Yves Rossy 2013

Hasta finales de la era Meiji, y de eso apenas han pasado cien años, las mujeres no podían llegar a su cima, aunque tampoco fuera una tarea sencilla coronar sus 3776 metros. Me refiero al volcán sagrado japonés, el Fuji.

La primera mujer blanca que ascendió al emblemático volcán fue Fanny Parkes, en 1867, y con toda seguridad a la montaña le causó aquello menos impresión que contemplar a Yves Rossy, hace tan solo un par de meses, darle vueltas una y otra vez.

El suizo Yves Rossy, conocido como Jetman, realizó nueve vuelos alrededor del Fuji, entre el 28 de octubre y el 3 de noviembre de este año. Con su traje aéreo de 60 kilogramos de peso dotado con cuatro mini reactores y unas pequeñas alas de 2,4 metros de envergadura de fibra de carbono, el intrépido piloto se desplaza a unos 300 kilómetros por hora.
Los vuelos los inició lanzándose de un helicóptero situado a 3600 metros y para tomar tierra desplegó un paracaídas a 800 metros de altura.

Yves Rossy, de 54 años, trabaja como piloto en la aerolínea Swiss International, aunque en la actualidad disfruta de un permiso sabático. El suizo posee una gran experiencia aeronáutica, desde que se inició en el vuelo en la Fuerza Aérea de su país como piloto de aviones de caza.

Antes de volar en Japón, alrededor del Fuji, ya había efectuado vuelos similares en Río de Janeiro, los Alpes suizos y el Gran Cañón. Su primer vuelo, con este tipo de trajes, lo realizó en Suiza, el 24 de junio de 2004; desde entonces ha hecho unos 30 vuelos, aunque en público empezó a volar a partir de 2008.

Rossy es el primer piloto capaz de controlar de manera efectiva, en vuelo, un traje aéreo propulsado por reactores.

El suizo trabaja “por placer, diversión, es una libertad total en la que casi no hay límites…”

Cicloplano de Schmutz, 1904

¿Puede el hombre volar utilizando exclusivamente sus propios músculos? La respuesta fue, durante muchos años, que no, que eso no era posible. Sin embargo, hace poco más de un mes, el 13 de junio de 2013, a bordo de un helicóptero con cuatro rotores, el canadiense Todd Reitcher consiguió levantarse 3,3 metros del suelo y permanecer en el aire durante 64 segundos. El motor de los rotores fueron las piernas de Reitcher que, montado en una especie de bicicleta, pedaleó durante más de un minuto, para despegar verticalmente, mantener el helicóptero dentro de un recinto de 10 por 10 metros y después aterrizar suavemente. El histórico vuelo ocurrió en un estadio de fútbol cubierto, en Toronto, y sirvió para que tanto a Reitcher como a su socio, Cameron Robertson, se les otorgara el premio, de la American Helicopter Society Igor I. Sikorsky Human Powered Helicopter Challenge, establecido en 1980 y dotado con 250 000 dólares.

Despegar verticalmente es, desde el punto de vista energético, el tipo de vuelo más exigente. Reitcher ha roto así con uno de los supuestos tradicionales de la aeronáutica: que el hombre no dispone de una musculatura suficiente para volar. Y lo ha hecho con el tipo de vuelo más difícil de todos, el vuelo en suspensión, que ni siquiera todos los pájaros son capaces de efectuar. El joven canadiense Todd Reitcher ha culminado con este récord un proceso que se inició en los años setenta del pasado siglo cuando el estadounidense McCready construyó un aeroplano que el ciclista Bryan Allen voló utilizando sus piernas como única fuente de energía. Para volar a nivel con un aeroplano se require menos energía que para despegar verticalmente, aunque más que si se pretende volar como los pájaros, batiendo las alas. Antes de despegar con su helicóptero, Todd Reichert había pilotado un ornitóptero (aparato que bate las alas) construido en la Universidad de Toronto, el Snowbird, el 2 de agosto de 2010. El aparato pesaba 42 kilogramos, fabricado con fibra de carbón, madera de balsa y foam, su envergadura era de unos 30 metros. Todd fue remolcado por un automóvil hasta que despegó y a partir de ese momento consiguió mantener su nivel de vuelo moviendo las alas como los pájaros, durante unos 20 segundos. Todd y su socio Cameron se iniciaron en estas tecnologías cuando estudiaban en la Universidad de Toronto, en el grupo dedicado a estudiar el problema del vuelo propulsado con energía humana; después fundaron la empresa AeroVelo que construyó el helicóptero Atlas con el que han conseguido recientemente ganar el premio Sikorsky. La sociedad AeroVelo tiene como objetivo desarrollar proyectos para ganar premios o conseguir récords que exijan ampliar los límites actuales de la tecnología.

Leonardo da Vinci dibujó varias máquinas que utilizaban la energía humana para mover las alas, pero el peso de aquellos artilugios, debido a los materiales de la época, los hacían inviables como máquinas de volar. Leonardo ideó muchas de sus máquinas de forma que el piloto se tenía que auxiliar de brazos y piernas para mover el aparato. Era consciente del tremendo esfuerzo que sería necesario para efectuar el vuelo con aquellas máquinas. Después de Leonardo, otros inventores también diseñaron artefactos en los que el piloto debía de aportar la energía necesaria para el vuelo; entre ellos cabe distinguir los del padre de la Navegación Aérea, el inventor del aeroplano moderno, el aristócrata inglés sir George Cayley. Pero, ninguno de aquellos artefactos pudo volar. La aerodinámica y la tecnología de materiales necesitaban avanzar mucho para que el vuelo propulsado por el hombre fuese posible.

Hasta el año 1977 nadie había logrado volar de forma controlada, haciendo uso de su propia musculatura, siguiendo una trayectoria en la que la máquina operase a favor y en contra del viento y evolucionara a voluntad del piloto, describiendo un ocho. El ingeniero inventor Paul McCready diseñó el artefacto y el piloto que lo voló, en 1977, fue un deportista capaz de manejar un planeador con la misma habilidad que las bicicletas: Bryan Allen.

La tecnología y la aerodinámica han cambiado mucho desde el siglo XV hasta hoy, pero el cuerpo humano no. Un deportista entrenado es capaz de suministrar una potencia sostenida de unos 250 vatios. No es mucho, menos de lo que consume cualquier electrodoméstico. Si generamos esos vatios durante ocho horas seguidas, el costo de la energía que produciríamos sería del orden de 20 a 30 céntimos de euro, así que una jornada de trabajo encima de una bicicleta conectada a un generador nos reportaría muy poco beneficio. Pero, poco o mucho, es la potencia que somos capaces de entregar y es un dato de partida que hay que tener presente y que no va a cambiar en muchos años.

Para cualquier configuración de ala que podamos imaginar existe un parámetro que se conoce como relación máxima entre sustentación y resistencia. Este parámetro varía en función de la forma del ala y del perfil pudiendo tener valores que oscilan entre 10 y 40. Si para un ala determinada el valor de esta relación es 20, esto quiere decir que para soportar un peso (sustentación) de 100 kilogramos, necesitaremos vencer una resistencia 20 veces menor (5 kilogramos). Para mover el ala, que soporta 100 kilogramos de peso, necesitamos vencer una resistencia de 5 kilogramos. Como la potencia es igual a la velocidad por la fuerza, con 250 vatios de potencia se deduce que podríamos navegar a unos 5 metros por segundo, aproximadamente (18 kilómetros hora). Así pues, para volar a 18 kilómetros por hora con nuestros músculos, que generan 250 vatios, necesitamos construir un ala con una relación entre sustentación y resistencia igual a 20 y utilizar una hélice de alto rendimiento ya que la potencia que perdamos en la hélice nos obligará a disminuirla velocidad y aumentar el tamaño del ala. Eso es algo que se sabe desde hace centenares de años, la cuestión es que hasta hace muy poco tiempo la tecnología no permitió construir un ala y una hélice con esas características.

Paul McCready construyó una aeronave que tenía 30 metros de envergadura (distancia de punta a punta de las alas) y después de muchos ensayos y fracasos, el 23 de agosto de 1977 su equipo logró hacer que su aeroplano, Gossamer Condor, volase con el ciclista Bryan Allen a los mandos. McCready ganó el premio Henry Kremer de La Royal Aeronautic Society que durante los últimos 18 años nadie había sido capaz de reclamar, cuando el Gossamer Condor propulsado por Bryan Allen, recorrió 2172 metros describiendo un ocho. Allen voló a una velocidad de 18 kilómetros por hora para lo que tuvo que desarrollar una potencia de 260 vatios. McCready había fundado en 1971 la sociedad AeroVironment que fabricaba aviones de control remoto para el Departamento de Defensa y realizaba trabajos de consultoría en asuntos relacionados con el medioambiente y la energía eólica. Su interés en el premio Henry Kremer estuvo motivado por el tropiezo que tuvo en los negocios un pariente suyo al que quiso ayudar con el dinero del trofeo. Animado por los buenos resultados del Gossamer Condor, su equipo también ganó el segundo premio de Henry Kremer, el 12 de junio de 1979 al cruzar el canal de la Mancha desde Inglaterra hasta Francia, dotado con 100 000 libras. El vuelo lo realizó también Bryan Allen, y recorrió con el Gossamer Albatross una distancia de 35,82 kilómetros en 2 horas y 49 minutos.

Para conseguir los premios, McCready se benefició del apoyo financiero y tecnológico de la multinacional química Dupont que aportó materiales ligeros y de gran resistencia para la fabricación de los aeroplanos como el mylar, kevlar y la fibra de carbono. El estadounidense también recurrió al profesor Pete Lissaman del California Institute of Technology que escribió el programa para diseñar la hélice de alto rendimiento del Gossamer Condor y a la universidad de Massachusetts para que le ayudaran en el diseño de la hélice del Gossamer Albatross.

Poco después de que el Gossamer Albatross cruzara el canal de la Mancha los estudiantes del Massachusetts Institute of Technology (MIT) llevaron a cabo el primer vuelo con su aeroplano Chrysalis, propulsado también con energía humana. Este aeroplano lo utilizaron 44 pilotos diferentes, entre los que hubo varias mujeres. Durante la década de los 80 los estudiantes del MIT continuaron desarrollando la tecnología de las aeronaves propulsadas por el hombre; el 23 de abril de 1988 el equipo consiguió que el Daedalus volara en Grecia de la isla de Creta a la de Santorini pilotado por Kanellos Kanellopoulus, una distancia de 115,11 kilómetros.

Así es como un grupo de jóvenes entusiastas y deportistas, en distintas partes del mundo, han iniciado una nueva andadura en la historia del vuelo. Los dos vuelos de Todd Reichert, con el ornitóptero de 2010, y en junio de 2013 con su helicóptero, culminan el proceso- iniciado en 1977 por McCready- mediante el cual se ha demostrado la posibilidad del vuelo propulsado por el hombre. Todas las formas de vuelo conocidas se pueden efectuar con la energía aportada por el piloto.

La tecnología puede ayudarnos a hacer un uso inteligente de nuestros 250 vatios.

Durante la primera guerra mundial algunos soldados que prestaban servicio en globos de observación llevaban un paracaídas que utilizaban si su globo era destruido por el enemigo; sin embargo, los pilotos de aviones militares no disponían de paracaídas a bordo. Se suponía que el piloto debía maniobrar con la aeronave para evitar su pérdida. Tampoco era fácil, en aquella época, dotar a los pilotos con este dispositivo y que funcionara de forma efectiva. Fue ya a finales de la primera guerra mundial, en 1918, cuando un piloto alemán utilizó un paracaídas para saltar de su aeronave, por primera vez, con lo que con toda seguridad evitó así perder la vida. La introducción del paracaídas como un elemento más de la dotación en los aviones militares se produciría poco después.

Al finalizar la Gran Guerra, el comandante E.L. Hoffman del Servicio Aéreo del Ejército de Estados Unidos organizó un grupo de expertos para diseñar un paracaídas que pudiera emplearse a bordo de los aviones militares, como equipo de salvamento. Uno de los miembros de su equipo fue Leslie Leroy Irvin. Desde que cumplió catorce años, Leslie Leroy Irvin, oriundo de Los Ángeles, se dedicaba a saltar de globos en paracaídas y a realizar todo tipo de proezas para los estudios de cine californianos. En 1919 hizo los ensayos del paracaídas de Hoffman, concebido por el Ejército estadounidense: un artilugio empaquetado y con un dispositivo de apertura manual. En la caída el audaz acróbata se rompió un tobillo, pero la prueba se consideró un éxito y dos meses después Leslie creó la Irvin Air Chute Company, en Buffalo, que sería la primera empresa de fabricación de paracaídas del mundo y una de las más importantes. Desde entonces, los aviones militares llevan paracaídas a bordo.

Se suele atribuir la invención del paracaídas a Leonardo da Vinci que en 1483 dibujó un artefacto piramidal al que acompañó con una nota que decía: “Si a un hombre se le proporciona tela de lino engomada con una longitud de 12 yardas en cada lado y otras 12 de altura, puede saltar desde cualquier altura sin sufrir ningún daño.” No se sabe si Leonardo probó su artefacto, aunque sí lo hizo un milanés, en 1514, y parece ser que no funcionó porque el desafortunado perdió la vida. Según, Adrian Nicholas, un intrépido paracaidista británico que falleció en el año 2005 en un accidente, refiriéndose al paracaídas de Leonardo dijo: “fue necesaria una de las mentes más grandes que jamás existió para inventarlo, pero tuvieron que pasar 500 años para que apareciese un hombre con un cerebro tan pequeño como para volarlo.” Adrian Nicholas se refería a él mismo porque el británico construyó una réplica del paracaídas de Leonardo, utilizando exclusivamente materiales disponibles en la época del florentino y en julio del año 2000, en la República de Sudáfrica, se lanzó desde un globo con su paracaídas. El artefacto descendió unos 2000 metros en unos cinco minutos antes de que Adrian se liberase para efectuar el último tramo del descenso con un paracaídas convencional. “Todos los expertos estaban de acuerdo en que no iba a funcionar- volcará, o se romperá, o dará vueltas hasta marearte- pero Leonardo tenía razón. Nadie se había tomado la molestia de construirlo antes.” Nicholas demostró que el paracaídas de Leonardo funcionaba.

El primer paracaídas práctico no se construyó para lanzarse desde una aeronave o de un globo, sino para escapar de los incendios. El físico francés Louis-Sébastien Lenormand fue quien acuñó el nombre de “paracaídas” y se lanzó desde la torre del observatorio de Montpellier el 26 de diciembre de 1783, en presencia de una multitud, con un artefacto de unos cuatro metros dotado de una estructura rígida de madera. Poco después André-Jacques Garnerin, el 22 de octubre de 1797, realizó el primer descenso en paracaídas, desde un globo a unos 500 metros de altura, en el parque Monceaux de París. A partir de entonces el paracaídas formaría parte de los múltiples espectáculos aéreos, con saltos desde globos durante todo el siglo XIX. Después de la primera guerra mundial el paracaídas empezó a emplearse como elemento de seguridad a bordo de los globos y aeronaves militares y para el lanzamiento de tropas desde el aire. Después de la segunda guerra mundial se extendería el uso de este artefacto en el ámbito civil y deportivo.

Al saltar al vacío cualquier cuerpo se acelera debido a la fuerza de la gravedad y su velocidad, al principio aumenta conforme pasa el tiempo, pero debido a la resistencia del aire puede llegar un momento en el que la fuerza de gravedad se iguale a la fuerza de resistencia del aire; a partir de ese instante, el cuerpo desciende con velocidad constante. La fuerza de resistencia del aire es proporcional al cuadrado de la velocidad por lo que hasta que este parámetro no alcanza un cierto valor, es muy pequeña. En la práctica y durante una caída libre en la atmósfera una persona alcanza una velocidad límite que es del orden de unos 150 o 200 kilómetros por hora. La velocidad que es posible alcanzar cuando una persona se lanza al vacío no es excesivamente elevada. Para conseguir velocidades superiores es necesario saltar desde una altura en la que la densidad del aire sea menor.

El 14 de octubre de 2012, el deportista austríaco de alto riesgo, Felix Baumgartner, consiguió descender a una velocidad de más de mil kilómetros por hora en una caída libre. Para ello, el deportista ascendió con un globo estratosférico a 39068 metros y desde allí se lanzó al vacío con su traje presurizado que le permitiría soportar el frío y la baja presión. La ascensión en el globo duró unas dos horas y media, aproximadamente. En el momento de saltar al vacío, Felix batió el récord que ostentaba el capitán estadounidense Joe Kittinger que en 1960 se lanzó desde 31300 metros, cuando ya había cumplido los 83 años; el austríaco tenía 43 años. A los 40 segundos de su lanzamiento, Felix superó otro record al romper la barrera del sonido, que a esa altura era de 1110 kilómetros por hora. A los 4 minutos y 17 segundos, Baumgartner abrió un paracaídas dando por concluida su caída libre. En total, el descenso duró unos 15 minutos.

Felix Baumgartner no eligió la fecha de su vuelo de forma aleatoria. Cuando se lanzó de su globo habían transcurrido exactamente 65 años desde que, el 14 de octubre de 1947, el estadounidense Chuck Yeager superara por primera vez la barrera del sonido con el avión experimental X-1. Yeager y Baumgartner fueron los primeros en volar más rápidos que el sonido siguiendo dos trayectorias muy distintas, el primero a bordo de una aeronave de la NACA propulsada por cohetes y el segundo impulsado por la fuerza de la gravedad.

Demostración aérea, sin pagar la entrada

El 27 de agosto de 1913 Peter Nesterov fue arrestado y pasó diez días en el calabozo por poner en riesgo material que pertenecía al Gobierno de su país. El capitán Nesterov acababa de efectuar el primer rizo de la historia de la aviación con su Nieuport IV, equipado con un motor Gnome de 70 HP, en el aeródromo de Syretzk, cerca de Kiev. El 27 de agosto, según el calendario que entonces estaba en vigor en Rusia, se correspondía con el 9 de septiembre según el europeo, y la hazaña del piloto del zar pasó desapercibida para la comunidad aeronáutica internacional. Pocos días después, el 21 de septiembre, Adolphe Pegoud, un piloto de pruebas del fabricante francés Louis Blériot también efectuó un rizo con un Blériot XI mientras realizaba ensayos para constatar los límites de maniobrabilidad de la aeronave. El logro del francés sí tuvo una amplísima difusión y en un principio todo el mundo creyó que Adolphe Pegoud había sido el primer piloto en “rizar el rizo”.

En Estados Unidos, cuando Lincoln Beachey se enteró de la acrobacia del francés inmediatamente le pidió a Glenn Curtiss que le construyera un avión capaz de hacer lo mismo. Beachey había trabajado en el equipo de exhibición de la empresa Curtiss y poseía una merecida fama como piloto acrobático. Había efectuado vuelos sobre las cataratas del Niágara, era famoso por sus picados hasta alcanzar la velocidad límite, dibujaba ochos en el cielo y era capaz de posarse con su aparato momentáneamente sobre el techo del vagón de un tren en marcha. Según contabilizó el propio Beachey, hasta 24 pilotos habían tratado de imitarlo y perdieron la vida en sus intentos. En marzo de 1913 Beachey anunció que abandonaba para siempre el vuelo acrobático, abatido por la muerte de aquellos jóvenes. Pero, en cuanto tuvo noticia de la hazaña de Adolphe Pegaud sintió la necesidad de emularlo y le pidió a Glenn Curtiss un avión capaz de “rizar el rizo”.
El 7 de octubre de 1913 Beachey intentó efectuar un rizo en Hammondsport, Nueva York, pero sufrió un accidente que le costó la vida a una espectadora y otras personas resultaron heridas. Consternado, Beachey dejó de volar por segunda vez.

Lilcoln Beachey quería ser el primero en volar en invertido y efectuar rizos en Estados Unidos, así que no pasó mucho tiempo fuera del negocio de las exhibiciones aéreas. Esta vez montó su propia empresa y organizó las demostraciones por su cuenta. La gente, en vez de entrar en los circuitos se quedaba fuera y no pagaba las entradas. Beachey tuvo que dejar de volar por tercera vez hasta que se le ocurrió la idea de hacer carreras con su aeroplano con Barney Oldfield, un famoso piloto de automóviles. Inició una gira por el país, de demostración en demostración, y muy pronto consiguió efectuar rizos, vuelos en invertido y maniobras que atraían decenas de miles de personas, además de competir con Barney, un espectáculo que sólo podía verse en el interior del recinto de las demostraciones. Como la mayor parte de los pilotos de acrobacias de aquella época, Lilcoln Beachey, murió en un accidente, en mayo de 1915 durante un vuelo de exhibición en la Exposición Internacional de Panamá-Pacífico.

Durante la primera guerra mundial, la acrobacia encontraría una utilidad práctica distinta a la de satisfacer el morbo de las masas. Los pilotos utilizarían estas técnicas para evadir a las aeronaves enemigas o para situarse en una posición de ventaja y derribarlas. Peter Nesterov y Adolphe Pegaud murieron al caer los aviones que pilotaban, durante el conflicto bélico en Europa.

Cigueña en vuelo

El libro del vuelo de las aves se encuentra disponible impreso y en edición electrónica, para localizarlo haga click en el siguiente enlace: libros de Francisco Escartí

Un mirlo del mismo peso que una ardilla puede volar 2000 metros consumiendo 120 calorías, mientras que- con esa energía- la ardilla únicamente correrá 500 metros. Quizá por eso, más de la mitad de las especies que habitan nuestro planeta vuelan. Sin embargo, los animales tuvieron que adaptar sus organismos para desarrollar esta capacidad.

Existen dos teorías que tratan de explicar la evolución que siguieron los vertebrados- murciélagos, pájaros y los desaparecidos pterosaurios- para volar. La teoría arbórea, postula que el vuelo lo desarrollarían especies que acostumbraban a subir a los árboles y escalaban paredes rocosas. Esos animales aprenderían a lanzarse desde las alturas y planear hasta el suelo, en un principio, para luego desarrollar la capacidad de propulsión batiendo las alas. La segunda teoría, parte del supuesto de que el vuelo lo aprendieron animales que corrían tras insectos voladores y daban saltos para apresarlos. Estas criaturas desarrollarían las alas para auxiliarse en sus pequeñas excursiones aéreas hasta que aprendieron a volar. Los estudios aerodinámicos y de simulación, que se han hecho al respecto, apuntan a que la primera de estas dos teorías es más verosímil que la segunda.

Los estudios demuestran que la capacidad para volar de los animales está íntimamente ligada a dos factores: su masa corporal y la distancia entre la punta de las dos alas cuando se extienden por completo (envergadura). Está comprobado que en la medida en que aumenta la masa del volador, se incrementa también la envergadura de las superficies sustentadoras. Algunos pterosaurios podían alcanzar los 65 kilogramos de peso, con alas de hasta 6 metros de envergadura, o más, como el Quetzalcoatlus cuyas alas desplegadas eran de unos 13 metros. Su configuración se parecía a la de los pájaros oceánicos, con las alas estrechas y alargadas y probablemente se alimentaban de peces. Sin embargo, la mayoría de los pterosaurios eran mucho más pequeños que estos últimos gigantes, de un tamaño similar al de las gaviotas actuales. Los pterosaurios desaparecieron hace unos sesenta y cinco millones de años, después de haber subsistido durante un larguísimo periodo de más de ciento cincuenta millones de años. Estos animales nada tienen que ver con los dinosaurios. Sin embargo, en la actualidad no hay prácticamente pájaros ni murciélagos cuya masa exceda los 10 kilogramos y la mayoría de las aves pesan menos de 1 kilogramo.

Para efectuar el vuelo los pájaros necesitan consumir energía, pero este consumo depende mucho del modo en que se desplacen por el aire. Hay tres tipos de vuelo: planeo, en suspensión y vuelo con velocidad batiendo las alas.

El vuelo de planeo, sin mover las alas, es energéticamente muy poco costoso. Cabe distinguir dos formas de planear: con pérdida de altura o cuando el pájaro remonta y gana altura utilizando una térmica o una corriente ascendente originada por el oleaje o la orografía. Los grandes planeadores, buitres, águilas, milanos, cigüeñas y halcones, aprovechan las térmicas para ganar altura y descienden siguiendo trayectorias con poca inclinación para interceptar otra térmica que les permita reponer su nivel de vuelo, mientras buscan alimento en tierra. Un buitre puede pasar el día entero sin apenas mover las alas, al igual que un águila. Cuando el extraordinario sistema de visión del buitre detecta un animal que yace en el suelo, muerto a kilómetros de distancia, la maniobra de aproximación del carroñero requiere más habilidad que fuerza. Con gran precisión diseña un largo planeo hasta posarse sobre su objetivo, sin necesidad de batir las alas, en ningún momento. En el caso del águila, un depredador, su posible víctima se está moviendo en tierra, o puede iniciar la huida en cualquier instante. El pájaro tiene que descender a gran velocidad, con energía, y abalanzarse sobre su presa para cogerla con las garras. Por tanto, el águila tiene que combinar su capacidad para efectuar misiones de reconocimiento con las de ataque al suelo que requieren músculos y fuerza, además de habilidad. Muchos pájaros aprovechan las térmicas o en el caso de los pájaros oceánicos, como el albatros, las corrientes de aire ascendentes inducidas por el oleaje, durante sus largos vuelos migratorios para economizar energía.

El segundo tipo de vuelo es el vuelo en suspensión, sin velocidad, manteniendo la posición fija en el aire. Esta forma de volar es agotadora para cualquier ave porque consume una cantidad ingente de energía; muy pocos voladores son capaces de soportarlo de forma continuada si su peso excede de unos 100 gramos.

El vuelo con velocidad, batiendo las alas, exige una cantidad de energía menor que el vuelo en suspensión y muchos pájaros son capaces de mantenerlo para efectuar largos recorridos. Un sistema que los pájaros utilizan para disminuir el gasto energético durante sus migraciones es el vuelo en formación. Algunos pájaros, como los gansos, patos y pelícanos, han aprendido a aprovecharse de los torbellinos que se desprenden de las puntas de las alas en vuelo. Este es un fenómeno aerodinámico que afecta a los pájaros y a los aeroplanos. La sobrepresión debajo del ala y la depresión arriba, dan origen a un flujo de aire en los extremos de las alas- de abajo hacia arriba- que origina dos torbellinos (o vórtices), uno en cada punta del ala. Hay voladores que sacan partido de este fenómeno. Para ello utilizan formaciones en “uve”; cada pájaro, excepto el guía, vuela batiendo un ala en la zona del torbellino generado en la punta del ala opuesta del pájaro que lleva delante. Esta disposición les permite aprovechar el movimiento ascendente del aire generado por el vórtice que se desprende del ala del pájaro que siguen. Cuando vuelan en formación, la potencia necesaria para el vuelo puede reducirse hasta un 35%.

La potencia requerida para mantener el vuelo nivelado con movimiento, tanto en los pájaros como en los aeroplanos, depende de la velocidad. Cuando la velocidad es pequeña la potencia necesaria es grande, luego disminuye- conforme se incrementa la velocidad- hasta un mínimo, y después vuelve a aumentar. Esta ley que expresa la potencia necesaria para el vuelo, en función de la velocidad, en forma de “u” tiene carácter universal. Existe una velocidad para la que la potencia necesaria para el vuelo es mínima; sin embargo esta no es la velocidad más eficiente desde el punto de vista de la economía del transporte. La velocidad más eficiente para un volador- desde el punto de vista de la economía del transporte- es la que les permite volar la mayor distancia posible con una energía determinada; es la velocidad a la que, con unas reservas energéticas, el pájaro va a poder llegar más lejos. Esta velocidad es ligeramente superior a la que se corresponde con la potencia mínima.

El vuelo es muy eficiente en términos de transporte, pero al mismo tiempo requiere un consumo energético elevado. Alta eficiencia y alto consumo energético son las dos características fundamentales del vuelo. El coste del transporte se suele expresar en términos de energía necesaria para transportar un kilogramo de peso un kilómetro de distancia. Para los pájaros en general, este parámetro disminuye conforme el pájaro aumenta de peso. Los pájaros grandes son más eficientes transportando peso que los pequeños. De otra parte, los insectos muy ligeros no disponen de suficiente masa para desarrollar una tasa metabólica que les permita recorrer largos trayectos y son muy vulnerables a las corrientes de aire, por lo que los voladores con mejores prestaciones, desde el punto de vista de la economía del transporte, tienen un peso superior al kilogramo.

Los pájaros, como cualquier animal, obtienen la energía mecánica necesaria para el vuelo de sus músculos. El combustible que necesitan los músculos está formado por hidratos de carbono, lípidos o proteínas, procedentes de la alimentación, que se combinan con oxígeno para producir agua, dióxido de carbono y calor. La tasa metabólica indica la energía interna que genera un ser vivo. Todos los seres animados necesitan producir una cantidad de energía mínima para mantener sus constantes vitales, que se corresponde con el metabolismo basal. Cuando un animal hace ejercicio, los músculos consumen los hidratos de carbono de sus propias células hasta que se agotan y el organismo moviliza las reservas energéticas, proteínas y grasas, almacenadas en otras partes del cuerpo. De la energía liberada por el metabolismo, la mayor parte se disipa en forma de calor y únicamente un 20% puede transformarse en energía mecánica. La tasa metabólica puede medirse como un porcentaje del metabolismo basal. El vuelo exige un consumo de energía relativamente alto, por lo que los voladores en acción tienen una tasa metabólica elevada. Es posible calcular la tasa metabólica, o energía consumida durante el vuelo de un determinado animal midiendo el consumo de combustible o el calor que genera; indirectamente también se puede hacer si se conoce la cantidad de oxígeno y dióxido de carbono que intercambia, o el agua que produce.

Algunos pájaros son capaces de efectuar vuelos muy prolongados, durante días enteros, sobre todo las aves migratorias. La energía que necesitan para efectuarlos procede de las reservas que acumulan, en forma de grasa; antes de iniciar la migración muchos pájaros son capaces de ganar un 50% de su peso, o más, que luego pierden durante el viaje. Hay gansos canadienses que vuelan en otoño desde la bahía del Hudson hasta el golfo de México, alrededor de 2700 kilómetros sin parar en unas 60 horas, y luego regresan en primavera a Canadá para pasar el verano. El trayecto lo efectúan a una velocidad de unos 14-16 metros por segundo, volando en formación, batiendo las alas. También hay unas especies de andarríos en Islandia, que vuelan unos 2000 kilómetros hasta una isla del Ártico de Canadá, sin parar. Desde la bahía de Hudson hasta las islas del Caribe y el norte de Suramérica hay de 3000 a 4000 kilómetros que muchas especies de pájaros costeros recorren en primavera y otoño, sin detenerse, volando sobre el mar. En Europa, muchos pájaros emigran desde el norte del continente a las regiones subsaharianas de África para pasar el invierno y regresar en primavera; algunos como los petirrojos y las águilas pescadoras sobrevuelan el mar y el desierto, pero hay otros como las cigüeñas blancas y las águilas comunes que emplean las térmicas para reducir el consumo energético y llegan a recorrer hasta 10 000 kilómetros, en cada trayecto; no sobrevuelan el mar y pasan al continente africano por Turquía o España. Los albatros también recorren distancias muy largas, para cruzar los océanos y pueden permanecer en el aire de 3 a 9 días, en sus viajes. Son pájaros que pesan de 7 a 10 kilogramos y en sus desplazamientos de larga duración planean casi todo el tiempo para lo que hacen uso de las corrientes de aire ascendentes que inducen las olas; la velocidad media durante estos vuelos es de 5-8 metros por segundo, con lo que en un día pueden recorrer hasta 700 kilómetros.

Así pues podemos concluir que los animales grandes que vuelan, utilizan un sistema de transporte muy eficiente, pero que demanda mucha energía. Es muy difícil, en la actualidad, encontrar animales de más de 10 kilogramos de peso capaces de generar la tasa metabólica necesaria para volar con velocidad, de forma sostenida.

La economía de transporte del vuelo de algunas aves les permite efectuar recorridos migratorios de miles de kilómetros, aunque sus organismos llegan a perder en el trayecto más del 50% de su peso al consumir las reservas de grasa. Las aves de gran tamaño suelen volar en formación o utilizan las térmicas y otras corrientes ascendentes para reducir las necesidades energéticas durante el tiempo que permanecen en el aire; estos pájaros de mayor peso tienen dificultadas para mantener el vuelo sostenido con velocidad, en solitario.