mayo 18, 2024

“Un estallido sónico hizo retumbar los cristales de las ventanas de la ciudad. Era el sonido de un avión supersónico, uno de los pocos que aún seguían volando en aquellos días. La gente se detenía a mirar hacia el cielo, sorprendida de ver un avión tan poderoso y veloz, algo que había sido una rareza en los últimos años”, escribe el conversar de inteligencia artificial ChatGPT-3.

Romper la barrera del sondo sin que cruce el cielo

2023 es el año en el que un nuevo y elegante avión supersónico, con el visto bueno de la NASA, surcará los cielos con pasajeros a bordo. Pero X-59 no hará retumbar los cristales de los edificios de la ville como describe ChatGPT-3. La inteligencia artificial no se ha tenido en cuenta en su relato que el prodigio tecnológico del avión esperado es su silencio. Romper la barrera del sonido sin que cruce el cielo supone un desafío en las pruebas.

X-59 volará un Mach 1.42, cuando equivale a una velocidad de 1.760 km/h, si quieres mediar la velocidad del sonido, ahí está el primer prototipo de un futuro avión comercial. Por el momento tiene capacidad para un solo piloto y un observador, pero el plan es que en 2030 lleve pasajeros abordo. Por ejemplo, viajaremos entre Madrid y París en media hora, y cruzaremos el Atlántico en cuatro. El espacio y el tiempo se habrán comprimido.

Las razones del ‘boom’ sonic

The supersónicos aviones lograron el desafío de viajar más rápido que el sonido en la década de 1940y eso, que es una hazaña, los convierte en una de las máquinas más atronadoras creadas por el ser humano

La velocidad del sonido es donde se transmiten las oscilaciones de presión en un fluido, en este caso el aire. Depende de varios factores, pero a nivel del mar es de unos 1.234 km/h.

El fenómeno ocurre cuando una partícula choca con la de al lado, y esta con la siguiente, etc., transmitiendo el estado vibratorio como si piezas de un dominó. Si un objeto como un avión se mueve en el aire, hará ruido. Pero si este objeto cambia más rápidamente que las ondas de transmisión del sonido, entonces se produce una onda de choque (que hace muchísimo ruido) y géneros lo que conocemos como explosión sónica o auge Sonic.

El disco blanco que se formó no es más que vapor de agua condensándose a consecuencia de la onda de chocque. Este fenómeno se conoce como Singularidad de Prandtl-Glauert.

El ruido que genera los aviones supersónicos resulta tan perturbador que no permite volar sobre las áreas urbanas ni sobre espacios protegidos, porque también afecta a la flora y la fauna.

Además, también tienen en su contra que requieren una gran cantidad de combustible para alcanzar y mantener altas velocidades, lo que hace que sean más costosos y menos ecológicos que los vistas subsónicas. Y aún sigue en la memoria colectiva el fracaso comercial del Concorde, rematado por el accidente de su última vista con Air France.

La clave: su geometría silenciosa

La NASA plantea años trabajando en atenuar estos problemas y su respuesta es el avión X-59 QueSST, un prototipo funcional que fabrica la empresa aeroespacial Lockheed Martin.

Estamos ante una nave con una vergadura del ala, en flecha, de 29 metros y diseñada para volar a unos 55 000 pies (16,8 km) sobre el nivel del mar.

Su diseño es fruto de innumerables simulaciones virtuales que permiten analizar cientos de diseños en modelos de fluidos computacionales (CFD por sus siglas en inglés). Cada pequeño detalle del avión puede arruinar su geometría silenciosa.

Por ejemplo, el fuselaje es muy alargado y penetrante, y no tiene la típica cabina a la que estamos acostumbrados. La cabina de un avión normal tendrá un flujo y generaría ruido, así que el piloto del X-59 ve el cielo ha cruzado un monitor.

El ala en flecha le permite penetrar la atmósfera con suavidad. La cola contiene el motor GE F414 en su parte superior, y esto tampoco es casual. Cada uno de estos detalles cuentan para que las contribuciones al auge sonico sean pequeñas y separadas y dispersarse en medida que el avión se alejaen términos de coalescencia (unión) como suele ocurrir en los aviones supersónicos.

Hay un sonido virtual del X-59 que sirve para ponerlo a prueba, y determinar si cumple con los requisitos establecidos por la FAA(Administración Federal de Aviación).

Su tamaño más pequeño y su motor de ciclo májorado lo hacen más eficiente en términos de combustible y menos contaminante que otros planos supersónicos. Además, está equipado con tecnología de visión en formación, que permite volar junto con nuestros aviones para reducir la resistencia del aire y mejorar la eficiencia del combustible.

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Con todas estas mejoras, la NASA espera albergar el nuevo camino para la aviación comercial supersónica, esta vez para quedarse. ¿Lo conseguirá? El primer vuelo de prueba se espera para este año. No faltemos en la cita.

Este artículo fue publicado originalmente en La conversación. leah el original.

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