Probablemente te hayas preguntado qué hace que esta tela vuele o por qué todos los planeadores suelen tener la misma forma o incluso cómo esta estructura flexible logra mantenerse en el aire por encima de la cabeza del piloto.
El perfil aerodinámico del parapente
Empecemos mirando la forma básica de nuestros parapentes. Demostraremos la importancia del perfil del ala, el objetivo es optimizar su penetración en el aire y reducir la resistencia al máximo. Vamos a ver qué le pasa al aire cuando pasa por estos tres perfiles: mirando el primer perfil, una simple placa, las moléculas de aire contenidas en la corriente de aire quedan completamente bloqueadas en el medio, el aire que pasa más allá la placa es turbulenta, lo que aumenta significativamente la resistencia. El flujo de aire sobre este perfil es similar a lo que sucede cuando se rema en un bote: el remo necesita suficiente fuerza para desplazar el agua y, al desplazarla, se forman pequeños remolinos detrás de él. El segundo perfil penetra mucho mejor el aire. Como podemos ver aquí, el resultado es un flujo de aire mucho más suave, las moléculas de aire fluyen suavemente sobre la parte frontal del perfil. Sin embargo, este perfil todavía crea demasiada resistencia. El tercer perfil ha sido mejorado para que el flujo de aire sea suave de principio a fin. Nuestro perfil viajará por el aire con poca resistencia, gracias a su forma abombada. También reducirá la resistencia al reemplazar el aire a su paso. Este es un perfil aerodinámico ideal.
Cómo un parapente crea sustentación
Si cortas el parapente por la mitad, encontrarás esta forma curvada a lo largo de toda la envergadura, desde el borde de ataque hasta el borde de salida. Así es como los fabricantes optimizan la penetración de las alas y el movimiento en el aire, pero esto no explica qué hace que un parapente vuele. Pasemos a un fenómeno del que probablemente ya hayas oído hablar: el ascensor. Tomemos otra sección transversal simplificada de nuestra ala y observemos lo que sucede cuando el aire fluye sobre su perfil en vuelo: el ángulo creado por la oscilación del parapente y el viento relativo se llama ángulo de ataque. Cuando las moléculas del aire entran en contacto con el ala, el borde de ataque las separa en dos corrientes: la primera corriente fluye a lo largo de la superficie superior del ala y la otra a lo largo de su superficie inferior. La superficie superior es más larga que la superficie inferior. Los experimentos han demostrado que ambas corrientes de aire llegan al borde de salida al mismo tiempo: las moléculas que recorren el camino más largo a lo largo de la superficie superior sólo pueden llegar al mismo tiempo de una manera: tienen que acelerar. Gracias a un principio formulado por el matemático y médico suizo Bernoulli en 1738, sabemos que la mitad de la velocidad de un fluido aumenta su presión disminuye. En otras palabras, el aire que se mueve más rápido sobre la superficie superior del perfil crea una zona de baja presión en la parte superior del ala que es la fuente de sustentación. En el otro lado del ala, las moléculas de aire empujan contra la superficie inferior, creando una zona de alta presión. Esta también es una fuente de sustentación. Aproximadamente 3/4 de la sustentación resulta de la baja presión sobre el ala y 1/4 de la alta presión debajo de ella. La mayor parte del levantamiento se produce cerca del borde de ataque de los perfiles. Esta explicación simplificada de las causas de la sustentación debería ayudarle a comprender por qué vuelan nuestras alas.
Fuerzas aerodinámicas en un parapente.
La sustentación se crea así por el flujo de aire sobre el perfil, pero ¿cómo se mantiene este fenómeno cuando no hay viento? ¿Cuál es el motor del parapente? Para responder a estas preguntas recurriremos a la ciencia de la mecánica. Esta ciencia se ocupa de la acción de fuerzas sobre los cuerpos. Las fuerzas que nos interesan son aquellas que actúan sobre el piloto y el parapente. Comencemos con un modelo simplificado del elevador de zonas de baja y alta presión. Esta fuerza actúa sobre un punto conocido como centro de presión. Este punto es simplemente un promedio de las fuerzas de sustentación que actúan sobre el parapente. Cuando viaja por el aire, un parapente encuentra resistencia y crea turbulencias a su paso. La fuerza que se opone a su movimiento hacia adelante se conoce como resistencia. Como estas son las dos fuerzas principales que actúan sobre el perfil, podemos sumarlas: su suma nos da la resultante.
La altitud es el "combustible" de un parapente
¿Cómo obtenemos el flujo de aire relativo necesario para crear ascensores cuando no hay viento? Simplemente transfiriendo su peso al ala, el piloto tira de ella hacia el suelo obligándola a avanzar en el aire. A este movimiento lo llamamos velocidad del aire y esto crea el flujo de aire relativo necesario para reducir la sustentación. La altitud, por tanto, es la reserva de energía del parapente y utilizando nuestro peso para aprovechar su reserva podemos volar.
El ángulo de ataque en un parapente.
Como se mencionó antes, el ángulo de ataque es el ángulo en el que el viento relativo se encuentra con el perfil. Este ángulo no debe confundirse con el ángulo hacia el horizonte, actitud del alumno. Como es posible tener un ángulo de ataque relativamente alto con el ala en cualquier actitud, en vuelo normal el parapente permanece en un ángulo de ataque constante y a una velocidad constante. El piloto puede influir en el ángulo de ataque y, por tanto, en la velocidad utilizando los frenos o el sistema de aceleración. El ángulo de ataque y la velocidad del aire están muy relacionados: si cambias el ángulo de ataque, la velocidad del aire también cambiará hasta que se logre un nuevo equilibrio. El ángulo de ataque se puede aumentar aplicando los frenos, lo que provoca una disminución correspondiente en la velocidad del aire. Cuanto mayor es el ángulo de ataque, más sustentación se produce, sin embargo, también se produce más resistencia. Si se aplica demasiado el freno, no se puede mantener el flujo de aire suave sobre el perfil y el flujo de aire se separa de la superficie superior: esto se conoce como pérdida. Ser consciente de la pérdida es muy importante cuando se aprende a volar, ya que las pérdidas inadvertidas son muy peligrosas y deben evitarse; mantenga siempre las manos en alto y asegúrese de sentir una buena velocidad en la cara mientras intenta evitar la pérdida. Sólo cuando hagas la curvatura de aterrizaje debes utilizar movimientos profundos de freno. El ángulo de ataque se puede disminuir utilizando el sistema de aceleración, a medida que disminuye el ángulo, se reduce la resistencia y aumenta la velocidad. El planeador continúa acelerando hasta que se encuentra un nuevo equilibrio, luego el ala se estabiliza a esta nueva velocidad y tasa de sincronización. En ángulos de ataque bajos, los parapentes son más propensos a colapsar. Por este motivo no debe utilizar el sistema de aceleración cuando esté cerca del suelo o volando en aire turbulento.
Relación de sustentación y resistencia en un parapente
Pasemos a los conceptos de relaciones de sustentación-arrastre y planeo. La relación sustentación-resistencia es el ángulo con el que planea el parapente. Estos conceptos te ayudarán a comprender por qué un estudiante apenas logra despegar de una pendiente. Simplemente existen ratios que miden la capacidad de planeo de tu ala, estos ratios se obtienen dividiendo la distancia horizontal recorrida por la distancia vertical perdida. Por ejemplo, 750 metros divididos por 100 metros nos da una relación de siete y medio. Como habrás adivinado, cuanto mayor sea la distancia horizontal, mayor será esta relación y más largo será tu deslizamiento. Esto se llama relación sustentación-resistencia, es una especificación técnica de tu ala. La relación sustentación-arrastre no cambia a menos que el ala esté dañada. Veremos más adelante en el capítulo de vuelo que el viento o la micrometeorología pueden influir en la trayectoria, la distancia recorrida variará y en este caso se referiría a su índice de planeo. Volvamos al ejemplo de nuestro alumno: no puede despegar porque su relación elevación-arrastre está demasiado cerca del ángulo de la pendiente. Los lanzamientos necesitarán una colina cuya pendiente sea más pronunciada que la relación sustentación-arrastre de nuestras alas. Los parapentes modernos tienen una relación de sustentación y resistencia de entre seis y diez a uno. Como referencia, puede comparar esto con una relación de sustentación y resistencia de 15 a uno para los alas delta y casi sesenta a uno para los aviones en venta.
Velocidad para volar en parapente
Los parapentes tienen un amplio rango de velocidades y es muy importante saber cuándo utilizar estas diferentes velocidades. Tienes el control de la velocidad con los frenos y el acelerador. Esto se conoce como velocidad para volar. Saber volar a la velocidad adecuada según las condiciones o el sitio es la base de un pilotaje seguro y eficiente. Comprender las diferentes velocidades de vuelo te convertirá en un mejor piloto; la velocidad correcta y el momento adecuado hacen posible que el estudiante realice un aterrizaje suave. Como regla general, cuando esté en elevación, reduzca la velocidad y cuando esté en elevación o con viento en contra, acelere. Esto aumenta su eficiencia y prolonga su rendimiento de planeo. Volando a velocidad de trimado, tu vela logrará su mejor ángulo de planeo en aire en calma. Los brazos del piloto están en alto sin ejercer presión sobre las palancas de freno. A esta velocidad, el perfil no se deforma de ninguna manera y, por lo tanto, crear la menor cantidad de resistencia al volar de esta manera te permitirá cubrir la distancia máxima. La mayoría de los parapentes modernos tienen una velocidad de compensación de alrededor de 36 o 37 km/h. Al aprender, la razón principal para volar a esa velocidad es acelerar antes de aterrizar y acumular energía que eventualmente se convertirá en una llamarada. Esto hace posible un aterrizaje suave volando a velocidad de compensación y también reduce la probabilidad de problemas causados por el gradiente del viento, como pérdidas inadvertidas o altitud repentina cerca del suelo. Aplicó los frenos aproximadamente de 30 a 40 centímetros para alcanzar la tasa mínima de caída. Los brazos del piloto están aproximadamente al nivel de sus hombros o justo debajo y hay una presión positiva a través de las manijas de los frenos. Aplicar presión a las manijas de freno también mejorará tu sensibilidad a los movimientos del ala y aumentará la presión interna y el ángulo de ataque del ala, lo que reduce la probabilidad de colapsos. Volar con una caída mínima aumenta el ángulo de ataque y aumenta significativamente la resistencia, lo que reduce la capacidad de planear y, en consecuencia, reduce la distancia que se puede cubrir. Sin embargo, volar así te da la velocidad vertical más lenta, en otras palabras, te hundes al ritmo más lento. Puede aprovechar esto cuando vuele en aire elevado. Tenga en cuenta también que, aparte del enderezamiento del aterrizaje, nunca es necesario volar más lento que la tasa de caída mínima. Esta publicación es una transcripción del video "Aprende a volar" (Kitchen Productions)
