i aeronàutica | enciclopèdia.cat
Gran enciclopèdia catalana

aeronàutica

substantiu femeníf
Transports
aeronàutica aeron
Branca de la tècnica que tracta del projecte, la construcció i el funcionament d’aeronaus, dels aeròdroms i dels dispositius i les instal·lacions auxiliars.

L’aeronàutica és un terme molt ampli que comprèn fonamentalment l’estudi d’avions de tot tipus, tant d’ales fixes com giratòries, i d’aeròstats (globus i dirigibles més lleugers que l’aire). El projecte d’aquestes aeronaus es basa en l’aerodinàmica, però també hi intervenen el desenvolupament de motors i l’estudi de moltes parts i peces utilitzades exclusivament en aeronaus, com és el cas de l’hèlix. En la fabricació de tot aquest material aquest nom inclou el disseny, la construcció i la utilització dels elements auxiliars necessaris per al trànsit aeri: els aeròdroms i els aeroports, els sistemes de control i tota mena d’instal·lacions per al subministrament de combustible, el manteniment de les aeronaus, etc. Una part important de l’aeronàutica comprèn la pràctica esportiva del vol, amb l’aeromodelisme, el vol sense motor, l’aviació ultralleugera, el vol lliure, el vol en parapent, el paracaigudisme i la construcció d’aparells per part d’afeccionats, activitats que estan agrupades generalment en els aeroclubs. L’inici de l’aeronàutica és mitològic i anecdòtic. Leonardo da Vinci (final del segle XV) fou el primer estudiós d’aquest tema, del qual deixà dibuixos molt originals. Però la realització concreta de vols no s’assolí fins el 1783, que els germans Montgolfier, després de moltes proves, el 4 de juliol aconseguiren fer pujar un globus a la plaça del poble d’Annonay, prop de Lió. Els Montgolfier intuïren que el seu invent podia ser important i repetiren la prova davant les autoritats a París, on feren volar una oca, una ovella i un pollastre i, més tard, el químic Pilatre de Rozier i el marquès d’Arlandes. Aquest és el vertader inici de l’aeronàutica; a partir d’aquest moment el progrés no s’ha detingut en cap moment. Primer se cercà un altre fluid per a omplir els globus més pràctic que l’aire calent; s’utilitzà durant molt de temps l’hidrogen, que encara s’utilitza avui, bé que és més comú l’heli. Després començaren els intents de dirigir el globus i es creà el dirigible. Mentrestant l’alemany Otto Lilienthal feia proves des d’un turó, planant amb un aparell que ell mateix havia construït i que tenia les característiques d’un modern planador. L’any 1901 els germans Wright, a Kitty Hawk (Carolina del Nord, EUA), treballaven en un avió que feren volar arrossegat per un cable mogut per una corriola i un pes. Després li instal·laren un motor de 12 CV i fou un èxit. Amb moltes novetats s’arribà a la Primera Guerra Mundial, que representà un fort avenç per a l’aeronàutica: els avions, amb motors bastant més potents, feien maniobres difícils i eren més segurs: començava la fabricació en sèrie i tots els procediments canviaren. En aquest període s’iniciaren els primers intents d’establir línies aèries, i es construïren avions més grans. Els rècords de velocitat, distància i altura anaven progressant. Al mateix temps es milloraven els aeròdroms i s’inicià la construcció d’aeroports a prop de les grans ciutats. La Segona Guerra Mundial significà un repte formidable per als constructors: en totes dues bandes es feren grans progressos en velocitat i radi d’acció. S'inicià l’aplicació dels motors de turbina i els coets. Acabada la guerra, el progrés s’accelerà. Al cap de pocs anys ja hi havia avions de transport amb motors de turbina (l’anglès De Havilland Comet i el francès Caravelle de la Sud-Aviation). En tot el camp de l’aeronàutica els materials s’han anat definint per les seves característiques: s’utilitza l’alumini per a les parts de les aeronaus que han de ser més lleugeres i no són sotmeses a temperatura elevada; l’acer, en diferents aliatges per a peces que han de treballar en calent i han d’ésser molt resistents; en casos de resistència insuficient s’utilitza el titani, que aguanta altes temperatures; quan es requereix resistència i elasticitat hom fa servir materials a base de carboni, bor o fibra de vidre. S'utilitzen tota mena de motors: sempre de combustió interna i cremant derivats del petroli, com són els motors en línia, en estrella (per a aparells de velocitat baixa) i els motors de turbina i turbofans per a velocitats altes. Els primers accionen hèlixs i els segons són de propulsió directa, però també hi ha motors de turbina que accionen hèlixs. Totes les tècniques auxiliars també han progressat, i l’aplicació de l’electrònica s’ha generalitzat tant que forma una nova disciplina: l’aviònica. Els controls meteorològics es fan de manera continuada per mitjà de satèl·lits, i les dades estan sempre a punt per a tota l’aviació comercial. Avui dia l’aeronàutica constitueix una disciplina a part en la qual s’aprofundeixen els aspectes d’utilització civil, militar i esportiva. L’aerodinàmica, com a tècnica bàsica per a l’aeronàutica, s’ha desenvolupat enormement des del principi de segle; totes les formes s’han anat perfeccionant i sobretot els perfils de les ales han millorat molt les seves prestacions. Els estudis s’han valgut de l’experimentació en els túnels aerodinàmics, que són els bancs de proves per la aerodinàmica. La forma externa de les aeronaus s’ha mantingut en els aeròstats, però ha variat sensiblement en els aerodines. En aviació general (avions petits) es mantenen les formes clàssiques, amb predomini dels trens d’aterratge tricicle, que faciliten les maniobres d’enlairament i aterratge; hi ha models amb configuració ‘canard’ (timó de profunditat davant), motors situats darrere de la cabina amb hèlix impulsora, cabines amb gran visibilitat, etc., però no són els models més estesos. En aviació comercial tots els models són tricicles i els motors són situats generalment a les ales (sempre són avions plurimotors) per a disminuir l’esforç de flexió de l’encastament de les ales al buc; el diàmetre dels bucs és cada vegada més gran, cosa que fa augmentar la resistència que han de tenir per a suportar la diferència de pressions en els vols a gran altura, però dóna més espai per a viatgers o càrrega. Els trens d’aterratge generalment tenen un nombre elevat de rodes per a disminuir la pressió sobre la pista; sempre són plegables. La forma externa de l’aparell és més afinada en els avions supersònics. En aviació esportiva els perfils de les ales són molt simètrics per a aconseguir que l’avió estigui en equilibri indiferent en qualsevol posició, i en alguns casos els avions són biplans, cosa que fa disminuir el moment d’inèrcia transversal i així es facilita l’acrobàcia. En els avions sense motor (planadors) hi ha hagut un gran avenç i s’ha arribat a finures de 50 (el veler pot recórrer 50 vegades l’altura que perd en volar). Hom ha assajat diversos dispositius per a disminuir la resistència de les ales (‘winglets’ als seus extrems) i per a reduir el soroll dels motors (turbines que accionen hèlixs de moltes pales). En aviació militar cal destacar el projecte d’avions VTOL (enlairament vertical); la geometria és variable en avions molt ràpids (les ales poden girar al voltant d’un eix vertical i posar-se perpendiculars a l’eix longitudinal en vol lent), i diversos avions amb ala delta tenen dos timons de direcció. Des de la Segona Guerra Mundial l’evolució conjunta de l’aeronàutica es dirigeix cap a la consecució de millores en la càrrega transportable, la velocitat, l’altura de vol, la velocitat d’aterratge, la seguretat, la maniobrabilitat i el consum dels aerodines: han ajudat a aquestes millores els nous materials i el progrés en els controls electrònics. La fabricació de les grans aeronaus absorbeix una quantitat de mitjans extraordinaris; la d’avions més petits s’ha de resoldre amb sistemes que no exigeixen grans inversions. La propulsió sembla haver arribat a solucions de difícil millora com a potència, tot i que es projecten turbines d’empenta cada vegada més gran: hi ha en estudi turbines d’uns 500 kN d’empenta (unes 50 t), que són el doble de les utilitzades en l’aviació actual. Malgrat tot, el consum i els problemes de contaminació requereixen encara molt estudi. A l’inrevés, pel que fa a petites potències és interessant esmentar el vol dels avions ‘Gossamer’ dissenyats per McCready, que entre el 1977 i el 1979 sobrevolaren el canal de la Mànega impulsats per l’energia de Bryan Allen, que movia l’hèlix tot pedalant. L’aviació comercial explota avions de tipus gran, mitjà i petit. Entre els grans destaquen el Boeing 747 per a 450 viatgers, el McDonnell-Douglas MD-11, el Ilyushin 96-M i l’Airbus 330. Entre els mitjans, figuren el Boeing 757, el McDonnell-Douglas MD-80 i l’Airbus A-320. Entre els més lleugers n'hi ha molts que lluiten per un mercat que s’ha reduït molt els últims anys: CASA 212, ART 42, Fokker 50, Dornier 228, Saab, etc. Cal tenir en compte que la darrera crisi ha reduït la demanda d’avions a reacció de 1 700 l’any fins a 400, i que s’espera tornar a 1 200 l’any 2002. Aquesta reducció de la demanda fa que augmenti la necessitat de cooperació entre les indústries. A Europa les més importants són l’Airbus Industrie ATR, Eurocopter, Panavia i Eurofighter (vegeu el quadre adjunt). Aquestes agrupacions intenten reduir el cost de desenvolupament i aprofitar l’experiència, a fi que cada empresa sigui internacionalment competent i totes es comprometin a llarg termini a fer un bon producte. Cada vegada menys productes aeronàutics són fruit d’una sola empresa. Cal tenir present que, exceptuant els EUA, tots els altres mercats aeronàutics són massa petits per a les inversions i l’esforç que es requereix en l’aeronàutica moderna. També als EUA s’ha afeblit la potència de la indústria aeronàutica: del 1989 al 1992, el nombre de persones que hi treballen s’ha reduït un 29%. Últimament, per intentar contrarestar la crisi, s’augmenten les inversions a llarg termini en aeroports, es modernitza el control del moviment aeri i s’impulsen oficialment els acords internacionals. També les companyies comercials canvien: moltes han desaparegut i d’altres busquen acords per a funcionar amb més productivitat; n'és un exemple l’esforç que fan la KLM holandesa, la SAS sueca, la Swissair i l’Austrian Airlines per fusionar-se i treballar en el mercat mundial. Com a exemple de les tendències actuals cal esmentar el projecte d’un Super Jumbo amb capacitat per a 600-800 viatgers que promou Boeing junt amb altres empreses; tot i que hi ha molts detractors que dubten de la factibilitat d’un avió com aquest. Un altre projecte interessant és el d’un avió ASTOVL (Aircraft for Short Take-Off and Vertical Landing), en estudi a la Lockheed i McDonnell-Douglas Aerospace. Es tracta d’un avió militar que té molts contraris, entre els quals hi ha la marina americana. S'han de resoldre molts problemes per a fer volar un avió d’aquestes característiques: la controlabilitat de vol, la transició del vol vertical a l’horitzontal, l’aspiració de gasos d’escapament quan l’avió és a terra, els efectes del flux de gasos sobre l’estructura de l’avió i de l’entorn. Serà un avió que podrà volar a 1,8 Mach, servirà com a interceptor, podrà combatre a un miler de quilòmetres de distància i, a més a més, serà silenciós. A l’Estat espanyol l’única companyia que fabrica avions és CASA (Construcciones Aeronáuticas S.A.), que ha projectat i construït diversos avions, entre ells l’Aviojet C-101 (reactor d’entrenament militar) i l’Aviocar C-212 (transport mitjà). Forma, amb l’empresa indonèsia IPTN, el grup Airtech, que fabrica el CN-235, bireactor regional que ha tingut un èxit notable.

Llegir més...