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.

El vuelo del águila blanca

Foto: Bernd Hildebrandt Pixabay

No está calva, tiene el plumaje de la cabeza y la cola blanco. Es el símbolo nacional de Estados Unidos porque representa el poder, la audacia, la libertad y la independencia.

Este volador suele pasar muchas horas escrutando hasta el más pequeño detalle del inmenso paisaje que su extraordinaria visión abarca, desde el aire mientras planea, sujeto con sus poderosas garras a una percha o inmóvil sobre una roca. Siempre que puede elige peces para alimentarse por lo que desde su observatorio suele contemplar grandes extensiones de agua, aunque su dieta también incluye a pequeños roedores, ratones, conejos y otros animales terrestres. En ocasiones, en vez de atrapar animales en libertad se abalanza sobre otras aves, como las águilas pescadoras, para robarles sus presas. En estas ocasiones, el águila calva monta la guardia en algún lugar que sea de paso obligatorio para las pescadoras cuando llevan sujetas en las garras las capturas a sus nidos. Cuando el águila calva descubre desde su observatorio un pez volador sobre el agua, un conejo o una rapaz con una presa, iniciará un rápido vuelo, con fuertes aleteos y cuando se aproxime al objetivo se verá obligada a maniobrar con destreza para seguir los movimientos evasivos de la víctima. Al final tendrá que hacer uso de sus poderosas garras capaces de sujetar pesos de 2 a 3 kilogramos y ejercer una presión de unos 30 kilogramos por centímetro cuadrado, unas diez veces mayor que la de la mano humana. La maniobrabilidad que exigen estos vuelos es similar a la que poseen los gavilanes, aunque las águilas calvas no se adentran a gran velocidad en zonas muy boscosas.

La capacidad de visión de las águilas calvas es extraordinaria. Sus ojos son muy grandes, en comparación con el tamaño de su cabeza y la densidad de células de sus retinas es cinco veces la de los humanos. Poseen receptores sensibles a la radiación ultravioleta para descubrir rastros de urea, dos fóveas en cada retina y cuentan también con un mecanismo capaz de corregir el efecto de la refracción de la luz cuando pasa del agua al aire.

Lo más sorprendente es que estas águilas, expertas cazadoras, también son capaces de planear como los buitres carroñeros o los cóndores y saben remontar térmicas para alcanzar grandes alturas sin consumir apenas energía. Incluso, al igual que muchas aves marinas, han aprendido a usar gradientes de velocidad del viento en altura y cizalladuras para alargar casi indefinidamente los planeos. Así son capaces de establecer su atalaya de observación en el aire y vigilar, con muy poco esfuerzo, una amplia zona, en busca de alimento. Son habilidades difíciles de compatibilizar con la maniobrabilidad que les exige el vuelo de caza y muy útiles también durante las migraciones al permitirles efectuar grandes desplazamientos sin consumir sus reservas de grasa.

La velocidad de vuelo de aleteo de las águilas calvas es de unos 50 kilómetros por hora, aunque pueden llegar a alcanzar los 70 y en picado son capaces de descender a unos 200 kilómetros por hora. Para vigilar el territorio que consideran de su propiedad vuelan describiendo circunferencias sucesivas, cada vez de menor radio. Esta zona, en la que las parejas cazan y han construido su nido, la vigilan turnándose el macho y la hembra, y se abalanzan sobre cualquier intruso. Las hembras son de mayor tamaño, más agresivas que sus compañeros durante la crianza, con los que suelen formar parejas monógamas que perduran a lo largo de sus vidas.

Son aves grandes, cuyo peso oscila entre los 3 y 6 kilogramos. Las alas de las águilas calvas tienen una envergadura que oscila entre 1,5 y 2,4 metros; son relativamente anchas, con plumas que se abren en los extremos y dejan pasar el aire para reducir la resistencia al avance. Las articulaciones óseas de sus brazos y los dedos facilitan que las alas adopten formas variables para acomodarse mejor al tipo de vuelo que practican en cada momento. La estructura ósea de las águilas es extraordinariamente ligera y robusta, hueca y con refuerzos en el interior, está diseñada para soportar las cargas dinámicas que inducen el transporte de sus presas y los fuertes aletazos durante el ascenso y las maniobras de la caza. Las alas están recubiertas de unas 7000 plumas cuyo peso total apenas alcanza medio kilogramo. Estos animales poseen un cuerpo ligero y muy robusto, en el que más del 50% de su peso se debe a la poderosa musculatura que mueve las alas.

Pero quizá, el aspecto más sorprendente de las águilas calvas es la capacidad que poseen para adaptar su forma de volar a sus múltiples necesidades de ave planeadora como los halcones y cigüeñas, marinera como las gaviotas, cazadora como los gavilanes y carroñera como los buitres.

Ciclocóptero ¿una nueva forma de volar?

En un tiempo récord de once meses, la empresa CycloTech ha diseñado, construido y realizado un simple vuelo de pruebas del BlackBird, una aeronave de despegue vertical del tipo ciclocóptero o ciclogiro. Los ciclocópteros utilizan rotores de eje horizontal cuyas palas varían el ángulo de ataque y son capaces de generar empuje en cualquier dirección perpendicular al eje de giro. Con seis rotores, el BlackBird puede despegar y aterrizar verticalmente o desplazarse en sentido horizontal, hacia adelante y atrás o lateralmente. El vuelo del BlackBird, del pasado mes de marzo, se limitó a un ascenso vertical pilotado, seguido de un aterrizaje en el mismo lugar donde realizó el despegue. La empresa austríaca considera que es el primer paso para la fabricación en serie de un nuevo y revolucionario aerotaxi eVTOL. Este tipo de aeronaves no se han utilizado nunca para el transporte aéreo de personas o mercancías, aunque el principio básico de su funcionamiento se conoce desde hace más de cien años.

La idea del ciclocóptero es muy antigua. Gabriel Babillot, registró una patente en el Reino Unido de un dispositivo ciclogiro o ciclocóptero, como propulsor, para aplicaciones marinas o aeronáuticas, con varias alas o palas giratorias cuyo ángulo de ataque se corregía mediante una excéntrica. De este modo se podía conseguir que las palas suministraran una fuerza cuya dirección, en el plano perpendicular al eje de giro del rotor, era ajustable 360 grados.

El concepto de Babillot trataron de llevarlo a la práctica un ruso, E.P. Sverchkov en 1909, con un rotor que hacía girar el piloto en una especie de bicicleta y en el Reino Unido, un profesor de la Escuela de Tecnología Municipal de Manchester, Joseph Clarkson en 1910, con un artefacto que bautizó con el nombre de Clarkson Aerocar. Ninguno de estos aparatos funcionó.

Jonathan Edward Cladwell, nacido en Canadá pero residente en Estados Unidos, patentó un ciclocóptero en 1927 y poco después diseñó un ornitóptero muy curioso que agitaba las alas con válvulas que se abrían cuando ascendían para cerrarse durante el descenso. Cladwell desconocía por completo cómo funcionan las alas de las aves. Patentó otros inventos, creó compañías de las que vendió acciones, tuvo problemas con la justicia y sus diseños nunca llegaron a buen término.

En San Francisco, en 1930, otro inventor, E.A. Schroeder construyó un prototipo de ciclocóptero con un rotor en el morro con el que pretendía sustituir las hélices tradicionales. El aparato tampoco tuvo éxito. Pocos años después, en Alemania, Adolf Rohrbach diseñó un ciclogiro, pero no hay ninguna evidencia de que llegara a construirlo.

En Estados Unidos, el profesor Frederick K. Kirsten de la Universidad de Washington, en 1934, diseñó una aeronave en la que los ciclogiros sustituían las alas y los planos de cola. Este aparato, del que se construyó un modelo a escala, estaba concebido para despegar verticalmente y luego iniciar el vuelo horizontal. El ilustre profesor se asoció con Boeing para crear una compañía en la que invirtieron 175000 dólares. El proyectó fracasó.

A lo largo del siglo XX los ciclocópteros para aplicaciones aeronáuticas no tuvieron éxito: los rotores eran muy pesados e inestables, difíciles de manejar sin un sistema de control automático y las prestaciones de estos aparatos parecían muy poco alentadoras. Sin embargo, sí se utilizaron como propulsores marinos, sobre todo en remolcadores.

A partir del año 2000, se empezaron a construir ciclocópteros de muy pequeño tamaño y peso reducido. La universidad de Maryland ha colaborado en varios programas del Army Research Laboratory (ARL), de Estados Unidos, para desarrollar pequeños ciclocópteros. En 2011 consiguieron el primer vuelo estable de un ciclocóptero y en 2015 montaron el más diminuto, hasta esa fecha, cuyo tamaño cabía en la palma de la mano. Estos modelos, cuyos rotores pueden alcanzar un peso de 2,5 gramos, funcionan en un régimen aerodinámico de flujo no estacionario muy peculiar. En estas condiciones resultan más silenciosos y manejables que UAV con hélices y alas convencionales, sobre todo con fuerte viento o ráfagas. De este renovado interés por los ciclocópteros pequeños, han surgido aplicaciones militares que actualmente emplea el Ejército estadounidense.

También con el siglo XXI renacieron ciclocópteros de mayor tamaño. Si estos aparatos superan a los UAV con hélices en cuanto a estabilidad y capacidad de maniobra cuando su peso de despegue es muy pequeño, conforme aumenta, su configuración plantea otros problemas. La empresa austriaca IA21 trabajó en el desarrollo del ciclocóptero D-Dalus, diseñado para transportar tres pasajeros con un piloto. IA21 dejó de operar y ahora es la compañía CycloTech la que ha tomado el relevo con su BlackBird.

Lo verdaderamente sorprendente de CycloTech ha sido la velocidad con que ha conseguido desarrollar y probar el prototipo. En seis meses disponía de la estructura, el sistema eléctrico lo diseñó y construyó en cuatro meses y medio, los rotores, el sistema de control de vuelo y la aviónica en seis y en diez integró todos los sistemas y componentes del BlackBird. El prototipo, de 340 kilogramos de peso de despegue se levantó del suelo, con un piloto, para efectuar una prueba cumpliendo con los requisitos de EASA.
El BlackBird, con seis ciclorotores puede desplazarse en cualquier dirección, lo que le confiere una movilidad única, superior a la de cualquier otro tipo de aeronave. CycloTech tiene previsto llevar a cabo, después del primer ensayo, una serie de pruebas para definir la envolvente real de vuelo de este novedoso aparato. Son muchas las dificultades a las que se enfrenta con este proyecto, pero si logra mantener la velocidad con que ha ejecutado la primera fase, el futuro de los ciclocópteros podría deparar una gran sorpresa a la industria de aeronaves eVTOL.

Aviones con piel de tiburón

By NOAA

En la década de los años 1930 un zoólogo británico estudioso del movimiento de los animales, James Gray, llegó a la conclusión de que los delfines alcanzaban velocidades superiores a las que podía esperarse de la geometría de sus aletas y capacidad muscular. Dedujo que la única explicación razonable era que su piel ofrecía una resistencia al avance muy reducida. Muy pronto se comprobó que no eran únicamente los delfines los que nadaban a una velocidad difícil de entender, ocurría exactamente lo mismo con los tiburones, como el mako o marrajo que alcanza los 68 kilómetros por hora.

Tuvieron que transcurrir unos treinta años hasta que, en Alemania, el ingeniero aeronáutico Max Kramer explicara que la piel de estos animales dotada de surcos microscópicos, o pequeñas costillas, alineadas en la dirección de la corriente, inducía la formación de vórtices capaces de estabilizar el flujo. En estas condiciones se reducía la formación de turbulencias y disminuía significativamente la resistencia que ofrecía la superficie del animal en contacto con el fluido. Un descubrimiento que contradecía la aparente evidencia de que mantener perfectamente pulidos el fuselaje y los planos de las aeronaves era lo mejor que podía hacerse para minorar la resistencia.

Durante las décadas de 1970 y 1980, el Centro de Investigación Langley de la NASA, efectuó varios estudios del comportamiento del flujo en distintas condiciones de velocidad y temperatura y la disminución de resistencia que se producía al introducir canales, surcos, dentículos o costillas, similares a los de la piel de los tiburones en la superficie en contacto con la corriente de un fluido. Se midieron reducciones del orden del 10%. En 1986 la NASA hizo públicos varios documentos en los que se exponía el extraordinario potencial del uso de esta tecnología para reducir el consumo de combustible de los aviones- El shark skin technology (tecnología de piel de tiburón) también era aplicable al resto de las modalidades de transporte.

A finales de la década de 1980 la empresa 3M, una de las pioneras en desarrollar películas, con las costillas incrustadas, que luego se adherían a la superficie del objeto móvil, avión o barco, empezó a realizar pruebas en aviones de Boeing y Airbus. En 1987, el yate Star and Strips 87 ganó la Copa de América con el casco revestido con este tipo de películas. Fue la primera vez que se hizo una utilización práctica de la tecnología de piel de tiburón. Desde entonces se ha vuelto a emplear con éxito en competiciones náuticas y aéreas.

A pesar de lo prometedor que parecía el uso de estas tecnologías para la industria aeronáutica, su introducción ha sido muy lenta. NASA y el Instituto Fraunhofer de Tecnología de Fabricación y Materiales Avanzados, junto con Lufthansa Technik, las compañías 3M, BASF, Bionic Surface Technologies, Nikon Corporation, MicroTau y las líneas aéreas Lufthansa y SWISS, han desempeñado un papel importante en la implantación real de la piel de tiburón en la aviación comercial. La flota de Boeing 777 300 ER de SWISS fue la primera en incorporarla, en el año 2022; en 2023 Lufthansa Cargo empezó a aplicarla también a sus Boeing 777; Austrian Airlines y Delta han iniciado un proceso similar con alguno de sus Boeing 767 este año (2025).

Se han desarrollado tres métodos para aplicar la piel de tiburón: recubrimiento con películas, barnizado y formación de las costillas sobre esta capa y mecanizado de la superficie con láser. Cada una de ellas tiene sus ventajas e inconvenientes, pero el asunto más complicado es diseñar la topografía de las costillas o surcos, elementos muy pequeños cuya dimensión es del orden de 50 a 100 micras. Deben posicionarse orientados al flujo, que varía en cada parte del avión.

Lufthansa Technik y BASF han desarrollado la tecnología de película que se adhiere al fuselaje o las alas; el producto se conoce con el nombre de AeroSHARK. Lufthansa, SWISS y Austrian Airlines han adoptado esta solución. La aerolínea Delta ensayará el método fotolitográfico de la empresa australiana MicroTau para producir superficies biomiméticas. En vez de adherir una película, genera la reproducción 3D de la superficie que imita sobre un barniz curado con radiación ultra-violeta a través del correspondiente negativo.

El mecanizado con láser de la superficie para generar el acabado de piel de tiburón, en la industria aeronáutica se utiliza exclusivamente en la fabricación de componentes, como álabes o rotores. Los grandes fabricantes aún no han decidido mecanizar las superficies de alas y fuselajes imitando a los escuálidos.

El empleo de aviones cuyas alas y fuselajes presenten superficies con un aspecto similar al de la piel de los tiburones podría reducir el consumo de combustible de las aerolíneas en un 4%. Una cifra nada despreciable.

Cher Ami, el ave más famosa del mundo

El 2 de octubre de 1918 en la ofensiva de Meuse-Argonne varios regimientos estadounidenses de la División 77 quedaron atrapados. Los 550 hombres que los formaban pasarían a la historia con el nombre de Batallón Perdido, a cuyo recuerdo se unió para siempre Cher Ami. El oficial al frente de aquella unidad, el mayor Charles Whittlesey, trató de establecer contacto con sus jefes con todos los medios que estaban a su alcance, sin éxito. Resistieron durante dos días un duro asedio alemán y el 4 de octubre fue su propia artillería la que, por error, comenzó a bombardear las posiciones que ocupaban. Whittlesey empezó a despachar las últimas palomas mensajeras que le quedaban con desesperados mensajes en los que informaba a sus jefes del lugar donde se encontraba con el ruego de que cesaran de inmediato los disparos. La última paloma arrancó el vuelo con fuertes aletazos, mientras los soldados la seguían con la vista, esperanzados. Las ametralladoras alemanas la derribaron ante los horrorizados ojos de los americanos, pero logró alzarse otra vez y la perdieron de vista. Cher Ami voló durante media hora hasta alcanzar su destino a unos veinticinco kilómetros del lugar donde se encontraba Whittlesey. Los cañones dejaron de barrer la zona que ocupaba el Batallón Perdido y el 8 de octubre los sitiados fueron liberados.

La paloma, Cher Ami, formaba parte del grupo de seiscientas mensajeras que el Ejército estadounidense envió a Francia. Entregó el mensaje de Whittlesy colgando de un tendón porque el balazo que le hirió el pecho también le arrancó una pata y le vació un ojo. Los veterinarios la atendieron y Cher Ami salvó la vida. Regresó a Estados Unidos en abril de 1919, donde un capitán del del Servicio de Palomas Mensajeras estadounidense, John L. Carney, la identificó como la heroína de haber salvado de una muerte segura a los supervivientes del Batallón Perdido. La hazaña la hizo merecedora de la Croix de Guerre francesa.

La ilustre voladora falleció el 13 de junio de 1919 en Fort Montmouth, New Jersey, fue embalsamada y el Ejército la entregó al Museo Nacional de Historia Americana.

Apareció en el Smithsonian expuesto como un palomo y no como paloma, cuando ya había entrado en el vestíbulo de la fama como una ilustre hembra. Aún más, la carta que recibió del Ejército el capitán Joseph J. Hittinger del Museo Nacional junto con el ave, especificaba que no existía ningún informe oficial que la relacionase con el Batallón Perdido, tan solo podía asegurarse que Cher Ami participó en unas doce misiones en el frente de Verdún.

A lo largo de un centenar de años continuó el debate acerca del sexo de Cher Ami y de su involucración real en la liberación del Batallón Perdido. El volador dio origen a dos películas, millares de artículos, varias novelas y algún poema. Cuando se organizaron los eventos que celebraban el centenario del fin de la Gran Guerra, el Smithsonian decidió resolver la cuestión del sexo de Cher Ami, sometiendo algunas de sus células a un análisis de ADN. Resulta que estas aves cuentan con dos tipos de cromosomas asociados al sexo, Z y W. Mientras que las hembras llevan los dos (Z,W), los machos tan solo cuentan con uno (Z). A Cher Ami no pudieron encontrarle ningún rastro del cromosoma W, por lo que, sin duda, fue un palomo.

Tuvo que transcurrir un siglo para aclarar el sexo del héroe, pero lo que difícilmente llegaremos a descifrar es el enigma de si fue este palomo o una valiente paloma la que hizo posible el rescate del Batallón Perdido.

Cohetes alemanes y el despertar europeo

Isar Aerospace

El primer cohete fabricado por el hombre que visitó los aledaños del espacio exterior lo hizo el 3 de octubre de 1942. Según el coronel Walter Dornberger, jefe de desarrollo de cohetes balísticos del Ejército alemán «la llama que salía de su cola era tan larga como el mismo cohete». A los cuatro segundos de vuelo vertical, el A-4 se inclinó ligeramente y cuando habían transcurrido veinticinco segundos sobrepasó la velocidad del sonido. Antes de un minuto el motor cohete se apagó. Desde Peenemünde lo perdieron de vista. Ascendió unos 90 kilómetros y cayó al mar Báltico a 190 kilómetros del lugar del lanzamiento a una velocidad de más de cinco mil kilómetros por hora. Para Wernher von Braun, el director técnico del programa de desarrollo de misiles del Ejército alemán y su equipo, aquel sería un gran éxito, aunque a este vuelo aún le seguirían bastantes fracasos antes de que los misiles A-4 funcionaran con regularidad.

La vida de von Braun en la base de Peenemünde, situada en la isla de Usedom al noreste de Alemania, no le deparó siempre la misma fortuna. Dos años después, poco antes de su cumpleaños, en 1944, lo detuvo la Gestapo. Acusado de dudar de la eficacia de las A-4 para cambiar la suerte de la guerra, de tener intención de huir a Inglaterra con los planes del misil y ser un saboteador por haber supeditado el desarrollo de los cohetes a sus intereses relacionados con la exploración espacial, von Braun estuvo a punto de ser fusilado. La intervención del ministro Albert Speer ante Hitler lo libró del paredón.

A final de la década de los años 1950 Wernher von Braun, instalado en Estados Unidos, se convirtió en la figura emblemática de la actividad espacial estadounidense. En la Unión Soviética, otro ingeniero, Serguéi Koriolov, ejercía sin tanto glamur ni repercusión mediática, el mismo rol que el alemán, como líder tecnológico de la carrera espacial en su país. El ruso, al igual que von Braun, también había sido víctima de su pasión por los viajes interplanetarios.

En 1936, Serguéi Koroliov trabajaba en el Instituto de Investigación Científica de Reacción (RNII) que dirigía Iván Kleimenov cuando su jefe decidió zanjar la violenta disputa sobre el uso de propergoles líquidos para impulsar los cohetes. El oxígeno líquido, el hidrógeno líquido y el keroseno o el propano, aportan mayor energía que los propergoles sólidos durante la combustión, pero son más difíciles de manejar y plantean problemas logísticos y de disponibilidad para su uso en aplicaciones militares. En aquella época, muchos jóvenes entusiastas de los viajes espaciales eran partidarios del desarrollo de motores cohete que hicieran uso de propergoles líquidos. Hitler y Stalin los odiaban. Kleimenov se vio obligado a prohibir prácticamente todos los trabajos relacionados con los propergoles líquidos, con la excepción del proyecto que dirigía Koroliov, que empleaba oxígeno líquido, porque su motor se instalaría en un avión a reacción. A Kleimenov aquella decisión no le liberó de las insidias de sus detractores, fue detenido, torturado, juzgado y fusilado el 10 de enero de 1938. Las confesiones de Kleimenov implicaron a otros colaboradores suyos que corrieron la misma suerte. La insidia alcanzó a Koroliov que en junio de 1938 fue encarcelado por la policía política de Stalin (NKVD), torturado hasta partirle la mandíbula y hacer que confesara falsedades que jamás había cometido. Serguéi fue juzgado y enviado a un campo de concentración en Siberia. Aunque logró que revisaran su caso al cabo de un año y salió de aquel espantoso encierro; aún tuvo que pasar una larga temporada trabajando bajo estrecha vigilancia, antes de que el sistema soviético lo redimiera para convertirlo en el héroe que llevó a la Unión Soviética a liderar, durante algunos años, la carrera espacial.

Aquel duelo por la conquista del espacio entre Wernher von Braun y Serguéi Koriolov lo liquidó Kennedy, con su decisión de enviar un hombre a la Luna, y lo ganó un monstruoso cohete cuyo diseño y construcción lideró el alemán: el Saturn V, propulsado con oxígeno e hidrógeno, propergoles líquidos. Después de una pugna entre rusos y americanos, que los políticos pretendieron hacer creer al mundo que confrontaba a dos modelos de sociedad diametralmente opuestos, la gente perdió el interés por el espacio. Casi nadie se acuerda de que a Neil Armstrong y Buzz Aldrin, los primeros en andar por la Luna en 1968, le seguirían expediciones que llevaron a otros diez astronautas a darse unos cuantos paseos por la superficie de nuestro satélite. El último fue Eugene Cernan, en diciembre de 1972, con el Apollo 17. Es como si el esfuerzo económico, tecnológico y político, que supuso la aventura lunar, hubiera dejado exhausto el capital disponible para justificar el dispendio.

Si en las primeras décadas del siglo XX surgió en Europa una generación de jóvenes entusiastas del espacio y los cohetes, cuyos esfuerzos se agotaron con el viaje a la Luna, un siglo después vuelve a repetirse la historia. Hoy, los ojos de los nuevos soñadores han puesto sus ojos en Marte y el precursor es un australiano con negocios en Estados Unidos, dueño de una considerable fortuna, que decidió crear Space X con la idea de establecer en el futuro una línea regular de vuelos que enlace la Tierra con este planeta: Elon Musk. Uno de los expertos que trabajó en Estados Unidos en el desarrollo de los cohetes del multimillonario, Bulent Altan, serviría de polea de transmisión para traer las inquietudes que quién fue su patrón al corazón de Europa.

Desde los años 1940 ningún cohete fabricado en Alemania ha regresado al espacio. En 2018, dos ingenieros recién titulados, Daniel Metzler y Josef Fleischmann, crearon Isar Aerospace, en Munich, para desarrollar cohetes propulsados con propergoles líquidos capaces de poner en órbitas terrestres de baja altura cargas de pago de unos mil kilogramos de peso. Los emprendedores, muy pronto lograron financiación de Bulent Altan, también ingeniero de la Universidad Técnica de Munich (TUM), que había trabajado en el desarrollo del Falcon 1 de Space X en Estados Unidos. Hasta la fecha actual, Isar ha recibido unos 400 millones de euros de apoyo financiero procedente de importantes empresas, como Porsche SE o Bayern Kapital, y fondos como el NATO Innovation. La compañía ha centrado todos sus esfuerzos en el rápido desarrollo de un cohete, Spectrum, con dos etapas, impulsado por nueve motores (Aquila) en la primera y uno en la segunda. También ha puesto un especial interés en dotarse de maquinaria de precisión para fabricar todas las partes del cohete. Y una de las características que diferencia al Aquila de Isar de la mayoría de sus competidores es el empleo de propano líquido en vez de keroseno refinado. La combustión del propano genera gases menos contaminantes.

El primer cohete de Isar Aerospace, listo para viajar al espacio, logró volar unos cuarenta segundos el pasado domingo, 31 de enero, antes de caer al mar, no demasiado lejos de la plataforma de lanzamiento, en Andoya (isla de los patos), Noruega. Daniel Metzler, primer ejecutivo de la compañía, se refirió con optimismo al chapuzón del cohete que estalló formando una inmensa bola de fuego: «hoy sabemos más del doble que ayer, antes del lanzamiento». Afortunadamente la explosión no causó ninguna desgracia al equipo técnico ni dañó la plataforma y es un acontecimiento habitual en este tipo de ensayos. Lo mismo le ocurrió a Elon Musk con su primer Falcon. De este corto vuelo, los ingenieros de Isar Aerospace han acumulado millones de datos que les permitirán mejorar sustancialmente el motor cohete y los sistemas de control.

Antes de que el cohete A-4 de von Braun se acercara al espacio, en octubre de 1942, su equipo ya había fracasado con aquel modelo en dos lanzamientos. El primero, el 13 de junio del mismo año, ante un nutrido grupo de jerifaltes encabezados por el ministro Albert Speer. Cuando abandonó Peenemunde el arquitecto del fhürer dijo que les daría un crédito de veinte pruebas más. Bastaron dos ensayos para que el A-4 alcanzara sus objetivos. Isar ya está fabricando en Munich otras dos unidades del Spectrum, aunque no se sabe cuándo llevará a cabo el segundo intento de alcanzar el espacio. Será un logro importante para la industria aeroespacial europea y el inicio de una carrera en la que la estadounidense Space X lleva una gran ventaja, pero no insuperable.

Las maravillas aeroespaciales del presidente

USAF

La irrupción de Donald Trump en el panorama político ha organizado un ligero seísmo en casi todos los ámbitos de la actividad mundial a nivel político y económico. Con su talante provocativo, descarado y sorpresivo ha tomado varias decisiones que afectan directamente al sector aeroespacial de su país y más allá de sus fronteras.

Una importante decisión del señor Trump ha sido la adjudicación del contrato para la fabricación del modernísimo avión de combate de sexta generación F-47 a Boeing. Trump es el 47 presidente de los Estados Unidos, después de haber sido el 45, y semejante aeronave debía inmortalizar su apellido con el número del gran preboste. Biden no se atrevió a cerrar el contrato de veinte mil millones de dólares para fabricar el avión que se gestó con el proyecto Next Generation Air Domination (NGAD). El avión llevaba ya cinco años volando en secreto. Trump se aprestó a hacerlo poco después de que en China se publicaran fotos del J-36, otra aeronave de guerra perteneciente a esa sexta generación, cuyas prestaciones avanzadas y secretas todos imaginamos, pero nadie conoce. Trump, en su presentación pública, insistió en que la máquina estadounidense supera con creces las capacidades de cualquier aeronave que jamás se haya fabricado o se vaya a construir en el futuro próximo.

Los veinte mil millones de dólares del programa F-47 representan una buena noticia para la industria aeronáutica de Defensa estadounidense, pero Trump viene con otras. En Canadá han surgido numerosas voces para replantearse la adquisición de 88 aviones F-35 de Lockheed Martin, por un importe de catorce mil millones de dólares. En Alemania los sindicatos protestan ante el Gobierno federal por el plan de sustituir 35 aeronaves Panavia-Tornado, por aparatos F-35, homologados por la OTAN. En Portugal, el ministro de Defensa, Nuno Melo, cuestionaba la conveniencia de adquirir una flota de F-35 para sustituir sus 27 aviones F-16, dada la posibilidad de que el aliado americano se plantee restringir el suministro de repuestos, actualizaciones o equipos auxiliares, para condicionar el uso.

En el ámbito espacial fue Trump quien durante su anterior legislatura lanzó el programa Artemis, de la NASA, para llevar de nuevo astronautas a la Luna con el anuncio explícito de que iría una mujer y alguna persona de color. El reciente decreto de Trump sobre diversidad, igualdad e inclusión, ha obligado a la NASA a retirar de su web semejante compromiso. Del programa Artemis, el siguiente viaje al especio programado es el Artemis 2, en el que los astronautas orbitarán alrededor de la Luna, probablemente en 2026, pero no descenderán a la superficie. Christina Koch, mujer blanca y el astronauta de color Victor Glover ya han sido designados para esta misión y eso, presumiblemente, no va a cambiar. Artemis 3, en 2027, se supone que llevará los astronautas a la superficie lunar, pero la NASA aún no ha nominado a los tripulantes que volverán a pisar la Luna. Ahora, el presidente le ha creado un problema a su agencia espacial. La primera mujer en la Luna es una noticia de tal envergadura, que no creo que ni la NASA ni Trump se atrevan a censurarla. Veremos que ocurre con la persona de color, aunque hay alguna astronauta en la nómina de la agencia que les ayudaría a resolver la cuestión.

Las aerolíneas comerciales, a nivel global, se han comprometido a que en el año 2050 sus operaciones no contaminarán con dióxido de carbono la atmósfera y hasta entonces se llevará a cabo una disminución progresiva de las emisiones. El cumplimiento de este objetivo exige el incremento del uso de los biocombustibles (SAF), año tras año, mezclados con el queroseno convencional. En Europa, la cifra que se ha establecido para el año 2025 es de un modesto 2% de biocombustible. El mundo entero conoce las múltiples declaraciones de Donald Trump en relación con el cambio climático, así que en Estados Unidos todas las aerolíneas están pendientes de la redacción que haga la administración del nuevo presidente en lo concerniente a este asunto. El problema con los biocombustibles es que no se están produciendo en la cantidad suficiente para cumplir con el objetivo establecido por la propia aviación comercial. No se han llevado a cabo las inversiones necesarias, quizá por falta de una legislación previsora. Seguro que los plazos se retrasarán, haga lo que haga la administración Trump, pero para muchos será un alivio echarle la culpa al norteamericano

Y, por último, esa particular facilidad que tiene Donald Trump para hacer amigos, lo ha llevado a colocar al frente de su nuevo Departamento de Eficiencia Gubernamental al señor Musk, un adinerado ciudadano, quien hace poco más de un mes la emprendió con la Federal Aviation Administration (FAA) para poner en la calle a 132 de sus empleados. Eran especialistas en información aeronáutica, seguridad y protección del medio ambiente. Al igual que ha ocurrido con otros muchos despidos propiciados por el mismo Departamento, un juez ha decretado nula la actuación y todos los trabajadores han sido readmitidos.

Promete ser un mandato en el que veremos maravillas.

En busca del MH 370, en el Séptimo Arco

El Séptimo Arco

La desaparición del vuelo MH 370 el 8 de marzo de 2014, con 239 personas a bordo, es uno de los episodios más inquietantes de la historia de la aviación comercial. Parece imposible que algo así pudiera ocurrir y once años después sigamos sin conocer lo que sucedió con el Boeing 777 200ER que aquél día despegó de Kuala Lumpur rumbo a Beijing, a las 12:41, hora local, inició el vuelo hacia su destino sobrevolando la península de Malasia y cuando cruzaba el Mar de China dio la vuelta, desconectó el transponder (radar secundario), atravesó Malasia otra vez y salió al mar de Adaman para tomar rumbo hacia el Noroeste hasta que los radares militares lo perdieron, a las 02:22 horas. Al abandonar Malasia, cuando volaba sobre la isla de Penang, la traza radar de la aeronave efectuó extraños movimientos que algunos han interpretado como una señal de despedida, la del piloto, el capitán Zaharie Ahmad Shah, que por última vez contemplaba la tierra donde nació. De lo que ocurrió en la aeronave, a partir del momento en que se desvaneció en las pantallas radar, la única información que tenemos la proporcionó el sistema de comunicaciones de voz y datos vía satélite (SATCOM), Inmarsat, del avión.

La Satellite Data Unit (SDU) es la unidad que controla a bordo de la aeronave el enlace de comunicaciones via satélite. Cuando se enciende, la SDU envía a la estación de tierra, a través del satélite, una señal para indicarle que está activa y registrarse en la red (log-on); el equipo de tierra responde con un acuse de recibo. Una vez establecida la conexión, mediante este intercambio de mensajes (handshake), el equipo de tierra comprueba, cada hora aproximadamente, si la SDU continúa activa, transmitiendo una señal de la que espera recibir el correspondiente acuse de recibo (handshake).

La única certidumbre que tenemos del vuelo MH 370, desde que lo perdió el radar militar (02:22 horas), es que hubo un diálogo electrónico entre la SDU del Boeing y la estación terrestre a través del satélite Inmarsat. La conversación, entre ambas, se inició con un log-on que envió la SDU a las 02:25 y la estación terrestre le respondió con el primer acuse de recibo (handshake) que se produciría durante el resto del vuelo. Al parecer, este log-on se originó al recuperarse la corriente eléctrica a bordo, después de un misterioso apagón.

A las 02:39 se produjo una llamada telefónica de tierra de la que acusó recibo la SDU, pero nadie la contestó desde el avión. Lo mismo ocurrió con otra llamada telefónica desde tierra que recibió la SDU a las 07:13. Espaciados una hora, aproximadamente, la aeronave y la estación terrestre intercambiaron cinco handshakes más, el sexto se produjo a las 08:10, todos ellos, rutinarios, iniciados por la estación de tierra para verificar que la SDU del avión continuaba conectada a la red. Pocos minutos después del sexto handshake, a las 08:19, la SDU envió un log-on lo que implicaba que se acababa de conectar. Esto quiere decir que pasadas las 08:10 la corriente eléctrica se cortó a bordo del avión. La explicación a la pérdida de suministro eléctrico más coherente es que el combustible se agotó, después de 8 horas y 38 minutos de tiempo transcurrido desde que la aeronave despegó de Kuala Lumpur. Los motores dejaron de funcionar en algún momento entre las 08;10 y las 08:19. El corte de energía activó automáticamente el generador eólico de emergencia del avión que volvió a alimentar la SDU y esta emitió el log-on al que la estación terrestre contestó, completando así el séptimo y último handshake entre el Boeing 777 del vuelo MH 370 y la estación de tierra a través del satélite Inmarsat. En ese momento, la aeronave había iniciado ya un descenso a tierra imparable. A las 09:15 la estación terrestre llamó al avión (ping), tres veces, pero este ya no le contestó.

De la existencia de esta conversación electrónica se supo enseguida que el avión había seguido volando durante muchas horas después de que los radares militares perdieran su rastro, pero ¿hacia dónde? Mientras la imaginación de las redes sociales inventaba todo tipo de disparates los ingenieros de Inmarsat hicieron un magnífico trabajo. A partir del tiempo transcurrido entre el envío y la recepción de las señales, vía satélite, estimaron la distancia del satélite al avión para cada uno de los handshakes, con la que podía situarse la aeronave en un arco sobre la superficie terrestre. Calcularon la posición de los siete arcos, que se correspondían con los handshakes.. El Séptimo Arco marcaba la línea de posiciones en las que el avión podía encontrarse a las 08:19, poco antes de caer al océano. También analizaron la variación de la frecuencia de la señal, debida al movimiento relativo del avión y el satélite, lo que les permitió estimar la dirección que siguió la aeronave y dedujeron que lo más probable era que hubiera caído al mar en el sur del Océano Índico al oeste de Australia.

Los primeros resultados del estudio que realizó Inmarsat permitieron al presidente del Gobieno de Malasia manifestar públicamente, el 24 de marzo, que la aeronave voló durante más de siete horas, hasta agotar el combustible y que probablemente se hundió en algún punto del sur del Océano Índico, El 29 de julio de 2015 apareció un flap que pertenecía al avión del vuelo MH 370 en la isla de Reunión y a lo largo de este año y el siguiente se recogieron restos de la aeronave en varios puntos de la costa este africana, lo que vino a corroborar la hipótesis de que el avión cayó al mar.

La Australian Transport Safety Bureau (ATSB) lideró una compleja operación de búsqueda de los restos del avión en el fondo del Oceáno Índico, a la que contribuyeron Malasia y China debido a que, de los 227 pasajeros a bordo de la aeronave, 153 pertenecían a este último país. La ATSB organizó un grupo internacional, con expertos de distintas organizaciones, para refinar los cálculos realizados inicialmente por Inmarsat y determinar con mayor precisión la zona en la que la aeronave se precipitó al mar. La línea que marcaba la situación del avión a las 08:19 horas, el Séptimo Arco, se tomó como eje de una franja que se extendía del paralelo 20 S al 40 S, con 27,5 millas náuticas (MN) hacia el oeste y 25 MN al este contadas desde el eje. Dicha franja delimitaba el área en la que con casi toda seguridad habría caído la aeronave y en su interior se establecieron zonas de mayor interés al tratarse de probables orígenes de los restos del avión hallados en las costas africanas, en función del análisis que se hizo de las corrientes marinas. De junio de 2014 a junio de 2016 se llevó a cabo una exploración topográfica, sin precedentes, con una extensión de unos 279000 kilómetros cuadrados, del fondo del océano para facilitar la búsqueda submarina.

El ingeniero aeroespacial de la NASA, Richard Godfrey propuso otra metodología muy diferente a la anterior, para determinar la trayectoria que siguió el vuelo MH370. Godfrey y su equipo utilizaron los datos de la red WSPR, para inferir la trayectoria que siguió el vuelo MH 370 hasta desaparecer en el océano. Esta red graba las emisiones de radio (HF) de sus numerosos abonados en todo el mundo y las mantiene en una base de datos. Cuando las ondas se encuentran con un avión la señal se distorsiona y la grabación que hacen los receptores no es la misma que resultaría de no haberse topado con una aeronave en su camino. Del análisis de estas discrepancias en la base de datos de la red WSPR, Godfrey y su equipo han inferido una trayectoria para el vuelo MH370 que finaliza en un punto situado en un círculo de unos 30 kilómetros de radio cuyo centro está en las coordenadas 29,128º S y 99,934º E, próximo al Séptimo Arco, a unos 1560 km al oeste de la ciudad australiana de Perth.

El procedimiento seguido para determinar la posición de la aeronave cada vez que se produjo un handshake entre la SDU y la estación de tierra, la inferencia de las trayectorias marítimas de los restos que se han encontrado del avión o el análisis de datos de la red WSPR, son métodos basados exclusivamente en fundamentos técnicos. Debido a la gran cantidad de variables que intervienen en estos procesos y las incertidumbres de algunos datos, los resultados ofrecen un amplio margen de error. Si añadimos al problema, hipótesis capaces de simplificarlo, el margen se reduce. Una de estas hipótesis es que el comandante de la aeronave pretendía suicidarse y llevar la aeronave a un lugar del océano profundo y rocoso, donde nadie pudiera encontrarla. Otra hipótesis consiste en suponer que el avión fue secuestrado y el piloto se ocupó de seguir una determinada trayectoria hasta el momento en que tuvo que planear y logró efectuar un amerizaje relativamente suave. No voy a comentar aquí las diversas hipótesis que se han hecho, de algunas ya escribí en la última entrada del blog que dediqué a este asunto hace dos años (MH 370: ocho años después). Con estas hipótesis se han propuesto varios lugares en los que podría hallarse la aeronave, casi todos ellos en las proximidades del Séptimo Arco, aunque en latitudes distintas.

En cuanto a las exploraciones que se han efectuado para encontrar los restos del aparato y a sus ocupantes en el fondo del océano, la primera la dirigió la ATSB, en un área de 120000 kilómetros cuadrados con equipos de sonar multibanda remolcados y vehículos autónomos submarinos. El 17 de enero de 2017 la ATSB junto con los gobiernos de Malasia y China dieron por concluidas las operaciones sin que se hubiera encontrado el menor rastro del avión.

En 2018, el Gobierno de Malasia contrató con la empresa Ocean Infinity otra nueva exploración de la zona que cubrió unos 112000 kilómetros cuadrados en algo más de tres meses. Las contraprestaciones económicas del acuerdo estaban sujetas a la obtención de resultados. Ocean Infinity usó un moderno robot, Seabed Constructor, pero no encontró ningún resto del MH370.

En junio del pasado año, 2024, Ocean Infinity hizo una oferta al Gobierno de Malasia para llevar a cabo otra prospección, también con las mismas condiciones de pago, sujeto a resultados, cuyo precio rondaría los 70 millones de dólares. Con independencia de si la propuesta ha sido ya formalmente aceptada o no por el Gobierno, el buque de Ocean Infinity, Armada 78 06, ya se encuentra en las proximidades de la zona a explorar, con sus nuevos robots autónomos, a bordo, capaces de ser operados remotamente y permanecer cuatro días seguidos debajo del agua. Las autoridades malasias han manifestado que la formalización del acuerdo con la empresa es inminente.

Ocean Infinity prevé que las exploraciones se inicien desde la latitud 36º S hacia la 33º S y también operará en zonas próximas al Séptimo Arco que no se habían investigado anteriormente. Se supone que entre ellas se encuentra la que propone el equipo de Richard Godfrey, aunque como está más al norte quizá sea de las últimas que se observen.

Lilium, al borde del fracaso

En apenas unas semanas, a finales de febrero y principios de marzo de este año, dos empresas alemanas, Volocopter y Lilium se han visto en la obligación de registrar una declaración de insolvencia por falta de recursos económicos para continuar con sus proyectos de aeronaves eléctricas de despegue vertical (eVTOL). Todo esto ocurre un mes después de que Airbus decidiera pausar el desarrollo del CityAirbus NextGen, otra aeronave europea de despegue vertical eléctrica, debido a que, según el responsable de la empresa Airbus Helicopters, Bruno Even, la tecnología de las baterías no está suficientemente madura. Con toda seguridad continuará así durante bastantes años.

Mientras que Volocopter y Lilium siguen buscando alternativas de financiación en el mercado, la compañía británica Vertical Aerospace logró asegurar una inyección de 50 millones de dólares de Mudrick Capital, con lo que cuenta con fondos para proseguir sus desarrollos eVTOL hasta finales de 2025.

Frente a la oscuridad del panorama actual de la industria europea eVTOL, destaca la situación financiera de las empresas estadounidenses que lideran la implantación de estas iniciativas como Archer o Joby y el empuje de los proyectos asiáticos, sobre todo en China, entre los que se encuentra el de la pionera del sector: EHang.

EHang fue la primera empresa, a nivel global, que logró un certificado de tipo de una autoridad aeronáutica relevante, como la China, para un eVTOL. Su aeronave, EH216-S, es un aparato pequeño, con un peso máximo de despegue de 670 kilogramos, que puede transportar dos pasajeros, de forma autónoma, sin piloto, a una distancia máxima de unos 30 kilómetros. La compañía de aviación, con sede en Guangzhou, inició la comercialización del EH216-S en diciembre de 2023. Desde entonces ha llevado a cabo vuelos de demostración en China, Emiratos, Arabia Saudita, Costa Rica y otros países latinoamericanos. EHang trata de convalidar la certificación de tipo que le ha otorgado la autoridad aeronáutica de su país en otros estados, pero dadas las características del vuelo autónomo de la aeronave, sin piloto, no es una tarea sencilla. En China, la empresa ha firmado acuerdos de colaboración con otras sociedades, como China Southern Airlines, donde operará el EH216-S, de forma autónoma, en zonas turísticas para transportar pasajeros o bien ofrecer vuelos en rutas desde las que algunos privilegiados podrán disfrutar de paisajes únicos muy atractivos. El coste del EH216-S es de unos 338000 dólares.
Las principales empresas que, actualmente, lideran el desarrollo eVTOL a nivel global, han optado por dotar sus aeronaves con, al menos, un piloto y ofrecer una cabina capaz de alojar cuatro o más pasajeros con alcances, del orden de los 200 kilómetros. Archer y Joby esperan obtener la certificación de tipo de sus aeronaves e iniciar vuelos comerciales, a lo largo de este año o, a más tardar, durante los primeros meses del próximo.

Archer empezará a producir dos unidades al mes de su eVTOL, Midnight, este año en sus instalaciones de Covington (Georgia) dimensionadas para fabricar hasta 650 aparatos al año en 2030. La empresa ha financiado sus desarrollos con unos dos mil millones de dólares de sus accionistas, a los que hay que añadir otros cuatrocientos comprometidos por Stellantis. Cuenta con una cartera de pedidos de unos seis mil millones de dólares. El precio de venta del Midnight ronda los cinco millones de dólares. Actualmente está desarrollando una versión híbrida militar de esta aeronave.

Si Archer dispone del apoyo del fabricante de automóviles Stellantis, Toyota ha invertido alrededor de 894 millones de dólares en Joby Aviation. Esta empresa es una de las pioneras del sector eVTOL y tiene asignados ahora mismo cinco prototipos al proceso de certificación con la FAA. La compañía estima iniciar las operaciones comerciales a finales de 2025 o a principio del próximo año. Con unos 900 millones de dólares en efectivo y aportaciones de otros 500 millones de Toyota, Joby Aviation dispone de liquidez para culminar el proceso de desarrollo de su eVTOL. Este fabricante ha firmado acuerdos con Delta para iniciar servicios de aerotaxi en Nueva York y en Dubai está finalizando la infraestructura necesaria para iniciar las operaciones.

No parece que la industria europea eVTOL vaya a ocupar ninguna posición de liderazgo en el pequeño grupo de emprendedores que acaban de iniciar la andadura comercial de la nueva modalidad de transporte aéreo. Quizá, lo más sorpresivo de esta noticia sea el descuelgue de la sociedad alemana Lilium, la única que contaba con grandes posibilidades de competir con las norteamericanas del sector. Y lo que más llama la atención es que el Gobierno alemán ha contribuido con generosidad al descalabro del fabricante de Munich, al negarle el pasado año avales para créditos por un importe de cien millones de euros, que le hubieran permitido asegurarse otro centenar de millones de inversores privados. Con esos doscientos millones de euros, Lilium habría podido llevar a cabo los primeros vuelos de pruebas, pilotados, para la certificación de su aeronave eVTOL y las perspectivas de la empresa habrían cambiado por completo.

La historia de Lilium comienza en el año 2015, cuando cuatro ingenieros de la Universidad Técnica de Munich (Sebastian Born, Matthias Meines, Patrick Nathen y Daniel Weigand), diseñaron un modelo de eVTOL muy singular. Con estabilizadores en la parte delantera, alas retrasadas (configuración tipo canard) y múltiples pequeños motores con hélices carenadas, situados en planos abatibles en el borde de salida de estabilizadores y alas, resulta una aeronave un tanto extraña. Estos planos abatibles permiten cambiar la orientación del empuje de los motores y que el aparato despegue o aterrice, verticalmente, o se traslade horizontalmente como una aeronave convencional. Los jóvenes emprendedores construyeron un modelo a escala y a finales del año siguiente, en 2016, lograron que una entidad financiera, Atomico, se interesase por el proyecto e invirtiera 10,8 millones de euros para construir otros modelos y efectuar vuelos de pruebas.
A principios de 2020 la empresa logró captar el interés de nuevos inversores, Tencent, LGT y Ballie Giford; Atomico incrementó también su participación en la sociedad. En junio de ese año Lilium había incorporado a su cartera 375 millones de euros y la plantilla contaba con unos 450 empleados. Uno de los fundadores, Daniel Wiegand, dirigía el negocio y Lilium se había marcado el objetivo de poner en servicio sus aviones eVTOL en 2025. Sería una aeronave con 36 motores, capaz de transportar a 5 pasajeros unos 300 kilómetros a una velocidad de 296 kilómetros/hora. Ese año, Lilium firmó acuerdos para desarrollar vertipuertos (plataformas para el despegue y aterrizaje de aeronaves tipo eVTOL) con las autoridades aeroportuarias de Colonia, Bon y Dusseldorf en Alemania, con la empresa española Ferrovial para Florida en Estados Unidos y al año siguiente cerró otros acuerdos para implantar estas plataformas en las ciudades de Nuremberg y Munich.

En 2022 la empresa alemana recibió pedidos importantes de su Lilium Jet: 150 aeronaves del operador de viajes privados de lujo NetJets, 50 unidades de Bristow Group, uno de los más importantes operadores de helicópteros del mundo, 40 aviones de AAP Aviation Group, 100 aparatos de la aerolínea de bandera de Arabia Saudita, Saudi, 12 aeronaves de la aerolínea austríaca GlobAir y 20 de Volare, operador del Reino Unido. Todos estos pedidos estaban sujetos a múltiples condiciones. En 2022, Lilium estimaba que el coste de sus eVTOL rondaría los 2,5 millones de dólares cada unidad, pero al cabo de un año el precio se multiplicaría por dos, o por cuatro, para la versión prime que llevaría una cabina de lujo con cuatro asientos. Durante los dos años siguientes (2023 y 2024) las órdenes continuarían llegando hasta alcanzar la cifra actual de unos 780 aviones.

El año 2022 fue muy importante para Lilium. No solo recibió un número importante de pedidos, sino que consiguió levantar más capital. La complejidad de la gestión se incrementó y Daniel Wiegand cedió la dirección de la sociedad a Klaus Roewe, un experto y veterano ejecutivo de Airbus. Con ochocientos empleados, una importante cartera de pedidos, acuerdos a nivel global para el desarrollo de vertipuertos, la urgencia de cerrar con la autoridad aeronáutica europea EASA los requisitos para la certificación de la aeronave, las acciones de la compañía cotizando en el Nasdaq y la necesidad de subcontratar con una amplia red de suministradores el diseño y fabricación de las partes del avión, al mismo tiempo que la empresa requería nuevas inyecciones de capital, los accionistas buscaron un ejecutivo del sector aeronáutico, con experiencia probada, capaz de inspirar confianza a los distintos intervinientes. El cofundador, Wiegand, continuó en la empresa al frente de innovación y nuevos productos y como miembro del consejo de dirección.
También en 2022, Lilium realizó pruebas de vuelo en el centro experimental ATLAS (Villacarrillo, España), con un prototipo autónomo, en las que realizó satisfactoriamente la transición del vuelo vertical al horizontal.

En 2023 Lilium consigue unos 350 millones de dólares de sus accionistas, aunque parte de las aportaciones están condicionadas a que la compañía cumpla con algunos hitos en su plan de desarrollo. Lilium cierra los acuerdos de diseño y fabricación de sus motores eléctricos con Denso-Honeywell y encarga los fuselajes para los aviones de prueba con EASA a la empresa española Aciturri, que también es accionista de la alemana. Para el diseño y fabricación de los sistemas de sujeción de los motores eléctricos, también había firmado acuerdos con otra empresa española, Airnnova.

A principios de 2024 las perspectivas de Lilium parecen buenas. Ha gastado en 2023 unos 200 millones de euros, excluyendo cargos no operativos y financieros, y le quedan alrededor de 198 millones de euros en la caja. Espera gastar en este ejercicio 340-360 millones, para lo que cuenta con incorporar nuevas aportaciones de capital, subvenciones, créditos y cobrar anticipos de los clientes, que le permitirán llegar a final de 2024 con suficiente liquidez para el siguiente año. El primer avión ya se está montando en la factoría de Wessling, al oeste de Munich, y en 2024 pretende finalizar dos aviones más. Las pruebas pilotadas, para la certificación, llevarán entre ochocientas y mil horas y está previsto que se inicien en verano.

En junio de 2024 la compañía reconoce que las pruebas de vuelo del primer avión se retrasarán. Los accionistas aportan 114 millones de dólares, se especula con la posibilidad de que Lilium obtenga ayudas del gobierno francés y sobre la instalación de una fábrica en aquel país y también se baraja la idea de que reciba un crédito del gobierno alemán.
En julio de 2024, la aerolínea de bandera Saudia, compromete la adquisición de 50 Lilium Jets y reserva otros 50. Poco después, Lilium anuncia que los motores del primer avión se han instalado y probado satisfactoriamente. Es la última buena noticia del fabricante.

A partir de octubre de 2024 se desencadena una avalancha de acontecimientos que ha llevado a Lilium al borde de la desaparición. El gobierno federal alemán le negó un aval de 50 millones de euros para garantizar un crédito del gobierno regional bávaro, lo que a su vez impidió que se materializara otra aportación de capital, con lo que Lilium perdió de golpe la oportunidad de ingresar unos 200 millones de euros. A finales de octubre, las dos filiales alemanas, Lilium GmbH y Lilium e Aircraft GmbH, se vieron obligadas a registrar su situación de insolvencia para que se le autorizase la aplicación de los procedimientos correspondientes. En noviembre, KPMG recibió el encargo de iniciar el proceso de liquidación de activos. Las empresas dejaron de cotizar en el Nasdaq y también se procedió al cierre de las subsidiarias en Suiza, Reino Unido y Estados Unidos. A principios de diciembre se liquidaron los contratos de unos 200 empleados en Alemania y poco antes de Navidades el de otros 800 trabajadores, la práctica totalidad de la plantilla de la empresa.
El 24 de diciembre se produjo lo que algunos denominaron milagro navideño. Un grupo financiero de Munich, Mobile Uplift Corporation, firmó un acuerdo para adquirir los activos de Lilium. Phillip Schoeller, de la corporación GenCap, se hallaba detrás de esta operación. La nueva empresa comenzaría a operar a principios de enero, con unos fondos iniciales de 200 millones de euros, suficientes para efectuar la certificación del avión, lo que permitiría atraer capital, aunque únicamente se contrataría a los 800 trabajadores que se habían despedido a finales de diciembre. A principios de enero se reanudaron las actividades de Lilium en las subsidiarias de la nueva compañía que cambió el nombre de Mobile Uplift Corporation a Lilium Aerospace, pero se acordó que la transferencia de la propiedad de la empresa se realizaría cuando llegaran los nuevos fondos, hacia el 20 de enero. Los fondos no llegaron y tampoco se pagó a los trabajadores a finales de mes, con lo que la empresa Lilium Aerospace se vio obligada a registrar su insolvencia el 21 de febrero.

Es muy pronto para saber exactamente qué es lo que ocurrió a lo largo de estos últimos cinco meses con Lilium y cuáles fueron los factores determinantes de este descalabro, hasta cierto punto imprevisto. Estos días, las conversaciones para reflotar el proyecto continúan en Alemania con algunos grupos financieros y no puede descartarse la posibilidad de que lleguen a buen puerto.
El concepto eVTOL de Lilium lo concibieron cuatro ingenieros de la Universidad Técnica de Munich. Han pasado diez y se necesitaron unos mil cuatrocientos millones de euros para llegar ni siquiera a un punto en el que aún no sabemos si aquel concepto puede llegar a convertirse en un avión real que tenga alguna utilidad. Harían falta unos doscientos millones adicionales para hacer pruebas de vuelo y quizá un poco más de otro tanto para poner en servicio los primeros aparatos: digamos que la realización de la feliz idea costaría alrededor de dos mil millones de euros. Es una cifra razonable porque es lo que parece que se gastará en los dos proyectos estadounidenses a los que antes me referí (Archer y Joby).

Se han elaborado algunos informes muy negativos sobre la viabilidad técnica del eVTOL de Lilium, sobre todo en lo relacionado con las baterías. Weigand asegura que las que equipa la aeronave tienen una densidad energética de 350 vatios por kilogramo de peso, son de litio y ánodos de óxido de silicio en vez de grafito, lo que les confiere una mayor velocidad de carga y descarga: suministran 5 kilovatios por kilogramo con un 50% de estado de carga. Los motores eléctricos de Denso-Honeywell pesan 4 kilogramos y entregan 100 kilovatios de potencia. Los componentes han superado un riguroso programa de pruebas en el laboratorio y, desde hace varios meses, los ensayos se han hecho con estas partes montadas en el avión. No veo ningún motivo sólido para suponer que las previsiones del fabricante con respecto a las prestaciones del eVTOL no se vayan a cumplir.

El inconveniente principal de la multiplicidad de rotores es que, según ya ha constatado Lilium, para el vuelo vertical hace falta el doble de potencia que con rotores más grandes. Pero, en una ruta normal, el vuelo vertical apenas dura en comparación con el vuelo horizontal y en estas condiciones la configuración de Lilium es más eficiente, además de permitir una velocidad de transporte mayor.

Espero que con Lilium ocurra un nuevo milagro ya que se frustró el de Navidad, ojalá venga otro con la Pascua. Opino que la gran ventaja de este diseño es su escalabilidad, algo que no ocurre con el de la mayoría de los actuales eVTOL. Daniel Weigand ya ha planteado el desarrollo de otro modelo con 16 plazas y creo que no tardaría en proponer una configuración con 40 o 50 plazas. Pasar de la actual configuración a otra con mayor capacidad puede hacerse aprovechando casi todo el trabajo que se empleó en el desarrollo de la anterior.

De los aerotaxis a la aviación regional de corto alcance sin costosas infraestructuras aeroportuarias hay un camino que a Lilium no le supondría un gran esfuerzo recorrer, si es capaz de salir de este agujero.

Son malas noticias para el futuro del negocio eVTOL en Europa.

Alas volantes, otra vez

No será fácil romper el duopolio que ostentan Airbus y Boeing en la fabricación de aeronaves comerciales, pero hay dos empresas en California que lo van a intentar: Natilus en San Diego y JetZero en Long Beach. Para llevar a cabo sus planes pretenden introducir cambios radicales que suponen un nuevo paradigma en la forma de los fuselajes de las aeronaves. Algo que los poderosos dueños del mercado jamás harían, salvo en una situación de absoluta necesidad.
Durante los próximos veinte años las aerolíneas demandarán unos 40 000 aviones de fuselaje estrecho. Es una cifra considerable, capaz de saturar la capacidad productiva de los dos grandes fabricantes. Además, la industria se ha comprometido a reducir las emisiones de dióxido de carbono de forma progresiva hasta eliminarlas por completo en el año 2050.
Tanto Natilus como JetZero proponen nuevos diseños de aeronaves para el transporte comercial de pasajeros, con alas volantes, que disminuirían el consumo de combustible en un 50%. Una significativa reducción de gastos en una partida que supone del orden de un 25% del coste operativo de las aerolíneas.
Las alas volantes no son algo nuevo, se han empleado desde hace muchos años en la aviación militar. El fuselaje del avión deja de ser un tubo con alas y cola para adquirir una forma triangular, más ancha y gruesa, caracterizada por la ausencia de cola. Quizá el avión más emblemático de ala volante es el bombardero invisible B-2 de Northrop que lo ha utilizado la Fuerza Aérea de Estados Unidos durante más de 30 años y en la actualidad lo reemplazará el B-21. Del B-2 no se tiene excesiva información, salvo que su costo de desarrollo ascendió a unos 44000 millones de dólares, que se produjeron 21 unidades y que su operación requiere de tripulaciones altamente especializadas. Son aeronaves cuya forma, de ala volante, hace que a los radares les resulte muy difícil su detección. Es la principal ventaja que ofrece esta configuración para la aviación militar, junto con la eficiencia energética que permite un mayor alcance.
Las alas volantes se caracterizan por su gran eficiencia aerodinámica y bajo nivel de contaminación acústica, pero también por la dificultad que tienen en mantener el equilibrio longitudinal, la ausencia de ventanillas próximas a la mayoría de los asientos para configuraciones de transporte de pasajeros y los problemas de seguridad que plantean cuando se pretende realizar una evacuación rápida de la aeronave. Además, según se diseñe el fuselaje, las alas volantes plantearían dificultades de compatibilidad con el equipamiento aeroportuario convencional. Otro problema inherente a las alas volantes es que mientras un fuselaje de tubo, con alas, se alarga o acorta facilmente—lo que permite fabricar aeronaves, pertenecientes a una misma familia, pero con distinta capacidad— el ala volante carece de esta flexibilidad.
A pesar de todos estos inconvenientes, dos empresas californianas, a principios de la presente década, se han lanzado a desarrollar alas volantes para la aviación comercial, porque la menor resistencia que ofrece este diseño, permite reducir de forma significativa el consumo de combustible. El Horizon de Natilus y el Pathfinder de JetZero equiparán, en un principio, dos turbofán convencionales en la parte trasera, aunque JetZero prevé la introducción de motores de hidrógeno a medio plazo. Los dos fabricantes han construido ya demostradores y se plantean iniciar las operaciones en el año 2030.
JetZero cuenta con un pedido de Alaskan Airlines y recientemente ha firmado un acuerdo con la aerolínea Delta para colaborar en el diseño de los interiores de la aeronave. La compañía dispone de una ayuda de la Fuerza Aérea de Estados Unidos y tiene acuerdos con Northrop Grumman para el desarrollo de un prototipo.
El Horizon de Natilus es un poco más pequeño que el Pathfinder de JetZero, con capacidad para unos 200 pasajeros en vez de 250. El fabricante de San Diego ha firmado un acuerdo con la empresa de leasing Monte para desarrollar una versión de ala volante para el transporte de carga. Esta aeronave, Kona, está especialmente diseñada para operar como carguero en distancias inferiores a unas 900 millas náuticas.
Mientras que Airbus trabaja también en el desarrollo de un ala volante sin muchas prisas, motorizada con dos turbofán de hidrógeno, dentro de la línea conceptual de aeronaves de cero emisiones (ZERO e), aunque con un tamaño de aeronave inferior al Pathfinder, no parece que Boeing se muestre especialmente interesada en seguir los pasos de sus rivales. Boeing construyó un modelo a escala del prototipo de ala volante X-48 B para la NASA, que voló por primera vez en 2007, pero el programa no ha tenido un gran desarrollo. Tampoco parece que la empresa china COMAC, que también construyó un ala volante en la primera década de este siglo, el Ling bird B, manifieste demasiado interés por esta tecnología. Dream Studio, que es el centro de desarrollo tecnológico de COMAC, ha relegado los trabajos de investigación de las alas volantes a un segundo plano.
En la década de 1990 se lanzaron dos proyectos significativos de alas volantes para el transporte comercial de pasajeros: el BWB-450 de McDonnel Douglas y el TU-404 de Tupolev. Entonces se creía que estas aeronaves deberían ser de gran tamaño, con capacidad para transportar de 300 a 1000 pasajeros, para que su construcción resultara rentable. El plan inicial contemplaba que los aviones empezarían a volar a partir del año 2000. Por todas las dificultades asociadas a esta configuración, que ya expuse anteriormente, estos proyectos se malograron.
En la actualidad, las dos iniciativas californianas se han marcado como objetivo un segmento del transporte aéreo que emplea aeronaves de tamaño más reducido, alrededor de 200 plazas, con el objeto de paliar las dificultades de organizar el pasaje en el interior de la cabina, así como facilitar la evacuación en situaciones de emergencia y favorecer la compatibilidad con las infraestructuras aeroportuarias existentes. Si los objetivos de reducción de consumo de combustible se cumplen, las nuevas aeronaves llegarán en un momento en el que los transportistas aéreos se encuentren con la apremiante necesidad de utilizar biocombustibles, caros, para cumplir con los objetivos de reducción de emisiones y muy endeudados, a raíz de la crisis del Covid. Una reducción de dos dígitos en los costes operativos de las aerolíneas podría convertir en realidad el sueño de Alphonse Pégaud y Paul Gauchot, precursores de las alas volantes, que se remonta al siglo XIX.