Vuelos con motor

EL HOMBRE ha soñado durante siglos con volar; sin embargo, no cuenta con la musculatura suficiente para elevar su peso en el aire. En 1781, James Watt inventó una máquina de vapor que movía un cigüeñal, y en 1876, Nikolaus Otto fue un paso más allá y construyó un motor de combustión interna. Ahora existía un motor apto para propulsar una máquina voladora. Pero ¿quién la inventaría?

Los hermanos Wilbur y Orville Wright habían deseado volar desde que en su infancia aprendieron a volar cometas. Con el tiempo empezaron a fabricar bicicletas, lo que les proporcionó conocimientos técnicos que les servirían más adelante. Los hermanos Wright comprendieron que el mayor reto de la aviación sería fabricar un aparato maniobrable, pues un aeroplano que no puede controlarse en el aire es tan inútil como una bicicleta que no puede dirigirse. Wilbur observó el vuelo de las palomas y notó que se ladeaban al girar, de la misma manera que los ciclistas. Llegó a la conclusión de que las aves giran y mantienen el equilibrio doblando los extremos de las alas, lo que le dio la idea de construir un ala abatible.

En 1900, Wilbur y Orville construyeron un planeador con alas abatibles. Primero lo hicieron volar como si fuera una cometa y luego lo pilotaron. Descubrieron que se precisaban tres mandos fundamentales para controlar el cabeceo, el balanceo y la inclinación. Descontentos con la sustentación que proporcionaban las alas, idearon un túnel de viento que les permitió probar con centenares de alas hasta dar con la forma, el tamaño y el ángulo idóneos. En 1902 lograron maniobrar con maestría un nuevo artefacto en el aire. ¿Serían ahora capaces de acoplarle un motor?

Tuvieron que fabricarlo en su propio taller. Con la experiencia adquirida en el túnel de viento, resolvieron los complejos problemas del diseño de la hélice. Finalmente, el 17 de diciembre de 1903, se puso en marcha el motor, giraron las hélices y el aeroplano se elevó en un viento gélido. “Hemos logrado el sueño que nos agitaba desde la infancia —dijo Orville—. ¡Hemos aprendido a volar!” Los hermanos Wright cobraron fama mundial. Pero ¿cómo lograron elevarse en el aire? En efecto, se inspiraron en la naturaleza.

[Ilustración de la página 4]

El Flyer de los hermanos Wright (Carolina del Norte, Estados Unidos, 1903) (recreación fotográfica)

La naturaleza fue primero

“Pregunta, por favor, [...] a las criaturas aladas de los cielos, y ellas te informarán [...;] la misma mano de Jehová ha efectuado esto.” (Job 12:7-9)

CADA elemento del cuerpo de las aves parece estar concebido para el vuelo. Por ejemplo, el eje, o raquis, de las plumas del ala debe soportar todo el peso del ave cuando esta vuela. ¿Cómo pueden las alas ser tan livianas y al mismo tiempo tan resistentes? Si cortamos el eje de una pluma, obtendremos la respuesta. Observaremos que su estructura es similar a la que los ingenieros llaman estructura sándwich con alma de espuma: esponjosa por dentro y dura por fuera. Los ingenieros han estudiado el eje de las plumas y utilizan este mismo tipo de estructura en la construcción de aeronaves.

Los huesos de las aves también están extraordinariamente diseñados. Casi todos son huecos, y algunos van reforzados en su interior por piezas oblicuas formando una armadura triangulada llamada celosía Warren. Curiosamente, las alas del transbordador espacial se construyeron siguiendo un diseño similar.

Los pilotos gobiernan la inclinación de los aviones modernos accionando unos cuantos alerones en las alas y la cola. Un ave, por su parte, es capaz de utilizar alrededor de cuarenta y ocho músculos del ala y el hombro para modificar la configuración y movimiento de sus alas y algunas plumas individuales, haciéndolo varias veces por segundo. Es comprensible, pues, que la habilidad acrobática de las aves sea la envidia de los ingenieros aeronáuticos.

El vuelo, en especial la fase de despegue, consume muchísima energía, por lo que las aves necesitan un “motor” de combustión rápida y elevado rendimiento. El corazón de un ave late más deprisa que el de un mamífero del mismo tamaño y es, por lo general, más grande y más potente. También sus pulmones son diferentes y más eficaces, ya que están diseñados para que el aire circule en una sola dirección.

Muchas aves están diseñadas para realizar vuelos asombrosamente largos sin que les falte combustible. En un vuelo de diez horas, el zorzal migratorio pierde casi la mitad de su peso. Cuando la aguja colipinta sale de Alaska con rumbo a Nueva Zelanda, su grasa corporal representa más de la mitad de su peso, y, por increíble que parezca, vuela unas ciento noventa horas (ocho días) sin parar. Ningún avión comercial puede igualar tal hazaña.