miniatura|300 px|Un Boeing 747, comúnmente llamado «Jumbo», de la compañía Air India, avión de pasajeros más grande del mundo hasta el 2005, cuando fue ingresado el Airbus A380. thumb|300 px|Biplano Boeing-Stearman Modelo 75. Un avión (del francés avion y este como forma aumentativa del latín avis, ave), también denominado aeroplano (del francés aéroplane), es un aerodino de ala fija, o aeronave con mayor densidad que el aire, dotado de alas y un espacio de carga, y capaz de volar impulsado por uno o más motores. Los aeroplanos incluyen a los monoplanos, los biplanos y los triplanos. Los aeroplanos sin motor se denominan planeadores o veleros, y han sido usados desde los inicios de la aviación, para la llamada aviación deportiva, e incluso para el transporte de tropas durante la Segunda Guerra Mundial.
Según la definición de la AERO, es un «aerodino propulsado por motor, que debe su sustentación en vuelo principalmente a reacciones aerodinámicas ejercidas sobre superficies que permanecen fijas en determinadas condiciones de vuelo».
Pueden clasificarse por su uso como aviones civiles (que pueden ser de carga, transporte de pasajeros, entrenamiento, sanitarios, contra incendios, privados, etc.) y aviones militares (carga, transporte de tropas, cazas, bombarderos, de reconocimiento o espías, de reabastecimiento en vuelo, etc.).
También pueden clasificarse en función de su planta motriz: aviones propulsados por motores a pistón, motores a reacción (turborreactor, turborreactor de doble flujo, turbohélice, etc.) o propulsores (cohetes).
Su principio de funcionamiento se basa en la fuerza aerodinámica que se genera sobre las alas, en sentido ascendente, llamada sustentación. Esta se origina por la diferencia de presiones entre la parte superior e inferior del ala, producida por la forma del perfil alar.
Historia miniatura|Air Force One sobrevolando el monte Rushmore.
miniatura|izquierda|Vuelo de los hermanos Wright en 1903 miniatura|Douglas DC-3 de 1935, uno de los aviones más producidos. miniatura|izquierda|Bell X-1 de 1947, el primer avión supersónico. miniatura|Lockheed SR-71 de 1964 miniatura|izquierda|Antonov An-225 de 1988 miniatura|F-22 Raptor volando a velocidad supersónica. La invención del motor a reacción durante la Segunda Guerra Mundial revolucionó la aviación.
El sueño de volar se remonta a la prehistoria. Muchas leyendas y mitos de la antigüedad cuentan historias de vuelos como el caso griego del vuelo de Ícaro. En el el monje, astrónomo y matemático Eilmer de Malmesbury se convirtió en uno de los primeros seres humanos de la historia en realizar un intento serio por volar .Leonardo da Vinci, entre otros inventores visionarios, diseñó un avión, en el . Con el primer vuelo realizado por el ser humano por François de Rozier y el marqués de Arlandes (en 1783) en un aparato más ligero que el aire, un globo de papel construido por los hermanos Montgolfier, lleno de aire caliente, el mayor desafío pasó a ser la construcción de una máquina más pesada que el aire, capaz de alzar vuelo por sus propios medios.
Años de investigaciones por muchas personas ansiosas de conseguir esa valentía, generaron resultados débiles y lentos, pero continuados. El 28 de agosto de 1883, John Joseph Montgomery fue la primera persona en realizar un vuelo controlado con una máquina más pesada que el aire, un planeador. Otros investigadores que hicieron vuelos semejantes en aquella época fueron Otto Lilienthal, Percy Pilcher y Octave Chanute.
George Cayley, que sentó las bases de la aerodinámica, ya construía y hacía volar prototipos de aeronaves de ala fija desde 1803, y consiguió construir un exitoso planeador con capacidad para transportar pasajeros en 1853, aunque debido a que no poseía motores no podía ser calificado de «avión».
El primer avión propiamente dicho fue creado por Clément Ader, quien el 9 de octubre de 1890 consigue despegar y volar con su Éole. Posteriormente repite la hazaña con el Avión II que vuela en 1892 y el Avión III que en 1897 vuela una distancia de más de . El vuelo del Éole fue el primer vuelo autopropulsado de la historia de la humanidad, y es considerado como la fecha de inicio de la aviación en Europa.
Según la Federación Aeronáutica Internacional (FAI), el 17 de diciembre de 1903, los hermanos Wright realizaron «el primer vuelo sostenido y controlado de un aerodino impulsado por un motor» durante 12 segundos y en el que recorrieron unos .
Unos años más tarde, el 23 de noviembre de 1906, el brasileño Santos Dumont fue el primer hombre en despegar a bordo de un avión impulsado por un motor aeronáutico, estableciendo así el primer récord mundial reconocido por el Aéro-Club de France (en francés) «1906 - 2006 Santos Dumont: un vol centenaire.» Aéro-Club de France. Consultado el 5 de diciembre de 2013. al volar en menos de .(en inglés) Jones, Ernest. «Santos Dumont in France 1906–1916: The Very Earliest Early Birds.» earlyaviators.com, 25 de diciembre de 2006.] Consultado el 5 de diciembre de 2013. Voló una altura de 2 a 3 metros del suelo con su 14-bis, en el campo de Bagatelle en París.(en inglés) «A Century of Sporting Achievements» Fédération Aéronautique Internationale. Consultado el 5 de diciembre de 2013. Santos Dumont fue así la primera persona en realizar un vuelo en una aeronave más pesada que el aire por medios propios.
En 1911 aparece el primer hidroavión creado por el estadounidense Glenn H. Curtiss; en 1913 el primer cuatrimotor, el «Le Grand», diseñado por el ruso Ígor Sikorski y en 1912, Juan Guillermo Villasana crea la hélice Anáhuac, fabricada de madera. SeGob.
Tras la Primera Guerra Mundial, los ingenieros entendieron, que el rendimiento de la hélice tenía su límite y comenzaron a buscar un nuevo método de propulsión para alcanzar mayores velocidades. En 1930, Frank Whittle patenta sus primeros motores de turbina de compresor centrífugo y Hans von Ohain hace lo propio en 1935 con sus motores de compresor axial de turbina. En Alemania, el 27 de agosto de 1939 despega el Heinkel He 178 que montaba un motor de Ohain, realizando el primer vuelo a reacción pura de la historia.
Estructura miniatura|Avión supersónico Concorde Los aeroplanos más conocidos y usados por el gran público son los de transporte de pasajeros, aunque la aviación general y la aviación deportiva se encuentran muy desarrolladas sobre todo en Estados Unidos. No todos los aviones tienen la misma estructura, aunque tienen muchos elementos comunes. Los aviones de transporte usan todos una estructura semimonocasco de materiales metálicos o materiales compuestos formada por un revestimiento, generalmente de aluminio que soporta las cargas aerodinámicas y de presión y que es rigidizado por una serie de elementos estructurales y una serie de elementos longitudinales. Hasta los años 30 era muy frecuente la construcción de madera o de tubos de aluminio revestidos de tela.
Las estructuras de los aparatos de aviación ligera o deportiva ligera se hacen cada vez más de fibra de vidrio y otros materiales compuestos.
Los principales componentes de los aviones son:
Fuselaje miniatura|300px|Algunos tipos de fuselajes:1: Para vuelo subsónico. 2: Para vuelo supersónico de alta velocidad. 3: Para vuelo subsónico con fuselaje en góndola. 4: Para vuelo supersónico de gran maniobrabilidad. 5: Para hidroavión. 6: Para vuelo hipersónico.
El fuselaje es el cuerpo del avión al que se encuentran unidas las alas y los estabilizadores tanto horizontales como verticales. Su interior es hueco para poder albergar dentro a la cabina de pasajeros, la de mandos y los compartimentos de carga. Su tamaño, obviamente, vendrá determinado por el diseño de la aeronave.
Superficies de sustentación Una superficie de sustentación es cualquier superficie diseñada para obtener una fuerza de reacción cuando se encuentra en movimiento relativo con respecto al aire que la rodea. Dos ejemplos de superficies de sustentación son las alas de los aviones o la hoja del aspa de una hélice.
Alas
miniatura|Ala de un Airbus A320. Las alas, constituidas por una superficie aerodinámica que le brinda sustentación al avión debido al efecto aerodinámico, provocado por la curvatura de la parte superior del ala (extradós) que hace que el aire que fluye por encima de esta se acelere y por lo tanto baje su presión (creando un efecto de succión), mientras que el aire que circula por debajo del ala (que en la mayoría de los casos es plana o con una curvatura menor y a la cual llamaremos intradós) mantiene la misma velocidad y presión del aire relativo, pero al mismo tiempo aumenta la sustentación ya que cuando este incide sobre la parte inferior del ala contribuye a la sustentación, fuerza que contrarresta la acción de la gravedad.
Partes importantes del ala
Borde de ataque: Es la parte del ala que encara al viento cuando el avión se encuentra en vuelo, normalmente tiene una forma redondeada.
Borde de salida o de fuga: Es la parte trasera del ala y es la última sección que pasa a través del aire, su forma normalmente es delgada y aplanada.
Curvatura: Es la curva que forma la superficie de un ala, desde el borde de ataque hasta el borde de salida. La curvatura superior es la que describe sobre el extradós, Mientras que la curvatura inferior es la que describe sobre el intradós.
El ala está compuesta por una viga principal y una serie de costillas. La viga soporta las fuerzas de sustentación y carga, las costillas fuselan el ala para que adquiera una forma de perfil alar. Los materiales más usados antiguamente fueron la madera y la tela. Luego se comenzó a utilizar aluminio y finalmente los materiales compuestos como la fibra de vidrio y de carbono.
En las alas también se encuentran los tanques de combustible. La razón por la cual están ubicados allí es para que no influyan en el equilibrio longitudinal al irse gastando el combustible. Sirven de contrapesos cuando las alas comienzan a generar sustentación. Sin estos contrapesos y en un avión cargado, las alas podrían desprenderse fácilmente durante el despegue. También en la mayoría de los aeroplanos comerciales, el tren de aterrizaje principal se encuentra empotrado en el ala, así como también los soportes de los motores.
Superficies de control En determinadas partes de un vuelo la configuración del ala se hace variar mediante las superficies de control o de mando que se encuentran en las alas: los alerones, presentes en todo tipo de avión, más otros que no siempre se hallan presentes, sobre todo en aparatos más ligeros, aunque sí en los de mayor tamaño: son los flaps, los espóileres y los slats. Todas ellas son partes móviles que provocan distintos efectos en el curso del vuelo.
Alerones Los alerones son superficies móviles que se encuentran en los extremos de las alas y sobre el borde de salida de estas. Son los encargados de controlar el desplazamiento del avión sobre su eje longitudinal al crear una descompensación aerodinámica de las alas, que es la que permite al aeroplano girar, ya que cuando se gira la palanca de mando hacia la izquierda el alerón derecho baja, creando más sustentación en el ala derecha, y el alerón izquierdo sube, desprendiendo artificialmente el flujo laminar del ala izquierda y provocando una pérdida de sustentación en esta; lo inverso ocurre cuando inclinamos la palanca de mando hacia la derecha. Todos los aviones presentan estas superficies de control primarias.
Además, y según su tamaño, las alas pueden llevar los siguientes dispositivos:
Flaps miniatura|Flaps de un Cessna 172