E8 Condiciones del fluido

Tópico

Las condiciones del fluido —las propiedades físicas del aire y del entorno atmosférico en el que vuela un ave— son distintas de todos los demás componentes del sistema de vuelo: mientras el ala, los huesos, los músculos y los tendones son partes del propio ave, las condiciones del fluido son el entorno, un conjunto de variables que el ave no controla pero a las que debe adaptarse en cada vuelo.

Estas condiciones del fluido modifican directamente los parámetros con los que opera la aerodinámica del perfil alar y la cinemática del batido: la misma geometría del ala y el mismo movimiento oscilatorio del ala generan una sustentación y un empuje distintos según cuáles sean las condiciones del fluido en las que se ejecutan. Además, las condiciones del fluido son uno de los datos de entrada que necesita la curva de potencia del ave, la relación entre la velocidad de vuelo y la potencia muscular que esa velocidad exige.

Un ejemplo concreto de cómo las condiciones del fluido afectan al vuelo es la altitud: el aire a cuatro mil metros de altitud tiene apenas un sesenta y dos por ciento de la densidad que tiene el aire al nivel del mar. Como la sustentación depende directamente de la densidad del aire, un ave que vuela a esa altitud debe volar un veintisiete por ciento más rápido que al nivel del mar para generar exactamente la misma sustentación con esa misma ala.

Esa misma altitud reduce, además, el oxígeno disponible en el aire que respira el ave, de modo que el músculo pectoral, el motor principal del vuelo, opera con menos oxígeno del que tendría al nivel del mar para generar la misma potencia muscular. La combinación de una menor densidad del aire, que exige volar más rápido, con un menor oxígeno disponible, que reduce la potencia que el músculo pectoral puede sostener, es la misma combinación que a gran altitud puede llevar a un ave sana al límite de su capacidad de vuelo.

Además de la densidad y el oxígeno disponible del aire, las condiciones del fluido incluyen también el viento, el recurso energético más importante para las aves planeadoras. El albatros, en particular, practica una técnica llamada vuelo dinámico, con la que extrae energía directamente del gradiente de viento que se forma sobre las olas del océano, una forma de aprovechar las condiciones del fluido que la ingeniería humana todavía no ha logrado replicar por completo.

Ya sea reduciendo la densidad y el oxígeno disponible del aire a gran altitud, o entregando energía aprovechable a través del gradiente de viento sobre las olas, estas condiciones del fluido son las que fijan, en cada vuelo concreto, el marco físico dentro del cual la aerodinámica del perfil alar y la cinemática del batido del ave deben operar, sin que el ave misma pueda modificar ese marco, solo adaptarse a él.

ID:37