Aviación

La aviación o transporte aéreo son las actividades relacionadas con el vuelo mecánico y la industria aeronáutica. Las aeronaves incluyen tipos de ala fija y de ala giratoria, alas móviles, cuerpos de elevación sin alas, así como naves más livianas que el aire, como globos aerostáticos y aeronaves.

La aviación comenzó en el siglo XVIII con el desarrollo del globo aerostático, un aparato capaz de realizar desplazamientos atmosféricos a través de la flotabilidad. Algunos de los avances más significativos en la tecnología de la aviación se produjeron con el vuelo sin motor controlado de Otto Lilienthal en 1896; luego se produjo un gran paso significativo con la construcción del primer avión propulsado por los hermanos Wright a principios del siglo XX. Desde entonces, la aviación ha sido revolucionada tecnológicamente por la introducción del jet que permitió una forma importante de transporte en todo el mundo.

Etimología

La palabra aviación fue acuñada por el escritor francés y ex oficial naval Gabriel La Landelle en 1863. Derivó el término del verbo avier (un neologismo fallido para "volar"), derivado de la palabra latina avis ("pájaro"). y el sufijo -ación.

Historia

Primeros comienzos

Existen leyendas tempranas sobre el vuelo humano, como las historias de Ícaro en la mitología griega, Jamshid y Shah Kay Kāvus en la mitología persa, y el autómata volador de Arquitas de Tarento (428–347 a. C.). Más tarde, aparecen afirmaciones algo más creíbles de vuelos humanos de corta distancia, como los vuelos alados de Abbas ibn Firnas (810–887), Eilmer de Malmesbury (siglo XI) y la Passarola de aire caliente de Bartholomeu Lourenço de Gusmão (1685). –1724).

Más liviano que el aire

La era moderna de la aviación comenzó con el primer vuelo humano más ligero que el aire sin ataduras el 21 de noviembre de 1783, de un globo aerostático diseñado por los hermanos Montgolfier. La practicidad de los globos estaba limitada porque solo podían viajar a favor del viento. Inmediatamente se reconoció que se requería un globo dirigible o dirigible. Jean-Pierre Blanchard voló el primer dirigible propulsado por humanos en 1784 y cruzó el Canal de la Mancha en uno en 1785.

Los dirigibles rígidos se convirtieron en los primeros aviones en transportar pasajeros y carga a grandes distancias. Los aviones más conocidos de este tipo fueron fabricados por la empresa alemana Zeppelin.

El Zeppelin más exitoso fue el Graf Zeppelin. Voló más de un millón de millas, incluido un vuelo alrededor del mundo en agosto de 1929. Sin embargo, el dominio de los zepelines sobre los aviones de ese período, que tenían un alcance de solo unos pocos cientos de millas, fue disminuyendo a medida que avanzaba el diseño del avión.. La "Edad de Oro" de los dirigibles terminó el 6 de mayo de 1937, cuando el Hindenburg se incendió y mató a 36 personas. La causa del accidente de Hindenburg se atribuyó inicialmente al uso de hidrógeno en lugar de helio como gas de elevación. Una investigación interna realizada por el fabricante reveló que el revestimiento utilizado en el material que cubría el armazón era altamente inflamable y permitía que se acumulara electricidad estática en la aeronave.Los cambios en la formulación del recubrimiento redujeron el riesgo de más accidentes tipo Hindenburg. Aunque ha habido iniciativas periódicas para revivir su uso, las aeronaves solo han visto una aplicación de nicho desde entonces.

Mas pesado que el aire

En 1799, Sir George Cayley estableció el concepto del avión moderno como una máquina voladora de ala fija con sistemas separados de sustentación, propulsión y control. Los primeros desarrollos de dirigibles incluyeron propulsión impulsada por máquinas (Henri Giffard, 1852), marcos rígidos (David Schwarz, 1896) y velocidad y maniobrabilidad mejoradas (Alberto Santos-Dumont, 1901)

Hay muchos reclamos que compiten por el primer vuelo propulsado más pesado que el aire. El primer vuelo propulsado registrado fue realizado por Clément Ader el 9 de octubre de 1890, en su avión de ala fija totalmente autopropulsado con alas de murciélago, el Ader Éole. Según los informes, fue el primer vuelo tripulado, propulsado y más pesado que el aire de una distancia significativa (50 m (160 pies)) pero una altitud insignificante desde el nivel del suelo.Siete años más tarde, el 14 de octubre de 1897, el Avion III de Ader fue probado sin éxito frente a dos funcionarios del Ministerio de Guerra francés. El informe sobre los juicios no se hizo público hasta 1910, ya que habían sido un secreto militar. En noviembre de 1906, Ader afirmó haber realizado un vuelo exitoso el 14 de octubre de 1897, logrando un "vuelo ininterrumpido" de alrededor de 300 metros (980 pies). Aunque se creía ampliamente en ese momento, estas afirmaciones fueron desacreditadas más tarde.

Los hermanos Wright realizaron con éxito el primer vuelo de un avión propulsado, controlado y sostenido el 17 de diciembre de 1903, una hazaña que fue posible gracias a su invención del control de tres ejes. Solo una década después, al comienzo de la Primera Guerra Mundial, los aviones más pesados ​​que el aire se habían vuelto prácticos para el reconocimiento, la detección de artillería e incluso los ataques contra posiciones terrestres.

Los aviones comenzaron a transportar personas y carga a medida que los diseños se hacían más grandes y confiables. Los hermanos Wright llevaron al primer pasajero, Charles Furnas, uno de sus mecánicos, el 14 de mayo de 1908.

Durante las décadas de 1920 y 1930 se lograron grandes avances en el campo de la aviación, incluido el primer vuelo transatlántico de Alcock y Brown en 1919, el vuelo transatlántico en solitario de Charles Lindbergh en 1927 y el vuelo transpacífico de Charles Kingsford Smith al año siguiente. Uno de los diseños más exitosos de este período fue el Douglas DC-3, que se convirtió en el primer avión comercial en ser rentable transportando pasajeros exclusivamente, iniciando la era moderna del servicio de aerolíneas de pasajeros. Al comienzo de la Segunda Guerra Mundial, muchos pueblos y ciudades habían construido aeropuertos y había numerosos pilotos calificados disponibles. La guerra trajo muchas innovaciones a la aviación, incluidos los primeros aviones a reacción y los primeros cohetes de combustible líquido.

Después de la Segunda Guerra Mundial, especialmente en América del Norte, hubo un auge en la aviación general, tanto privada como comercial, ya que miles de pilotos fueron liberados del servicio militar y muchos aviones de entrenamiento y transporte excedentes de guerra económicos estuvieron disponibles. Fabricantes como Cessna, Piper y Beechcraft ampliaron la producción para proporcionar aviones ligeros para el nuevo mercado de clase media.

En la década de 1950, creció el desarrollo de aviones civiles, comenzando con el de Havilland Comet, aunque el primer avión de pasajeros ampliamente utilizado fue el Boeing 707, porque era mucho más económico que otros aviones en ese momento. Al mismo tiempo, la propulsión turbohélice comenzó a aparecer para aviones de cercanías más pequeños, lo que hizo posible atender rutas de pequeño volumen en una gama mucho más amplia de condiciones climáticas.

Desde la década de 1960, se han puesto a disposición fuselajes de material compuesto y motores más silenciosos y eficientes, y el Concorde brindó un servicio de pasajeros supersónico durante más de dos décadas, pero las innovaciones más importantes y duraderas se produjeron en la instrumentación y el control. La llegada de la electrónica de estado sólido, el Sistema de Posicionamiento Global, las comunicaciones por satélite y las pantallas LED y los ordenadores cada vez más pequeños y potentes han cambiado drásticamente las cabinas de los aviones y, cada vez más, también de los aviones más pequeños. Los pilotos pueden navegar con mucha más precisión y ver el terreno, las obstrucciones y otras aeronaves cercanas en un mapa o mediante visión sintética, incluso de noche o con poca visibilidad.

El 21 de junio de 2004, SpaceShipOne se convirtió en el primer avión privado en realizar un vuelo espacial, abriendo la posibilidad de un mercado de aviación capaz de abandonar la atmósfera terrestre. Mientras tanto, los prototipos voladores de aeronaves propulsadas por combustibles alternativos, como el etanol, la electricidad e incluso la energía solar, son cada vez más comunes.

Operaciones de aeronaves

Aviación Civil

La aviación civil incluye todos los vuelos no militares, tanto la aviación general como el transporte aéreo regular.

Transporte aéreo

Hay cinco fabricantes principales de aviones de transporte civil (en orden alfabético):

• Airbus, con sede en Europa
• Boeing, con sede en los Estados Unidos
• Bombardier, con sede en Canadá
• Embraer, con sede en Brasil
• United Aircraft Corporation, con sede en Rusia

Boeing, Airbus, Ilyushin y Tupolev se concentran en aviones a reacción de fuselaje ancho y estrecho, mientras que Bombardier, Embraer y Sukhoi se concentran en aviones regionales. Grandes redes de proveedores de repuestos especializados de todo el mundo respaldan a estos fabricantes, quienes a veces solo brindan el diseño inicial y el ensamblaje final en sus propias plantas. El consorcio chino ACAC también entrará pronto en el mercado del transporte civil con su jet regional Comac ARJ21.

Hasta la década de 1970, la mayoría de las principales aerolíneas eran aerolíneas de bandera, patrocinadas por sus gobiernos y fuertemente protegidas de la competencia. Desde entonces, los acuerdos de cielos abiertos han dado como resultado una mayor competencia y opciones para los consumidores, junto con la caída de los precios para las aerolíneas. La combinación de altos precios del combustible, tarifas bajas, salarios altos y crisis como los ataques del 11 de septiembre y la epidemia de SARS han llevado a muchas aerolíneas antiguas a rescates gubernamentales, quiebras o fusiones. Al mismo tiempo, han florecido las aerolíneas de bajo costo como Ryanair, Southwest y WestJet.

Aviación general

La aviación general incluye todos los vuelos civiles no regulares, tanto privados como comerciales. La aviación general puede incluir vuelos de negocios, vuelos chárter, aviación privada, entrenamiento de vuelo, vuelos en globo, parapente, paracaidismo, vuelo sin motor, vuelo en ala delta, fotografía aérea, alas delta impulsadas a pie, ambulancia aérea, fumigación de cultivos, vuelos chárter, informes de tráfico, policía Patrullas aéreas y extinción de incendios forestales.

Cada país regula la aviación de manera diferente, pero la aviación general suele estar sujeta a diferentes regulaciones dependiendo de si es privada o comercial y del tipo de equipo involucrado.

Muchos fabricantes de aeronaves pequeñas atienden al mercado de la aviación general, centrándose en la aviación privada y el entrenamiento de vuelo.

Los desarrollos recientes más importantes para las aeronaves pequeñas (que forman la mayor parte de la flota de GA) han sido la introducción de aviónica avanzada (incluido el GPS) que anteriormente solo se encontraba en aviones grandes, y la introducción de materiales compuestos para hacer que las aeronaves pequeñas sean más livianas y cómodas. más rápido. Los aviones ultraligeros y de fabricación casera también se han vuelto cada vez más populares para uso recreativo, ya que en la mayoría de los países que permiten la aviación privada, son mucho menos costosos y menos regulados que los aviones certificados.

Aviación militar

Los globos simples se utilizaron como aviones de vigilancia ya en el siglo XVIII. A lo largo de los años, los aviones militares se han construido para cumplir con los requisitos de capacidad cada vez mayores. Los fabricantes de aviones militares compiten por contratos para suministrar el arsenal de su gobierno. Los aviones se seleccionan en función de factores como el costo, el rendimiento y la velocidad de producción.

Tipos de aviación militar

• La función principal de los aviones de combate es destruir otros aviones. (por ejemplo, Sopwith Camel, A6M Zero, F-15, MiG-29, Su-27 y F-22).
• Los aviones de ataque a tierra se utilizan contra objetivos terrestres tácticos. (por ejemplo, Junkers Stuka, A-10, Il-2, J-22 Orao, AH-64 y Su-25).
• Los bombarderos generalmente se usan contra objetivos más estratégicos, como fábricas y campos petroleros. (por ejemplo, Zeppelin, Tu-95, Mirage IV y B-52).
• Los aviones de transporte se utilizan para transportar hardware y personal. (por ejemplo, C-17 Globemaster III, C-130 Hercules y Mil Mi-26).
• Los aviones de vigilancia y reconocimiento obtienen información sobre las fuerzas enemigas. (por ejemplo, Rumpler Taube, Mosquito, U-2, OH-58 y MiG-25R).
• Los vehículos aéreos no tripulados (UAV) se utilizan principalmente como aviones de ala fija de reconocimiento, aunque muchos también transportan cargas útiles (p. ej., RQ-7B Shadow, MQ-8 Fire Scout y MQ-1C Gray Eagle). Los aviones de carga están en desarrollo.
• Los misiles lanzan ojivas, normalmente explosivos.

Seguridad aérea

Seguridad de la aviación significa el estado de un sistema u organización de aviación en el que los riesgos asociados con las actividades de aviación, relacionados con la operación de aeronaves o en apoyo directo de la misma, se reducen y controlan a un nivel aceptable. Abarca la teoría, la práctica, la investigación y la categorización de las fallas de vuelo y la prevención de tales fallas a través de la regulación, la educación y la capacitación. También se puede aplicar en el contexto de campañas que informan al público sobre la seguridad de los viajes aéreos. El peor accidente de aviación de la historia fue el desastre del aeropuerto de Tenerife el 27 de marzo de 1977, cuando 583 personas murieron al chocar dos aviones Boeing 747 jumbo, operados por Pan Am y KLM, en una pista del aeropuerto de Los Rodeos, hoy Tenerife Norte.

Accidentes e incidentes de aviación

Un accidente de aviación se define en el Anexo 13 del Convenio sobre Aviación Civil Internacional como un suceso relacionado con la operación de una aeronave que tiene lugar entre el momento en que una persona aborda la aeronave con la intención de volar hasta el momento en que todas esas personas han desembarcado, en el que una persona sufre lesiones graves o mortales, la aeronave sufre daños o fallas estructurales o la aeronave falta o es completamente inaccesible.

El primer accidente de aviación fatal ocurrió en un avión Wright Modelo A en Fort Myer, Virginia, EE. UU., el 17 de septiembre de 1908, lo que provocó lesiones al piloto, Orville Wright, y la muerte del pasajero, el teniente del cuerpo de señales Thomas Selfridge.

Un incidente de aviación se define como un suceso, distinto de un accidente, asociado con la operación de una aeronave que afecta o podría afectar la seguridad de las operaciones.

Un accidente en el que el daño a la aeronave es tal que debe cancelarse, o en el que la aeronave es destruida, se denomina accidente con pérdida de casco.

Control de tráfico aéreo

El control de tráfico aéreo (ATC) implica la comunicación con las aeronaves para ayudar a mantener la separación, es decir, se aseguran de que las aeronaves estén lo suficientemente separadas horizontal o verticalmente para evitar el riesgo de colisión. Los controladores pueden coordinar los informes de posición proporcionados por los pilotos, o en áreas de mucho tráfico (como los Estados Unidos) pueden usar el radar para ver las posiciones de las aeronaves.

En general, hay cuatro tipos diferentes de ATC:

• controladores de centro, que controlan aeronaves en ruta entre aeropuertos
• torres de control (incluidas la torre, el control en tierra, la entrega de autorizaciones y otros servicios), que controlan las aeronaves a una distancia pequeña (normalmente de 10 a 15 km en horizontal y 1000 m en vertical) de un aeropuerto.
• controladores oceánicos, que controlan aeronaves sobre aguas internacionales entre continentes, generalmente sin servicio de radar.
• controladores de terminal, que controlan aeronaves en un área más amplia (normalmente de 50 a 80 km) alrededor de aeropuertos concurridos.

El ATC es especialmente importante para las aeronaves que vuelan bajo las reglas de vuelo por instrumentos (IFR), cuando pueden estar en condiciones climáticas que no permiten que los pilotos vean otras aeronaves. Sin embargo, en áreas de mucho tráfico, especialmente cerca de los principales aeropuertos, las aeronaves que vuelan bajo las reglas de vuelo visual (VFR) también deben seguir las instrucciones del ATC.

Además de la separación de otras aeronaves, el ATC puede brindar avisos meteorológicos, separación del terreno, asistencia para la navegación y otros servicios a los pilotos, según su carga de trabajo.

ATC no controla todos los vuelos. La mayoría de los vuelos VFR (Reglas de Vuelo Visual) en América del Norte no están obligados a comunicarse con ATC (a menos que estén pasando por un área de terminal concurrida o utilizando un aeropuerto importante), y en muchas áreas, como el norte de Canadá y baja altitud en el norte Escocia, los servicios de control de tráfico aéreo no están disponibles ni siquiera para vuelos IFR a altitudes más bajas.

Impacto medioambiental

Como todas las actividades que involucran combustión, operar aeronaves motorizadas (desde aviones de pasajeros hasta globos aerostáticos) libera hollín y otros contaminantes a la atmósfera. También se producen gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono (CO ₂). Además, existen impactos ambientales específicos de la aviación: por ejemplo,

• Las aeronaves que operan a grandes altitudes cerca de la tropopausa (principalmente aviones de reacción de gran tamaño) emiten aerosoles y dejan estelas de condensación, que pueden aumentar la formación de cirros: la nubosidad puede haber aumentado hasta en un 0,2 % desde el nacimiento de la aviación. Las nubes pueden tener un efecto tanto de enfriamiento como de calentamiento. Reflejan algunos de los rayos del sol hacia el espacio, pero también bloquean parte del calor irradiado por la superficie de la Tierra. En promedio, tanto las delgadas nubes cirros naturales como las estelas de condensación tienen un efecto de calentamiento neto.
• Las aeronaves que operan a gran altura cerca de la tropopausa también pueden liberar sustancias químicas que interactúan con los gases de efecto invernadero en esas altitudes, en particular compuestos de nitrógeno, que interactúan con el ozono, aumentando las concentraciones de ozono.
• La mayoría de los aviones de pistón ligero queman avgas, que contiene tetraetilo de plomo (TEL). Algunos motores de pistón de baja compresión pueden funcionar con mogas sin plomo, y los motores de turbina y los motores diesel, ninguno de los cuales requiere plomo, están apareciendo en algunos aviones ligeros más nuevos.

Otro impacto ambiental de la aviación es la contaminación acústica, causada principalmente por el despegue y aterrizaje de aeronaves. Los estampidos sónicos eran un problema con los aviones supersónicos como el Concorde.