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Velocidad de la barrera del sonido en nudos
Una de las imágenes más icónicas de un avión alcanzando la barrera del sonido, esta es un F/A-18 Hornet asignado al Escuadrón de Cazas de Ataque Uno Cinco Uno (VFA-151) rompiendo la barrera del sonido en los cielos del Océano Pacífico el 7 de julio de 1999 (Imagen: US Navy, tomada por el Alférez John Gay, oficial de fotografía del Escuadrón de Cazas Dos)Cualquiera que haya visto el asombroso descenso de 24 millas del paracaidista austriaco Felix Baumgartner desde la estratosfera hasta un perfecto aterrizaje vertical en paracaídas en el desierto de Nuevo México sabe que está siendo testigo de la creación de la historia. Durante su caída libre de cuatro minutos y 19 segundos, Baumgartner alcanzó una velocidad de 833 millas por hora -máquina 1,24- rompiendo la barrera del sonido, la primera vez que un ser humano lo hace sin estar atado a algún tipo de vehículo.
Los que tengan edad suficiente para recordarlo quizá recuerden a Chuck Yeager, el famoso piloto de pruebas que rompió por primera vez la barrera del sonido en un avión experimental Bell X-1 en 1947. Los más jóvenes recordarán haber visto las hazañas de Yeager en la película de 1983 “The Right Stuff” (basada en el libro de Tom Wolfe), sobre los astronautas del Mercury 7 en los primeros días de los vuelos espaciales tripulados.
Quién rompió la barrera del sonido
Wang y sus colegas Rui Hu, postdoc del Departamento de Aeronáutica y Astronáutica, y Antony Jameson, profesor de ingeniería de la Universidad de Stanford, han demostrado mediante un modelo informático que un biplano modificado puede, de hecho, producir una resistencia aerodinámica significativamente menor que un avión convencional de una sola ala a velocidades supersónicas de crucero. El grupo publicará sus resultados en el Journal of Aircraft.
“El estampido sónico es en realidad las ondas de choque creadas por los aviones supersónicos, propagadas al suelo”, dice Wang. “Es como oír un disparo. Es tan molesto que a los aviones supersónicos no se les permitía volar sobre tierra”.
Con el diseño de Wang, un reactor con dos alas -una situada por encima de la otra- anularía las ondas de choque producidas por cualquiera de las dos alas en solitario. Wang atribuye el concepto original al ingeniero alemán Adolf Busemann. En la década de 1950, Busemann ideó un diseño de biplano que básicamente elimina las ondas de choque a velocidades supersónicas.
Normalmente, cuando un avión convencional se acerca a la velocidad del sonido, el aire empieza a comprimirse en la parte delantera y trasera del avión. Cuando el avión alcanza y supera la velocidad del sonido, o Mach 1, el súbito aumento de la presión del aire crea dos enormes ondas de choque que se irradian a ambos extremos del avión, produciendo un estampido sónico.
Por qué es ilegal romper la barrera del sonido
Durante la Segunda Guerra Mundial, el mundo de la aviación experimentó una impresionante revolución tecnológica. Cada vez los aviones eran capaces de volar más alto y más rápido. Pero los pilotos e ingenieros se toparon una y otra vez con la llamada “barrera del sonido”. Es decir, la posibilidad de superar la velocidad a la que se transmiten las ondas sónicas a través del aire. Aproximadamente 344 m/s a 20ºC de temperatura, o lo que es lo mismo, 1.238,4 km/h.
A pesar de los avances tecnológicos que se iban implementando en cada nueva generación de aviones, no era posible superar la mítica barrera. Cada nuevo intento se coronaba con un estrepitoso fracaso, cuando no con graves accidentes.
Y uno se pregunta: ¿por qué? Entre los principales obstáculos estaba el hecho de que en las pruebas a medida que el avión se acercaba a Mach 1 (unidad de medida de la velocidad del sonido) la resistencia aerodinámica aumentaba exponencialmente debido a lo que se conoce como “resistencia al arrastre”. compresibilidad “que da lugar a lo que se conoce como onda de choque”. Esa “onda de choque” que al atravesarla provoca la conocida “estampida sónica”.
Lo que ocurre cuando se rompe la barrera del sonido
Hace 75 años, el 14 de octubre de 1947, el Bell X-1 Glamorous Glennis, pilotado por el capitán de las Fuerzas Aéreas de EE.UU. Charles E. “Chuck” Yeager, se convirtió en el primer avión en volar más rápido que la velocidad del sonido (Mach 1). El avión experimental construido a propósito alcanzó los 1.127 kilómetros (700 millas) por hora (Mach 1,06). Lanzado desde el compartimento de bombas de un bombardero Boeing B-29, tras un ascenso de 30 minutos hasta los 6.000 metros de altura sobre el lago Rogers Dry Lake, en el desierto del sur de California, el X-1 utilizó su motor cohete para ascender hasta su altitud de prueba de 42.000 metros y comenzó su recorrido de prueba. Los primeros intentos se habían enfrentado a graves sacudidas aerodinámicas cuando el X-1 se acercaba a la velocidad del sonido, lo que amenazaba el éxito del programa. Esta vez el vuelo se desarrolló sin problemas. Los ingenieros habían mejorado recientemente el estabilizador ajustable del avión, lo que permitía a Yeager realizar cambios incrementales instantáneos en el ángulo de ataque que suavizaban el flujo de aire a medida que el avión se acercaba a la velocidad del sonido, manteniendo la eficacia del elevador.
