¿Por qué los aviones flotan?

Un globo aerostático o un dirigible flotan de verdad: contienen un gas menos denso que el aire que los rodea, de modo que el empuje de Arquímedes supera su peso. Un avión es lo contrario, una máquina más pesada que el aire. Un reactor de pasillo único al despegue ronda las 70-80 toneladas, y el aire que ocupa su volumen pesa unas decenas de kilos. Nada lo sostiene por flotabilidad. Lo que ocurre es que se mantiene arriba a base de trabajo: los motores lo empujan hacia delante y las alas convierten esa velocidad en una fuerza vertical. En cuanto la velocidad respecto al aire desaparece, la sustentación también, y el avión desciende. La sensación de que flota, en crucero, viene de que a esa altitud no hay referencias visuales cercanas y de que el vuelo es estable, pero el ala está trabajando en todo momento.

El ala es un perfil curvado que avanza con un pequeño ángulo respecto a la corriente. El aire que la rodea se curva y sale hacia abajo por el borde de salida; según la tercera ley de Newton, si el ala empuja aire hacia abajo, el aire empuja el ala hacia arriba. Vista desde las presiones, sobre el extradós el aire acelera y la presión disminuye, mientras bajo el intradós aumenta: la diferencia, integrada sobre toda la superficie, es la sustentación. Ambas descripciones son la misma física. Lo que no es correcto es la explicación popular de que el aire de arriba debe llegar al borde de salida al mismo tiempo que el de abajo; de hecho llega antes. La sustentación crece con el cuadrado de la velocidad, con la densidad del aire, con la superficie alar y con el ángulo de ataque, hasta que el flujo se desprende y el ala entra en pérdida.

En vuelo horizontal la sustentación iguala al peso y el empuje iguala a la resistencia. Si los pilotos quieren subir, aumentan la potencia o el ángulo de ataque; si quieren bajar, reducen uno u otro. Un avión sin motores tampoco cae a plomo: planea intercambiando altura por velocidad, y un reactor de línea puede recorrer 15-20 km horizontales por cada 1.000 m de altura perdida. Por eso los planeadores vuelan horas sin motor buscando aire ascendente. Lo que hace un avión, en definitiva, es caer muy despacio hacia delante mientras los motores compensan la pérdida de energía.

La otra lectura de la pregunta también tiene respuesta. Los aviones terrestres no se diseñan para amerizar, pero el fuselaje presurizado es un tubo casi estanco y las alas contienen depósitos que, vacíos o casi, aportan volumen. Los reglamentos de certificación exigen analizar el comportamiento en un amerizaje de emergencia y prever salidas y balsas. En enero de 2009 un Airbus A320 de US Airways sin empuje en ambos motores amerizó en el río Hudson y se mantuvo a flote el tiempo suficiente para evacuar a todos sus ocupantes. Los hidroaviones y anfibios, con flotadores o casco en forma de barco, sí están hechos para flotar y despegar desde el agua de forma rutinaria.