Un nuevo avión rompió la barrera del sonido en silencio —y no es el X-59 de la NASA

Desde que Chuck Yeager rompió por primera vez la barrera del sonido en 1947, viajar de Nueva York a París en menos de tres horas se convirtió en el sueño de todo viajero. Un sueño que se desvaneció cuando se hizo evidente que el vuelo supersónico era extremadamente molesto para quienes estaban en tierra. Por eso, la NASA y Lockheed Martin crearon el X-59 Quesst, diseñado con un perfil aerodinámico que reduciría el estruendoso estampido sónico a un leve golpe sordo. La prueba de vuelo del X-59 estaba destinada a ser el primer vuelo supersónico silencioso de la historia… hasta que llegó el 28 de enero.

Ese día, la startup Boom Supersonic realizó un vuelo supersónico con el avión XB-1 sobre el desierto de Mojave, en California, utilizando un enfoque radicalmente diferente, teorizado hace décadas pero posible solo ahora gracias a motores avanzados y computadoras de última generación.

Boom Supersonic anunció el hito el 10 de febrero; las pruebas de su tecnología Boomless Cruise, registradas con una sofisticada matriz de micrófonos de la NASA, demostraron que su avión de demostración XB-1 rompió la barrera del sonido tres veces sin generar un estampido sónico perceptible en el suelo. Es la primera vez que un avión logra esto.

“En nuestro primer vuelo, esperábamos romper la barrera del sonido sin un estampido sónico, esa era nuestra predicción”, dice Blake Scholl, fundador y CEO de Boom Supersonic. “Rompimos la barrera del sonido tres veces: en el primer vuelo, ningún estampido; y en el segundo vuelo, tres veces más. Nuestra previsión era que no habría estampido sónico, y eso fue exactamente lo que ocurrió”.

En lugar de rediseñar la estructura del avión para redirigir el aire y reducir el volumen del impacto supersónico, como hace el X-59, Boom apostó por aprovechar un fenómeno físico llamado Mach cutoff, utilizando potentes computadoras y software para ajustar cuidadosamente la velocidad y altitud del avión en función de las condiciones meteorológicas en tiempo real.

Mach cutoff es un fenómeno en el que el estampido sónico, en lugar de viajar directamente al suelo, se curva hacia arriba y se disipa en la atmósfera. “Hay un estampido que sale del avión, pero hace una especie de giro en U en el cielo”, explica Scholl. “Siempre que el estampido salga del avión con el ángulo correcto y lo suficientemente alto, se puede pensar que la parte inferior de la U nunca toca el suelo. Y si nunca toca el suelo, no hay estampido audible”.

Esto ocurre porque el estampido sónico se refracta hacia arriba debido a los gradientes de temperatura y viento que afectan la velocidad local del sonido, de la misma manera que un lápiz parece doblarse cuando se sumerge en un vaso de agua debido a la diferencia de densidad entre el aire y el agua, que altera la propagación de la luz.

A diferencia del enfoque de reducción de estampidos del X-59, Boomless Cruise busca eliminar por completo el estampido sónico a nivel del suelo. El X-59 está diseñado para gestionar las ondas de choque mediante su estructura aerodinámica, creando un “leve golpe sordo”. Su diseño incluye un motor estratégicamente ubicado y una nariz alargada sin cabina que suaviza la onda de choque.

Scholl reconoce que este método funciona, pero enfatiza que aún hay un estampido sónico. “Con Boomless Cruise, literalmente no hay ninguno”. Durante su primer vuelo supersónico, el XB-1 alcanzó una velocidad máxima de Mach 1.12, demostrando que la teoría funciona. Los datos recogidos permitieron a Boom validar sus modelos de estampidos sónicos y perfeccionar los algoritmos que predicen el comportamiento dentro del Mach cutoff. El vuelo exitoso confirmó las investigaciones.

“Lo que estamos haciendo es física bien conocida que ha existido por mucho tiempo”, dice Scholl. La clave para hacerla realidad ahora radica en la tecnología avanzada de motores y en capacidades informáticas sofisticadas, que antes no estaban disponibles. El Concorde podría haberlo logrado, pero sus motores no eran lo suficientemente potentes y necesitaban postcombustión para alcanzar la velocidad supersónica. La potencia de cálculo necesaria para hacer lo que el XB-1 hizo durante sus dos pruebas de vuelo tampoco existía. “Así que, avanzando 50 años, ahora tenemos computadoras, contamos con excelentes datos meteorológicos y tenemos motores lo suficientemente potentes como para volar a velocidad supersónica sin postcombustión”.

El futuro del vuelo supersónico

Después de validar la tecnología Boomless Cruise, la empresa planea construir su avión comercial supersónico. Utilizará el motor Symphony, diseñado específicamente para mejorar el rendimiento transónico, lo que permitirá aplicar Boomless Cruise en vuelos comerciales. El empuje transónico mejorado de Symphony permitirá que su avión comercial, llamado Overture, supere la barrera del sonido a altitudes superiores a los 9,144 metros. Esta altitud es suficiente para que funcione la física del Mach cutoff.

Según Boom Supersonic, Overture utilizará la “fórmula secreta” de la compañía: un sistema avanzado de piloto automático que optimiza continuamente la velocidad para Boomless Cruise en función de las condiciones atmosféricas en tiempo real. Esto es lo que le permitirá evitar el estampido sónico. Este ajuste dinámico es esencial, ya que las condiciones meteorológicas, en particular la temperatura y el viento, afectan significativamente la velocidad del sonido y el comportamiento del estampido sónico.

Si todo sale bien con el demostrador, el único gran obstáculo no será técnico, sino legal. Al igual que la NASA con su programa Quesst, la empresa deberá convencer a los legisladores de permitir vuelos supersónicos de costa a costa sobre el territorio continental de Estados Unidos. Está convencido de que sucederá. “Es un cambio regulatorio muy simple. Deberíamos tener un límite de ruido, no un límite de velocidad”, me dice.

Boom Supersonic también señala en su sitio web que Overture “no está diseñado como un avión de bajo estampido y [ellos] no esperan certificarlo para vuelos supersónicos sin restricciones sobre tierra”. Esto significa que, sobre el mar, la velocidad del avión no tendrá restricciones, alcanzando Mach 1.7. No habrá límite de velocidad porque el estampido sónico no es un problema sobre el océano, y volar de París a Nueva York será el doble de rápido, tomando solo unas 3.5 horas en lugar de las 7 actuales.

Sobre tierra, sin embargo, la velocidad del futuro avión se restringirá a Mach 1.3 para evitar los estampidos, dice Scholl: “A veces tan baja como 1.05 y a veces tan alta como 1.3. Generalmente estará entre 1.1 [y] 1.2.” Eso es 50% más rápido que los aviones comerciales actuales, lo que permitirá viajar de Nueva York a Los Ángeles en aproximadamente tres horas en lugar de seis.

Sea cual sea el desenlace de las regulaciones, con esta exitosa demostración, Boom Supersonic ha demostrado que es posible. Habrá que esperar y ver si llega el momento en que podamos disfrutar de viajes supersónicos silenciosos, accesibles y sostenibles. Y quizás, revivir la era de la aviación comercial que el Concorde trajo al mundo.