Vuelo al futuro

?Un avi¨®n para 10.000 pasajeros? ?Por qu¨¦ no? Las leyes de la f¨ªsica no lo proh¨ªben. La ingenier¨ªa aeron¨¢utica aceptar¨ªa el reto. ?Aviones supers¨®nicos comerciales? Ya exist¨ªan. Y dejaron de volar. ?Y los que llegan a la frontera del espacio? Se est¨¢n ensayando prototipos. Maquetas maravillosas, cabinas futuristas con paredes transparentes para que los pasajeros disfruten del panorama del cielo o dise?os volantes que parecen llegados del universo de la ciencia ficci¨®n emergen en cuanto uno se asoma al mundo de los aviones del futuro. La cuesti¨®n es cu¨¢les ser¨¢n realidad en la aviaci¨®n comercial y cu¨¢ndo. Entonces la perspectiva de cara a los pr¨®ximos a?os es diferente de la que se vislumbra a d¨¦cadas vista, porque el puro dise?o aeron¨¢utico en busca del mejor avi¨®n es solo una pata del complejo aeron¨¢utico mundial, condicionado por la rentabilidad que persiguen las compa?¨ªas a¨¦reas, la evoluci¨®n de las rutas, las infraestructuras aeroportuarias, la gesti¨®n del tr¨¢fico a¨¦reo, el precio de los combustibles¡­ ¡°La seguridad, por supuesto, se da por hecho en el transporte a¨¦reo¡±, afirma Eduardo Galicia-Roquero, ingeniero de Airbus, casi ofendido por la duda. ¡°El avi¨®n es el medio de transporte m¨¢s seguro que existe¡±, a?ade para dejarlo claro.

Las formas extra?as de las aeronaves del futuro puede que no sean las ideas m¨¢s futuristas. ?Qu¨¦ decir de un avi¨®n portaaviones? Cientos de vuelos cubren ahora largas distancias intercontinentales y en el futuro habr¨¢ m¨¢s. ¡°En lugar de operar decenas de vuelos independientes, quiz¨¢ podr¨ªamos tener un portaaviones gigantesco¡±, apunta la empresa europea Airbus, en un ejercicio de mirada hacia delante, hacia mediados de este siglo, que denomina Concept Plane. Al gran portaaviones se acoplar¨ªan aviones m¨¢s peque?os, tal vez de despegue vertical, para recorrer la mayor parte del trayecto y agilizar la distribuci¨®n de pasajeros en origen y destino.

¡°En lugar de operar decenas de vuelos independientes, quiz¨¢ podr¨ªamos desarrollar un portaviones gigantesco¡±, explican desde Airbus

Mucho m¨¢s cercano en el tiempo podr¨ªa estar el ala voladora. En lugar de cabina para los pasajeros y alas para sustentarlo, todo el avi¨®n es un ala que combina ambos elementos en un tri¨¢ngulo que aloja al pasaje. Podr¨ªa transportar a un millar de personas en el dise?o que ha hecho la NASA en colaboraci¨®n con Boeing. Su mejora aerodin¨¢mica en comparaci¨®n con la forma tradicional de los aviones se traducir¨ªa en una mayor eficiencia energ¨¦tica y el consiguiente ahorro de combustible. Se ha elaborado un prototipo. ¡°Pero no lo vamos a ver pronto¡±, augura Gustavo Alonso, experto de la Escuela T¨¦cnica Superior de Ingenieros Aeron¨¢uticos (ETSIA) de Madrid. ¡°Los fabricantes no tiene motivaci¨®n para este tipo de dise?os porque est¨¢n vendiendo muy bien los aviones que tienen ahora¡±, apunta. Y Boeing lo ratifica oficialmente: ¡°Este avi¨®n, el 797, no est¨¢ en nuestros planes de desarrollo¡±.

Los ingenieros del Instituto de Tecnolog¨ªa de Massachusetts, tambi¨¦n en colaboraci¨®n con la NASA, han propuesto un avi¨®n de doble burbuja: el D-8, cuya cabina parece la suma de dos cabinas tradicionales pegadas longitudinalmente. El fuselaje ancho aumenta la sustentaci¨®n del avi¨®n y permite, con sus alas proporcionalmente reducidas, disminuir el peso y aumentar su eficiencia. Los motores van instalados en la cola del avi¨®n.

Pese a los fant¨¢sticos modelos, la pregunta acerca de qu¨¦ depara el futuro de los aviones recibe una respuesta pr¨¢cticamente un¨¢nime en el sector: no se trata de una forma radicalmente nueva de las aero?naves. El objetivo de los nuevos aviones es reducir el consumo y la contaminaci¨®n que generan, ya sea con motores m¨¢s eficaces, con nuevos materiales, con combustibles renovables, con peso inferior del aparato o reduciendo la resistencia al aire que opone gracias a una aerodin¨¢mica m¨¢s sutil. O todos estos ingredientes a la vez. ¡°Boeing esta siempre analizando y ensayando nuevas tecnolog¨ªas con un ojo puesto en el futuro de la aviaci¨®n¡±, se?ala Randy Tinseth, vicepresidente de marketing de Boeing Comercial Airplanes, en Seattle (EE UU). Pero a?ade inmediatamente d¨®nde tiene puesto el foco el gigante de la aviaci¨®n estadounidense: ¡°Hacer nuestros aviones m¨¢s eficientes en combustible, m¨¢s silenciosos y m¨¢s confortables para el pasajero¡±. Exactamente en el mismo sentido se mueve su competidor europeo, Airbus, en busca de reducir el consumo y el impacto en el medio ambiente. Y las compa?¨ªas hacen sus n¨²meros en un escenario futuro de aumento mundial de pasajeros y precios crecientes del combustible, factor que se ha convertido en el coste mayor de exploraci¨®n de las aeronaves.

Solo en Europa, el n¨²mero de vuelos comerciales rondar¨¢ los 25 millones al a?o en 2050, frente a 9,4 millones en 2011, seg¨²n un informe reciente de la Comisi¨®n Europea. Y los objetivos son: reducci¨®n de un 75% de las emisiones de CO2 por kil¨®metro y pasajero, y un 90% de reducci¨®n de ¨®xido nitroso. Todo ello, por supuesto, sin ceder un ¨¢pice en seguridad, sino incluso mejorarla. La Comisi¨®n recuerda que ¡°el sistema de transporte a¨¦reo europeo tiene menos de un accidente por cada 10 millones de vuelos comerciales¡±. Para el a?o que viene, el n¨²mero de viajes realizados por pasajeros individuales alcanzar¨¢ los 3.300 millones, desde los 2.500 millones en 2009, seg¨²n The Economist. El primer Boeing 737, que despeg¨® en 1967, pod¨ªa llevar unos cien pasajeros a 2.775 kil¨®metros de distancia. La versi¨®n actual, el B-737-800, lleva casi el doble de pasajeros al doble de distancia y consume un 23% menos de combustible.

El Airbus 320 Neo, por ejemplo, con su nuevo motor y su aerodin¨¢mica avanzada, reduce en un 15% el consumo y la contaminaci¨®n respecto a un avi¨®n de similar tama?o, ¡°lo que significa 3.600 toneladas menos de CO2 emitidas por avi¨®n por a?o¡±, se?ala Galicia-Roquero. El modelo est¨¢ a punto de realizar su primer vuelo.

Motores m¨¢s eficientes, menos peso y formas favorables al vuelo han sido los pilares del ahorro hasta ahora y lo seguir¨¢n siendo en el futuro pr¨®ximo. Pero se avanza tambi¨¦n en otros aspectos. Por ejemplo, los biocombustibles, que ya se ensayan en los aviones comerciales incluso como mezcla con el tradicional queroseno, o en vuelos en los que un motor se alimenta de combustible tradicional y otro de biocombustible, igualando el empuje y sin necesidad de modificar la turbina. Los ingenieros dicen que queda a¨²n margen de reducci¨®n del consumo con las tecnolog¨ªas actuales sin cambiar radicalmente de fuente de energ¨ªa a bordo.

¡°Ni el¨¦ctrico ni solar. Tiene que ser un motor convencional porque esas alternativas no dan suficiente propulsi¨®n, incluso con mejoras de los motores, como los de rotor abierto o la vuelta a la h¨¦lice, que consume menos que el motor a reacci¨®n, aunque pierde velocidad¡±, resume Alonso. Se refiere a los aviones comerciales normales, aunque vuelen ya prototipos solares o el¨¦ctricos alimentados por pilas de combustible.

Pero esto de la energ¨ªa no hay que verlo como todo o nada. El avi¨®n en el aire puede seguir quemando queroseno o biocombustible ¨Ceficazmente, eso s¨ª¨C a la vez que la alternativa el¨¦ctrica puede ser muy ¨²til, por ejemplo, para desplazarse por el suelo, en el aeropuerto. El tren de aterrizaje de las aeronaves ahora no lleva tracci¨®n, as¨ª que se desplaza desde la terminal hasta la pista de despegue o desde esta hasta la terminal tras el aterrizaje impulsado por sus turbinas convencionales. Pero si se pusieran motores el¨¦ctricos en las ruedas, o un carricoche arrastrara el avi¨®n en esos recorridos, se ahorrar¨ªa a¨²n m¨¢s combustible.

La siguiente pregunta es el tama?o: ?hasta d¨®nde van a crecer los aviones? ¡°Contamos con un incremento modesto en el tama?o medio¡±, se?ala Tinseth. ¡°Las compa?¨ªas a¨¦reas est¨¢n reemplazando peque?os aviones regionales por otros mayores¡±. Airbus no cuenta por ahora con ir en tama?o mucho m¨¢s lejos del A-380, con sus 850 pasajeros en sus dos pisos de cabina. El avi¨®n no es un elemento solitario del sistema, sino que est¨¢ encajado en todo el entramado del servicio de transporte aeron¨¢utico. ?Y qui¨¦n comprar¨ªa un avi¨®n tan grande que no se admitiese en los aeropuertos por no estar preparados para darle servicio ni ofrecer espacio suficiente para moverse? Por ejemplo, habr¨ªa que cambiar radicalmente el proceso de embarque para que fueran entrando algunos miles de pasajeros en el avi¨®n sin eternizarse. Los cambios en el sector tienen que ir acompasados unos con otros, y adem¨¢s del avi¨®n en s¨ª, cuentan los precios, el volumen de pasajeros, las rutas, las infraestructuras en tierra, el control del tr¨¢fico a¨¦reo, etc¨¦tera.

Pero seguramente la revoluci¨®n en los aviones comerciales est¨¢ m¨¢s cerca, aunque no sea tan espectacular visualmente como los colosos en el aire o las formas inusuales: los aviones dentro de unos a?os parecer¨¢n los mismos que ahora, pero ser¨¢n muy diferentes. ¡°Incluso estando junto al avi¨®n, puede que uno no sea capaz de se?alar las diferencias, y las mejoras ser¨¢n revolucionarias¡±, advert¨ªa hace ya un par de a?os Richard Wahls, jefe de proyecto en el Centro de Investigaci¨®n Langley de la NASA. ¡°La aviaci¨®n est¨¢ explorando nuevas ideas constantemente¡±, recalca Jos¨¦ Meseguer, catedr¨¢tico de la ETSIA de Madrid.

Y es que, a menudo, peque?os cambios visibles suponen una modificaci¨®n bastante radical. Por ejemplo, desde hace unos a?os, las alas de los aviones terminan con la punta m¨¢s o menos doblada hacia arriba. Se llama winglet, o dispositivo de punta alar. Una variaci¨®n es lashark fin, o aleta de tibur¨®n. ¡°Con este cambio baja la resistencia (un 0,5%), como si el ala fuera m¨¢s alargada, pero como no lo es, no hay que reforzar estructuralmente su sujeci¨®n al fuselaje, y logras reducir el consumo¡±, explica Meseguer. Otro gran cambio es orientar las alas hacia atr¨¢s, dando a la nave forma de flecha para reducir las perturbaciones que aumentan la resistencia al aire, explica este catedr¨¢tico.

En la cartera de dise?o de los ingenieros hay muchos m¨¢s de estos peque?os cambios que se van haciendo realidad o lo har¨¢n pronto; otros tardar¨¢n m¨¢s. ¡°Los materiales avanzados te permiten reducir el peso del avi¨®n, y el nuevo A-350 ya lleva un 51% de materiales compuestos, como nuevas aleaciones y fibra de carbono, que son muy resistentes y pesan mucho menos que los materiales convencionales¡±, explica Galicia-Roquero. Y hay m¨¢s peque?os grandes cambios aguardando su turno, como adelanta el ingeniero de Airbus. Entre otros, pintura exterior del avi¨®n que no se ensucia y mejora el rendimiento (la aerodin¨¢mica del aparato var¨ªa cuando est¨¢ sucio). O alas con una rugosidad especial que minimizan indeseables turbulencias, apunta Meseguer.

Tambi¨¦n el pasajero debe notar las tecnolog¨ªas avanzadas de la aviaci¨®n. Y la tecnolog¨ªa puede compaginar este imperativo con el de ajustar al m¨¢ximo la factura de combustible. Ofrecer una apreciable reducci¨®n del ruido, por ejemplo, es un objetivo claro de los constructores de aviones. Y si ahora son mucho m¨¢s silenciosos que hace unos a?os (al alejar en el ala los motores de la cabina, junto con el uso de mejores aislantes, se aprecia notablemente la diferencia; por ejemplo, en el caso del A-380 seg¨²n su fabricante), en el futuro se puede mejorar este par¨¢metro si se colocan las turbinas en la cola, adem¨¢s de mejorar los aislantes.

¡°Los aviones del futuro podr¨ªan fabricarse usando una estructura bi¨®nica que imite la composici¨®n ¨®sea de los p¨¢jaros¡±

Las ideas futuristas tambi¨¦n abarcan ?al entorno inmediato del pasajero y su bienestar a bordo. Seguramente uno no notar¨ªa nada especial en una butaca de avi¨®n cuya tapicer¨ªa sea capaz de captar su calor corporal y convertirlo en energ¨ªa para alimentar la luz de la cabina y las pantallas de informaci¨®n y entretenimiento. Tal vez el grafeno, si se logra abaratar su producci¨®n, u otro material con las propiedades adecuadas sirvan para una tapicer¨ªa de este tipo, se?ala Galicia-Roquero.

Los aviones tienen ventanillas desesperadamente peque?as para disfrutar de la vista. Es que la piel del avi¨®n es tambi¨¦n estructura del mismo y los agujeros comprometen indeseablemente su resistencia. Pero tambi¨¦n esto est¨¢ cambiando, ya que los nuevos materiales y los avances en aerodin¨¢mica permiten ya hacer ventanillas de mayor tama?o. A 40 a?os vista, el Concept Plane de Airbus expone un avi¨®n panor¨¢mico en el que pr¨¢cticamente todo el techo y las paredes de la cabina son transparentes. ¡°Los aviones del futuro podr¨ªan fabricarse usando una estructura bi¨®nica que imite la composici¨®n ¨®sea de los p¨¢jaros. Sus huesos son ligeros y fuertes porque su interior poroso se tensa solo donde es necesario, dejando espacio en el resto de la estructura¡±, sugieren los autores del estudio. ¡°Al usar estructuras bi¨®nicas, el fuselaje tiene la solidez necesaria, pero tambi¨¦n puede ofrecer el m¨¢ximo de espacio donde sea necesario, de manera que no solo se reduce el peso y el consumo de combustible, sino tambi¨¦n se posibilita la integraci¨®n de caracter¨ªsticas como puertas de mayor tama?o para facilitar el embarque y ventanillas panor¨¢micas¡±. Y, ya puestos, ?por qu¨¦ no aprovechar esta estructura con una membrana de pol¨ªmeros para recubrirla y poder regular as¨ª el nivel de luz, la humedad y la temperatura interiores, o para ofrecer al pasajero oscuridad o transparencia del espacio?

Sin avanzar tanto en el tiempo, las ?aeronaves m¨¢s r¨¢pidas, supers¨®nicas, deber¨ªan ser una realidad m¨¢s pr¨®xima. Al fin y al cabo ya han volado dos aviones de pasajeros capaces de superar la velocidad del sonido. El Tupolev 144 dur¨® poco, pero el famoso Concorde cruzaba el Atl¨¢ntico a m¨¢s de 2.000 kil¨®metros por hora (aproximadamente el doble de la velocidad de los aviones actuales). Este icono de la tecnolog¨ªa avanzada europea, con 4.358 vuelos en 27 a?os, no sobrevivi¨® a los efectos de su ¨²nico accidente, en Par¨ªs en 2000, en el que murieron todos los pasajeros y tripulantes. Pero ten¨ªa un grave inconveniente intr¨ªnseco como avi¨®n comercial, coinciden los expertos, que era su alt¨ªsimo consumo de combustible. No era rentable.

No se ha expulsado definitivamente el vuelo supers¨®nico de las oficinas de dise?o aeron¨¢utico, aunque ¡°superar la barrera del sonido implica un incremento descomunal de cantidad de energ¨ªa¡±, explica Alonso. Y no solo es el consumo. ¡°Hay que tener en cuenta muchos factores, incluyendo la inc¨®gnita de si se logra reducir el ruido a niveles aceptables para el p¨²blico¡±, a?ade Tinseth. ¡°Boeing y otros grupos industriales est¨¢n participando en estudios tecnol¨®gicos para la NASA que exploran varias tecnolog¨ªas que pueden estar disponibles entre 2020 y 2035, y que permitir¨¢n un transporte supers¨®nico para satisfacer los requisitos medioambientales, de seguridad y econ¨®micos¡±, a?ade. Pero no parece muy optimista al respecto: ¡°No se sabe si uno de los conceptos que estamos estudiando se convertir¨¢ alguna vez en avi¨®n. Por ahora, Boeing no est¨¢ desarrollando aviones supers¨®nicos civiles, aunque nos interesan las tecnolog¨ªas que podr¨ªan hacer realidad una pr¨®xima generaci¨®n de aviones de pasajeros de este tipo¡±. Airbus es m¨¢s tajante: ¡°En el mercado actual no cabe¡±. No todas las empresas tienen las mismas perspectivas que las grandes, y alguna compa?¨ªa en Estados Unidos le ve futuro al avi¨®n supers¨®nico para determinadas rutas; por ejemplo, para cruzar el Pac¨ªfico, donde el ahorro de tiempo podr¨ªa compensar a algunos pasajeros el alto coste del billete.

M¨¢s ambicioso a¨²n parece el vuelo al borde del espacio. Y es ya una realidad, aunque en forma de prototipos y con un concurso que en 2004 llev¨® al avi¨®n-cohete SpaceShipOne, con el piloto Mike Melvill, a 103 kil¨®metros de altitud. El objetivo de esta opci¨®n es el llamado turismo espacial, que aspira a ofrecer a personas adineradas, dentro de poco, la experiencia del viaje a la frontera del espacio. Las iniciativas empresariales de este tipo empiezan a surgir a uno y otro lado del Atl¨¢ntico, pero la idea no figura en los planes realistas de la aviaci¨®n comercial.

?Para cu¨¢ndo las maravillas tecnol¨®gicas que se materialicen en los aeropuertos normales? ¡°Cualquier cambio exige tiempo y dinero¡±, responde Meseguer. Y m¨¢s a¨²n crear un avi¨®n completamente nuevo: unos 30.000 millones de euros y tres a?os, como m¨ªnimo, si no se complican las cosas. Pero los ritmos no los imponen tanto las tecnolog¨ªas como la demanda de las compa?¨ªas a¨¦reas y las expectativas del sector. Si Airbus no recibiera ni un pedido nuevo a partir de ahora, tendr¨ªa sus plantas de producci¨®n trabajando a pleno rendimiento durante los pr¨®ximos ocho a?os con los modelos actuales o previstos para fabricaci¨®n, se?ala el ingeniero de Airbus Garc¨ªa-Roquero.

Hay que satisfacer las exigencias de los clientes (las compa?¨ªas a¨¦reas) en reducci¨®n de costes y tama?os operativos de vuelo, aunque siempre mirando m¨¢s lejos, hacia la demanda de dentro de unos a?os y las regulaciones previsibles, incluidas las medioambientales. ¡°Boeing calcula que en los pr¨®ximos 20 a?os se necesitar¨¢n 34.000 nuevos aviones, con un valor total de 4,5 billones de d¨®lares, que reemplazar¨¢n a los viejos menos eficientes, beneficiando a las compa?¨ªas a¨¦reas y a los pasajeros¡±, adelanta Tinseth. As¨ª que hay mucho espacio para las novedades, los avances e incluso las revoluciones.