entre la tercera y la cuarta parte del peso total del avión para conseguir moverlo, acelerar, contrarrestar la resistencia al avance del aire y alcanzar la suficiente velocidad para que las alas generen la sustentación necesaria para despegar (Hispaviación, 2015).

La secuencia de fabricación del avión está influenciada por la manera en que se diseña el avión, el método de transporte de cada sección, el funcionamiento del sistema logístico, etc. Para establecer la secuencia se tienen que tener en cuenta una serie de reglas o de principios generales. Los principios fundamentales son: Minimizar el inventario, Minimizar los lead-times y los tiempos por ciclo, Sopesar costes, calidad, lead-times, y requerimientos técnicos (Escuela Superior de ingenieros en Sevilla, s.f).

Un programa de pruebas requiere la construcción de varios prototipos. Cada uno de ellos será dedicado a cubrir apartados específicos del programa. Si no se contara con un prototipo -o varios- y se construyera directamente el avión de serie, es muy probable que se produjeran problemas (Hispaviación, 2015).

Tipo de pruebas de los aviones son Las pruebas de fatiga en aeronaves cubren diversas aplicaciones específicas como son: Pruebas de materiales, pruebas de componentes prueba de fatiga a gran escala y pruebas de cargas definitivas (Bien, 2019).

Conclusión

Recomendaciones:

1. Cuando se desarrolla un nuevo prototipo el fabricante debe estar aprobado por el ministerio del medio ambiente para no afectar al ecosistema por el flujo de contaminación que a largo plazo contaminara a la humanidad.
2. También se debe hacer lo que las restricciones ambientales impuestas por el ruido y otros problemas asociados al medio ambiente.
3. La utilización de productos alimenticios debidamente calificados para el consumo de los pasajeros que no afecten a su organismo, por tal razón son calificados tantos las frutas como las verduras ecológicas.

Bibliografía

1. Bien, S. M. (2019). Pruebas Estructurales en aviones. Obtenido de Sitio web Simplemente Mide Bien: https://midebien.com/pruebas-estructurales-en-aviones/
2. Boeing. (Octubre de 2015). Los aviones del futuro: innovaciones de Boeing y de la aviación comercial. Obtenido de Sitio web Boeing: http://www.boeing.es/resources/sp_ES/productos-y-servicios/commercial-airplanes/Bck-Future-Airplanes-ES.pdf
3. Escuela Superior de ingenieros en Sevilla. (s.f). FAL (LÍNEA DE ENSAMBLAJE FINAL). Obtenido de Sitio web Escuela Superior de ingenieros en Sevilla: http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/4922/fichero/6_FAL+(LINEA+DE+ENSAMBLAJE+FINAL).pdf
4. Fibercomposite. (2016). Aeronáutica . Obtenido de Sitio wed Fibercomposite: http://www.fibercomposite.com/aeronautica.html
5. Hispaviación. (2015). El Avión: Diseño, Fabricación y Mantenimiento. Obtenido de Sito web de Hispaviación: http://www.hispaviacion.es/el-avion-diseno-fabricacion-y-mantenimiento-2/
6. Mind, O. (12 de Abril de 2017). Los hermanos Wright y el primer avión. Obtenido de Sitio web Open Mind: https://www.bbvaopenmind.com/tecnologia/visionarios/los-hermanos-wright-y-el-primer-avion/
7. Mundo, B. (25 de Marzo de 2015). Germanwings: ¿cuándo un avión es muy viejo para volar? Obtenido de Sitio Web BBC : https://www.bbc.com/mundo/noticias/2015/03/150325_tecnologia_cual_es_vida_util_avion_kv
8. Mundo, B. N. (22 de Diciembre de 2018). La hazaña de los hermanos Wright: los dueños de una tienda de bicicletas que cambiaron el mundo con el primer avión que voló. Obtenido de Sitio web BBC News Mundo: https://www.bbc.com/mundo/noticias-46607615
9. semanal, X. (23 de Marzo de 2017). El Primer Vuelo de los Hermanos Wright . Obtenido de Sitio web XL semanal : https://www.xlsemanal.com/conocer/historia/20170323/vuelo-tripulado-de-la-historia-hermanos-wright.html
10. SEO, C. (7 de Marzo de 2018). Tren de Aterrizaje Partes, Caracteristicas y como funciona. Obtenido de Sitio web Caymans SEO : https://caymansseo.com/tren-de-aterrizaje-partes-caracteristicas-como-funciona
11. Sinope, C. d. (4 de Septiembre de 2015). Te llevamos más allá de los hermanos Wright en la historia del avión. Obtenido de Sitio web Cínicos de Sinope : https://cinicosdesinope.com/sucesos/la-historia-del-avion-quien-como-y-cuando-se-invento/