El elemento estructural longitudinal principal dentro de un ala que resiste los esfuerzos de flexión y cortante generados por la sustentación y transmite esas cargas al fuselaje y puntos de fijación del tren de aterrizaje.

Principio

Actuar como viga (o conjunto de vigas) situadas para maximizar el módulo de sección donde los momentos flectores son mayores; proporcionar alma para flujo de cortante e incluir refuerzos locales para los puntos de carga concentrada (tren, motores, guías de flaps).

Demostración

Un ala de transporte típica emplea un longerón delantero y otro trasero que forman una caja de torsión con costillas y piel; el longerón delantero soporta la mayor parte de los momentos de flexión en vuelo y durante el aterrizaje, mientras que el trasero contribuye a la torsión y al soporte de superficies de control. Los materiales pueden ser secciones de aluminio escalonadas o tapas de fibra de carbono con alma de composite o nido de abeja.

Aplicación incorrecta

Confundir una costilla o un panel de piel con el longerón, o diseñar el longerón solo como punto de sujeción sin calcular su capacidad a flexión y cortante, lo que provoca sobreesfuerzos locales y fisuración por fatiga.

Consecuencia

Un diseño correcto del longerón proporciona la rigidez y resistencia necesarias, controla la flecha y las frecuencias naturales del ala (reduciendo riesgo de flutter) y define puntos de anclaje con vida a fatiga predecible.

Inversión

Invertido — depender únicamente de la piel o una construcción monocasco para soportar la flexión sin longerones discretos — la estructura del ala se apoya en el espesor de la piel y la calidad del pegado; algunos diseños modernos lo hacen intencionalmente, pero cambia modos de fallo y regímenes de inspección.

Límite

Se refiere a los elementos longitudinales primarios portadores de carga (sistemas de longerón único, múltiple o caja); excluye elementos secundarios como refuerzos longitudinales (stringers), carenados no portantes y costillas que mantienen la forma del perfil y distribuyen cargas locales.

Tensión semántica

Existe tensión entre los términos ‘‘longerón’’ y ‘‘caja de torsión’’: algunos diseños enfatizan longerones discretos, otros una caja integrada en la que piel y longerones comparten flexión y torsión; hay que explicitar qué caminos de carga son primarios.

Síntesis

El longerón de ala es la viga longitudinal principal (o vigas) del ala que absorbe la flexión y el cortante de la sustentación y, junto con costillas y piel, conforma la caja de ala que transmite esas cargas al fuselaje y puntos de fijación.