CTG · 3/25
1.3 Aerodinámica y principios de vuelo
11 min de lecturaActualizado octubre 2026
En resumen
El vuelo se explica por Bernoulli y el efecto Venturi: el ala genera sustentación. Sobre el avión actúan cuatro fuerzas: sustentación, peso, empuje y resistencia. En vuelo recto y nivelado, se equilibran.
Introducción: ¿cómo es posible que vuele un avión?
Esta es probablemente la pregunta más fundamental de la aviación. Un avión de pasajeros puede pesar más de 200 toneladas, y, sin embargo, se eleva y se mantiene en el aire. ¿Cómo es posible?
La respuesta está en la aerodinámica: el estudio del comportamiento del aire en movimiento y las fuerzas que genera sobre los cuerpos que atraviesa.
Propiedades físicas del aire
Para entender el vuelo, primero debemos entender el medio en el que volamos: el aire.
Composición del aire
La atmósfera terrestre está compuesta por una mezcla de gases:
| Gas | Porcentaje | Importancia para el vuelo |
|---|---|---|
| Nitrógeno (N₂) | 78 % | Gas inerte, no participa en la combustión |
| Oxígeno (O₂) | 21 % | Esencial para los motores y la respiración |
| Argón | 0,9 % | Gas inerte |
| Otros (CO₂, gases nobles) | 0,1 % | - |
| Vapor de agua | 0-5 % variable | Afecta a la densidad y puede formar hielo |
Nitrógeno (N₂)
Porcentaje
78 %
Importancia para el vuelo
Gas inerte, no participa en la combustión
Oxígeno (O₂)
Porcentaje
21 %
Importancia para el vuelo
Esencial para los motores y la respiración
Argón
Porcentaje
0,9 %
Importancia para el vuelo
Gas inerte
Otros (CO₂, gases nobles)
Porcentaje
0,1 %
Importancia para el vuelo
-
Vapor de agua
Porcentaje
0-5 % variable
Importancia para el vuelo
Afecta a la densidad y puede formar hielo
Dato importante: Esta composición porcentual permanece constante a lo largo de toda la atmósfera (hasta unos 80 km de altura). Lo que cambia es la presión total, lo que significa que hay menos moléculas de todo —incluyendo oxígeno— a mayor altura.
Temperatura
La temperatura es una medida del movimiento de las moléculas del aire (energía cinética). A mayor movimiento molecular, mayor temperatura.
¿Por qué importa la temperatura para el vuelo?
- Afecta a la densidad del aire (aire caliente es menos denso)
- Afecta a la velocidad del sonido
- Afecta al rendimiento de los motores
Escalas de temperatura:
- Celsius (°C): Uso común en Europa
- Fahrenheit (°F): Uso común en EE. UU.
- Kelvin (K): Escala absoluta, usada en ciencia
Gradiente vertical de temperatura estándar (en la troposfera):
La temperatura disminuye con la altura a un ritmo predecible:
- 2 °C cada 1.000 pies (o 6,5 °C cada 1.000 metros)
- Hasta llegar a la tropopausa (aproximadamente 36.000 pies), donde se estabiliza en unos -56°C
Ejemplo práctico:
- Temperatura a nivel del mar: 15°C (día estándar)
- Temperatura a 10.000 pies: 15°C - (10 × 2°C) = -5°C
- Temperatura a 35.000 pies: 15°C - (35 × 2°C) = -55°C
Por esto, aunque haga calor en el aeropuerto, los aviones de crucero vuelan en ambientes extremadamente fríos.
Densidad
La densidad es la masa de aire por unidad de volumen (kg/m³). Es una propiedad crucial para el vuelo.
¿Por qué importa la densidad?
- A mayor densidad, más moléculas de aire impactan contra el ala
- Más impactos = mayor sustentación
- También significa mayor resistencia al avance
Factores que afectan la densidad:
| Factor | Efecto en la densidad | Consecuencia para el vuelo |
|---|---|---|
| Altitud aumenta | Densidad DISMINUYE | Menos sustentación, necesita más velocidad |
| Temperatura aumenta | Densidad DISMINUYE | Peor rendimiento en días calurosos |
| Presión aumenta | Densidad AUMENTA | Mayor sustentación |
| Humedad aumenta | Densidad DISMINUYE | El vapor de agua es más ligero que el aire seco |
Altitud aumenta
Efecto en la densidad
Densidad DISMINUYE
Consecuencia para el vuelo
Menos sustentación, necesita más velocidad
Temperatura aumenta
Efecto en la densidad
Densidad DISMINUYE
Consecuencia para el vuelo
Peor rendimiento en días calurosos
Presión aumenta
Efecto en la densidad
Densidad AUMENTA
Consecuencia para el vuelo
Mayor sustentación
Humedad aumenta
Efecto en la densidad
Densidad DISMINUYE
Consecuencia para el vuelo
El vapor de agua es más ligero que el aire seco
Concepto clave: altitud densidad: Es la altitud "equivalente" en condiciones estándar. Un aeropuerto a 2.000 pies en un día muy caluroso puede tener una "altitud densidad" de 4.000 pies: el avión se comportará como si estuviera a esa altura.
Presión atmosférica
La presión es la fuerza que ejercen las moléculas del aire sobre una superficie. Es literalmente el "peso" de la columna de aire que está por encima.
Presión atmosférica estándar a nivel del mar:
| Unidad | Valor | Uso |
|---|---|---|
| Hectopascales/milibares (hPa/mb) | 1013,25 | Meteorología, aviación |
| Pulgadas de mercurio | 29,92" Hg | Aviación (EE. UU.) |
| Milímetros de mercurio | 760 mm Hg | Medicina, ciencia |
| PSI | 14,7 lb/in² | Ingeniería |
Hectopascales/milibares (hPa/mb)
Valor
1013,25
Uso
Meteorología, aviación
Pulgadas de mercurio
Valor
29,92" Hg
Uso
Aviación (EE. UU.)
Milímetros de mercurio
Valor
760 mm Hg
Uso
Medicina, ciencia
PSI
Valor
14,7 lb/in²
Uso
Ingeniería
La presión disminuye con la altura:
- A 18.000 pies: aproximadamente 500 mb (la mitad)
- A 36.000 pies: aproximadamente 250 mb (un cuarto)
Por esto los aviones necesitan presurización: para mantener una presión interior suficiente para respirar.
Comprobando tu acceso…