Se denomina efecto suelo al fenómeno aerodinámico que sucede cuando un cuerpo, con una diferencia de presiones entre la zona que hay por encima de él y la que hay por debajo, está muy cerca de la superficie terrestre, provocando unas alteraciones en el flujo de aire que pueden aprovecharse en campos tan diversos como el de la aviación o el automovilismo, aunque para obtener resultados opuestos: el de succión para estos y el de sustentación para las aeronaves.
En los aviones, éste fenómeno se produce cuando se vuela a una altitud extremadamente baja, casi rozando la superficie terrestre o el agua, circunstancia que crea una especie de “colchón” de aire comprimido entre el avión y el suelo dando como resultado una disminución de la resistencia aerodinámica y un aumento en la eficiencia del vuelo. Para los entusiastas de la aviación y los pilotos en formación, comprender el efecto suelo es crucial para manejar las aeronaves de manera segura y eficiente durante las fases críticas del vuelo, como el despegue y el aterrizaje.
Ciertos tipos de aeronaves vuelan gracias, entre otras cosas, a la creación de una zona de baja presión por encima de las alas y otra de alta presión por debajo de las mismas. Cuando están lo suficientemente cerca del suelo, el aire que hay por debajo de ellas es presurizado contra el suelo, provocando que en esa zona de alta presión la misma aumente aún más originando, así, un incremento de la sustentación. Esto permite que los helicópteros y los convertiplanos (híbrido entre avión y helicóptero) despeguen con más carga y necesiten menos potencia para mantenerse en vuelo estacionario cerca del suelo. Además, es uno de los fundamentos más importantes para el vuelo de los ekranoplanos, vehículos parecidos a un avión que rara vez salen de la influencia del efecto suelo donde vuela sobre un colchón de aire de manera similar a como lo haría un aerodeslizador.
El efecto suelo en un avión se activa cuando la aeronave se encuentra a una altura equivalente a aproximadamente la envergadura de sus alas. En esta zona, el aire debajo del ala se comprime contra el suelo, reduciendo significativamente los vórtices de punta de ala que son responsables de gran parte de la resistencia inducida. Esto se traduce en un aumento de la sustentación y una reducción de la resistencia, permitiendo al avión volar de forma más eficiente. La aerodinámica del efecto suelo avión se convierte en una herramienta poderosa para los pilotos, especialmente en momentos críticos del vuelo.
Controlar el efecto suelo requiere una comprensión profunda de la dinámica del vuelo y una habilidad excepcional por parte del piloto. Durante el aterrizaje, es esencial evitar el “efecto globo”, que ocurre cuando un avión asciende de nuevo después de un intento de aterrizaje debido a una gestión incorrecta del efecto suelo. Los pilotos deben ajustar la velocidad y el ángulo de descenso de manera precisa para asegurar un aterrizaje suave y seguro, sin provocar efecto suelo avión de manera adversa.
Se podría decir que el “padre“ del efecto suelo en el campo de la aeronáutica es el ingeniero alemán Alexandre Martin Lippisch (2 de noviembre de 1894, Alemania,- 11 de febrero de 1976, Iowa, EE.UU.) pionero de la aerodinámica que hizo importantes aportes al estudio de las ‘alas volantes‘, las ‘alas en delta‘ y el ‘efecto suelo‘. Su diseño más famoso es el caza Messerschmitt Me-163, propulsado por cohete (es decir un avión-cohete).
Después de trabajar en compañías como Zeppelin donde, con su primer diseño de avión sin cola, se inició un programa de investigación que dio lugar a unos cincuenta diseños a lo largo de los años 20 y 30, fue nombrado cabeza del grupo de investigación sobre planeadores Rhön-Rossiten Gesellschaft (RRG). A principios de 1939 el Ministerio de Aviación Alemán destinó a Lippisch y a su equipo a trabajar en la factoría Messerschmitt, para diseñar un avión de caza muy rápido.
Acabada la guerra, Lippisch fue deportado a los EE. UU. en donde los avances en los diseños de los motores a reacción hicieron más factibles sus propios diseños que llamaron la atención de la compañía ConvAir.
Más adelante, de 1950 a 1964, Lippisch trabajó en la división de aeronáutica de la Collins Radio Company en Cedar Rapids, Iowa. En esa época, sus intereses se trasladaron a los vehículos que utilizaban el ‘efecto suelo’. Los resultados fueron un avión atípico de despegue y aterrizaje vertical (VTOL) (un aerodino) y un hidroavión hidro-ala experimental, el X-112, que voló en 1963, pero Lippisch contrajo un cáncer, y se despidió de Collins.
Cuando se recuperó en 1966, fundó su propia compañía de investigación, Lippisch Research Corporation. Construyeron prototipos del aerodino y de los aparatos de efecto suelo RFB X-113 (1970) y el RFB X-114, pero no emprendieron desarrollos adicionales. La compañía Kierkhaefer Mercury se interesó también en sus aparatos de efecto suelo, y probó con éxito uno de sus diseños como ‘Aeroskimmer’, pero acabó perdiendo el interés. Lippisch falleció en Cedar Rapids el 11 de febrero de 1976.
En el campo del automóvil fue Anthony Bruce Colin Chapman, ingeniero experto en estructuras, quien a mediados de los años 70 vio en el efecto suelo la solución al poco agarre de los monoplazas de F1.
Así, el estudio de este fenómeno ha sido crucial para el desarrollo y perfeccionamiento de aeronaves y vehículos terrestres de alta velocidad, siendo su conocimiento y control indispensable tanto para una perfecta ejecución de la operación de vuelo como para culminar una carrera de fórmula1 sin incidentes.
Volar demasiado bajo puede intensificar el efecto suelo, lo que, si bien reduce la resistencia y aumenta la eficiencia del combustible, también puede presentar riesgos significativos. La proximidad al suelo limita la capacidad de maniobra del piloto y aumenta el riesgo de colisión con obstáculos terrestres. Además, los pilotos deben ser conscientes del “efecto suelo y techo”, que se refiere a las limitaciones operativas tanto por debajo como por encima de ciertas altitudes.
En conclusión, el efecto suelo es un fenómeno fascinante que ofrece tanto beneficios como desafíos en la aviación. Su correcta gestión es esencial para la seguridad y eficiencia del vuelo.
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