¿Adiós a los modelos de avión del último medio siglo? Autorizan volar a un innovador prototipo
La Administración Federal de Aviación de EE.UU. otorgó la certificación de aeronavegabilidad a un aeroplano de diseño novedoso llamado "ala combinada"; cómo serían las nuevas cabinas de pasajeros
NUEVA YORK.- En cuestiones de tecnología, resultaría llamativo salir hoy a la calle con un automóvil diseñado hace 60 años o utilizar un teléfono de aquellos años. Pero, transcurridas tantas décadas, la totalidad de los aviones comerciales que circulan hoy por los cielos del mundo, incluso los más modernos como el Boeing 787 o el Airbus A350, tienen el mismo formato de "un tubo y dos alas" diseñado a fines de la década de 1950.
Sin embargo, la industria está a punto de producir un cambio importante. Una forma de avión completamente nueva recibió autorización para despegar en los cielos de California. La Administración Federal de Aviación de Estados Unidos (FAA) otorgó la certificación de aeronavegabilidad a la startup californiana JetZero para su innovador prototipo de cuerpo de "ala combinada", denominado Pathfinder -que tiene una escala 1:8 respecto del modelo final- para iniciar sus vuelos de prueba, marcando un hito significativo en el desarrollo de nuevas tecnologías aeronáuticas.
La industria busca desesperadamente formas de reducir las emisiones de carbono pero enfrenta un reto algo más difícil que otros sectores, precisamente porque sus tecnologías básicas demostraron ser muy difíciles de abandonar. Por lo que resulta un momento propicio para innovar.
El prototipo Pathfinder, con una distancia de siete metros entre los extremos de sus alas, se prepara así para surcar los cielos sobre la Base de la Fuerza Aérea Edwards en California. Se anticipa que la etapa inicial de pruebas de vuelo se extenderá por un período aproximado de tres meses. Aunque JetZero había proyectado comenzar las pruebas a finales de 2023, desafíos relacionados con la cadena de suministro postergaron el inicio de estas operaciones cruciales.
La "carrocería de ala combinada" se parece al diseño de algunos aviones militares como el emblemático bombardero B-2, pero el Pathfinder tiene más volumen en la sección central precisamente porque su versión final deberá alojar allí a los pasajeros. Tanto la empresa Boeing como Airbus están dándole vueltas a la idea, y el nuevo hito de JetZero acerca a esta startup californiana a su ambicioso objetivo de poner en servicio este avión en 2030.
El modelo final tendría una envergadura (distancia entre los extremos de las alas) de unos 61 metros, similar a un Airbus A330, pero la longitud de la carrocería será más corta que la de un Boeing 767.
"Estamos muy convencidos de que los grandes aviones deben alcanzar el objetivo de cero emisiones, y el fuselaje de ala combinada puede reducir en un 50% el consumo de combustible y las emisiones", declaró a la cadena CNN Tom O'Leary, cofundador y CEO de JetZero, en agosto de 2023. "Es un salto asombroso en comparación con lo que la industria está acostumbrada".
De todas maneras, el concepto de ala combinada no es nuevo ni mucho menos, y los primeros intentos de construir aviones con este diseño se remontan a finales de la década de 1920 en Alemania. El diseñador aeronáutico e industrial estadounidense Jack Northrop creó también en 1947 un diseño de ala volante propulsada a reacción, que inspiró el B-2 de los años 1990.
Como una especie de híbrido entre un ala volante y un "tubo con dos alas" tradicional, el ala combinada permite que toda la aeronave genere sustentación, minimizando la resistencia. La NASA dice que esta forma "ayuda a aumentar el ahorro de combustible, y crea mayores zonas de carga útil (carga o pasajeros) en la parte central del cuerpo del avión". La agencia lo probó en uno de sus aviones experimentales, el X-48.
A lo largo de unos 120 vuelos de prueba entre 2007 y 2012, dos X-48 no tripulados y teledirigidos demostraron la viabilidad del concepto. "Un avión de este tipo tendría una envergadura ligeramente superior a la de un Boeing 747 y podría operar desde las terminales aeroportuarias existentes", señala la agencia, y añade que el avión también "pesaría menos, generaría menos ruido y emisiones, y costaría menos operarlo que un avión de transporte convencional igual de avanzado".
En 2020, la europea Airbus construyó un prototipo de ala combinada de pequeño tamaño, de unos dos metros de longitud, lo que demostró también el interés por desarrollar un avión de tamaño completo en el futuro.
Pero si la forma es tan eficaz, ¿por qué aún no se han construido aviones basados en ella?
Según O'Leary, hay un reto técnico principal que frena a los fabricantes. "Es la presurización de un fuselaje no cilíndrico", dice, señalando el hecho de que un avión con forma de tubo puede soportar mejor los constantes ciclos de expansión y contracción que se producen en cada vuelo.
"Si se piensa en un 'tubo y dos alas', se separan las cargas: tanto la carga de presurización en el tubo como las cargas de flexión en las alas. En cambio, un ala combinada es un todo. Pero ahora podemos hacerlo con materiales compuestos ligeros y resistentes".
Pero desde el punto de vista de los pasajeros, según las imágenes ilustrativas de la página de JetZero, una forma tan radicalmente nueva haría que el interior del avión tuviera un aspecto muy diferente al de los aviones de fuselaje ancho actuales. "Es un fuselaje mucho más ancho", dice O'Leary. "El típico avión de pasillo único tiene asientos de tres en tres, pero este es una especie de tubo más corto y ancho. Hay la misma cantidad de personas, pero puede haber 15 o 20 filas en la cabina, dependiendo de cómo lo configure cada aerolínea".
"Esto les da una paleta completamente nueva con la que diseñarlo. Creo que va a ser increíble ver cómo interpretan este espacio mucho más amplio".
O'Leary dijo que el equivalente más cercano en términos de tamaño sería el Boeing 767, un avión bimotor de fuselaje ancho introducido en la década de 1980 que normalmente transportaba unos 210 pasajeros. Todavía se fabrica como avión de carga, pero fue sustituido por el Boeing 787 como avión de pasajeros. También tiene una variante militar moderna, el KC-46, que las Fuerzas Aéreas de EE.UU. utilizan para el reabastecimiento aéreo.
Del mismo modo, JetZero quiere desarrollar simultáneamente tres variantes: un avión de pasajeros con capacidad para más de 200 pasajeros, un avión de carga y un avión cisterna de combustible. La forma de ala combinada se presta tan bien a esto último que el año pasado las Fuerzas Aéreas estadounidenses concedieron a JetZero US$ 235 millones para desarrollar un demostrador a escala real y validar el rendimiento del concepto de ala combinada. Está previsto que la versión militar del avión abra el camino para el futuro desarrollo de modelos comerciales.
Queda por ver si una reducción del 50% en el consumo de combustible es realmente posible en el modelo de ala combinada. Tanto la NASA como Airbus hablan de un 20% más modesto para sus diseños, mientras que las Fuerzas Aéreas de Estados Unidos afirman que un avión de ala combinada podría "mejorar la eficiencia aerodinámica en al menos un 30% respecto a los actuales aviones cisterna y de movilidad de las Fuerzas Aéreas".