Evolucion Tecnológica

Los Atentados del 11 de septiembre de 2001 supusieron un antes y un después en el mundo de la aviación.

Airbus A380, el avión comercialmás grande del mundo.

ACTUALIDAD Y FUTURO 

El 12 de junio de 1994 el Boeing 777 realizó su primer vuelo, convirtiéndose en el primer avión diseñado y planeado completamente con ordenadores, y en la actualidad es el mayor avión birreactor del mundo. Junto al cuatrirreactor Airbus A340, son los aviones con mayor alcance operacional del planeta, pudiendo recorrer más de 16.000 kilómetros en un único vuelo.

Desde los años 70, los aeropuertos y aviones comerciales pasaron a ser uno de los objetivos preferidos de ataques terroristas. El peor de estos ataques ocurrió en 2001, cuando dos aviones de American Airlines y dos de United Airlines fueron utilizados en los Atentados del 11 de septiembre. Como consecuencia directa de este acontecimiento, el número de viajeros de avión disminuyó en la mayoría de líneas aéreas, y muchas de ellas se enfrentaron a grandes dificultades financieras en los años siguientes. Los efectos del ataque, aunque minimizados, todavía persisten en varias compañías. El resultado de la amenaza terrorista es el incremento de medidas de seguridad que se toman en los aeropuertos desde entonces.

Desde el inicio del siglo XXI, la aviación subsónica pretende sustituir al piloto por aeronaves controladas a distancia o por ordenadores. En abril de 2001, el avión no tripulado denominado Northrop Grumman RQ-4 Global Hawk voló desde la Base de la Fuerza Aérea Edwards(California, Estados Unidos) hasta Australia, sin escalas y sin reabastecerse de combustible, tardando 23 horas y 23 minutos, siendo el vuelo más largo realizado por un avión no tripulado.

Uno de los Concorde de Air France sufrió un accidente el 25 de julio de 2000, cuando una turbina del avión comenzó a arder, haciendo que se estrellara en Gonesse (Francia) poco después de despegar. Hasta entonces, el Concorde era considerado el avión comercial más seguro del mundo. Pasó por un proceso de modernización hasta el 2003, pero por causa del bajo número de pasajeros y de los altos costes operacionales, todos los aparatos dejaron de volar en 2003, cuando British Airways retiró el último en servicio, y desde entonces ningún avión supersónico realiza vuelos comerciales.

El 27 de abril de 2005, el Airbus A380 voló por primera vez,y el 25 de octubre de 2007, con la realización de su primer vuelo comercial entre Singapur y Sídney, se convirtió en el mayor avión comercial de pasajeros del mundo, superando al Boeing 747, que había ostentado ese récord desde que realizó su primer vuelo en 1969.¹²⁵ Pero aun así, el A380 es superado en tamaño por el Antonov An-225, que realizó su primer vuelo el 21 de diciembre de 1988, y desde entonces es el mayor avión de la historia.

El 15 de diciembre de 2009, después de dos años de retraso, el Boeing 787 realiza su primer vuelo en las instalaciones que la compañía tiene en el aeropuerto de Paine Field(Everett, Washington, Estados Unidos), convirtiéndose en el primer avión comercial fabricado principalmente con materiales compuestos.

El futuro

El SpaceShipOne en vuelo.

El avión solar Helios, en pleno vuelo.

El avión solar tripulado Solar Impulse, preparado para el despegue.

Desde el comienzo de la década de 1990, la aviación comercial pasó a desarrollar tecnologías que en el futuro convertirán al avión en un aparato cada vez más automatizado, reduciendo gradualmente la importancia del piloto en las operaciones de la aeronave, con la intención de reducir los accidentes aéreos causados por fallos humanos. Los fabricantes de aviones comerciales continúan investigando posibles maneras de mejorarlos, convirtiéndolos en aparatos cada vez más seguros, eficientes y silenciosos. Al mismo tiempo, los pilotos, controladores aéreos y mecánicos cada vez estarán mejor preparados y las aeronaves pasarán unas revisiones más rigurosas con el fin de evitar accidentes por fallos humanos o mecánicos.

El Sistema de lanzamiento reutilizable, también conocido por sus siglas en inglés RLV (Reusable Launch Vehicle) es un vehículo de lanzamiento que es capaz de ser lanzado al espacio más de una vez, gracias a sus cohetes reutilizables, que generarían el empuje suficiente para alcanzar el espacio y una vez allí, orbitar alrededor del planeta. Estas aeronaves podrán despegar y aterrizar de la misma manera que los aviones, en pistas de aterrizaje largas. Aunque todavía no están disponibles, hay varios modelos que se encuentran en fase de pruebas, como elSpaceShipOne, que se convirtió en el primer vehículo espacial tripulado de capital privado. Con el tiempo podrían usarse para la realización de viajes espaciales, de bajo coste y alta seguridad. No obstante, para que puedan emplearse en múltiples ocasiones, es necesario que posean una estructura más resistente para soportar el uso continuado, lo que aumentaría el peso del aparato, y dada la falta de experiencia con estos vehículos, aún se tienen que considerar los costes que implicaría su realización.

También se están investigando nuevas fuentes de energía más limpias, como el etanol,electricidad, o incluso empleando energía solar fotovoltaica. Con esta última, la NASA creó elHelios, un avión alimentado gracias a la energía que le proporciona el sol y sus células fotovoltaicas instaladas en toda su superficie alar.  El Helios batió el récord de altura en ese tipo de aparatos,  y también es capaz de mantenerse durante días en vuelo, lo que hace que en un futuro, aviones similares puedan ser empleados como satélites más económicos. Otras iniciativas privadas, como el avión Solar Impulse se han venido desarrollando en los últimos años, augurando el próximo despegue de la aviación solar.

A pesar de los crecientes problemas a los que se ha enfrentado la aviación en general, se cree que el siglo XXI será un siglo de avances dentro del mundo de la aviación. Aviones y cohetes ofrecerán capacidades únicas en términos de velocidad y capacidad de pasajeros y de carga que no deben ser subestimados. Mientras las personas tengan necesidades de transporte de un punto a otro del planeta a gran velocidad, la aviación siempre será necesaria.

Evolución Tecnológica

Desarrollos en la tecnología de la aviación

Durante este periodo, y especialmente en la década de 1930, hubo varias mejoras técnicas que facilitaron la construcción de aviones más grandes, capaces de recorrer distancias mayores y de volar más rápido y a mayor altitud, lo que hizo que se pudiera transportar más carga y a más pasajeros. Los avances en la ciencia de la aerodinámica permitieron a los ingenieros desarrollar aeronaves cuyo diseño interfiriera lo menos posible en el vuelo del avión. Los equipamientos de control y las cabinas de los aviones también mejorarían de una manera considerable. Además de eso, las mejoras en la tecnología de las radiocomunicaciones permitían el uso de equipamientos de este tipo en los aviones, así los pilotos podían recibir instrucciones de vuelo desde equipos en tierra, y también se podrían comunicar pilotos de distintas aeronaves entre sí. Todo esto generó técnicas más precisas de navegación aérea. El piloto automático también comenzó a usarse en los años 30, lo que permitió a los pilotos tomarse cortos periodos de descanso en vuelos de larga duración.

Douglas DC-3, el avión comercial más usado de la época.

El avión más característico de esta etapa fue el Douglas DC-3, un monoplano bimotor que realizó sus primeros vuelos en 1936. Tenía una capacidad para 21 pasajeros y era capaz de alcanzar una velocidad de crucero de 320 km/h. Rápidamente se convirtió en el avión comercial más usado de la época, y es considerado uno de los aviones más importantes que se ha producido en la historia de la aviación.

El motor a reacción comenzó a ser desarrollado en Inglaterra y Alemania en estos años. El británico Frank Whittle patentó un diseño de una turbina a reacción en 1930, y desarrolló un motor que podía ser usado para fines prácticos al final de la década. El alemánHans von Ohain patentó su versión de motor a reacción en 1936, y comenzó a desarrollar una máquina semejante. Ninguno de ellos sabía del trabajo que desarrollaba el otro, por eso mismo, a ambos se les considera como sus inventores. A punto de terminar laSegunda Guerra Mundial, Alemania empleaba los primeros aviones de reacción y fabricaba una serie de Messerschmitt Me 262, el primer caza a reacción de la historia.

El hecho de que los aviones volasen a altitudes cada vez mayores, donde las turbulencias y otros factores climáticos no deseables son más raros, generó un problema: en altitudes mayores, el aire es menos denso, y por tanto, posee menores cantidades de oxígeno para la respiración. A medida que los aviones pasaban a volar más alto, los pilotos, tripulantes y pasajeros tenían cada vez más dificultades para respirar. Los especialistas, para resolver este problema, crearían lacabina presurizada, que lograba mantener constante la presión atmosférica con independencia de la altura de vuelo. Estas se empezaron a hacer populares a finales de losaños 40, aunque el primer avión comercial con cabina presurizada fue el Boeing 307, que realizó su primer vuelo en 1938. Hoy en día, prácticamente todas las cabinas de aviones comerciales de pasajeros son cabinas presurizadas.

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Avances en otros tipos de aeronaves

Vuelo del primer dirigibleZeppelin, el LZ1, el 2 de juliode 1900.

Dibujo del helicóptero deEnrico Forlanini.

Al mismo tiempo que se desarrollaban los aviones de ala fija, los dirigibles se volvían cada vez más avanzados. Durante las primeras décadas delsiglo XX, los dirigibles eran capaces de transportar mucha más carga y pasajeros que los aviones. Muchos de los avances relacionados con los dirigibles fueron obra del conde alemán Ferdinand von Zeppelin.

La construcción del primer dirigible Zeppelin comenzó en 1899 en Alemania. El prototipo inicial, denominado LZ1 (siglas en alemán de Luftschiff Zeppelin 1), tenía 128 metros de longitud y era propulsado por dos motores Daimler de 14'2 CV cada uno. El primer vuelo del LZ1 ocurrió el 2 de julio de 1900, durando apenas 18 minutos, debido a que se vio obligado a descender debido a que el mecanismo de control había sufrido un fallo mecánico. Después de repararlo, el Zeppelin pudo mostrar todo su potencial en los siguientes vuelos, sobrepasando el récord de 6 m/s del dirigible La France por un margen de 3 m/s, pero aun así, no logró atraer a posibles inversores. Tuvieron que pasar unos años hasta que Ferdinand von Zeppelin reuniera fondos suficientes para seguir sus pruebas.

En 1902, el ingeniero español Leonardo Torres Quevedo desarrolló un nuevo tipo de dirigible que solucionaba el grave problema de suspensión de la barquilla al incluir un armazón interior de cables flexibles que dotaban de rigidez al dirigible por efecto de la presión interior, combinando las propiedades de los dirigibles rígidos y flexibles. Tres años después, junto a Alfredo Kindelán, Torres Quevedo construye el primer dirigible español, denominado España, que se caracterizaba por disponer de un globo separado en tres compartimentos (trilobulado), lo que aumentaba la seguridad. A raíz de este hecho empezó la colaboración entre Torres Quevedo y la empresa francesa Astra, que llegó a comprarle la patente con una cesión de derechos extendida a todos los países, excepto a España, para posibilitar la construcción del dirigible en el país. Así, en 1911, se inicia la fabricación de los dirigibles conocidos como Astra-Torres. Algunos ejemplares fueron adquiridos por los ejércitos francés e inglés a partir de 1913, y utilizados durante la Primera Guerra Mundial en muy diversas tareas, fundamentalmente de protección e inspección naval.

En 1918, Torres Quevedo diseñó, en colaboración con el ingeniero español Emilio Herrera Linares, un dirigible trasatlántico, al que llamaron Hispania, que llegó a alcanzar el estado de patente, con objeto de realizar desde España la primera travesía aérea del océano Atlántico. Por problemas de financiación el proyecto se fue retrasando y fueron los británicos John William Alcock y Arthur Whitten Brown los que lograron esa hazaña por primera vez, en el año 1919.

El Le canard, primer hidroaviónde la historia, en 1911.

En 1877 el italiano Enrico Forlanini desarrolló un prototipo no tripulado de helicóptero, de unos 13 metros de altura y alimentado con un motor a vapor. Fue el primero de su tipo. Logró un despegue vertical y permaneció en el aire unos 20 segundos, aunque el primer vuelo realizado con éxito y registrado de un helicóptero ocurrió en 1907, realizado por Paul Cornu en Francia, pero hasta 1936 con el Focke-Wulf Fw 61 de fabricación alemana, no se dispuso de un helicóptero funcional.

El autogiro fue inventado por el ingeniero español Juan de la Cierva, quien desarrolló el rotor articulado que más tarde usaría Igor Sikorsky en sus helicópteros, pagando incluso la patente y los derechos de utilización al inventor español. En su primer vuelo en 1923, el autogiro logró recorrer 200 metros, y más tarde, realizó el primer viaje entre aeródromos desde Getafe a Cuatro Vientos en 1924.

En cuanto a hidroaviones, el primero de la historia fue obra del ingeniero francés Henri Fabre. Lo denominó Le canard (en francés, ‘el pato’), y el 28 de marzo de 1910 despegó del agua y logró recorrer 800 metros. Sus experimentos fueron seguidos de cerca por Charles y Gabriel Voisin, que adquirieron varios de sus prototipos para desarrollar el suyo propio, al que denominaron Canard voisin. En octubre de 1910, el Canard voisin se convirtió en el primer hidroavión que voló sobre el río Sena, en París, y en marzo de 1912 se convirtió también en el primer hidroavión que fue usado militarmente desde el portaaviones francés La Foundre (en francés, ‘el relámpago’).

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Aviones

En el siglo XIX se realizaron algunos intentos de producir un avión que despegase por medios propios. Pero la mayoría de ellos eran de pésima calidad, construidos por personas interesadas en la aviación pero que no tenían los conocimientos de los problemas que trataron Lilienthal y Chanute.

En 1843, William Henson, un inventor inglés, registró la primera patente de una aeronave equipada con motores, hélices, y provista de un ala fija, lo que en la actualidad se conoce como avión. Pero el prototipo construido basándose en los diseños de Henson no tuvo buenos resultados, y desistió en su proyecto. En 1848, su amigo John Stringfellow construyó una pequeña aeronave basada en los diseños de Henson, que tuvo éxito en ciertos aspectos, pudiendo despegar por medios propios, pero lo hacía sin piloto, y podía volar apenas dos o tres segundos.

Dibujos del Éole diseñado por Clément Ader.

En 1890, Clément Ader, un ingeniero francés, construyó un avión al que llamó Éole, equipado con un motor a vapor. Ader consiguió despegar en el Éole, pero no consiguió controlar el aparato, y solo pudo recorrer unos 50 metros en el aire. Aun así, consideró los resultados satisfactorios, y se planteó construir una aeronave mayor, cuya construcción le llevó cinco años de su vida. Pero por desgracia, su nuevo avión, denominado Avión III era demasiado pesado y nunca fue capaz de despegar.

En 1884 el ruso Aleksandr Mozhaiski diseñó y creó un monoplano con el que logró despegar gracias a un motor a vapor y recorrer una distancia de entre 20 y 30 metros.

Máquina voladora de Hiram Stevens Maxim.

En esa época, Hiram Stevens Maxim, un estadounidense nacionalizado británico, estudió una serie de diseños en Inglaterra, y construyó un avión de dimensiones monstruosas para los patrones de la época. Era un biplano de 3175 kg y con unaenvergadura de 32 metros, equipado con dos motores a vapor, cada uno capaz de generar 180 CV. Maxim construyó la aeronave para estudiar los problemas básicos de la aerodinámica y la potencia. Observó que el aparato, sin equipamientos que ayudasen a obtener su control, sería insegura y peligrosa a cualquier altitud, entonces construyó una pista especial, de 550 metros de longitud, donde colocó unos raíles en los que se situaba el avión para realizar pruebas. Las primeras pruebas las realizó en busca de problemas, y a partir del 31 de julio de 1894 comenzó a incrementar la potencia de los motores en cada prueba, alineando el aparato en la pista. Las dos primeras tuvieron un éxito razonable, el aparato consiguió "saltar" sobre los raíles durante unos segundos, pero no llegó a volar. En la tercera prueba, la tripulación aplicó potencia máxima a los motores del avión, hasta alcanzar 68 km/h, y después de recorrer 180 metros se produjo tanta sustentación que el avión se salió de los raíles, consiguiendo despegar y volar recorriendo 60 metros, momento en el cual el aparato chocó contra el suelo. Maxim solamente volvió a hacer nuevas pruebas en la década de 1900, usando motores a gasolina y aeronaves menores.

Otro pionero de la aviación fue Samuel Pierpont Langley, un científico estadounidense, que después de una exitosa carrera relacionada con la astronomía, comenzó a estudiar seriamente la aerodinámica en lo que actualmente es la Universidad de Pittsburgh (Estados Unidos). En 1891, Langley publicó Experiments in Aerodynamics (Experimentos en aerodinámica), donde detallaba sus investigaciones, y es a partir de ahí cuando se dedicó a diseñar y construir aeronaves basadas en sus ideas. El 6 de mayo de 1896, un prototipo construido por él, realizó su primer vuelo con éxito. El nombre de la aeronave era Aerodrome No.5. El avión recorrió aproximadamente mil metros a una velocidad de 40 km/h. El 28 de noviembre del mismo año, realizó otro vuelo con éxito, con el aparato Aerodrome No.6, que consiguió recorrer con éxito 1460 metros, pero despegaba sin tripulantes.

Después de los éxitos de estas pruebas de vuelo, Langley decidió construir un avión que fuese capaz de volar pilotado por una persona, por lo que comenzó a buscar personas dispuestas a invertir en su nueva máquina. Es entonces cuando el gobierno estadounidense le subvencionó con cincuenta mil dólares, gracias al interés que despertaba la idea de disponer de un aparato que sirviera como observador militar aéreo, ya que en ese momento se iniciaba la Guerra Hispano-Estadounidense. Langley construyó entonces suAerodrome A, y pasó a realizar pruebas en una versión idéntica pero con un cuarto de tamaño con respecto al modelo original, y sin tripulantes. El prototipo voló dos veces el 18 de julio de 1901, realizando con éxito hasta 1903 algunos despegues más.

Con el diseño básico de la aeronave aparentemente aprobado en las pruebas realizadas, Langley acreditaba que el Aerodrome A estaba en condiciones de ser probado con un tripulante a bordo. Entonces comenzó a buscar un motor adecuado, y contrató a Stephen Balzser para la construcción de este. Langley quedó decepcionado al ver que el motor generaba apenas 8 CV de fuerza, en vez de los 12 CV que él esperaba. Un asistente de Langley, Charles M. Manly, rediseñó el motor, transformándolo en uno con cinco cilindros y refrigerado por agua, capaz de generar 52 CV y 950 revoluciones por minuto, con un peso de 57 kg.

Pruebas del Aerodrome A de Samuel Langley, sobre el Río Potomac, en 1903.

The Hawk (El halcón), uno de losplaneadores de Percy Pilcher.

El 7 de octubre y el 8 de diciembre de 1903, Langley, a los mandos del Aerodrome A, intentó hacer que su avión despegara. Realizó sus intentos en un navío sobre el Río Potomac, y utilizó una catapulta para proporcionar el empuje necesario para el despegue. Pero por desgracia, el avión era muy frágil, y en ambos intentos el avión terminó chocándose con el agua justo después de despegar. Además de eso, el avión no disponía de control longitudinal ni tampoco de tren de aterrizaje, y por eso tenía que realizar los intentos de despegue sobre el río. Otro problema era que los fondos monetarios de los que disponía se agotaban, por lo que intentó conseguir más, pero sus esfuerzos fracasaron.

Por toda la labor realizada dentro del mundo de la aviación, Langley fue reconocido por el Instituto Smithsoniano, una institución educacional ubicada en Washington D. C., como el inventor del avión, gracias a que Glenn Hammond Curtiss posteriormente haría varias modificaciones en el Aerodrome A de Langley en la década de 1910, y conseguiría alzar el vuelo.

Mientras, en el Reino Unido, Percy Pilcher estuvo a punto de convertirse en la primera persona que alza el vuelo en un avión. Pilcher construyó varios planeadores: The bat (El murciélago), The beetle (El escarabajo), The gull (La gaviota) y The hawk (El halcón). Logró alzar el vuelo en todos ellos, teniendo éxito en sus intentos. En 1899 construyó un prototipo de avión con motor a vapor, pero por desgracia Pilcher falleció en un accidente aéreo con uno de sus planeadores, no habiendo probado su prototipo. Sus trabajos permanecieron escondidos durante años, y solo mucho tiempo después, despertaron interés en la comunidad científica. Estudios más recientes indicaron que su prototipo hubiera sido capaz de alzar el vuelo por sus propios medios con un tripulante a bordo.

Boceto del Número 21 de Gustave Whitehead, el día que realizó su primer vuelo, 14 de agosto de 1901.

Otro nombre digno de destacar es el de Gustave Whitehead, del que se tiene documentado un primer vuelo ocurrido el 14 de agostode 1901 en Connecticut (Estados Unidos), día en el que logró volar con su modelo Número 21 en tres ocasiones. La información salió reflejada en los periódicos Bridgeport Herald, New York Herald y el Boston Transcript, y en ellos se dice que el vuelo más largo logró recorrer más de 2500 metros a una altura de 60 metros, siendo mayor que la marca alcanzada por los hermanos Wright dos años más tarde.

Meses después, en enero de 1902 logró volar 10 kilómetros sobre Long Island en su modelo Número 22. Pero antes de eso, algunos testigos confirman un vuelo de 1 km hacia el año 1899. Tanto el modelo Número 21 como el Número 22 eran monoplazas, el primero impulsado con un motor de 15 CV y el segundo con un motor de 30 CV. El motor aceleraba las ruedas delanteras para adquirir la velocidad de despegue y el piloto cambiaba la fuerza hacia las hélices. De esta forma se evitaba el mecanismo de catapulta necesario en el modelo de los hermanos Wright.

Los planos de los modelos de Whitehead han sido conservados y en 1937, Stella Randolph recopiló su labor en la obra Los vuelos perdidos de Gustave Whitehead. El reconocimiento a Gustave Whitehead sólo vendría a partir de esa época.