La historia del primer vuelo supersónico

El avión Bell X-1 de Chuck Yeager en pleno vuelo. (Foto: USAF)

El primer vuelo supersónico de la historia se llevó a cabo el 14 de octubre de 1947. Con aquella hazaña tecnológica y personal, de la que en 2017 se cumplieron 70 años, se comprobó de manera definitiva que un avión podía viajar más rápido que el sonido y que rebasar la velocidad de este, o sea, traspasar la barrera del sonido, no acarreaba de manera inexorable la destrucción de la aeronave por las fuerzas físicas que intervienen en ese crucial momento en que un vehículo adelanta al propio sonido que emite.

La noción de que el sonido se propaga a una velocidad finita por el aire y que esta se puede medir ya estaba clara varios siglos atrás. Contemplar desde una distancia conocida el disparo de un cañón permitía a un observador apreciar un retardo del estampido con respecto al fogonazo. De este modo, mucho antes del inicio de la aviación se llegó a calcular con bastante precisión la velocidad del sonido. Esta es de unos 340 metros por segundo a nivel del mar, aunque varía dependiendo de la densidad del aire y de otros parámetros.

El reto de atravesar la barrera del sonido

En los primeros años de la aviación, las velocidades de estas aeronaves eran demasiado bajas para plantearse seriamente la posibilidad de viajar más deprisa que el sonido. Sin embargo, el progreso tecnológico y la labor de algunos teóricos no tardaron en convertir la cuestión en un desafío que se podía intentar vencer. La principal preocupación no era si se conseguiría volar tan rápido sino si el avión resistiría un vuelo supersónico sin desmenuzarse en pleno aire. La barrera del sonido, al parecer llamada así por vez primera en 1935 por W. F. Hilton, un experto británico en aerodinámica, constituye una barrera en un sentido bastante literal. Así quedó claro con todos los aviones que se aproximaron a esa velocidad antes de 1947. Cuanto más cerca estaban de ella, más aumentaba la resistencia aerodinámica al avance por el aire y mayor era la intensidad de otros efectos peligrosos. Todo parecía apuntar a que la tensión estructural, la alta temperatura por el roce con el aire y la inestabilidad que sufriría el avión al atravesar la barrera del sonido lo destrozarían o por lo menos provocarían su caída e impacto. Se trabajó en nuevos diseños para conseguir aviones capaces de eludir esa amenaza, y así surgió en Estados Unidos el avión experimental Bell X-1. Se dice que sus diseñadores se inspiraron en la forma de una bala del calibre 50 para la del fuselaje del avión, al tener en cuenta que solo las balas de ciertas armas volaban rutinariamente a velocidad supersónica durante una parte de su trayecto y que por tanto eran esencialmente los únicos dispositivos supersónicos fiables conocidos.

Para indicar mejor la velocidad del sonido, se adoptó el número de Mach, propuesto por el físico Ernst Mach (1838-1916). Dicha velocidad se indica como Mach 1, Mach 2 cuando es el doble de la del sonido, Mach 3 cuando es el triple y así sucesivamente. Por desgracia, antes del primer vuelo supersónico ningún túnel de viento disponible era capaz de ofrecer datos sobre lo que ocurre más allá de Mach 0,85. Las instalaciones de este tipo son túneles donde esencialmente se reproducen las condiciones de flujo de aire que afrontará un avión volando a una velocidad determinada. El piloto que lograse alcanzar Mach 1 se adentraría pues en un territorio de la física que, más allá de la teoría, estaba inexplorado por la ciencia.

La vida de los pilotos de pruebas de aviones experimentales como el Bell X-1 era arriesgada. Hubo accidentes, algunos mortales, y muchas situaciones de peligro. Por ejemplo, el primer piloto que voló más rápido que el sonido estuvo a punto de morir pocos años más tarde cuando el avión que pilotaba se volvió inestable, dando tumbos que le arrojaron de un lado a otro de la cabina, dejándole inconsciente. Por suerte recuperó a tiempo la consciencia y logró maniobrar el avión para evitar impactar contra el suelo y luego consiguió aterrizar. Este singular hombre es Charles E. Yeager, más conocido como Chuck Yeager y nacido en 1923. Su pericia a los mandos de aviones, su sangre fría y estar curtido en situaciones de gran peligro como las que vivió en sus combates aéreos durante la Segunda Guerra Mundial resultaron factores decisivos para su escapada de una muerte segura en aquella ocasión y también para realizar el primer vuelo supersónico de la historia.

El primer avión supersónico

El Bell X-1 fue desarrollado por la empresa Bell Aircraft siguiendo en buena parte criterios específicos de diseño de la NACA, el organismo gubernamental predecesor de la NASA, la conocida agencia espacial de Estados Unidos. La Fuerza Aérea de este país llevó a cabo numerosos vuelos de pruebas de aviones experimentales en el amanecer de los vuelos supersónicos.

El Bell X-1 medía unos 9 metros de longitud y algo más de 3 de altura. Vacío pesaba unas 3 toneladas. Lleno, casi 6. A fin de aprovechar al máximo su capacidad de vuelo, el avión no desperdiciaba combustible despegando y elevándose hasta la altitud óptima, sino que era transportado hasta ella por un avión más grande, un Boeing B-29. El Bell X-1 permanecía sujeto bajo la panza del avión portador como si fuese un misil o una bomba. A la altitud requerida, se desprendía, descendía planeando durante unos instantes, y entonces activaba su motor cohete que le permitía acelerar hasta la velocidad deseada.

Superando la barrera del sonido

Antes del vuelo histórico de Yeager hubo algunos que pudieron ser supersónicos durante unos instantes. Sin embargo, la ausencia de pruebas que puedan acreditarlo en unos casos, y el hecho de que en otros el avión estaba cayendo en picado en vez de estar volando con normalidad, hacen que el vuelo de Yeager con el Bell X-1 se considere de modo mayoritario como el primer vuelo propiamente dicho en el que se alcanzó una velocidad supersónica.

A las 6 de la mañana del martes 14 de octubre de 1947 comenzaron en una base militar del desierto estadounidense de Mojave los preparativos finales para el primer vuelo supersónico. El piloto militar escogido para este histórico vuelo era Chuck Yeager. A las dificultades propias de este ambicioso vuelo se les sumaban otras, conocidas tan solo por Yeager, su esposa y un piloto amigo. Yeager se había roto dos costillas el anterior fin de semana, en un accidente montando a caballo.

Anhelando no alterar su cita con la historia, mantuvo en secreto su estado físico, excepto para las dos personas de confianza mencionadas. Para recibir asistencia sanitaria visitó a un veterinario ajeno al ámbito castrense en vez de acudir a un médico militar. Ya en el interior del avión, su estado le impedía ejercer la fuerza necesaria para cerrar con su brazo derecho la puerta. Disimuladamente, su amigo Jack Ridley le dio un trozo de palo de escoba, con el cual Yeager pudo cerrarla usando su brazo izquierdo.

El B-29 portando al X-1 despegó a las 10:00 de la mañana. Tras 26 minutos, este último inició su vuelo en solitario. El momento más delicado comenzó al superar Mach 0,85. Yeager procuró entonces acelerar muy despacio, en previsión de que pudiera toparse con problemas graves al entrar en el desconocido régimen supersónico. Apagó momentáneamente dos de las cuatro cámaras de combustión del motor cohete y observó minuciosamente el comportamiento del avión mientras alcanzaba Mach 0,95 y la velocidad seguía aumentando.

A una altitud de unos 12 kilómetros, viendo que la conducta del avión no presentaba anomalías significativas, Yeager activó una de las dos cámaras que había apagado. A raíz de esto, el indicador de velocidad en Mach mostró 0,98, luego 0,99 y de ahí pasó a 1,02. Por último, indicó 1,06. Había cruzado la barrera del sonido, sin que el avión sufriera zarandeos violentos ni se volviera imposible de controlar como temían algunos ingenieros. Chuck Yeager y el Bell X-1 se convirtieron así en el primer piloto y el primer avión en realizar un vuelo supersónico.

Textos y fotos: elmundoalinstante.com

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