La última Frontera

TECNOLOGÍA Y PODER:

La última frontera

Aula de la Experiencia – Utrera 2010

Ponente: Paco Toledo

¿LA ÚLTIMA FRONTERA DE LA HUMANIDAD?

El tema con el que concluimos esta serie de cuatro ponencias sobre TECNOLOGÍA Y PODER no puede ser más elocuente: el dominio del medio aéreo por una especie poco apta para ello. Es obvio que para lograrlo la Humanidad ha puesto sobre la mesa toda su carga de inteligencia y lo ha conseguido (o lo está consiguiendo). Hagamos un repaso a los grandes momentos de la historia más cercana en donde la conquista del aire ha estado presente.

El deseo de volar está presente en la humanidad, probablemente desde el día en el que el hombre prehistórico se paró a observar el vuelo de los pájaros. Muchas personas decían que volar era algo imposible para las capacidades de un ser humano. Pero aún así, el deseo existía, y varias civilizaciones contaban historias de personas dotadas de poderes divinos, que podían volar. El ejemplo más conocido es la leyenda de Dédalo e Ícaro.

La historia moderna del dominio del medio aéreo es compleja. Los diseñadores de aviones se esfuerzan en mejorar continuamente las capacidades y características de estos, tales como su autonomía, velocidad, capacidad de carga, facilidad de maniobra, o la seguridad, entre otros detalles. Las aeronaves pasan a ser hechas de materiales cada vez menos densos y más resistentes. Anteriormente se hacían de madera, en la actualidad la gran mayoría de aeronaves emplea aluminio y fibra de carbono como principales materias primas en su producción. Recientemente, los ordenadores han contribuido mucho en el desarrollo de nuevas aeronaves.

¿Qué nos reserva el período que va desde la antigüedad hasta el siglo XVIII?: los primeros diseños y teorías.

Se sabe que alrededor del año 400, Arquitas de Tarento, un estudioso de la Grecia antigua, construyó un artefacto de madera con forma de paloma capaz de volar a unos 180 metros de altura, que utilizaba un chorro de aire para alzar el vuelo. Sobre el año 300 los chinos inventaron la cometa, que se considera un tipo de planeador, y desarrollaron técnicas para hacerla volar en el aire. Siglos después, en el año 559 hay vuelos humanos documentados usando cometas. El emperador Gao Yang experimentó con prisioneros.

En el año 852, el andalusí Abbas Ibn Firnás, se lanzó desde el minarete de la mezquita de Córdoba con una enorme lona para amortiguar la caída, sufriendo heridas leves, pero pasando a la historia como el precursor de los modernos paracaídas. Este vuelo sirvió de inspiración para Eilmer de Malmesbury, un monje benedictino, que más de un siglo después, hacia el año 1010, recorrió más de 200 metros en el aire, sobre un aparato similar al de Abbás Ibn Firnás.

En 1290, Roger Bacon, un monje inglés, escribió que el aire, al igual que el agua, tenía algunas características propias de los sólidos. Bacon estudió las ideas de Arquímedes relacionadas con la densidad de los elementos, y llegó a la conclusión de que si las personas pudieran construir una máquina que tuviese las características adecuadas, el aire podría soportar esa máquina, al igual que el mar soporta un navío.

Muy probablemente fue el artista e inventor italiano Leonardo da Vinci la primera persona que se dedicó seriamente a proyectar una máquina capaz de volar. Da Vinci diseñó planeador y ornitóptero, que usaban los mismos mecanismos usados por los pájaros para volar, a través de un movimiento constante de las alas para arriba y para abajo. Sin embargo, nunca llegó a construir tales máquinas, pero sus diseños se conservaron, y posteriormente, ya en el siglo XIX y XX, uno de los planeadores diseñados por Leonardo da Vinci fue considerado digno de atención. En un estudio reciente, se creó un prototipo basado en el diseño de ese mismo planeador, y de hecho, el aparato era capaz de volar. No obstante, al interpretar el diseño del planeador, se aplicaron algunas ideas modernas relacionadas con la aerodinámica. Aún así, este diseño es considerado como el primer esbozo serio de una aeronave.

Entre el siglo XVIII y el siglo XIX se avanza en la creación de aeronaves más ligeras que el aire. El primer estudio de aviación publicado fue Sketch of a Machine for Flying in the Air, de Emanuel Swedenborg, publicado en 1716. Esta máquina voladora consistía en un fuselaje y dos grandes alas que se moverían a lo largo del eje horizontal de la aeronave, generando el empuje necesario para su sustentación en el aire. Él sabía que la sustentación y la manera de generar esa sustentación serían indispensables para la creación de un aparato capaz de volar por medios propios.

El primer vuelo humano en París el 15 de octubre de 1783. El doctor Jean-François Pilarte de Rozier y el noble François Laurent d´Arlandes, realizaron el primer vuelo consiguiendo volar ocho kilómetros en un globo de aire caliente, inventado por los hermanos Montgolfier, dos fabricantes de papel. Otros inventores sustituyeron el aire caliente por hidrógeno, que es un gas más ligero que el aire. Pero de igual forma, los globos seguían sin poder ser dirigidos, y solamente la altitud era controlable por los aviadores.

En el siglo XIX, en 1852, el ingeniero francés Henri Giffard inventó el dirigible, que es una máquina más ligera que el aire, y se diferencia del globo en que su dirección si podía ser controlada a través del uso de timón y motores. El primer vuelo controlado de un dirigible se realizó el 24 de septiembre de ese mismo año en Francia, controlado por el Giffard, logrando recorrer 24 kilómetros, a una velocidad de 8 km/h usando un pequeño motor a vapor. A lo largo de finales del siglo XIX y en las primeras décadas del siglo XX, el dirigible fue un método de transporte de confianza.

Simultáneamente a la invención del globo y del dirigible, los inventores pasaron a intentar crear una máquina más pesada que el aire, que fuese capaz de volar por medios propios. En primer lugar, aparecieron los planeadores, máquinas capaces de sustentar el vuelo controlado durante algún tiempo. En 1799, George Cayley, un inventor inglés, diseñó un planeador relativamente moderno, que contaba con una cola para controlarlo, y un lugar donde el piloto se podía colocar, por debajo del centro de gravedad del aparato, dando así estabilidad a la aeronave. George Cayley es considerado actualmente el fundador de la ciencia física de la Aerodinámica, habiendo sido la primera persona que describe una aeronave de ala fija propulsada por motores.

En 1856 el francés Jean-Marie Le Bris, gracias a su planeador, el L'Albatros artificiel, alcanzó una altura de 100 metros y recorrió una distancia de 200.

En 1874, Félix du Temple construyó un planeador realizado con aluminio, realizando el primer vuelo autopropulsado de la historia, aunque fuera durante un breve espacio de tiempo y la distancia recorrida fuera escasa.

En esa época, Fran Wenham demostró que la construcción de máquinas más pesadas que el aire era posible, el problema era como generar el empuje necesario para mover el aparato hacia delante, visto que las aeronaves de ala fija precisan de un flujo de aire constante pasando por las alas, y aún hacía falta poder tener el control de la aeronave en vuelo.

La década de 1880 fue un tiempo de estudios intensos. Tres nombres en particular aportaron grandes conocimientos: Otto Lilienthal, Percy Pilcher y Octave Chanute.

Uno de los primeros planeadores modernos fue construido en EEUU por John Joseph Montgomery, que voló en su máquina el 28 de agosto de 1883, en un vuelo controlado. Pero tuvo que pasar mucho tiempo para que los trabajos de Montgomery fueran conocidos. Otro planeador fue construido por Wilhelm Kress en Viena.

El alemán Otto Llienthal promovió la idea de salta antes de que alces el vuelo, sugiriendo que los investigadores deberían comenzar con planeadores y después intentar trabajar proyectos para desarrollar un avión, en vez de diseñar tal avión directamente en un papel y esperar a que ese diseño funcione. Octave Canute continuó el trabajo de Lilienthal y documentó detalladamente su trabajo, y también fotografió sus máquinas y experimentos. Durante sus investigaciones estaba particularmente interesado en solucionar el problema de cómo proporcionar estabilidad a la aeronave cuando esta estuviese en vuelo.

Cuando se había avanzado ya bastante en la teoría de la termodinámica con los planeadores se empieza a trabajar en la realización de aviones

En 1843, William Henson, un inventor inglés, registró la primera patente de una aeronave equipada con motores, hélice, y provista de un ala fija, lo que actualmente conocemos como avión. En 1848, su amigo John Stringfellow construyó una pequeña aeronave basada en los diseños de Henson, que tuvo éxito en ciertos aspectos.

En 1890, Clement Ader, un ingeniero francés, construyó un avión al que llamó Éole, equipado con un motor a vapor. Ader consiguió despegar en el Éole, pero no consiguió controlar el aparato, y solo pudo recorrer unos 50 metros en el aire.

En esa época, Irma Stevens Maxim, un estadounidense nacionalizado británico, estudió una serie de diseños en Inglaterra, y construyó un avión de dimensiones monstruosas para los patrones de la época. Era un biplano de 3175 kg y con una envergadura de 32 metros, equipado con dos motores a vapor, cada uno capaz de generar 180 cv. Maxim construyó la aeronave para estudiar los problemas básicos de la aerodinámica y la potencia. En la tercera prueba, la tripulación aplicó potencia máxima a los motores del

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