¿Por qué aún no usamos aviones supersónicos?
Vivimos en una época de rápidos cambios tecnológicos: autos autoconducidos, drones e inteligencia artificial... No obstante, los aviones subsónicos en forma de tubo en los que continuamos volando no se verían fuera de lugar en la década de 1960.
Tomemos, por ejemplo, el Boeing 737.
Un diseño de 50 años de antigüedad que continúa siendo una de las bestias de carga de la industria de las aerolíneas.
Y continúa fuerte: Se espera que su última iteración, el Boeing 737 MAX, entre en servicio el próximo año.
Para ser justos, aunque desde afuera puede parecer estructuralmente similar a sus versiones anteriores, décadas de mejoras acumuladas han hecho que el avión de hoy en día sea una máquina infinitamente más sofisticada, eficiente y confiable.
La fabricación de aviones es una actividad que requiere de mucho capital y, dados los riesgos financieros y técnicos que conlleva el lanzamiento de un modelo completamente nuevo, es comprensible que la industria prefiera continuar explotando los modelos probados.
Pero ¿cuánto tiempo pasará antes de que la generación actual de aviones de pasajeros llegue a su límite?
Desde la propulsión eléctrica hasta la hipersónica, y de la NASA a los empresarios privados, la búsqueda de nuevos conceptos de aviones, verdaderamente innovadores, está en marcha.
Y tiene el potencial de cambiar para siempre nuestra idea de los viajes aéreos.
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Una innovación de alto voltaje
El Airbus, por ejemplo, ha dado a conocer su concepto de futuras aeronaves.
Esto no es exactamente un nuevo programa de aviones, sino una representación de lo que sería posible si todas las tecnologías futuristas previstas por Airbus se combinaran para crear el avión ideal.
Al otro lado del Atlántico, Boeing también está trabajando, junto con la NASA, en una serie de conceptos de aviones futuristas dentro del marco de la iniciativa New Aviation Horizons.
El programa SUGAR (que significa Investigación de aviones subsónicos ultra ecológicos o Subsonic Ultra Green Aircraft Research, por sus siglas en inglés) ha planteado algunas soluciones de aerodinámica y propulsión realmente innovadoras.
Estas incluyen un avión con alas llamativas de celosía reforzada y un sistema híbrido de propulsión de gas y electricidad alimentado con gas natural licuado.
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La búsqueda para nuevos modos de propulsión es particularmente importante, ya que la aviación sigue siendo una de las pocas industrias importantes donde el reemplazo de los combustibles fósiles sigue siendo un reto sin resolver.
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Solar Impulse: ¿El producto correcto?
Los biocombustibles podrían ofrecer una solución provisional, ya que ellos se pueden adaptar para que encajen en la tecnología de los motores y la infraestructura de suministro de combustible existente.
Pero es el vuelo propulsado eléctricamente lo que esta capturando la atención de un puñado de visionarios.
Es una tecnología que aún está en su infancia, pero que se beneficia del entusiasmo e inventiva de los emprendedores, al igual que los inconformistas de los primeros días de la aviación.
Al competir uno contra el otro para romper el siguiente récord, ellos contribuyen al avance de la ciencia aeronáutica.
En 2015, cuando el avión de alas largas, Solar Impulse intentó circunnavegar el globo usando energía solar, los equipos competían por ser los primeros en cruzar el canal de la Mancha en una aeronave propulsada por electricidad.
El científico francés y antiguo regatista, Raphael Dinelli, también está preparando un cruce solitario del Atlántico más adelante en este año, en una aeronave híbrida ligera de biocombustible y eléctrica llamada Eraole.
Su avión obtiene parte de su energía de la energía solar. Si tiene éxito, un derivado del Eraole pronto podría ser producido en serie para el mercado de la aviación privada.
Más allá del auge
Los aviones eléctricos e híbridos harán que volar sea más ecológico, pero ¿qué pasa con la velocidad?
Inevitablemente, el hecho de aumentar significativamente la velocidad de los aviones de pasajeros actuales significa romper la barrera del sonido, lo cual presenta toda una serie de retos, y no todos ellos tecnológicos.
El vuelo supersónico no es precisamente nuevo: El Concorde unió ambos lados del Atlántico durante más de tres décadas hasta que los asuntos económicos y políticos lo condujeron a su retiro en 2003.
El elegante avión franco-británico permaneció como una curiosidad aeronáutica, un experimento sin continuidad ni reemplazo.
La NASA ha estado particularmente activa en el desarrollo de una nueva generación de aviones supersónicos más eficientes y silenciosos a fin de revivir los viajes comerciales en aviones supersónicos como una propuesta viable.
Esta ha trabajado en tales conceptos con Boeing a través de la iniciativa New Aviation Horizons, y recientemente se asoció con Lockheed para investigar la tecnología Quiet Supersonic Technology (QueSST).
Supersónico, superexclusivo: el Aerion AS2.
La clave es encontrar una manera de silenciar el estruendo sónico que se produce cuando un avión rompe la barrera del sonido.
Al Concorde, por ejemplo, solo se le permitía hacer pleno uso de sus capacidades supersónicas cuando volaba sobre el océano, lo que limitaba significativamente la cantidad de mercados a los que podía servir.
Una explosión sónica más baja podría permitir que un futuro avión supersónico volara rutas sobre tierra, lo cual aumentaría enormemente los mercados potenciales.
Sin embargo, la velocidad todavía conllevaría un costo. Es por esto que cualquier reaparición supersónica probablemente comenzaría con aquellos que tienen más capacidad para pagar por ella.
Aerion Corporation, un fabricante privado de aviones con sede en Nevada, y Airbus ya han comenzado a trabajar en un avión privado supersónico, el Aerion AS2.
Se espera que entre en servicio a principios de la próxima década, y tendrá capacidad para transportar hasta 12 pasajeros a velocidades de Mach 1.6 (velocidad supersónica).
Promoción hipersónica
Una vez que has roto la barrera del sonido, por qué no duplicarla.
Aunque todavía más cerca de la ciencia ficción que de las realidades tangibles de la industria de la aviación de hoy en día, varias organizaciones de investigación, desde Europa hasta Japón, están haciendo incursiones en el vuelo hipersónico.
Estamos hablando de aviones capaces de Mach 5 a 8 (velocidad hipersónica), cinco a ocho veces más rápido que el sonido.
Si somos realistas, estos aviones de concepto revolucionario –con nombres como Lapcat y el Hikaru– están a varias décadas de distancia, pero están empezando a parecer como una posibilidad muy factible.
Uno de los conceptos más ambiciosos en el ámbito de la hipersónica es el SpaceLiner, el cual está siendo desarrollado en el Centro Aeroespacial Alemán (DLR).
El SpaceLiner aplica la tecnología espacial a la aviación comercial con el fin de alcanzar velocidades de hasta Mach 25 (velocidad hipersónica alta), lo suficiente como para viajar de Londres a Australia en menos de 90 minutos.
En la consecución de esta increíble velocidad, el SpaceLiner lleva a sus pasajeros hasta el borde del espacio.
De hecho, se trata de un concepto de dos etapas, que recuerda al, ahora retirado, transbordador espacial.
Un elevador lleva a una plataforma de transporte de civiles a una altura de aproximadamente 80 kilómetros, en donde el vehículo de pasajeros se separa para transportar hasta 50 pasajeros al otro lado del globo.
SpaceLiner: al filo del espacio y de regreso
De acuerdo con estrictos requisitos de seguridad, la cabina de pasajeros también puede funcionar como una cápsula de rescate.
Tanto el elevador como la cápsula son completamente reutilizables, un requisito esencial para mantener los costos bajo control.
Ese es un principio bien entendido también por SpaceX y la emergente industria espacial privada, la cual también se ha enfocado en el desarrollo de vehículos espaciales reutilizables.
La Dra. Olga Trivailo, una investigadora en el Centro Aeroespacial Alemán, DLR, dice el SpaceLiner también es un concepto ambientalmente amigable, el cual utiliza una mezcla de propelente para cohete espacial de hidrógeno líquido y oxígeno líquido que produce solamente vapor de agua en la combustión.
Por consiguiente, el hidrógeno tiene potencial como una alternativa de combustible no fósil, aunque en primer lugar, sería necesario encontrar una forma de gestionar los mayores costos asociados en comparación con el queroseno, predominantemente debido a los nuevos requisitos de infraestructura.
El doctor Martin Sippel, jefe del departamento de Análisis de Sistemas de Lanzadores Espaciales en el Instituto de Sistemas Espaciales de DLR en Bremen, dice que sería razonable esperar un uso e implementación más amplia de los propelentes de hidrógeno en los próximos 35 a 50 años.
La cabina biónica
Si bien es difícil anticipar cuál de estos diferentes enfoques para el avión del futuro prevalecerá, una cosa parece segura: La experiencia de los viajes aéreos se transformará.
Las mejoras ergonómicas y de iluminación, como las que se encuentran hoy en día en los aviones más nuevos son tan solo un anticipo de lo que está por venir.
Incluso si la visión de Airbus de una "cabina inteligente biónica" hecha de materiales naturales e inteligentes que se adaptan a las necesidades de cada pasajero se lleva a cabo solo en parte, el margen de mejora es enorme.
No obstante, paradójicamente, y debido a los requisitos aerodinámicos, el avión supersónico e hipersónico del futuro bien podría ser sin ventanas.
Es probable que la necesidad de compensar la falta de ventanas, además de las soluciones de asientos que este abre, estimule una nueva ola de innovación que redefinirá aún más la experiencia durante el vuelo.
El avión del futuro sin duda nos llevará a nuestro destino de una manera más rápida, más ecológica y más cómoda.
Lo que no está garantizado es que todavía logremos obtener nuestro asiento al lado de la ventanilla.
