El vuelo a través del aleteo de las alas es una actividad que requiere una cantidad significativa de energía. Sin embargo, las aves han desarrollado una forma corporal aerodinámica que les permite planear y volar sin esfuerzo sin la necesidad de aletear continuamente las alas. Además, aprovechan las corrientes de aire y emplean una formación en ‘V’ al volar en grupos para mejorar su estabilidad en el vuelo y conservar energía.

Al observar aves, murciélagos y otras criaturas que tienen la capacidad de volar, no podemos evitar sentir envidia.

Cuando presenciamos a un pájaro volando por el aire, a menudo nos quedamos maravillados, pero al mismo tiempo llenos de preguntas.

¿Cuál es el mecanismo detrás de su despegue? ¿Hasta qué punto las plumas ayudan a volar? ¿Qué les permite elevarse sin esfuerzo a grandes alturas?

Cada tipo de ave, con su estructura física única, generalmente posee un rango específico de habilidades aerodinámicas que le permiten volar de manera característica. Las aves sí tienen una estrategia general cuando se trata de volar.

Las aves utilizan principalmente sus alas para volar, batiéndolas o golpeándolas. Este tipo de vuelo consta de dos fases principales: el movimiento descendente de las alas durante la fase de golpe hacia abajo, y el regreso a su posición inicial durante la fase de golpe hacia arriba.

A diferencia de los aviones, las aves tienen alas poderosas que pueden moverse en un amplio rango de movimiento. La amplitud de este movimiento varía entre diferentes especies de aves. Por ejemplo, los colibríes tienen la capacidad de batir y rotar sus alas hasta 180 grados. Sus alas son tan fuertes que pueden batir continuamente en un patrón constante en forma de ocho.

En contraste, las aves no voladoras como los emús y los avestruces tienen alas muy débiles.

Independientemente de la forma específica en la que se desarrollaron estas alas individuales, se desarrollaron de manera extremadamente efectiva. Las aves no solo parecen graciosas al volar, sino que también son notablemente hábiles en ello. ¿Cómo lo logran? La respuesta se encuentra en la aerodinámica.

¿Qué es el concepto de aerodinámica?

En términos simples, la aerodinámica se refiere al movimiento del aire alrededor de los objetos. Explica cómo los objetos (como los aviones) o los organismos vivos (como las aves) pueden volar.

Todas las aves utilizan diferentes técnicas aerodinámicas para conservar su energía. Por ejemplo, las aves pueden ganar rápidamente altitud aprovechando la energía de las corrientes de viento circundantes. Cuando planean, ajustan la posición de sus alas de manera que redirigen el aire circundante hacia abajo. Esto crea una fuerza física conocida como «corriente ascendente», que les permite mantenerse en el aire sin gastar energía extra o aletear excesivamente sus alas.

La importancia de la aerodinámica en aves y equipos de F1

No solo las aves dependen de la aerodinámica para un vuelo eficiente. Los equipos de Fórmula 1 invierten cantidades significativas de dinero en investigación aerodinámica para desarrollar autos que puedan controlar efectivamente el flujo de aire y utilizarlo para crear más fuerza descendente. Esto es esencial para lograr un rendimiento óptimo en la pista de carreras.

Curiosamente, incluso pequeñas variaciones en el diseño de las alas permiten que diferentes especies de aves destaquen en modos de vuelo específicos. Esta especialización les permite adaptarse a sus entornos únicos y maximizar sus habilidades de vuelo.

Como ilustración, las aves marinas, como el albatros, poseen alas extremadamente grandes. Su envergadura mide de 11 a 12 pies de un extremo a otro. Tienen el récord de tener la envergadura más amplia entre todas las aves vivas. Estas aves utilizan sus alas para aprovechar el poder de las corrientes ascendentes (que se crean por el viento que sopla sobre las olas) con el fin de adquirir energía.

Además, los albatros tienen la notable habilidad de deslizarse sin esfuerzo durante períodos prolongados de tiempo sin aletear sus alas, lo que los convierte en los supremos maestros del vuelo planado en el mundo aviar. Pero, ¿cómo logran tal hazaña? La respuesta radica en la utilización de corrientes térmicas.

¿Qué son las térmicas?

Los albatros utilizan diversas técnicas cuando se trata de aprovechar las térmicas. Se involucran en una estrategia de vuelo llamada «planeo dinámico» sobre cuerpos de agua y vastas extensiones de océanos.

El planeo dinámico es una táctica aerodinámica que permite a los albatros aprovechar el flujo de viento y las velocidades en su entorno. Ascienden utilizando una térmica y gradualmente alcanzan alturas elevadas. En estas alturas, las velocidades del viento son más rápidas, por lo que los albatros vuelan en la misma dirección que los vientos y aumentan su velocidad.

Las térmicas son fenómenos naturales. A medida que el calor del sol irradia sobre el suelo, también calienta el aire directamente sobre él. A medida que el aire continúa calentándose, pequeñas bolsas de aire comienzan a elevarse.

Imagina una olla de agua en una estufa. Se forman burbujas, moviéndose en diversas direcciones y eventualmente chocando entre sí.

Las térmicas se forman de manera similar. A medida que estas pequeñas bolsas de aire comienzan a elevarse, eventualmente chocan entre sí y se fusionan en bolsas de aire más grandes hasta que se vuelven lo suficientemente grandes como para considerarse una térmica adecuada.

Estas térmicas continúan elevándose y fluyendo junto con los vientos circundantes, ascendiendo a una velocidad de 1 a 3 metros por segundo.

Los albatros aprovechan estas térmicas para viajar en ellas, utilizándolas para ganar altitud.

Hay muchos mitos que rodean al albatros. En el pasado, los marineros creían que si mataban a un albatros, experimentarían mal tiempo en su travesía. (Crédito de la foto: -LouieLea/Shutterstock)

Una vez que descienden a altitudes más bajas donde el viento es más tranquilo, los albatros ya han acumulado suficiente velocidad para seguir moviéndose rápidamente.

La capacidad de alinearse en la dirección deseada, incluso cuando se enfrentan contra el viento, es posible gracias a esto.

Una vez que se agotan y se quedan sin energía, disminuyen su velocidad y buscan otra térmica o obtienen energía de las corrientes ascendentes, continuando este proceso de manera repetitiva. Reinician el ciclo desde el principio.

Resumen

Los albatros no son las únicas aves que utilizan principios aerodinámicos en su beneficio. Durante las migraciones, las bandadas de pelícanos blancos americanos vuelan en formación en V (conocida como Formación de Hilo) para ahorrar energía.

El ave «Líder» no experimenta ninguna sustentación cuando las aves migran en formación de Hilo. (Crédito de la foto: -Ana Gram/Shutterstock)

Las plumas separadas al final de cada ala del ave generan pequeños vórtices, conocidos como «vórtices en las puntas de las alas». Cada ave, excepto el ave al frente de la V (el líder), obtiene sustentación del vórtice producido por el ave que está adelante.

De manera similar, aves grandes de vuelo rasante en tierra, como los cóndores, utilizan corrientes ascendentes orográficas. Estas corrientes de aire se crean cuando el viento choca con montañas o edificios y cambia su dirección para elevarse hacia arriba.