|
[[Fitxer:F16c.jpg|thumb|300px|Un [[Aviació militar|avió militar]] [[F-16 Fighting Falcon]]]]
[[Fitxer:Avionprat.jpg|thumb|300px|[[Avió comercial]] de passatgers a l'[[aeroport]] del Prat (Barcelona)]]
Un '''avió''' (provinent del [[francès]] ''avion'', i aquest alhora del [[llatí]] ''avis'', ''[[ocell|au]]'') és una [[aeronau]], més pesant que l'[[aire]], capaç de volar per l'[[Atmosfera terrestre|atmosfera]]. Conté un cos, a la part frontal, en el qual s'ubica la [[cabina]] de comandament, i a la part restant del cos hi viatgen els passatgers o la càrrega. Un avió ha de contenir unes [[ala (aeronàutica)|ales]] que el permeten mantenir a l'aire a través del concepte de la [[sustentació]]. L'avió té una cua a la part de darrere, formada per: un timó i timons de profunditat, cua que permet una millor maniobrabilitat i estabilitat. Per l'ús a què es destinen es poden classificar avions de passatgers, de càrrega, militars (caces, bombarders, espia…), d'acrobàcia, apagafocs, etc. Pot ser d'un o més [[motor]]s, situats al cos o a les ales de l'avió, segons el model, o bé no tenir motor (en aquest cas l'avió és un [[planador]]).
== Història ==
{{article principal|Història de l'aviació}}
El somni de poder volar comença a la [[prehistòria]], on els primers homes ja es preguntaven com volar. Moltes llegendes i mites de l'antiguitat expliquen històries de vols, com és el cas del vol [[Antiga Grècia|grec]] d'[[Ícar]]. [[Leonardo da Vinci]], entre altres [[inventor]]s visionaris, va dissenyar un avió al [[segle XV]]. Amb el primer vol realitzat pel ser [[humà]] ([[Jean-François Pilâtre de Rozier]] i [[François d'Arlandes]]) en un aparell més lleuger que l'aire, un [[globus]]. Llavors, el desafiament més gran va passar a ser la construcció d'una [[màquina]] més pesant que l'aire però que pogués volar pels seus propis mitjans.
[[Fitxer: Hawk hangglider Pilcher.jpg|thumb|esquerra|250px|"The Hawk" (el falcó), un dels [[planador]]s de [[Percy Pilcher]].]]
Anys d'investigació per moltes persones que volien aconseguir aquell repte, van ser molt pobres i lents, però continuats. El [[28 d'agost]] de [[1883]], [[John J. Montgomery]] va ser la primera persona a fer un vol controlat amb una màquina més pesant que l'aire, un planador. Altres [[aviador]]s que van fer vols semblants en aquella època van ser [[Otto Lilienthal]], [[Percy Pilcher]] i [[Octave Chanute]]. Després, el francès [[Clément Ader]] ([[1841]]–[[1925]]), va ser el primer que va fer volar un aparell, l'Èol (''Eole''), amb un motor de [[vapor]].
Aquest enginy ostenta el molt discutit títol de primer aparell més pesant que l'aire capaç d'enlairar-se del terra pels seus propis mitjans (sembla que va recórrer uns 50 [[Metre|m]] a una altura de 20 cm, el 9 d'octubre de 1890), i el de ser la primera màquina denominada '''avió''', ja que així va ser inscrit pel seu constructor en la [[patent]]. De totes maneres és difícil qualificar-lo com a tal, ja que aquest aparell no té gairebé controls amb els quals governar les seves evolucions, a més de comptar amb un disseny de les ales molt semblant a les d'un rat-penat, que com es demostraria més tard, no era el més eficaç.
De manera que, generalment, es considera com el primer avió de la història, el ''[[Wright Flyer|Flyer]]'', dissenyat, construït i pilotat pels germans nord-americans [[Germans Wright|Wright]]. [[Wilbur Wright]] (1867-1912) i [[Orville Wright]] (1871-1948) van treballar junts en el desenvolupament de l'[[Aeronàutica]].<ref name="WDL">{{ref-web|url = http://www.wdl.org/en/item/11372/ |títol= Telegram from Orville Wright in Kitty Hawk, North Carolina, to His Father Announcing Four Successful Flights, 1903 December 17 |website = [[World Digital Library]] |data= 1903-12-17 |consulta= 2013-07-21 }}</ref>
L'any 1903 van construir la seva primera [[hèlix]] segons càlculs originals. Era un 35% més efectiva que altres hèlixs que funcionaven en aquella època. Seguidament van construir un avió de 337 [[kg]] amb un motor de 12 [[Cavall de vapor|Cavalls de Vapor (CV)]].
El 17 de desembre de 1903 a Kill Devil Hills, prop de Kitty Hawk a l'estat de Carolina del Nord ([[EUA]]), van efectuar el primer vol que va durar uns 12 segons. El ''Flyer'' va recórrer uns 35 m a una alçada d'uns 3 m i una velocitat de 48 km/h. Aquell mateix dia, Wilbur Wright va realitzar un vol més llarg que va durar uns 59 segons.<ref>{{Ref-llibre |cognom=Pascoe |nom=David |títol=Aircraft |url=http://books.google.cat/books?id=zuFTCnfhxH0C&pg=PA36&lpg=PA36&dq=17+december+1903+Kill+Devil+Hills&source=bl&ots=fh_fDlkmdg&sig=T_yhJ-Ee2kj8C2K2aX1YLofXTZ4&hl=ca&sa=X&ei=2AxFUMPwHcq2hQemyoCYCg&ved=0CD0Q6AEwAg#v=onepage&q=17%20december%201903%20Kill%20Devil%20Hills&f=false |llengua=anglès |editorial=David Pascoe |data=2008 |pàgines=p.35-36 |isbn=1861891636}}</ref>
Crítics dels germans Wright afirmen que aquest vol no va tenir testimonis considerables (4 salvavides i un noi), donat l'aïllament en el qual van ser realitzades les proves. Un altre factor que desmereix tal proesa va ser l'ús d'una [[catapulta]], per a l'enlairament de la nau creada pels germans, el Flyer.
[[Fitxer:Santos_Dumont_Demoiselle.jpg|thumb|[[Demoiselle]] d'[[Alberto Santos Dumont]]]]
El [[1905]], els Wright van recórrer 25 milles, volant durant 30 minuts sense tocar terra. Altres inventors com [[Henri Farman]], van millorar l'invent dels germans Wright.
De fet, [[Santos-Dumont]] va ser realment la primera persona a realitzar un vol en una aeronau més pesant que l'aire per mitjans propis, ja que el Flyer dels germans Wright sol va deixar la necessitat de la catapulta el [[1908]]. Realitzat a [[París]], França el [[12 de novembre]] de [[1906]], no només va ser ben testimoniat per locals i per la premsa, també per diversos aviadors, autoritats i amb la supervisió de l'[[Aeroclub de França]].
Malgrat aquestes proves documentades en la premsa de l'època, Santos Dumont és considerat com el creador de l'aviació moderna només al Brasil, i, en menor escala, a França, Portugal i Catalunya, sent un assumpte molt controvertit fins avui.
Després de la primera guerra mundial els enginyers van entendre que el desenvolupament de l'hèlix havia arribat al seu límit i van començar a investigar en el mètode de propulsió. El 1930 es patenten les primeres turbines i en 1939 Heinkel realitza el primer vol a reacció de la història.
Avui en dia, els avions més reconeguts en l'aviació comercial són els Boeing. Encara que a mitjans de l'any 2007 entrarà en funcionament el nou [[Airbus A380]] que amb una capacitat per a 800 persones superarà les 500 que pot transportar el Boeing de major capacitat.
== Estructura ==
===L'ala===
{{article principal|Ala (aeronàutica)}}
L'ala és una superfície que sustenta l'avió en l'aire a causa de l'efecte [[aerodinàmica|aerodinàmic]] i contraresta l'acció de la gravetat. Són informes mòbils que provoquen diferents efectes en el curs del vol: els [[dispositius hipersustentadors]], els alerons, els spoilers i els slats. Els dispositius hipersustentadors permeten, en moviment, augmentar la sustentació. Els alerons permeten, en moviment, fer girar l'avió. A les ales també es troben els compartiments de combustible. Hi ha diversos tipus d'ales per als avions:
Simitarra, delta, doble delta, canard, fletxa, fletxa invertida, gavina.
<gallery>
Fitxer:Ala recta.svg|Recta de corda constant.
Fitxer:Ala trapezoidal.svg|Trapezoïdal (recta estreta).
Fitxer:Ala elíptica.svg|El·líptica
Fitxer:Ala en flecha.svg|[[Ala en fletxa|Fletxa]]
Fitxer:Ala en flecha negativa.svg|[[Ala en fletxa invertida|Fletxa invertida]]
Fitxer:Ala en doble flecha.svg|Doble fletxa
Fitxer:Ala en flecha variable.svg|[[Ala de geometria variable|Fletxa variable]]
Fitxer:Ala delta.svg|[[Ala en delta|Delta]]
Fitxer:Ala delta con canard.svg|Delta amb timons [[canard]]
Fitxer:Ala delta con timones.svg|Delta amb timons del darrere
Fitxer:Ala doble delta.svg|Doble delta
Image:Ala ojival.svg|Ogival
</gallery>
[[Fitxer:PlaneWing.png|330px|thumb|left|Parts de l'ala:<br /> 1. Winglet <br /> 2. [[Aleró]] de baixa velocitat <br /> 3. [[Aleró]] d'alta velocitat <br /> 4. [[Dispositiu hipersustentador]]<br /> 5. Dispositius hipersustentadors de Krüger<br /> 6. [[Slat]]s<br /> 7. [[Flap]] de 3 sèries interior<br /> 8. [[Flap]] de 3 sèries exterior<br />9. Spoilers <br /> 10 Spoilers-[[Fre]]ns d'aire.]]
===Buc o fuselatge===
{{article principal|Fuselatge}}
El buc és el cos de l'avió en el qual es troben la cabina de passatgers i la de comandament, així com els compartiments de càrrega.
===Sistemes de control===
{{article principal|Superfícies de control de vol}}
Els sistemes de control són totes les parts mòbils de l'avió que en ser utilitzades canviant-les de posició, provocaran un efecte aerodinàmic. ( Alerons, Flaps, Timó de direcció, Timons de profunditat, Aerofrens )
:* '''Alerons''' : Situats a la part exterior de l'ala. Serveixen per controlar l'alebeig.
:* '''Flaps''' : Situats a la part interior de l'ala, i en alguns models també a vora d'atac. Serveixen per incrementar la curvatura de l'ala i augmentar la sustentació.
:* '''Timó de direcció''' : Situat a l'empenatge de cua en posició vertical. Serveix per controlar la direcció.
:* '''Timons de profunditat''' : Situats quasi sempre a l'empenatge de cua en posició horitzontal. Serveix per controlar l'avió amunt i avall (Picada).
:* '''Aerofrens''' : Situats actualment sobre les ales, antigament ho estaven als costats del fuselatge. Son superfícies destinades a fer caure la velocitat de l'avió.
[[Fitxer:Hercules.propeller.arp.jpg|thumb|300px|Turbohèlixs d'un avió de transport militar [[C-130 Hercules]] de la [[Royal Air Force]].]]
===Grup motopropulsor===
{{article principal|Motor d'aviació}}
Són els motors que té l'avió per obtenir la propulsió que requereix per aconseguir enlairar-se i mantenir la sustentació així com seguir un curs determinat tot contrarestant l'efecte del vent. Els tipus de propulsors principals són:
*[[Motor de moviment alternatiu|Motors de moviment alternatiu]] o de pistons: motors d'explosió o dièsel que accionen una o més [[hèlix]]s. Exemples: [[Hispano Suiza V8]], [[Rolls-Royce Merlin]], [[Lycoming O-360]].
*[[Motor de reacció]]: inclou [[turboreactor]]s, [[turbofan]]s i motors [[coet]]. En aquests motors l'impuls s'aconsegueix gràcies als gasos a alta pressió i temperatura que s'expulsen per la [[tovera]]. Exemple: [[ACME EJ200]]
*[[Turbohèlix]] o [[turboeix]]: sistema semblant a una turbina d'un turboreactor amb una hèlix acoblada que genera la major part de l'impuls. Exemple: [[Pratt & Whitney Canada PT6]]
[[Fitxer:Boeing-777-300 chassis .jpg|thumb|300px|Un dels trens d'aterratge principal d'un [[Boeing 777]]]]
===Tren d'aterratge===
{{article principal|Tren d'aterratge}}
Els trens d'aterratge són uns dispositius, habitualment amb [[roda|rodes]], que s'usen en les maniobres terrestres, l'[[enlairament]] i l'[[aterratge]] de l'avió.
== Tipus d'avions ==
Es poden classificar els avions segons diversos criteris. D'acord amb el seu ús podem distingir els tipus generals següents:
* '''Avions comercials:''' avions de gran mida amb rutes establertes que poden transportar passatgers o mercaderies a gran distància. Exemples notables: [[Boeing 747]], [[Airbus A330]].
* '''Avions d'[[aviació general]]:''' generalment anomenades [[avioneta|avionetes]], utilitzades per particulars o petites empreses en rutes puntuals. Permeten transportar un nombre reduït de passatgers o càrrega a distàncies curtes i mitjanes. Exemples notables: [[Cessna 182]], [[Diamond DA40]].
* '''[[Avió militar|Avions militars de combat:]]''' amb grans prestacions, es poden utilitzar tant per atacar d'altres avions com per a destruir objectius de terra o mar. Generalment compten amb un o dos pilots (sense capacitat per a passatgers) i disposen de diversos punts forts on transportar-hi armes com [[Bomba (arma)|bombes]] o [[míssil]]s. Un exemple notable n'és el caça bombarder [[F/A-18 Hornet]].
* '''Avions militars de transport:''' avió de càrrega utilitzat per al transport de tropes, vehicles i material militar. Alguns estan preparats per a aterrar en pistes no preparades o per a permetre el llançament de paracaigudistes durant el vol. Exemples importants en són el [[C-130 Hercules]] o el [[CASA C-295]].
== Com gira un avió ==
L'avió gira a l'aire gràcies a les seves superfícies de control. Per girar, un avió s'ha d'inclinar, amb l'ajuda dels alerons, situats a les ales; un a l'esquerra i un a la dreta. Els alerons s'uneixen de manera que quan un puja, l'altre baixa, el que provoca una major propulsió a un costat que l'altre, així l'avió s'inclina i gira.
Per girar sense inclinar es fa servir el timó, situat verticalment a la cua. Quan el timó va a l'esquerra l'avió va a l'esquerra i quan va a la dreta l'avió gira a la dreta. Aquest gir és semblant al dels vaixells.
Els timons de profunditat, situats perpendicularment al timó, es mouen amunt i avall. Per fer ascendir l'avió has de pujar els timons de profunditat i si vols baixar s'han de moure cap a baix.
<center><gallery>
Fitxer:Aileron roll.gif|Acció d'alerons: '''guerxament'''
Fitxer:Aptch.gif|Acció del timó de profunditat: '''capcineig'''
Fitxer:Ayaw.gif|Acció del timó de direcció: '''guinyada'''
</gallery></center>
== Com vola un avió ==
El [[1903]], els germans Wilbur i Orville Wright van ser els primers a volar amb un biplà propulsat a motor. Aquella gesta va marcar l'inici de la història de l'aviació. Des de llavors, al voltant de la ciència aeroespacial hi ha hagut tot tipus de desenvolupaments tecnològics, però cap no hauria servit de res si no s'hagués aconseguit abans el que l'home buscava des de feia segles: guanyar la batalla a la [[llei de la gravitació universal]], pronunciada per [[Newton]], amb una altra llei física coneguda com el [[principi de Bernoulli]], en què es va basar el principi de la sustentació dels avions. Ambdues demostracions són contemporànies, amb la qual cosa la teoria estava anunciada des del [[segle XVIII]]. Es tractava d'aconseguir anul·lar la força calculada per Newton sobre un objecte, l'avió aplicant-hi el que assegurava Bernoulli: quan augmenta la velocitat de l'aire, la pressió disminueix.
A partir d'aquí, encara que són moltes més les variants que condicionen el vol, l'explicació més senzilla per poder entendre les raons per les quals volen els avions se centra en la forma de les ales. La [[sustentació]] s'aconsegueix gràcies al fet que l'ala està corbada a la part superior. Aquest fet provoca que el corrent d'aire que passa per sobre l'ala hagi de fer més recorregut que a la passada per sota. El corrent d'aire que circula per la part superior de l'ala anirà més ràpida que la passada per la banda inferior, ja que la de sobre ha d'arribar al mateix temps que la de sota. En anar més ràpid el corrent superior, provoca una disminució de la pressió de sobre l'ala i, per tant, un augment de la pressió de sota l'ala. Del conjunt de pressions s'esdevé una propulsió en direcció oposada a la gravetat; cap al cel. La propulsió queda mig contrarestada per la gravetat així, s'arriba a un equilibri. Si no s'arribés a l'equilibri l'avió, seria massa propulsat cap al cel i es perdria o bé aniria cap a terra. Per tant, podem dir que l'equilibri permet que l'avió quedi suspès a l'aire.
Així i tot, abans de solcar el cel ha d'aconseguir alçar-se. A la capçalera de la pista, el pilot posa els motors a la màxima potència, però amb els frens accionats. La potència màxima depèn de les característiques de l'aeronau, del nombre de passatgers i de la distància que es recorrerà, dades que determinaran la quantitat de combustible necessària per al vol. Tot això ho tenen molt en compte els [[disseny]]adors, perquè els [[motor]]s de l'aparell han d'aconseguir una força equivalent a la tercera part del [[pes]] total. Per exemple, en un [[avió comercial]] de 100 passatgers i 50 [[tona (unitat)|tones]] de pes, cada motor necessitaria tenir vuit tones de força per a aconseguir enlairar-se. Quan s'assoleix la [[velocitat]], l'aparell recorre la pista fins que el pilot eleva el morro de l'avió amb el maneig dels ''flaps'' (dispositius hipersustentadors) de cua, que fa pivotar l'avió i les ales augmenten així la força de sustentació, cosa que permet l'enlairament.<ref>[http://revista.consumer.es/web/ca/20050401/miscelanea1/69647.php La física a les aeronaus: Per què volen els avions?]</ref>
== Com aterra un avió ==
El fi del vol conclou amb l'operació més difícil, l'aterratge. Es tracta d'una maniobra complexa en què intervenen molts factors: la direcció del [[vent]], les [[flux turbulent|turbulències]], la selecció del camp, els obstacles, el planatge i l'[[efecte terra]]. Tot culmina amb el ''flare'', és a dir, l'operació amb què s'obren els ''[[flap]]s'' amb el propòsit d'oferir més superfície a les ales per a aconseguir que, amb menys [[velocitat]], l'avió continuï subjecte en l'aire. Les ales, en certa mesura, es converteixen en una espècie de paracaigudes. Quan el tren d'aterratge toca terra, els motors reorienten les aspes de les turbines i la força, de manera que, en comptes de produir l'avanç de l'avió, el frenen.
== Referències ==
{{referències}}
== Vegeu també ==
* [[Avioneta]]
* [[Aeròstat]]
* [[Caça (avió)]]
* [[Transport supersònic]]
* [[Bombarder]]
* [[Dirigible]]
* [[Hidroavió]]
* [[Skycar]]
* [[Tanc volador]]
== Enllaços externs ==
{{wikimedia|commons=Aircraft|wikt=avió}}
| 