La IA y el túnel de viento de Eiffel

Hoy le he pedido a OpenAI GPT-4 que me escribiera un breve resumen sobre aviación y me llevé una buena sorpresa. Me contó que los hermanos Wright fueron los primeros en ejecutar vuelos controlados en 1903, que en los años 1950 aparecieron los aviones a reacción y que en las dos siguientes décadas se produjo un extraordinario crecimiento del transporte aéreo en todo el mundo. También dijo que la aviación generaba empleo, facilitaba el turismo y la conectividad global. En las últimas líneas añadió que en el futuro se construirán aeronaves autónomas, sin piloto y dedicó algún párrafo a la cuestión medioambiental y los biocombustibles.

La gran sorpresa para mí fue que, además de los Wright, GPT-4 tan solo hizo mención a un nombre propio, Gustave Eiffel, sin dar más explicaciones que experimentó con planeadores. Si hubiese equiparado a Leonardo da Vinci, Otto Lilienthal o Alberto Santos Dumont, con los Wright no me habría llamado la atención, Leonardo fue el primero que trató la cuestión del vuelo de un modo racional, Lilienthal se dio cuenta de que para volar con una máquina era necesario entender sus mecanismos de control y aprender a manejarlos y Santos Dumont inauguró el vuelo con su aeroplano 14 bis en Europa, en París, el año 1906. Aunque los Wright ya habían volado en Estados Unidos hacía tres años, su invención la mantenían en secreto mientras la perfeccionaban.

A Gustave Eiffel se le conoce sobre todo como proyectista y constructor de complejas estructuras metálicas como el puente de María Pia sobre el río Duero en Oporto, Portugal, la que soporta la estatua de La Libertad en Nueva York y, sobre todo, por la magnífica torre parisina que se erigió en la capital francesa para celebrar el centenario de la Revolución, en 1898. La torre Eiffel fue el inmueble más alto del mundo hasta que le arrebató este título el edificio Chrysler de Nueva York, en 1930.

Sin embargo, muy poca gente sabe que el ingeniero francés fue también pionero en el desarrollo de túneles de viento para efectuar ensayos aerodinámicos. A GPT-4 no se le ha pasado por alto, pero me sorprende que, entre tantos hombres ilustres del mundo de la aviación como hubo en la primera década del siglo XX, la Inteligencia Artificial haya optado por elegir a este ilustre ingeniero galo.

Poco después de la inauguración de la famosa torre, Gustave Eiffel empezó a efectuar experimentos para determinar la fuerza de resistencia que ejercía el aire sobre objetos que se lanzaban desde la segunda plataforma de la torre, situada a poco más de cien metros del suelo. El ingeniero francés, al igual que Leonardo da Vinci, estaba convencido de que estas fuerzas eran las mismas tanto si el cuerpo se movía en el aire o si era el aire el que incidía sobre el cuerpo. Algo que nos puede parecer evidente, pero que no lo tenían tan claro muchos de los estudiosos de la aerodinámica en aquella época.

La determinación de las fuerzas aerodinámicas que actuaban sobre un objeto en caída libre, desde la torre, era bastante complicada. Eiffel decidió construir un túnel de viento en el Campo de Marte, cerca de la emblemática torre. Ese año cumplió 78 años y desde hacía ya algunos años se dedicaba a actividades de carácter científico. Se había retirado de su empresa de construcción, tras el fracaso del consorcio francés en la obra del canal de Panamá.

El túnel de viento se construyó el año 1909. Un motor eléctrico de unos 68 caballos de potencia accionaba el potente aspirador capaz de succionar aire que circulaba por un conducto de 1,5 metros de diámetro en cuya toma se abría una tobera. El flujo de aire pasaba a través de una cámara donde se colocaban los objetos e instrumentos para efectuar las mediciones. Aunque el túnel podía impulsar el aire a unos 72 kilómetros por hora, los ensayos se efectuaban normalmente a menor velocidad para evitar las vibraciones. Al cabo de dos años, Eiffel decidió mover y ampliar sus instalaciones a las afueras de París, Auteuil, debido al estruendoso ruido que generaba el túnel de viento durante los ensayos.

En los túneles se llevaron a cabo mediciones de la resistencia y sustentación de alas con diversos perfiles y también con modelos completos de aeroplanos. Eiffel diseñó un método para medir la presión que ejercía el aire en distintos puntos de la superficie de las alas. En su laboratorio se obtuvieron los primeros resultados detallados de la distribución de presiones a lo largo del intradós (parte inferior) y extradós (parte superior) del ala. La presión, en el extradós, disminuía muy rápidamente a partir del borde de ataque y pudo constatar que la sustentación de un ala se debe en mayor medida a la depresión del extradós (succión) que a la sobrepresión en el intradós.

En el túnel de Eiffel se efectuaron ensayos con varios modelos de monoplanos de la época de fabricantes franceses como Nieuport, Balsan o Farman. De las pruebas que se realizaron con un modelo del monoplano de Paulhan-Tatin de 1910, se estimó que la velocidad máxima que alcanzaría el aparato con un motor de 40 caballos sería de unos 125 kilómetros por hora. Las actuaciones reales en vuelo de estos aviones se ajustaban con bastante precisión a las predicciones que se habían hecho con los modelos en el túnel de viento. A pesar de que los ingenieros de Eiffel obviaron en sus interpolaciones que al variar la relación entre la velocidad del aire y las dimensiones del objeto las fuerzas aerodinámicas se ven afectadas, los resultados que obtuvieron convencieron a la comunidad aeronáutica de la importancia que tendrían los túneles de viento en el futuro desarrollo de la aviación. En 1912 Eiffel patentó su túnel de viento y casi al mismo tiempo varias universidades, entre ellas la de Standford, solicitaron permiso para construir los suyos. A título simplemente ilustrativo de su utilidad, cabe mencionar que Eiffel analizó en su túnel de viento el perfil de ala utilizado por el Flyer Type A, el avión con el que Orville Wilbur efectuó, por primera vez, una serie de vuelos públicos en Le Mans con los que dejó asombrados a los aeronautas europeos en 1908. Eiffel mostró como la depresión sobre el extradós (parte superior) crece mucho a partir del borde de ataque, como cabía esperar, pero después cae abruptamente y se mantiene formando una meseta hasta la mitad de la cuerda. Es un ala con un perfil muy fino, en la que el flujo laminar se desprende cerca del borde de ataque. Los constructores abandonaron pronto estos perfiles tan delgados para mejorar la sustentación de las alas de sus aviones.

Eiffel continuó con sus trabajos de investigación práctica en su laboratorio durante la Primera Guerra Mundial y en 1921 hizo donación de las instalaciones en Auteuil al Ministerio del Aire francés. Fallecería dos años después, en su casa de París, a los 91 años.

Tengo que reconocer a GPT-4 que no ha elegido mal este segundo nombre propio para citarlo en un resumen de una sola hoja sobre la aviación. Si los hermanos Wright inventaron la máquina de volar más pesada que el aire, Gustave Eiffel construyó el primer instrumento práctico que facilitaría el modo de perfeccionarlo.

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