Un F/A-18 de la Marina de EEUU rompe la barrera de sonido: la nube blanca es el resultado de la explosión sónica. Crédito: Ensign John Gay, U.S. Navy

Así rompimos la barrera del sonido para volar en tiempo récord

El primer avión supersónico, que imitaba la forma de una bala de ametralladora, demostró que era posible romper la barrera del sonido. Pero aquella revolucionaria innovación fue un fracaso comercial: ¿acabará siendo viable el transporte supersónico?

ISABEL RUBIO ARROYO | Tungsteno

Cuando la aviación aún estaba en su infancia, alguien imaginó viajar de Londres a Nueva York, de Los Ángeles a Tokio o de Madrid a Boston en apenas tres horas. Sería posible con aviones capaces de moverse más rápido que el sonido. El primer vuelo supersónico de la historia tuvo lugar el 14 de octubre de 1947: una hazaña que se adentró en un territorio casi inexplorado por la ciencia, más allá de la teoría. Pero aquel sueño tecnológico hecho realidad se esfumó en pocas décadas. Y pese a los múltiples avances en la industria aeronáutica, aún quedan importantes desafíos para que vuelvan los vuelos supersónicos de pasajeros.

En 1903 los hermanos Wright volaron por primera vez un avión con éxito. El aparato permaneció suspendido en el aire durante 12 segundos y aterrizó tras recorrer 37 metros. En los años siguientes se fueron construyendo aeronaves capaces de recorrer distancias mayores. Por aquel entonces, la velocidad que alcanzaban los aviones era demasiado baja como para plantearse la posibilidad de viajar más rápido que el sonido.

 

Orville Wright realiza el primer vuelo en avión de la historia, ante la mirada de su hermano Wilbur. Crédito: Library of Congress.

 

De los hermanos Wright al reto de superar la barrera del sonido

 

En condiciones normales —a 20 grados centígrados, al 50% de humedad y a nivel del mar—, el sonido se desplaza en el aire a unos 340 metros por segundo. O lo que es lo mismo, recorre un kilómetro cada tres segundos (o unos 1.235 kilómetros por hora). La barrera del sonido se rompe al exceder dicha velocidad. Al hacerlo, se produce un fenómeno conocido como explosión sónica o boom sónico: como el que produce el látigo de los ganaderos, que está considerado el primer artefacto humano diseñado para superar la velocidad del sonido.

Los avances tecnológicos y los nuevos materiales aeronáuticos hicieron posible que los aviones volaran cada vez más rápido. Si en la Primera Guerra Mundial las aeronaves empezaron a usarse a gran escala, hubo que esperar hasta la Segunda Guerra Mundial para que llegaran las aeronaves propulsadas con un motor a reacción.

El primer vuelo a reacción lo realizó en 1939 el avión alemán Heinkel He 178. Los alemanes también fabricaron el primer caza a reacción funcional: en 1944 entró en servicio el Messerschmitt Me 262, que era capaz de volar a una velocidad máxima de 900 kilómetros por hora. Los expertos en aerodinámica empezaron plantearse cómo romper la barrera del sonido. Pero no sabían con certeza qué ocurriría al hacerlo. Temían que las altas temperaturas, la tensión estructural y la inestabilidad provocaran la destrucción o la caída de las aeronaves.

 

El Bell X-1 realizó el primer vuelo supersónico de la historia el 14 de octubre de 1947. Crédito: U.S. Air Force

 

El primer vuelo supersónico

 

El estadounidense Chuck Yeager, que fue piloto de combate en la Segunda Guerra Mundial, realizó pruebas con diferentes aviones hasta que el 14 de octubre de 1947 consiguió superar la barrera del sonido. Lo hizo en el desierto de Mojave (en California, EEUU) a bordo del Bell X-1. Las aeronaves X-1 fueron el resultado de los cambios tecnológicos a los que se enfrentaron los diseñadores de aviones a finales de la década de 1930 y principios de la de 1940, tal y como explica la NASA. Estos aparatos se construían exclusivamente con propósitos experimentales y sin las restricciones que imponen los requisitos comerciales o militares.

El Bell X-1 medía unos nueve metros de longitud y tres de altura. Había sido diseñado inspirándose en la forma de una bala de ametralladora del calibre 0,5, según la NASA. Este tipo de balas podían rebasar la velocidad del sonido y se consideraban “estables a velocidades supersónicas”. Para aprovechar al máximo la capacidad de vuelo, el Bell X-1 fue transportado por un bombardero B-29 hasta la altitud adecuada. Después se soltó y, impulsado por un motor cohete, alcanzó los 1.299 kilómetros por hora. Superó así la velocidad de Mach 1 —la velocidad del sonido según la escala propuesta por el físico Ernst Mach—. Yeager marcó así uno de los hitos de la historia de la aviación: el primer vuelo supersónico.

 

Los primeros aviones supersónicos de pasajeros

 

Esta hazaña trajo consigo avances científicos y tecnológicos que facilitaron, entre otros aspectos, la llegada al espacio. En los próximos años se fabricarían aviones más sofisticados. El Túpolev Tu-144 fue el primer avión supersónico de pasajeros del mundo. Su estreno, en 1968, supuso un gran hito de la Unión Soviética en la historia de la aviación. Los fabricantes de Francia y de Reino Unido también tuvieron éxito con el Concorde, un avión supersónico que podía superar los 2.000 kilómetros por hora.

 

La NASA está diseñando el X-59 para realizar vuelos supersónicos sin producir un sonido atronador al romper la barrera del sonido. Crédito: NASA

 

Cuando estos aviones rompían la barrera del sonido, normalmente se producía una explosión sónica que provocaba un ruido atronador. Al reto de mitigar la contaminación acústica, se sumaba el de conseguir que este tipo de vuelos fueran asequibles. Volar en un avión supersónico no estaba al alcance de muchos viajeros. El Concorde, que hizo su primer vuelo con pasajeros el 21 de enero de 1976, finalmente dejó de operar en 2003 por su elevado coste de mantenimiento y por su escasa ocupación. Con el abandono de este tipo de aviones comerciales, los vuelos supersónicos se reducen hoy en día a aviones militares, com como los cazas de combate F-18.

La NASA y algunas compañías pretenden resucitar los aviones supersónicos que alcancen velocidades récord de forma silenciosa. “Queremos construir un futuro en el que la humanidad pueda viajar entre dos puntos cualquiera de nuestro planeta en tres horas", afirma Tom Vice, presidente de Aerion. Su compañía espera desarrollar a lo largo de esta década un avión capaz de transportar a 50 pasajeros de Los Ángeles a Tokio en menos de tres horas. Actualmente realizar este trayecto lleva más de 10 horas. Mientras tanto, la empresa Boom trabaja en un avión para unos 90 pasajeros que en teoría podría volar de París a Montreal en unas cuatro horas (en lugar de siete) y de Los Ángeles a Sydney en ocho horas (en lugar de 14).

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Tungsteno es un laboratorio periodístico que explora la esencia de la innovación. Ideado por Materia Publicaciones Científicas para el blog de Sacyr.

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