8135.- Velocidad del Sonido

La barrera del sonido

                              

FA-18 cruzando la barrera del sonido

No tenía formación académica, pero poseía un instinto especial que le permitía detectar cualquier anomalía en vuelo y corregirla. En la escuela fue seleccionado para volar el XS-1 pasando por delante de 125 compañeros con más experiencia y antigüedad que la suya. Se llamaba Charles E. Yeager y todos lo conocían como “Chuck”. Había ingresado en la Fuerza Aéra Norteamericana en 1941, con dieciocho años, y después de servir en el frente europeo como piloto en una escuadrilla de aviones P-51 u cuando regresó a Estados Unidos se incorporó a la escuela de pilotos de pruebas. Fue elegido para llevar a cabo un misión especial: volar más rápido que el sonido.

En 1947 nadie sabía que ocurría cuando una aeronave volaba más de prisa que la velocidad a la que se propagan las ondas de presión en el aire. Esta es la velocidad del sonido, que a 20 grados de temperatura y una atmósfera de presión es de 343 metros por segundo (1234 km/h). La velocidad del sonido en la atmósfera depende de la presión y la temperatura por lo que, para evitar incertidumbres, se suele expresar con el número de Mach. Cuando la velocidad, independientemente de las condiciones atmosféricas, es igual a la del sonido, se dice que el número de Mach vale 1; una velocidad Mach 2 es igual al doble de la que tiene el sonido en las condiciones atmosféricas en que se encuentra el móvil. Quizá, en 1947, lo único que se sabía con toda certeza era que un observador que contemplara un avión acercándose a una velocidad mayor que la del sonido no podría escuchar el ruido del aparato hasta después de que hubiera pasado por encima de su cabeza.

Los expertos en balística sabían que los objetos podían viajar a velocidades superiores a las del sonido, porque lo hacían los obuses y las balas. Incluso habían constatado que la resistencia al avance aumentaba con la velocidad y muy bruscamente cuando la velocidad se acercaba a la del sonido. Una vez que un proyectil cruzaba este umbral, la resistencia disminuía. Pero, los proyectiles no tenían que soportar su peso con alas y la experiencia había demostrado que cuando las aeronaves se aproximaban a la velocidad del sonido ocurrían fenómenos extraños. La onda de choque frontal aumentaba la resistencia y en algunas partes de las alas empezaban a formarse y deshacerse ondas supersónicas porque la velocidad del aire, en determinados sitios del avión superaba la del sonido. En régimen supersónico el centro de la resultante aerodinámica en las alas se desplaza hacia atrás y la formación de ondas de choque puede originar desprendimientos de la corriente de aire lo cual incrementa la resistencia y disminuye la sustentación. En estas condiciones, cuando la velocidad de las aeronaves se acercaba a la del sonido, se producía inestabilidad acompañada de temblores y vibraciones en las alas. Era como el anuncio de que algo irremediablemente desastroso podía ocurrir con el avión.

En 1946, la Fuerza Aérea estadounidense disponía de dos aviones X-1 experimentales, construidos por Bell Aircraft , en Muroc Air Field, en el desierto californiano del Mohave. El Bell X-1 se parecía más a un cohete o a un obús que a un avión. El morro era cónico muy puntiagudo y de su grueso fuselaje, pintado de color naranja, salían dos alas cortas de escasa envergadura. La cabina del piloto estaba en el morro y en el interior del fuselaje llevaba cuatro motores cohete y 8000 libras de combustible. El X-1 pesaba mucho y sus alas tenían poca superficie para que pudiese despegar por lo que necesitaba que otro avión lo elevara a unos 20 000 pies, desde dónde lo soltaba; así, el avión ya contaba con la velocidad necesaria para mantener el vuelo en el momento en que comenzaban los experimentos.

El 14 de octubre de 1947, a las 06:00 de la madrugada los mecánicos del aeródromo de Muroc empezaron a preparar el Bell X-1 y el viejo bombardero B-29 que tenía que transportar al pequeño avión experimental ubicado debajo de su enorme panza, con las compuertas de lanzamiento de bombas abiertas para hacerle un sitio. A las 10:00 el bombardero despegó y comenzó a ganar altura para situarse a 20 000 pies. Cuando estaba a 5000 pies el capitán Yeager se introdujo en la cabina del X-1, ayudado por su compañero y amigo Jack Ridley mientras Cárdenas, el piloto del B-29, continuaba con el ascenso.

Para Yeager aquél era el noveno vuelo que hacía con el Bell X-1 y el plan inicial era alcanzar una velocidad muy próxima a la del sonido: Mach 0,97. Sin embargo Chuck decidió cambiar los planes. Sentía dolor en las costillas. Durante el último fin de semana se había fracturado dos costillas al caerse del caballo, pero Yeager no se lo dijo a nadie, únicamente a su amigo el capitán Jack Ridley para evitar que se cancelaran los ensayos. Chuck pensó que había llegado el momento de enfrentarse a la terrible onda de choque supersónica y, a pesar de sus costillas rotas, se sentía en condiciones de afrontar lo desconocido.

Cárdenas, el piloto del B-29, soltó al X-1 cuando alcanzó los 20 000 pies. Eran las 10:26 y volaba a 250 millas por hora. A esa velocidad el avión experimental apenas podía mantenerse en vuelo y Yeager advirtió inmediatamente que entraría en pérdida de modo que dejó caer el aparato unos 500 pies antes de levantar el morro para iniciar el vuelo nivelado. Cuando recuperó el control encendió los cuatro cohetes XLR-11 de la aeronave y sintió en la espalda la aceleración con que impulsaban sus 6000 libras de empuje al Bell X-1. El aparato ascendió y aumentó su velocidad. En muy poco tiempo comprobó que estaba volando a Mach 0,85 que era la velocidad más alta en la que sabía cómo se volaba. A partir de ahí empezaba lo desconocido.

Yeager desconectó dos de los cuatro motores cohete para comprobar el funcionamiento de los mandos y la velocidad continuó subiendo hasta alcanzar Mach 0,95. En las alas empezaron a formarse y deshacerse pequeñas ondas de choque invisibles que producían vibraciones en los mandos y la estructura del aparato. Cuando volaba a 40 000 pies de altura niveló el avión y encendió uno de los dos motores que había apagado. La velocidad aumentó hasta Mach 0,99 y luego saltó a Mach 1,02; después el medidor de velocidad osciló y parecía dudar qué hacer hasta que de golpe saltó a Mach 1,06 cuando volaba a 43 000 pies.

Una potente onda de choque se propagó a gran velocidad por el desierto del Mohave y muchos pudieron escucharla en tierra. Fue como un anuncio al mundo de que la mítica barrera del sonido había sido traspasada por un joven piloto de 24 años a bordo de un extraño artefacto. Yeager no tuvo la sensación de que su aeronave se fuera a romper, como muchos habían vaticinado, y el primer vuelo nivelado supersónico transcurrió sin mayores incidencias.

Aquél 14 de octubre de 1947 Yeager y su equipo del Bell X-1 abrieron una nueva página de la historia de la aviación. El año pasado, 65 años después del primer vuelo supersónico, Yeager –con 89 años de edad- voló con el capitán David Vincent en un F-15 y rememoraron su hazaña cruzando la barrera del sonido en el mismo lugar y a la misma hora que cuando lo hizo con el X-1.