La mayor envergadura es una de las razones por las que el A350-900 puede volar de Nueva York a Singapur, el vuelo más largo del mundo, con solo dos motores. Otro factor crucial es que, en los últimos 30 años, los motores de los aviones se han hecho sustancialmente más eficientes, aunque la tecnología fundamental de la turbina siga siendo la misma.
Las mejoras incluyen avances en la fabricación de álabes (paletas) de motor más ligeros, fabricados con compuestos de fibra de carbono que son dos veces más resistentes y significativamente más ligeros que los álabes de titanio, sistemas de refrigeración mejorados y programas de control sofisticados que supervisan datos cruciales durante el vuelo, como la presión atmosférica, la temperatura, la velocidad aérea y mucho más. También se ha perfeccionado la ubicación óptima de los motores en el ala.
La clave está en el motor
“Si nos fijamos en el 747, con cuatro motores, ahora se puede proporcionar la misma cantidad de empuje con dos motores que consumen entre un 20% y un 30% menos de combustible que los motores que se fabricaban hace 20 o 30 años”, explica Cary Grant, profesor adjunto de Ciencias Aeronáuticas en la Embry-Riddle Aeronautical University de Prescott, Arizona.
La diferencia radica en cómo los motores utilizan el flujo de aire. Los motores turborreactores utilizados en aviones más antiguos fuerzan todo el aire entrante a través del núcleo del motor y las cámaras de combustión, generando empuje al expulsar los gases de escape por la parte trasera a altas velocidades. Este proceso consumía más energía y era mucho más ruidoso que los motores más nuevos.
Los aviones modernos de largo recorrido utilizan lo que se denomina motores de alto bypass, que emplean un sistema que permite que un gran volumen de aire fluya alrededor del núcleo del motor. El empuje, entonces, se genera principalmente por el gran ventilador situado en la parte delantera del motor (lo que se puede ver cuando se mira directamente el frente del avión), en lugar de por los gases de escape que salen por la parte trasera. Este diseño ha mejorado considerablemente la eficiencia del motor, ya que ha aumentado la proporción de aire de bypass.
Los nuevos motores generan una potencia extraordinaria. El motor de alto bypass de General Electric, GEnx, que propulsa el Dreamliner, es casi tan ancho como el fuselaje de un Boeing 737. Según el sitio web de GE, el motor tiene una relación de derivación de 10:1, lo que significa que pasa 10 veces más aire por el exterior del motor que por el núcleo para la combustión.
El diseño asistido por computadora también ha hecho que los álabes sean más eficientes y resistentes, lo que les permite girar entre 30,000 y 40,000 rpm. "Las estructuras deben resistir ese tipo de esfuerzos de rotación y torsión", agrega Grant. Los materiales cerámicos utilizados en el núcleo del motor permiten temperaturas de funcionamiento internas más elevadas que los metales de superaleación a base de níquel, que se utilizan actualmente en la mayoría de los motores.
Diseño mejorado
El uso de materiales compuestos ligeros, concretamente fibra de carbono, en las alas y el fuselaje de la aeronave ha reducido significativamente el peso total de la misma. Cuanto menos pesa una aeronave, menos energía se necesita para propulsarla.
El diseño general de estos aviones también es más aerodinámico. Las alas de las variantes A350 y Dreamliner son más delgadas que las de las generaciones anteriores, y el diseño del fuselaje, en particular la nariz en forma de delfín del Dreamliner, genera menos resistencia en el aire.
En la cabina, las nuevas tecnologías simplifican los controles del piloto y la resolución de problemas mediante sistemas avanzados de retroalimentación, que ayudan a reducir la carga de trabajo del piloto y a aumentar el rendimiento. Los aviones de largo recorrido actuales permiten vuelos semiautónomos; de hecho, ya existe la tecnología para vuelos totalmente autónomos, incluso para aviones comerciales de gran tamaño.
Hasta la experiencia de los pasajeros ha mejorado, aunque el ritmo de esa tecnología puede no haber seguido el de los aviones. La mayor diferencia entre los aviones comerciales actuales y las generaciones anteriores es la capacidad de controlar la presión, la humedad y la circulación del aire en la cabina. “Cuando Boeing fabricó el 787, lograron mantener la atmósfera humidificada”, observa Grant. “Solo eso ya supone una gran mejora para los pasajeros, ya que, después de un vuelo de nueve o diez horas, solías sentir como si tuvieras cornflakes en la nariz”.
¿La otra mejora importante en los vuelos de larga distancia, según Grant? El Wi-Fi de las aerolíneas actuales es, de hecho, bueno.
Artículo originalmente publicado en WIRED. Adaptado por Andrea Baranenko.
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