Si se observa detenidamente cualquier avión de pasajeros aparcado en la puerta, dos cosas destacan en sus alas.

Por qué las alas están inclinadas hacia atrás

Se inclinan hacia atrás desde el fuselaje y se elevan ligeramente hacia las puntas.

Ninguna de las dos formas es decorativa.

Ambas resuelven problemas reales que surgieron cuando los reactores empezaron a volar más rápido y los aviones de pasajeros comenzaron a transportar pasajeros que esperan un viaje suave, y los dos ángulos tienen muy poco que ver entre sí a pesar de compartir la misma ala.

El barrido existe por lo que le ocurre al aire cuando una aeronave se acerca a la velocidad del sonido.

El aire que fluye sobre un ala acelera al curvarse alrededor de la superficie superior, lo que significa que partes de ese flujo pueden alcanzar velocidades supersónicas incluso cuando la aeronave en sí sigue volando por debajo de Mach 1.

Cuando eso ocurre, comienzan a formarse ondas de choque en el ala, y la resistencia aumenta bruscamente.

Inclinar el ala hacia atrás modifica el flujo de aire al que realmente está expuesta, retrasando la formación de esas ondas de choque y permitiendo que la aeronave vuele de crucero más cerca de la velocidad del sonido sin sufrir la penalización de resistencia que tendría un ala recta.

Por eso el barrido aparece en aeronaves diseñadas para velocidades de crucero subsónicas realmente altas, desde aviones de pasajeros como el 747 y el A380 hasta cazas concebidos para velocidad y maniobrabilidad.

Cuanto más barrido tiene un ala, mayor es la velocidad que normalmente está pensada para soportar, lo que explica la existencia del ala delta de fuerte ángulo del Concorde, y por qué un puñado de aviones como el F-14 podían ajustar físicamente su ángulo de barrido en pleno vuelo para cambiar velocidad por capacidad de manejo a baja velocidad.

Un efecto estructural que nadie pidió

El barrido también cambia el comportamiento de un ala bajo carga, y en gran medida para mejor.

Las alas se flexionan hacia arriba en vuelo sin importar cómo estén construidas, y un ala barrida hacia atrás responde a esa flexión reduciendo su propio ángulo de ataque en la punta a medida que se dobla, lo que limita la cantidad de sustentación adicional que produce esa flexión.

Las alas con barrido hacia adelante hacen lo contrario: la flexión aumenta el ángulo de ataque en la punta, generando más sustentación, más flexión y más sustentación de nuevo en un ciclo desbocado que debe solucionarse con una estructura mucho más pesada.

Esa única diferencia explica en gran medida por qué casi todos los aviones rápidos en el cielo tienen las alas barridas hacia atrás en lugar de hacia adelante.

Por qué las alas se inclinan hacia arriba

El diedro, la inclinación hacia arriba desde la raíz hasta la punta, resuelve un problema completamente distinto: mantener la aeronave nivelada sin la intervención continua del piloto.

Un ala recta y plana no tiene ninguna tendencia inherente a corregirse si se inclina ligeramente, así que cuando la turbulencia o un pequeño movimiento de control la vuelca hacia un lado, se queda inclinada hasta que alguien la corrige.

Eso puede ser tolerable en un caza diseñado para maniobras agresivas, pero es lo último que se desea en un avión de pasajeros.

El diedro corrige esto mediante una geometría simple.

Cuando la aeronave se inclina ligeramente, comienza a desviarse lateralmente en esa dirección, y como las alas están inclinadas hacia arriba, el ala baja recibe ese flujo de aire lateral con un ángulo de ataque ligeramente mayor que la superior.

Eso genera un poco más de sustentación en el ala baja, lo que empuja a la aeronave de vuelta hacia el vuelo nivelado sin necesidad de intervención del piloto.

La compensación detrás de la estabilidad

El diedro no es gratuito.

Porque las alas están inclinadas en lugar de planas, parte de la sustentación que generan apunta lateralmente en lugar de hacia arriba, lo que reduce ligeramente la eficiencia.

La misma tendencia de autorrecuperación que mantiene a un avión de pasajeros estable en la turbulencia también se opone a que el piloto lo incline para entrar en una curva, por eso las aeronaves diseñadas para maniobras agresivas suelen usar poco diedro o incluso lo contrario, el anhedral, inclinando las alas ligeramente hacia abajo para lograr un alabeo más rápido y sensible.

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Dos ángulos, un objetivo compartido

El barrido y el diedro están resolviendo problemas totalmente diferentes, uno aerodinámico relacionado con la velocidad y el otro con la estabilidad; sin embargo, terminan dando a los aviones de pasajeros la misma silueta general en todo el mundo: alas inclinadas hacia atrás, ligeramente elevadas hacia arriba, diseñadas para volar rápido en crucero y mantenerse estables sin que el piloto tenga que pelear constantemente con los controles durante todo el trayecto a través del océano.