La invención del vuelo: descubrir el secreto de los pájaros

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Nunca pensé que para contar cómo el hombre aprendió a volar necesitaría escribir más de mil páginas. Es posible que de imaginarlo nunca hubiese empezado. Mientras escribía mi libro, El secreto de los pájaros, dediqué muchas horas a estudiar la vida de los protagonistas, algo que me interesó siempre tanto como sus inventos y eso es lo que hizo que el libro se alargara. Hace unos días un amigo me comentó ¿por qué no tratas de resumir en pocas hojas cómo y por qué los hombres inventaron la máquina de volar? Se me ocurrió responderle lo mismo que dijo León Tolstói cuando le pidieron que resumiera en unas cuantas palabras su novela, Ana Karenina, y el escritor contestó que si pudiera hacerlo no hubiera escrito una historia tan larga. Pero, es evidente que yo no soy León Tolstói y seguro que podría haber escrito una historia más corta. Además, hubiese sido una contestación muy petulante. Así es que voy a poner en práctica la sugerencia de mi amigo e intentaré explicar lo que ocurrió, en bastantes menos páginas.

Desde hace algún tiempo el famoso actor George Clooney anuncia una máquina de hacer café revolucionaria (NESPRESSO What else?) Quizá uno de los grandes inventos de esta última década. Pero ¿alguien esperaba al NESPRESSO? o ¿a la máquina de coser, la cosechadora o la imprenta? Como casi todos los inventos un día aparecieron y la gente supo de ellos entonces, por primera vez. Sin embargo, desde hace miles de años, los hombres aguardaban con impaciencia el invento de la máquina de volar. Fue un artefacto deseado de forma explícita desde siempre. Y eso la diferencia de casi todas las invenciones, como la del NESPRESSO.

Desde siempre, hubo gente que trató de inventar un dispositivo que le permitiera volar. Lo primero que se le ocurrió a los antiguos fue montarse en animales que volaran, pero como todas las aves son relativamente pequeñas, terminaron concibiendo animales grandes con alas, como el caballo Pegaso o los grifos ─mitad león, mitad águila─ que no existían. Otros recurrieron a engarzar veinticinco gansos a una carroza, como Domingo Gonsales ─según nos cuenta el obispo de Hereford─, para que los transportaran a la Luna. En la antigüedad, la frontera entre los sueños y la vida real era mucho más permeable y la gente estaba dispuesta a cruzarla sin incomodarse demasiado. De ahí que los recursos a la fantasía tuvieran mejor acogida que hoy en día.

Los más científicos se apoyaron en las teorías de Aristóteles que concebía al mundo hecho con cuatro elementos esenciales: el agua, la tierra, el fuego y el aire. Según el pensamiento antiguo, todas las cosas gozaban de una tendencia natural de moverse hacia los elementos que las componían. Si los pájaros tenían plumas, las plumas eran del aire y para volar bastaría con emplumarse. Muchas personas perdieron la vida saltando de torres, emplumados, y agitando apéndices con la pretensión de que les sirvieran de alas.

Leonardo da Vinci fue la primera persona que abordó el problema del vuelo desde una perspectiva científica. En mi libro, El secreto de los pájaros, dedico muchas páginas a la vida de este ilustre ingeniero. El florentino pintó muy pocos cuadros, hizo pocas estatuas y a lo que dedicó la mayor parte de su vida fue al diseño y construcción de obras civiles y militares, de máquinas ─incluidas las de volar y muchas para hacer la guerra─, y al estudio del cuerpo humano y el movimiento de los fluidos. Es posible que Leonardo construyera alguno de sus aparatos ornitópteros (con alas móviles), pero no existe ninguna prueba de que lo hiciera. Dejó muchos bocetos de máquinas (con las que no se podía volar) y una especie de sacacorchos para enroscarse en el aire en el que muchos quieren ver al precursor del helicóptero. La mayor parte de sus conceptos sobre el vuelo eran erróneos, pero fue la primera persona que abordó el problema de la máquina de volar desde una perspectiva científica. Leonardo murió en el año 1519 y su obra aeronáutica permaneció oculta hasta mediados del siglo XIX por lo que antes, nadie pudo aprovecharse de sus estudios.

Fue un fisiólogo, matemático y físico, el napolitano Giovanni Alfonso Borelli, quien describió la anatomía de los pájaros y constató que sus músculos pectorales alcanzaban una sexta parte del peso de los pájaros, mientras que los de los hombres no llegaban a la centésima. El mensaje de Borelli a los hombres de su tiempo fue muy claro y es que: los brazos humanos carecen de la fuerza, energía y potencia de los pájaros y que por más que los agitemos nunca seremos capaces de mover alas capaces de transportarnos por los aires. Aquellas conclusiones se publicaron en su libro, De motu animalum, el año siguiente a su muerte (1680). Borelli también sería el primero en explicar el movimiento de las alas de los pájaros y la torsión a que las someten durante el movimiento descendente para generar la fuerza de propulsión. Hasta entonces, se creía que los pájaros eran ̕remeros̕ y movían las alas hacia abajo para equilibrar el peso y hacia atrás para impulsarse.

Después de Borelli, a finales del siglo XVII, cualquier estudioso podía entender que los hombres nunca llegarían a volar agitando las alas con sus brazos. Una conclusión que descartaba la viabilidad de la mayoría de los diseños de máquinas voladoras de Leonardo da Vinci, aunque como permanecieron ocultos muchos años nadie se enteró. Los inventores más ilustrados lo entendieron y dejarían de encaramarse a las torres para lanzarse al vacío con alas artificiales, pero siempre ha habido personas incapaces de atenerse a razones y el vicio de subirse a los campanarios para romperse la crisma continuaría durante muchos años. Quizá, el último de estos grandes saltadores fue Franz Reichelt que el 4 de febrero de 1912 se lanzó desde la torre Eiffel con un traje volador de su invención. El desafortunado y atrevido Reichelt perdió la vida y dejó en el suelo un agujero de 15 centímetros.

Aunque Borelli nos enseñó, hace ya más de trescientos años, que nuestros músculos son muy débiles para desarrollar la potencia que exige el vuelo, durante estos último años el hombre, auxiliado de la tecnología, se las ha ingeniado para dar al traste con muchas limitaciones de este tipo. Un ciclista, Bryan Allen, logró mantener un vuelo nivelado, pedaleando, con un aeroplano diseñado por Paul McCready, en 1977; más difícil todavía: en 2013, Todd Reitcher consiguió levantarse del suelo verticalmente, pedaleando, con un helicóptero inventado por él y su socio Cameron Robertson. Un deportista bien entrenado puede entregar unos 250 vatios de potencia de forma sostenida y eso es muy poco para volar, de forma que las conclusiones de Borelli de hace más de trescientos años siguen siendo válidas, en el sentido de que la musculatura humana no está adaptada para realizar los esfuerzos físicos asociados al vuelo animal.

A finales del siglo XVII, cuando fallece Borelli, Isaac Newton publicó su obra Principia (1687), en la que el libro I está dedicado a los sólidos y el II a los fluidos. El aire es un fluido y cuando el viento incide sobre un cuerpo se producen unas fuerzas que Newton trató de analizar desde una perspectiva científica. El desarrollo de la ciencia del vuelo exigía cuantificar el efecto del aire sobre las alas y el cuerpo de los voladores en función de su geometría. De 1687 a 1757, año en el que el gran matemático Leonhard Euler publicó sus trabajos sobre la Mecánica de Fluidos, un grupo de científicos europeos trabajaron en el desarrollo de los fundamentos de esta nueva ciencia. Bernoulli, D’Alembert , Lagrange y Clairaut, contribuirían a la formulación que hizo Euler de las ecuaciones, en derivadas parciales, de la Mecánica de Fluidos. Casi un siglo más tarde Navier y Stokes, cada uno por separado, agregarían a las ecuaciones de Euler otra más (energía) y el concepto de viscosidad, y desde entonces se conocen como ecuaciones de Navier-Stokes.

El problema es que estas ecuaciones son difíciles de resolver, salvo para casos muy concretos en el que se introducen simplificaciones importantes, y no servirían de mucho a los inventores interesados en cuantificar las fuerzas que el viento ejerce sobre un plano o un perfil curvo que actúe a modo de ala. De hecho, hasta principios del siglo XX, cuando ya habían transcurrido varios años desde la invención del avión por los hermanos Wright, lo científicos no fueron capaces de calcular las fuerzas de sustentación y resistencia de un perfil aeronáutico.

La respuesta científica a la invención del vuelo artificial con máquinas más pesadas que el aire la darían los empíricos. El método científico basado en la experimentación y la estadística, muy desarrollado en otras ciencias como las sociales, fue el único que permitió acumular un conocimiento verdaderamente útil a los inventores de máquinas de volar. Los artilleros descubrieron que el alcance de las balas de sus cañones también dependía de la forma de los proyectiles. Igual que el agua ofrecía resistencia al avance de los barcos el aire lo hacía con las balas. Durante el siglo XVIII empezaron a utilizarse cada vez más molinos de viento y de agua para mover batanes y muelas y los constructores de obras civiles también querían saber la fuerza que ejercía el viento sobre las paredes y techumbres. Si los científicos no eran capaces de desarrollar fórmulas con qué calcularlas, ingenieros como Benjamin Robins, John Smeaton y Jean-Charles Borda, realizaron experimentos para determinar las fuerzas que los fluidos ejercen sobre los sólidos. Smeaton mandó calcular la fuerza, sobre una superficie plana, de una corriente de aire que incide perpendicularmente sobre placa, en función de la velocidad del aire. Las tablas de Smeaton mostraron que dicha fuerza es proporcional al cuadrado de la velocidad del aire. La mayor parte de los experimentos que se hicieron, durante la segunda mitad del siglo XVIII, tratarían de evaluar el valor de la resistencia, es decir, la fuerza en la dirección de la corriente de aire que se opone al avance del sólido.

A finales del siglo XVIII los inventores de la máquina de volar habían progresado muy poco. Desde Borelli sabían que era inútil pensar en auxiliarse de los brazos para volar agitando unas alas y los magníficos hombres de ciencia de su época no les pudieron ayudar mucho a entender y cuantificar las fuerzas que gobernaban aquel ejercicio. A los empíricos les interesaba la balística, los molinos o la construcción y se preocuparon sobre todo de estudiar la resistencia y nadie se interesó por la sustentación: es decir, la fuerza aerodinámica sobre un sólido que ejerce una corriente de aire y que es perpendicular a la dirección del flujo.

En 1783, a unos fabricantes de papel franceses de Annonay, los hermanos Montgolfier, se les ocurrió llenar una gran bolsa de aire caliente y así inventaron el globo, o aeróstato. La idea no era nueva, un franciscano, Lana de Terzi había propuesto una nave ─de eso hacía ya un siglo─ que podría volar, haciendo el vacío a dos esferas de cobre, y un brasileño, Lorenzo de Gusmao, construyó un pequeño globo de aire caliente que logró elevarse en el palacio del rey Juan II de Portugal el 8 de agosto de 1709; su globo estuvo a punto de provocar una catástrofe al encender los cortinajes del salón de Indias, del palacio real, donde sus majestades contemplaron la exhibición. Joseph Montgolfier no copió la idea de Gusmao, al parecer se le ocurrió al contemplar cómo su camisa ─que se estaba secando junto a la chimenea─ emprendió el vuelo al inflarse con el aire caliente. Convenció a su hermano Etienne para construir en la fábrica de papel familiar un gigantesco globo y el 19 de septiembre de 1783, en Versalles, demostraron al rey Luis XVI y su esposa, María Antonieta, que una oveja, un gallo y un pato, podían elevarse en aquel artefacto para después regresar sanos y salvos a tierra. El rey dijo que sacaran algún condenado a muerte de la cárcel para ver si los hombres corrían la misma suerte que los animales en sus excursiones aéreas. Lo que no podía imaginarse el monarca fue que la naturaleza de los seres humanos, tan ávida de notoriedad, jamás permitiría que el honor de inaugurar el vuelo en aeróstatos recayera en presidiarios desconocidos. El marqués de Arlandes y Juan Francisco Pilâtre Rozier fueron los primeros en volar a bordo de un globo el 21 de noviembre de 1783.

Los aeróstatos alcanzaron una notoriedad sin precedentes durante los años que siguieron y a lo largo de todo el siglo XIX. A finales del siglo XVIII los cielos de todos los países desarrollados se adornarían con mucha frecuencia con vistosos globos. Y los aeróstatos pasaron a formar parte de la decoración del mobiliario, la cubertería, las vajillas, los juegos de té, los pañuelos, la ropa, la relojería y las joyas. Sin embargo, no podemos decir que los aeróstatos sean aeronaves ya que evolucionan en el espacio a merced del viento, sin que los tripulantes puedan dirigirlos a voluntad. El único mecanismo de control de que disponen les permite ascender o bajar, pero nada más.

A finales del siglo XVIII, el hombre había logrado inventar un artefacto con el que podía surcar los cielos, con escaso control; no era eso lo que anhelaba desde siempre, pero en algo se le parecía. El problema de la falta de control que caracterizaba a los aeróstatos hizo que Jean Baptiste Meusnier inventara, tan pronto como en 1784, lo que se conoció como ̕dirigible̕: un balón dotado de un cuerpo más estilizado para reducir la resistencia al avance. Sin embargo, la implantación práctica de este concepto no se pudo realizar hasta un siglo después. En 1884, el dirigible de Krebs y Renard, La France, fue la primera máquina que propulsada por un motor eléctrico consiguió volar de Chalais Meudon a Villacoublay y de regreso a Chalais Meudon, recorriendo un circuito de unos siete kilómetros. Por fin, un aparato que flotaba en el aire demostró que era capaz de evolucionar a voluntad de sus tripulantes.

Los aparatos que vuelan gracias a su flotabilidad son necesariamente muy grandes, en relación con el peso que pueden transportar, ya que un metro cúbico de aire pesa 1,2 kilogramos, en condiciones normales. Aproximadamente este es el peso que es capaz de levantar un dirigible por cada metro cúbico de volumen (si se llena de hidrógeno, cuya densidad es casi mil veces inferior a la del aire). El conde Zeppelin, en Alemania, desarrolló a partir del año 1900 los dirigibles que llegarían a alcanzar mayor fama. El último de ellos, el Hindenburg ─que en 1937 protagonizó el accidente que acabó con la historia de los zepelines como aeronaves de transporte de largo recorrido─ medía 245 metros y tenía un diámetro máximo de 41,2 metros. El Hindenburg desplazaba 200 toneladas de aire y con 112 personas a bordo (tripulación y pasaje) contaba con una autonomía de 16 500 kilómetros a una velocidad de crucero de 124,9 kilómetros por hora.

El fin del siglo XVIII marcó el inicio del desarrollo de las máquinas de volar menos pesadas que el aire, que a lo largo de los años evolucionó de los globos de aire caliente hasta los dirigibles y que estuvo caracterizado por la dificultad de gobierno que siempre han planteado estos aparatos. Pero justo el último año de este siglo se produjo un acontecimiento de gran importancia para el desarrollo de la máquina de volar más pesada que el aire: un aristócrata inglés, sir George Cayley, inventó el concepto de aeroplano moderno.

La invención del concepto de aeroplano es un hecho insólito que ocurrió de un modo completamente arbitrario e inesperado. En 1799, el joven baronet sir George Cayley cumplió 26 años y gobernaba desde su mansión de Brompton, High Hall, las propiedades familiares. Estaba casado con Sarah Walker, hija de quien fue su tutor durante la época que pasó estudiando en Nottingham. Walker fue un librepensador que simpatizaba con las ideas de la Revolución Francesa y su influencia imprimió en Cayley rasgos liberales, muchas veces difíciles de hacer compatibles con su condición de terrateniente. Para completar su educación ─y alejarlo de la influencia de su prometida Sarah a quién la madre de Cayley no consideraba una persona apropiada para que se casara con su hijo─ su progenitora lo envió a Londres. Allí el futuro inventor se introdujo en los círculos liberales y reformistas y decidió contravenir los deseos maternos para casarse con Sarah, antes de regresar a Brompton y asumir el puesto de cabeza de familia tras la muerte de su padre. Sir George se preocupó de mejorar la productividad de sus tierras y resolver los problemas que acarreaban las frecuentes inundaciones en Yorkshire. Es difícil entender por qué, en un mundo tan alejado de la aeronáutica, en 1799, el joven Cayley grabó en un disco de plata unas extrañas figuras para describir una máquina que el mundo conocería como aeroplano.

«Hasta ese momento, todas las máquinas voladoras, excepto los globos, se habían concebido como ornitópteros, es decir, dotadas de alas que batían el aire, igual que los pájaros, y que gracias a ese movimiento pretendían conseguir la sustentación y el empuje necesarios para volar. Sin embargo, Cayley introduce la idea completamente nueva de un avión con ala fija. Cayley la formuló en términos muy simples: “el problema se reduce a hacer que una superficie soporte un peso dado mediante la aplicación de energía para vencer la resistencia del aire”. Cayley resuelve el problema del vuelo mediante un plano fijo (las alas) que se mueve recibiendo la corriente de aire con un pequeño ángulo. En estas condiciones, el plano genera una fuerza de sustentación hacia arriba, perpendicular a la corriente de aire, que equilibra el peso de la nave; de otra parte, la corriente de aire también origina una fuerza de resistencia, horizontal, en la dirección del movimiento, que hay que vencer con un dispositivo que genere empuje accionado por un motor.» ( El Secreto de los pájaros, pág. 155)

Durante los primeros años del siglo XIX, sir George, empezó a trabajar con la idea de construir un aeroplano, uno de aquellos aparatos que había concebido. Sabía que el viento al incidir con un pequeño ángulo sobre una superficie generaba las fuerzas de sustentación y resistencia, pero desconocía en qué medida y proporción y tampoco sabía cómo hacer los cálculos. Decidió llevar a cabo experimentos en su propia casa y colocó un brazo giratorio en la parte más alta de la escalera principal por la que haría descender un cabo de unos 15 metros, con un peso en el extremo, que desenrollaba el tambor que hacía girar el brazo. En un extremo del brazo colocó una superficie plana sobre la que incidía el aire con un ángulo negativo, ajustable, y en el otro extremo un peso para medir la fuerza de sustentación que era la que equilibraba el brazo. Los moradores de High Hall pensaron que el baronet se había vuelto loco (a su hijo siempre le molestarían las excentricidades del aristócrata, impropias, a juicio suyo, de un noble). De sus experimentos ─pasando los valores al sistema decimal─ dedujo que para levantar 90 kilogramos, que era el peso que estimó para un aeroplano con su piloto a bordo, necesitaría alas de 20 metros cuadrados y una hélice capaz de suministrar 10 kilogramos de tracción, para volar a una velocidad de 36 kilómetros por hora. Según estos cálculos bastaría con un motor de 1,5 caballos de potencia.

Es realmente insólito que a principios del siglo XIX, un joven inglés, en solitario, hubiera avanzado tanto en el camino adecuado que llevaría al hombre a inventar la máquina de volar más pesada que el aire. En su desarrollo práctico, sir George cometería el mismo error que muchos de los que le siguieron: se obsesionó con el motor. Cayley sabía que la musculatura humana sería incapaz de suministrar la energía para el vuelo y necesitaba un motor. En el año 1800 había en Inglaterra unos 500 motores de vapor y la mayoría de ellos prestaban servicios en la industria minera del país; se trataba de una opción inviable para resolver la cuestión del vuelo, debido a su peso. Cayley inventó el ̕motor de aire caliente̕, que empleaba sustancias explosivas, como la pólvora, al que le dedicaría muchos años de trabajo sin lograr ningún resultado práctico.

El aristócrata publicó sus ideas aeronáuticas en tres artículos, de agosto a octubre de 1809, en la revista Nicholson, bajo el título On Aerial Navigation. La publicación de sus artículos lo convertiría en el centro de atención de los pocos interesados por la aeronáutica de su época y también serviría para dignificar un asunto, el del vuelo humano, que para muchos era cuestión de visionarios, charlatanes y embaucadores. La familia, la política, la administración de sus bienes y otros inventos consumirían todas las energías del aristócrata y ya en el atardecer de su vida, en 1849 y 1853, construyó dos planeadores en los que probablemente volaron un niño y su chófer.

Si los inventores aeronáuticos del siglo XIX hubieran leído con atención los artículos de sir George Cayley habrían evitado muchos de los errores que cometieron. Si bien es cierto que hasta principios del siglo XX la industria no fue capaz de construir un motor cuya relación peso-potencia lo hiciera apto para el vuelo, la práctica del vuelo sin motor estaba al alcance de la tecnología mucho antes. En términos generales, casi todos los inventores del siglo XIX pusieron más énfasis en la motorización de la aeronave que en los sistemas de control. De la observación del vuelo de los grandes pájaros se podía deducir que estos voladores hacen un uso muy escaso de los sistemas de propulsión: aprovechan las térmicas y los gradientes de velocidad en altura para ascender y planean con gran maestría. Cayley ya advirtió a sus coetáneos de que el secreto del vuelo de los pájaros consistía en adquirir velocidad.

El desarrollo aeronáutico de la primera mitad del siglo XIX estuvo a cargo del genial inventor del aeroplano, sir George Cayley, y durante la segunda mitad aparecerían centenares de personas que trataron de inventar la máquina de volar más pesada que el aire, sin ningún éxito. Aquel siglo fue el de los inventos. El reconocimiento de la propiedad intelectual, el avance de la ciencia, la industrialización y el crecimiento económico favorecieron la proliferación de los “inventores”, personas ─con más ánimo de lucro y reconocimiento social que de gloria─ en busca del beneficio de la propiedad intelectual que podían adquirir gracias a su imaginación. El barco de vapor, el acorazado, el submarino, la segadora mecánica, la máquina de coser, la máquina de escribir, la pluma estilográfica, el telégrafo, el teléfono, la linotipia, la locomotora de vapor, la hélice naval, la bicicleta y la fotografía fueron algunos de los muchos inventos que ─al igual que el NESPRESO del siglo XXI─ aparecieron en el siglo XIX, aunque nadie los esperase. Sin embargo, los hombres tuvieron que aguardar hasta el siglo XX para ver culminada la invención de la máquina de volar, un artilugio que deseaban desde tiempos inmemorables.

«Es difícil determinar con exactitud el número de inventores de máquinas de volar más pesadas que el aire que hubo a lo largo del siglo XIX, pero a partir de la información disponible en la literatura actual tenemos referencia de al menos ciento cincuenta y cuatro inventores perfectamente identificados, que desarrollaron entre ellos más de ciento ochenta y tres proyectos de cierta importancia. Dentro de este número se incluyen los diseños, los modelos y los aparatos a escala real. En cuanto a la nacionalidad de los autores, la mayoría serían franceses y británicos. A final del siglo, se unirían a los anteriores los norteamericanos y alemanes.» (El Secreto de los pájaros, pág. 276)

Para aprender a volar los inventores siempre se fijaron en los pájaros. Borelli descubrió la potencia de sus músculos y el modo que tienen de propulsarse con las puntas de las alas y Cayley que el secreto del vuelo estaba en la velocidad. Durante el siglo XIX ornitólogos como Mouillard y fisiólogos como Marey, estudiaron el movimiento de las alas de los pájaros. En su libro Le vol des oiseaux (1890) el fisiólogo francés Marey describió con detalle el vuelo de los pájaros. La mayoría de los inventores se inspiraron en las aves para diseñar y construir sus inventos. Las hélices serían para muchos un mecanismo más adecuado para producir el empuje que la torsión de las puntas de las alas en el movimiento descendente tal y como hacían los pájaros. Si la naturaleza no empleaba hélices era por la dificultad de hacer pasar la sangre a través de una junta rotatoria y no porque no fueran eficientes.

El historiador aeronáutico Gibbs-Smith clasifica a los inventores de aeronaves del siglo XIX en dos grupos: los chóferes y los aviadores. Los primeros creían que lo más importante era contar con un motor ligero y potente y que una vez en el aire el piloto sabría controlar la aeronave con mandos relativamente simples. Los segundos pensaban que antes de motorizar la máquina de volar tenían que aprender a manejarla en el aire, porque no era una cuestión tan sencilla como podía parecer. En el grupo de chóferes estarían el estadounidense, afincado en el Reino Unido, Hiram Maxim, y su paisano Samuel Langley, así como el ruso Mozhaiski y el francés Clément Ader. Y entre los aviadores destacarían el alemán Otto Lilienthal, su discípulo el británico Percy Pilcher, y los norteamericanos Octave Chanute y hermanos Wright.

Los gobiernos de Estados Unidos y Francia gastaron mucho dinero en los proyectos de Samuel Langley y Clément Ader, respectivamente. Langley realizó bastantes ensayos aerodinámicos antes de construir su máquina tripulada de volar y la equipó con un potente motor de gasolina. Sin embargo, no prestó suficiente atención a los sistemas de control y a la robustez de la estructura. En su segundo intento, el 8 de diciembre de 1903, el Gran Aerodrome de Langley se hundió nada más abandonar la plataforma de despegue, situada sobre una barcaza en el río Potomac. Pocos días después los hermanos Wright, el 17 de diciembre, conseguirían realizar lo que se considera como el primer vuelo de la historia de la aviación. Clément Ader tampoco tuvo mucha suerte, a pesar de contar con el apoyo del gobierno francés, y sus dos prototipos, el Eole y el Avion 3, tampoco conseguirían levantarse del suelo y efectuar un vuelo mínimamente controlado. Tras la fracasada demostración de Ader al Ejército francés, del 14 de octubre de 1897, y después de haber dilapidado 600 000 francos del erario público, el ingeniero se vería obligado a abandonar los ensayos de vuelo. En los dos proyectos sus máximos responsables, Langley y Ader, consiguieron equipar sus aeroplanos con motores capaces de hacerlos volar, pero los dos descuidarían los sistemas de control.

Hiram Maxim construyó, con su propio dinero, un aparato gigantesco. Cuando inició su aventura aeronáutica Maxim ya era un hombre rico gracias a sus muchos inventos entre los que figuraba la máquina de disparar automática: la ametralladora. Después de realizar ensayos aerodinámicos Maxim construyó una máquina de volar que, con tres tripulantes a bordo, pesaba algo menos de 4 toneladas. Las hélices, movidas por un motor de vapor, generaban una tracción de una tonelada. Su aparato corría sobre unas vías, con topes, para que no se levantara más de unos centímetros del suelo. En 1894 descarriló y sus socios y su esposa lo convencieron para que no siguiera gastando dinero en aquella aventura que podría arruinarlo.

Los constructores de grandes máquinas de volar gastaron mucho dinero y no consiguieron acercarse lo más mínimo a la solución del problema del vuelo porque no le prestaron suficiente atención a la cuestión del control de la máquina en vuelo.

Un francés, Alphonse Pégaud, demostró en 1871 con pequeños modelos la utilidad de la cola de los aeroplanos y mostró la forma de colocarla para conseguir que el vuelo fuera estable. Sin embargo, la línea de desarrollo que finalmente llevó a la invención del vuelo la retomaron a final del siglo XIX dos alemanes: los hermanos Lilienthal. Otto Lilienthal trazó un plan que, a partir del estudio del vuelo de los pájaros ─en concreto de las cigüeñas─, pasó por efectuar ensayos aerodinámicos con brazos giratorios para confeccionar tablas de fuerzas, siguió con la construcción y experimentación en vuelo de planeadores y cuando, según Lilienthal, había llegado el momento de equipar los planeadores con un motor, el ingeniero alemán sufrió un accidente que le costó la vida. La desgracia ocurrió en agosto de 1896. Otto llevaba cinco años en los que había efectuado unos dos mil vuelos con distintos tipos de planeador. Sus artefactos, incluido el piloto, pesaban alrededor de 100 kilogramos, llevaban alas de 14 metros cuadrados de superficie y su velocidad de planeo era de unos 32 kilómetros por hora. Lilienthal demostró en la práctica que las alas con perfiles curvos tenían unas prestaciones aerodinámicas superiores a las planas. De acuerdo con sus estimaciones necesitaría un motor capaz de suministrar una potencia de unos 2 caballos para mantener el vuelo. Eran unos números muy similares a los que había propuesto sir George Cayley, a principios de siglo. La fotografía permitió que el mundo entero contemplara las impresionantes imágenes del alemán colgado de sus planeadores, en pleno vuelo. Sin embargo, Lilienthal que parecía estar llamado a resolver el problema del vuelo falleció al entrar en pérdida su planeador en 1896. «Es necesario hacer sacrificios», fueron sus últimas palabras. Su discípulo, el británico Percy Pilcher, trató de seguir los pasos de Lilienthal, pero desgraciadamente también moriría en otro accidente, en 1899.

El control del vuelo de los planeadores de Lilienthal y Pilcher, lo ejercía el piloto desplazando su centro de gravedad, hacia delante, atrás o a los lados. Este sistema funcionaba bien con un planeador de 20 kilogramos y un piloto de 80. Al introducir a bordo un motor, el peso del aparato aumentaría de forma notoria y el mismo Lilienthal se dio cuenta de que el sistema de control por desplazamiento del cuerpo del piloto ya no sería tan efectivo. Al estadounidense Octave Chanute se le ocurrieron métodos alternativos para mantener la estabilidad de los planeadores, moviendo las alas hacia delante y atrás de forma automática, en función de la intensidad del viento, para librar así al piloto de tener que desplazarse. Durante la temporada de verano de 1896, Octave Chanute y su equipo de colaboradores hicieron ensayos de vuelo en una zona de dunas próxima a Chicago con distintos tipos de planeador. La muerte de Lilienthal y el poco éxito de sus ensayos desanimaron al estadounidense a seguir financiando experimentos de vuelo.

En verano de 1896 Octave Chanute, ingeniero experto en ferrocarriles de Chicago, tenía 64 años. Desde hacía algún tiempo se dedicaba por completo a la aeronáutica después de una brillante y larga carrera como ingeniero civil. Chanute contaba con el reconocimiento profesional de sus colegas y se había planteado el asunto del vuelo con el rigor y la disciplina que lo caracterizaban. Muy pronto se convirtió en el centro neurálgico de la pequeña comunidad de aeronautas mundial. En 1894 había publicado un libro, Progress in Flying Machines, en el que recopiló el estado del arte de la tecnología aeronáutica de su época y daba un repaso general a su desarrollo anterior. Chanute se carteaba con todos los inventores, recopilaba información, organizaba conferencias sobre aeronáutica y financió la construcción de algunos prototipos de colaboradores suyos. Fue un personaje que desempeñó un rol diferente al resto de los que, entonces, se ocupaban del desarrollo aeronáutico al asumir el papel de divulgación y conexión que hoy llevan a cabo, con tanto éxito, las redes sociales.

El 13 de mayo de 1900, Octave Chanute recibió una carta de un personaje desconocido, Wilbur Wright de Dayton, que le impresionó porque la respondería casi a vuelta de correo. El contenido de la misiva daba a entender que Wilbur había estudiado el problema que pretendía resolver y que, después de analizar el trabajo de sus predecesores, había encontrado una solución que pretendía validar en la práctica:

«Dese hace algunos años me aflige la creencia de que el hombre puede volar. Mi enfermedad se ha agudizado y creo que pronto me costará una cantidad importante de dinero, si no es la vida. He organizado mis asuntos de forma que pueda dedicar durante unos pocos meses todo mi tiempo a experimentar en este campo…El vuelo del águila y de aves similares es una convincente demostración del valor de la destreza y de la falta de necesidad, al menos en parte, de sistemas propulsores. Es posible volar sin motores, pero no sin conocimientos e intelecto…Yo también pienso que los aparatos de Lilienthal son inadecuados no solamente por el hecho de que fracasó, sino porque las observaciones del vuelo de los pájaros me convencieron de que los pájaros usan métodos más activos y enérgicos para recuperar el equilibrio que simplemente el de cambiar la posición del centro de gravedad…Mi observación del vuelo de las águilas me lleva a creer que ellas recuperan el equilibrio lateral, cuando se ve perturbado parcialmente por una ráfaga de viento, mediante la torsión de la punta de las alas. Si la parte posterior de la punta derecha del ala se gira hacia arriba y la izquierda hacia abajo, el pájaro se convierte en un molino e instantáneamente gira en torno a un eje que va de su cabeza a la cola. De esta forma recupera el equilibrio, tal y como he podido comprobarlo observándolos…»

Wilbur le expuso a Chanute cómo pensaba controlar su aeroplano: mediante dispositivos aerodinámicos. Pensaba construir una máquina inestable que el piloto, con sus mandos y sin utilizar el desplazamiento del cuerpo, fuera capaz de controlar. Lo que Wilbur proponía era tan revolucionario que ni siquiera el mismo Chanute llegó a comprenderlo del todo.

Wilbur y Orville Wright se pusieron a trabajar siguiendo un método perfectamente definido. Aprovecharon los veranos de 1900 a 1903, en las dunas de Kitty Hawk, para realizar sus experimentos prácticos con las máquinas que construían durante el invierno, mientras trabajaban en su fábrica de bicicletas de Dayton. El verano de 1900 probaron, con una cometa, el funcionamiento del sistema de control de torsión de las alas. En 1901 construyeron un planeador utilizando, para calcular las dimensiones, las tablas de Lilienthal. En las dunas de Kitty Hawk soplaban vientos duros y para volar con el planeador lo que hacían era lanzarse a barlovento desde los montículos para caer paralelos a las lomas. Se llevaron muchas sorpresas cuando probaron su primer planeador. A su regreso a Dayton, Wilbur pasó por momentos difíciles y estuvo a punto de abandonar el proyecto. Chanute le animó a que siguiera adelante. En vez de arredrarse, Orville y Wilbur construyeron un pequeño túnel de viento y efectuaron ensayos aerodinámicos para medir las fuerzas de sustentación y resistencia de distintos perfiles. Cayley, Langley, Maxim y Lilienthal ya lo habían hecho antes. Con los datos que obtuvieron de los ensayos en el túnel dimensionaron un planeador nuevo y en verano de 1902 lo probaron en Kitty Hawk. Tuvieron que resolver algunos problemas, pero su planeador funcionó muy bien. Como ya estaban seguros de que podrían volar con su máquina, durante la temporada de invierno de 1902-1903 construyeron un motor muy simple que daba 16 caballos al arrancar y cuando se calentaba la potencia se reducía a 12 caballos. Con aquel rudimentario propulsor y una hélice muy eficiente, que diseñaron ellos mismos, los Wright consiguieron volar por primera vez en la historia de la aviación con una máquina más pesada que el aire. Eso ocurrió el 17 de diciembre de 1903 en las dunas de Kitty Hawk. Pocos días antes la máquina de Langley se había hundido en el río Potomac con un motor de 53 caballos, después de gastar más de 50 000 dólares del Gobierno.

Durante casi cinco años los Wright no volarían en público para evitar que nadie les copiara su invento antes de perfeccionarlo y venderlo. Una venta que resultó aún más laboriosa que la invención misma. Wilbur voló en público por primera vez en Le Mans, Francia, el 8 de agosto de 1908. Durante el tiempo que los Wright se negaron a volar ante el público, otros inventores consiguieron hacerlo en París. El primero fue el brasileño Santos Dumont en septiembre de 1906 con su 14 bis que era un aparato con alas de cajón muy poco maniobrable. Los círculos aeronáuticos franceses, que no querían reconocer que los Wright habían volado en 1903, saludaron al brasileño con todos los honores lo que provocó la ira del entorno más próximo a Clément Ader que salió de su retiro para reivindicar el honor de primer aeronauta mundial. Sin embargo, cuando Wilbur voló en público en Le Mans quedaría sobradamente demostrado que la maniobrabilidad y capacidad de vuelo de su máquina excedía con creces a las de todos los artefactos que se habían construido en el viejo continente durante los últimos años.

Y así es como ese invento tan deseado fue a nacer en una barra de arena azotada por los vientos, de manos de unos desconocidos fabricantes de bicicletas porque entendieron bien que «es posible volar sin motores, pero no sin conocimientos e intelecto…».

 

 

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