Winglets: Pequeñas grandes alas…

Hoy en día ya es común ver desde la ventana de la aeronave en la que vamos a viajar, pequeñas aletas verticales, de variadas formas y colores, que, de este lado del Atlántico, se las ha bautizado con el nombre de “Winglets”, y en Europa, con el nombre de “Sharklets”.

Mientras usted, querido lector, querida lectora, está cómodamente sentado/a esperando despegar, y disfrutar de su vuelo, quizás, al asomarse por la ventanilla, se habrá hecho esta pregunta:

Winglets, Sharklets… ¿Qué son? ¿Y…porque?

Una posible respuesta, que es casi una constante en aeronáutica, es “Porque reducen la resistencia aerodinámica, y ahorran combustible”.

Tal respuesta es la que ha sido una regla de oro en la aviación comercial, y se ha acentuado en los últimos tiempos, con los crecientes costos de mantenimiento, el precio de los combustibles, y la competencia en el mercado. Los Winglets han venido en un momento en que las necesidades de eficiencia aerodinámica y reducción de consumo de combustible eran prioritarias en las aerolíneas.

Ésta es la razón de porque, a una velocidad exponencial, estas pequeñas alas se han popularizado tanto, y que hoy no veamos ningún avión comercial sin estas vistosas aletas. Es que la rentabilidad de toda aerolínea es de un margen tan ajustado – alrededor de un 2 a 3% –   que cualquier pérdida en sus ganancias puede significar una catástrofe en sus finanzas.

Para dar unas cifras que aclaren la importancia de la relación Resistencia aerodinámica versus reducción de costos, en 2013 la United Airlines comenzó a incorporar los Winglets en sus aeronaves Boeing 737 – 800. Estos dispositivos dieron un ahorro en el consumo de combustible de un 2% por aeronave, lo que implica que, cuando estén instalados en toda su flota de aeronaves, le permitirá ahorrar 200 millones de dólares al año en carburantes.

Creo que el ejemplo anterior habla a las claras de porque estas “pequeñas grandes alas” se han ganado un lugar de privilegio en todos los diseños de aeronaves comerciales, y de porque todas las compañías aéreas han decidido incorporar en sus aeronaves a los Winglets / Sharklets.

Pero esto no termina acá, el ahorro de dinero no es el único beneficio que traen los Winglets, existen otros no menos importantes, que podemos enumerar a continuación:

• Al disminuir el consumo de combustible, disminuye la contaminación del aire,
• Al consumir menos combustible, el alcance de la aeronave se incrementa,
• Al disminuir la Resistencia Aerodinámica (Drag, en Ingles), disminuyen las vibraciones sobre las alas, y las estelas de vórtices detrás de la aeronave, tan perjudiciales en un aeropuerto, sobre todo en la fase de despegue de otras aeronaves, acortando los tiempos de espera en calle de rodaje entre aeronaves.

Existe otro punto, muy importante, además del ahorro de combustible, que justifica el uso de estas “pequeñas grandes alas”, y es la SEGURIDAD, factor crucial en la Aeronavegabilidad.

¿Qué elementos de seguridad nuevos vienen a traer los Winglets?

En la página anterior se mencionó un fenómeno muy peligroso, y que acompaña a la aviación desde sus inicios, como lo son los vórtices de punta de ala. Esta clase de remolinos de aire, que se producen en todas las aeronaves, generan aire turbulento en rotación, que puede quedar rotando incluso después de varios segundos de haber pasado la aeronave. Esta masa de aire turbulento de forma vorticosa, al no ser visible a simple vista, puede causar, en otra aeronave que pase por ahí, inestabilidad, pérdida de control, provocando un accidente.

Citemos, a modo de ejemplo, un suceso, que ha generado inconvenientes no solo a la aviación comercial, sino también a la militar, y son las llamadas “estelas turbulentas” (Wingtip vortex, en inglés), y es un fenómeno que siempre fue bien conocido desde los comienzos de la aviación, y se acentuó más, con el aumento del tamaño de las aeronaves, y el tráfico aéreo. Quienes son pilotos de aerolínea conocen bien este tema, y la advertencia de no volar detrás de otra aeronave a corta distancia, para evitar caer en el torbellino o estela dejada por la aeronave que va adelante, pudiendo generar inestabilidad a la aeronave que viene detrás.

Precisamente, esta fue la causa que provocó el fatal accidente ocurrido el día 8 de junio de 1966, entre la aeronave North American XB-70 “Valkyrie” (Valquiria) (a los mandos del Mayor de la USAF Carl Cross y el Coronel Al Whitey) y una de las cinco aeronaves escolta, el NASA F-104N Starfighter (comandado por el piloto de pruebas Joe Walker). Ese día, la General Electric quiso realizar una muestra publicitaria, al reunir en un solo vuelo 5 aeronaves distintas, todas con motores construidos por esta empresa.

Una vez iniciado el vuelo, con el Valkyrie en el centro, el F-104 de Walker estaba en una posición difícil, considerando que la poca envergadura y empenaje en “T” del Starfighter no lo hacen aptos para vuelos en formación, y menos a baja velocidad. La filmación duró 40 minutos sin incidentes. En el momento de que las aeronaves se separaron, el avión de Walker, que estaba justo detrás de la punta del ala derecha del XB-70, comienza a experimentar inestabilidad, sus comandos se vuelven vagos y pesados, como si las superficies de control del avión hubieran sido tomadas por una gran fuerza invisible. Y eso es justamente lo que ocurría: su avión quedó atrapado en el gran torbellino de aire que salía de la punta de ala del Valkyrie, envolviendo su avión. La nariz puntiaguda del F-104 se eleva, hay un golpe, otra sacudida, y la nariz del avión se levanta bruscamente hacia arriba. Probablemente en ese momento Walker mueve nerviosamente su bastón de mando, sin resultado: El vórtice ha tomado el control de su aeronave. Atrapado en el violento torbellino que escapa de las puntas de las alas del XB-70, su avión efectúa un rolido hacia la izquierda, quedando el F-104 en vuelo invertido sobre el XB-70, maniobrando de tal forma que en un momento su avión quedó casi a 90 grados de la dirección de vuelo, haciendo que el fuselaje del F-104 corte como un cuchillo los timones gemelos del Valkyrie, y estos partan en pedazos a Walker y su avión.

La capa límite del XB-70 expulsó los restos del F-104 hacia atrás, dejando una estela de fuego.

Después de 16 segundos de vuelo estable sin sus dos colas, las leyes de la aerodinámica comienzan a imponerse en el XB-70. Sin sus superficies verticales, el ya difícil de volar Valkyrie está en camino de convertirse en un enorme ataúd blanco. Pese a que el XB-70 poseía un sistema de capsulas de eyección, el piloto Al White pudo eyectarse sin problemas, pero su acompañante, Carl Cross, debido a las violentas fuerzas G de la aeronave, no pudo hacerlo, y murió al estrellarse el avión.

Esta historia es un claro ejemplo de porque en tan poco tiempo, los “Winglets” (como los llaman en USA), y los “Sharklets” (Como los llaman en Europa), se han popularizado tanto, haciendo la aviación más segura.

El autor:

Pedro Alejandro Wikarczuk es Ingeniero Aeronáutico, egresado de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de La Plata. Participó en el “Grupo Técnico de Restauraciones Aeronáuticas” (G.T.R.A.) colaborando ad-honorem para el Museo Nacional de Aeronáutica de Morón en la restauración de una aeronave Beechcraft AT-11 “Kansan”.

Dio las siguientes conferencias de temas aeronáuticos:

• Disertante (en calidad de invitado) en la presentación del libro “El General de los cazas” del SM (Re) Walter Bentancor, 23 de marzo 2013.
• “Winglets: pequeñas grandes alas”: Conferencia dictada el 3 Octubre de 2015 en el Museo Nacional de Aeronáutica de Morón.
• “Exploración Aérea Antártica”: Conferencia dictada durante el IV Congreso Internacional De Historia Aeronáutica organizado por la Fuerza Aérea Argentina, los días 5, 6 y 7 de septiembre de 2016.

Actualmente trabaja como Ingeniero y Auditor en la “Dirección del Material Aeronaval” de la Armada Argentina.