Artículo|Efecto suelo

Como vimos en clase, una aeronave vuela gracias a que la presión bajo sus alas (en el intradós) es superior a la presión sobre ellas (en el extradós). Esta diferencia de presiones, además de producir la sustentación, hace que el aire del intradós tienda a ir hacia las zonas de menos presión del extradós, rodeando la punta de las alas, lugar donde ambos flujos de aire entran en contacto, produciendo los torbellinos marginales o de punta de ala.



El efecto de la presencia de dichos torbellinos es la creación de una corriente de aire hacia abajo, tras el ala, llamada downwash o velocidad inducida, que a su vez es directamente responsable de la aparición de una de las componentes de la resistencia aerodinámica: la resistencia inducida. Esta resistencia, como ya sabéis, está ligada a la sustentación, y es el precio que hay que pagar para poder volar.



Pues bien, cuando una aeronave vuela cerca de una superficie plana (sólida o líquida), hasta una altura aproximadamente igual a su envergadura, los torbellinos de punta de ala y el downwash se ven desviados por dicha superficie, y la resistencia inducida se reduce drásticamente. Esto hace que el vuelo sea mucho más fácil y eficiente. El ángulo de ataque efectivo del ala, al disminuir la velocidad inducida, se hace más grande, aumentando la sustentación. Además, el aire atrapado entre el ala y el suelo se comprime, con lo que la diferencia de presiones entre extradós e intradós es mayor y el efecto global es otro aumento de sustentación. En resumen, se produce un aumento de la sustentación y disminuye la resistencia aerodinámica. A este fenómeno se le conoce como efecto suelo.



Sin embargo, este efecto dificulta el control de la aeronave, puesto que el piloto debe compensar esa repentina disminución de resistencia sobre la marcha. Además, debido al aumento de sustentación, la aeronave tiende a quedarse en el aire, lo que puede suponer un problema en el momento del aterrizaje.

En cambio, aeronaves como los helicópteros, por ejemplo, aprovechan este efecto, puesto que, como sabéis, las palas del rotor de un helicóptero funcionan esencialmente como un ala. En el caso del helicóptero, éste puede aprovechar el efecto suelo para consumir menos combustible, o para cambiar su “techo”.

Un helicóptero se beneficia del efecto suelo para ahorrar combustible cuando, por ejemplo, vuela a punto fijo, es decir, cuando se queda quieto en el aire.  En ese punto se aprovecha de ese aumento de sustentación y disminución de resistencia para mantenerse quieto en el aire consumiendo menos combustible.


Antes de seguir con el segundo caso, primero definiéremos que es el “techo”. Llamaremos “techo” de una aeronave a la altitud a partir de la cual ésta no puede seguir subiendo. Esa altitud dependerá, entre otras cosas, del modelo de helicóptero, potencia del motor, características de la hélice, y peso del propio helicóptero. Pues bien, un helicóptero podrá volar por encima de su techo teórico siempre y cuando vuele con efecto suelo, hasta, aproximadamente, una altura sobre el suelo igual a la longitud de una pala.

Fuente:
Aerospaceweb
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David López Vilela

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