En 1947, el primer indicio que tuvieron
los espectadores en el aeródromo militar de Muroc, California, de que la
barrera del sonido se había roto fue un ruido parecido al de un trueno, o al
del estallido de una bomba.
Era el
noveno vuelo a motor del avión experimental Bell X-1, y a bordo el piloto
luchaba con los controles mientras la estabilidad de la nave fluctuaba a medida
que aumentaba la velocidad.
La leyenda
de los aviones X de Estados Unidos
nació a mediados de los años 40 y
floreció hasta los 60, cuando los aviones cohete volaron hasta los límites del espacio.
Los vuelos
de aviones de última generación como el X-1 y el X-15 allanaron el camino para
los eventuales triunfos del programa Apolo y los primeros pasos de Neil
Armstrong en la Luna. El más rápido de los aviones X llevaría a sus pilotos
humanos a más de seis veces la velocidad del sonido.
Ahora, en 2023, el último avión X, el avión X-59QueSST (Quiet SuperSonic Technology), tiene como
objetivo repetir una hazaña lograda por el primer avión X: superar la barrera
del sonido nuevamente. Solo que esta vez, si todo va de acuerdo a lo planeado,
nadie en tierra se dará cuenta.
Avión silencioso
En 1973,
el gobierno de EE.UU. prohibió los vuelos supersónicos comerciales sobre el
país. Con esa prohibición, y otras similares, desapareció el negocio de aviones
como el Concorde.
Eso
podría estar a punto de cambiar si años de investigación sobre cómo crear
un estampido sónico silencioso llegan a buen término. La NASA
y el "Skunk Works" (el pseudónimo oficial para los Programas de
Desarrollo Avanzado del fabricante de aviones Lockheed) están tratando de
construir un avión con esta característica.
A pesar de los avances en el modelado
por computadora y la tecnología de túneles aerodinámicos, todavía es demasiado
arriesgado construir un avión de pasajeros supersónico silencioso sin evidencia
real de que la tecnología funcionará.
"Creo
que el X-59 podría ser significativo", dice Christopher Combs, de la
Universidad de Texas, en San Antonio. "Estás demostrando por primera vez
con un vehículo del mundo real que puedes hacer estampidos sónicos silenciosos,
y eso puede abrir la puerta para que la industria comercial comience a
construir aviones como este".
El X-1
parecía un avión diseñado para romper la barrera del sonido. Tenía forma de
bala con dos alas rectas (cuando se diseñó, los diseñadores de aviones
estadounidenses no habían entendido completamente las ventajas de las alas en
flecha, como la reducción de la resistencia) y un motor de cohete.
El X-59,
similar a un caza, es una respuesta bastante más elegante -y rentable- a un
problema complicado. El avión reutiliza partes de otros aviones, incluido el
tren de aterrizaje de un caza F-16, el dosel y el asiento eyectable de un avión
de entrenamiento supersónico T-38 mucho más antiguo y parte del sistema de
motor utilizado en el avión espía U-2.
Todo en el
X-59 está diseñado para crear un estampido sónico silencioso en el punto de
prueba de Mach 1,4 (1074 mph) a 16.800 metros, que es el rango en el que es
probable que vuele un avión comercial.
Hará esto
minimizando la cantidad de ondas de choque que salen de la aeronave y
extendiéndolas más ampliamente por la estructura del avión para evitar que se
conviertan en un fuerte estallido.
La larga
nariz del avión (que con 12 metros equivale a un tercio de la longitud total de
la aeronave) está diseñada para separar las ondas de choque que salen de la
nariz de las producidas por el ala.
Los
motores están por encima del ala, en lugar de por debajo como los del Concorde,
para que las ondas no viajen hacia el suelo. La parte inferior del avión
también es inusualmente lisa para un avión; esto es para minimizar el número de
ondas de choque que produce.
Pilotos humanos
El nuevo
avión X también será pilotado por un ser humano en lugar de una computadora,
para ayudar a generar confianza en las comunidades sobre las que vuela.
El avión
cuenta con el llamado sistema de visión digital eXternal (XVS). Este sistema
utiliza una cámara de alta definición en la nariz y otra debajo para crear una
pantalla para el piloto que es el equivalente a una ventana orientada hacia
adelante.
"Siempre
bromeamos con que el X-1 rompió la barrera del sonido y ahora estamos tratando
de arreglarlo", dice Catherine Bahm, gerente del proyecto de Low
Boom Flight Demonstrator (LBFD).
"Su
estampido sónico no será lo suficientemente fuerte como para que la gente lo
note. Será como un trueno distante, o la puerta del auto de tu
vecino cerrándose, sonidos que se fusionan con la vida cotidiana".
No
obstante, para que una nueva era de aeronaves supersónicas para pasajeros sea
económicamente viable, los aviones deberán poder volar a velocidades
supersónicas, por ejemplo, desde aeropuertos en América del Norte hacia Europa.
"Entonces,
no son solo los estándares estadounidenses los que buscamos cambiar: son los
estándares globales", agrega Bahm.
Integración de ideas
Para
algunos, construir un avión X que produzca un estruendo silencioso está muy
lejos de los días gloriosos de superar la barrera del sonido. Significa que la
aviación es una tecnología madura que se ha quedado sin grandes nuevas ideas.
Otros no están de acuerdo.
"La
integración de nuevas ideas o nuevas tecnologías es parte integral de lo que se
trata con el X-59", señala Christian Gelzer, historiador jefe del Centro
de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA.
Como lo
es la recopilación de datos del mundo real. "Los ingenieros que están
trabajando en el X-59 quieren la información por la misma razón que los que
trabajaron en el X-1", dice Gelzer. "Están tratando de averiguar si
pueden predecir cómo será un avión sin haberlo construido.
"Nadie
antes había construido algo así antes".
Antes de
los aviones X, los científicos que trabajaban para el Comité Asesor Nacional
para la Aeronáutica (Naca), el precursor de la NASA, llevaron a cabo sus
investigaciones en túneles de viento y con aviones modificados, construyendo
una reputación mundial por su calidad.
Luego, en
los años 30, todo cambió. El experto en aerodinámica John Stack esbozó su idea
de un avión de investigación a gran escala especialmente diseñado capaz de
alcanzar Mach 1, la velocidad del sonido.
Diez años
más tarde, Stack y un pequeño grupo de ingenieros trabajaron para convertir
esta idea en un diseño para un vehículo de prueba de alta velocidad.
Lo que
era un proyecto extraoficial creció en importancia a medida que comenzaron a
crecer los rumores de experimentos con aviones y cohetes alemanes. La USAAF
(Fuerza Aérea del Ejército de EE.UU.) se enteró del proyecto y quería un cambio
importante: el avión tenía que ser propulsado por un motor de cohete.
Puede que
los aviones propulsados por motor de cohete nos parezcan ridículos, pero eran
ideales para atravesar la barrera del sonido porque tenían una aceleración y
velocidades mucho más altas que los aviones a reacción del mismo tamaño.
Laboratorio volador
El vuelo
supersónico actual se basa en lo que el X-1 enseñó a los ingenieros sobre el
flujo de aire supersónico, el desempeño de los materiales a altas velocidades y
las formas más efectivas de propulsión, así como los datos que proporcionó
sobre cómo el vuelo supersónico afectó la fisiología humana.
"El
vuelo estable en un régimen subsónico ha estado ocurriendo desde los hermanos
Wright y de repente tienes un avión que has diseñado para superar estas
velocidades", dice Combs. "Eso realmente distingue al X-1 como uno de
los aviones más impactantes jamás construidos. Es un gran hito que realmente
establece un listón alto para el resto de los aviones X".
La era de
oro de los aviones X alcanzó su apogeo a fines de la década de 1950, con el
primer vuelo del X-15 estadounidense en 1959. "El X-15 fue un gran
proyecto, dominó todo, e hizo cosas extraordinarias", afirma Gelzer.
Era un
demostrador hipersónico, y todavía tiene el récord del vuelo hipersónico
tripulado más rápido. Entre 1959 y 1968, el X-15 demostró que se puede ir al
espacio y volver, sin necesidad de una cápsula con un paracaídas. Voló a ocho
de sus 12 pilotos hasta el borde del espacio y de regreso.
Sin
embargo, detrás del glamour de la carrera espacial, el X-15 era esencialmente
un laboratorio volador. Se escribieron alrededor de 765
artículos de investigación, que analizaron elementos tales como los efectos
biomédicos del vuelo de alta g y la ingravidez, los problemas de estabilidad y
control en vuelo y en el reingreso, el rendimiento de las estructuras de
aeronaves a temperaturas muy altas y la precisión de los túneles de viento.
"El
X-15 dio lugar a una tonelada de investigaciones, pero una de las cosas que
realmente se pasa por alto es lo que nos enseñó sobre los factores
humanos", explica Amy Shira Teitel, autora de "Breaking the Chains of
Gravity: The Story of Spaceflight Before Nasa".
"Aprendimos
mucho sobre cómo entrenar a los pilotos que vuelan vehículos no convencionales
y cómo enseñarles a los pilotos cómo lidiar con ir mucho más allá de lo
normal".
¿Inicio de una nueva era?
Gran
parte de esta investigación sigue siendo relevante hoy en día, particularmente
cuando se trata de vuelos hipersónicos. "Definitivamente hubo lecciones
aprendidas de ese programa de las que todavía hablamos, como cómo
maniobrar a velocidad hipersónica", dice Combs, cuyo propio
laboratorio tiene un túnel de viento hipersónico.
El
programa X-15 fue cancelado en diciembre de 1968 después de 199 vuelos. A éste
le siguió una nueva generación de aviones X. En lugar de aviones cohete
pilotados diseñados para ir más alto y más rápido, los nuevos aviones X a
menudo no tenían tripulación y estaban diseñados para resolver problemas
técnicos específicos y poco glamorosos, y no han logrado captar la atención del
público.
Los
aviones cohete como el X-1 y el X-15 fueron simplemente un acto difícil de
seguir. "Tenías este puñado de pilotos que volaban a los confines del
espacio y estaban al frente de esta nueva era", dice Teitel. "Había
una sensualidad en eso que también atraía a la gente. No era solo la increíble
tecnología. Era el futuro".
Aún así,
hubo muchos aviones X en los últimos 30 años, y continúan estableciéndose
récords. Bahm trabajó en varios de ellos.
El
Lockheed Martin X-33 Venture Star fue un demostrador del proyecto Nasa-Lockheed
Martin para construir un sucesor del transbordador espacial.
Se
canceló en 2001 antes de que se pudieran realizar vuelos de prueba por la falla
del tanque de combustible durante la prueba, aunque la construcción estaba completa
en un 85%.
Ahora, el
objetivo del X-59 no es ir más rápido sino ser más silencioso. Pero ese es solo
el comienzo.
"El X-59 es una especie de escala de avión de combate", dice Combs. "La siguiente pregunta es, ¿puedes construir uno más grande que sea del tamaño de un 737?".
Fuente
BBC News Mundo
