Qué sigue en los aeropuertos

Demetrio Galíndez López

Ingeniero civil. Docente e investigador del IPN ESIA-UZ.

El transporte aéreo ha crecido paulatinamente hasta llegar a transportar en la actualidad a cerca de 6,000 millones de pasajeros anualmente, mientras que la aviación ha evolucionado de aquel vuelo de los hermanos Wrigth en Estados Unidos a los aviones de nueva generación, como el Airbus 380; los aeropuertos han pasado de ser campos aéreos con pistas de tierra apisonada y graneros como edificio terminal a complejos sistemas, con procesos informáticos y sistemas de comunicación digital.

La evolución de la aviación en México desde el vuelo de Alberto Braniff en los campos de Balbuena en 1910 hasta la actualidad registra cuatro etapas.

La primera, de 1903 a 1930: en las aeronaves, experimentales y deportivas, se aprendía a volar. Con la Primera Guerra Mundial, se pensó en usarlas para fines bélicos. Se forman las aerolíneas KLM, Avianca, Qantas y Pan American Airways. Se reconoce a Croydon como el primer aeropuerto civil en el mundo. Charles Augusto Lindbergh realiza el primer vuelo sin escalas entre Nueva York y París en mayo de 1927.

La segunda se caracteriza por la fabricación de aviones en serie. Se forman las compañías Air France, Lufthansa y Mexicana de Aviación, que operan los DC-2 y DC-3 el B-247. En 1937 se crea el motor de turbina enfriado por aire. En 1941 se hace el primer vuelo experimental con el avión Gloster G-40 de reacción fabricado en Gran Bretaña. Aparecen los aviones alemanes Heinkel y Messerschmitt; el italiano Caproni Campini y los estadounidenses Convair y Fairchild Packet, fomentados por la Segunda Guerra Mundial.

La tercera etapa está marcada por el vuelo de Chuck Yeaguer, que el 14 de octubre de 1947 logró romper la barrera del sonido con su avión cohete Bell X-P. A finales de los cuarenta y durante los cincuenta se trabajó tenazmente para tener aeronaves turborreactores de alcance trasatlántico, como el DC-7 Owen Seas, el Boeing 377 Stratocruiser, los Superconstellation y el De Havilland Comet 4 BOAC.

La cuarta etapa fue la “era del jet”, que revolucionó la transportación aérea y los aeropuertos. A finales de los cincuenta, Estados Unidos desarrolló el Boeing 707 y el Douglas DC-8 y su máxima insignia: el Jumbo Boeing 747, conocido “la reina de los aires”, que permitió que los vuelos trasatlánticos fueran la norma y no la excepción.

Aviones supersónicos de pasajeros

La NASA, en equipo con las industrias aeroespaciales estadounidense y rusa desarrollaron el avión ruso Tupolev Tu-144LL, que entró en operación en 1978 y voló únicamente seis meses.

Mención especial merece el Concorde, primer avión supersónico de transporte aéreo comercial. Su primer vuelo despegó de Tolouse el 2 de marzo de 1969. El 1º octubre de ese año, el Concorde 001 realizó su primer vuelo supersónico. El 4 de noviembre de 1970 alcanzó la velocidad de Match 2. La British Airways y Air France iniciaron sus vuelos comerciales simultáneamente el 21 de enero de 1976 sobre las rutas Londres-Bahrein y París-Dakar-Río de Janeiro. Desafortunadamente, el 25 de julio de 2000 un Concorde, que cubría el vuelo 4590 de Air France, después de despegar del aeropuerto Charles de Gaulle se desplomó cuando se dirigía al viejo aeropuerto de Le Bourget, para tratar de hacer un aterrizaje forzoso. El 28 de agosto del mismo año se suspendieron las operaciones de los Concorde y con esto terminaron los vuelos comerciales supersónicos.

Aviones STOL

También se ha experimentado con los aviones de despegue y aterrizaje corto (STOL) que llevan dispositivos especiales que les permiten despegar en pistas de tan sólo 150 m de longitud. Sin embargo, su desarrollo comercial no ha tenido éxito.

Aviones de nueva generación

Las compañías aeroespaciales continúan estudiando los transportes civiles de alta velocidad (HCST). De esto resultó el Airbus 380 del consorcio internacional Airbus Industries y la empresa británica BAE System a un costo de 12 mil millones de dólares. Vuela a 850 km/h, y opera en pistas con 3,350 m de longitud al nivel del mar; lleva 555 pasajeros en su versión estándar y hasta 850 en clase turista. Introduce el concepto de cabina confort para el pasajero, como un crucero, con gimnasio, regaderas, bares, tiendas libres de impuestos, etc. Se tiene además el Airbus A350, los Boeing 777 y 787, y versiones actualizadas del B747.

Aeronaves del futuro

McDonnell Douglas, conjuntamente con la NASA, trabaja en un nuevo diseño de avión con cuerpo de ala integrada (blended wing body) que saldrá al mercado como Mc Donnel Douglas BW B1-1, consumirá 30% de gasolina menos y será 12% más ligero que un avión convencional, lo que hace que su costo de operación se reduzca a un 25% de lo normal; puede llevar hasta 650 pasajeros en un diseño de dos pisos que estarían dentro de las alas integradas al fuselaje.

Legiones de ingenieros buscan desarrollar aviones de transporte supersónico (SST); sueñan con aeronaves que vuelen tan rápido como los cohetes, para que los viajes supersónicos sean una constante. Son los que más se han acercado al vuelo de los transbordadores.

Rusia trabaja los SST desde que desarrolló el Tupolev. Sus laboratorios de investigación cuentan con conocimientos obtenidos de haber trabajado con la NASA y Boeing.

Ingenieros aeroespaciales del laboratorio Livermore en California han iniciado el diseño del avión hipersónico Hyper Soar, una combinación de cohete y jet avanzado que llegaría a Mach 10. En unos minutos llegaría a la atmósfera exterior y volaría a esa altura una hora, para después descender al otro lado del mundo.

Francia contempla un programa supersónico propio. Una grupo del gobierno hace la evaluación de un nuevo SST mucho más grande que el Concorde. El principal problema son los 30 mil millones de dólares que se requieren.

Empresarios japoneses experimentan nuevos modelos de jets supersónicos de negocios. El Laboratorio Nacional de Aeronáutica de Japón tiene planeado probar, a escala de uno a diez, el modelo de un transporte supersónico Nexst, un SST capaz de llevar 250 pasajeros de Tokio a Los Ángeles en cuatro horas.

Investigadores de la NASA estudian insectos y pájaros para desarrollar diseños de nuevos aviones mediante el empleo de materiales “inteligentes”, con alas autoflexibles que podrían operar sin flaps; serían autorreparables al reaccionar como organismos vivientes.

Científicos del Centro de Investigaciones Langley (LaRC) de la NASA están desarrollando un “auto aéreo” tipo supersónico (Jetsons), en un proyecto denominado Morphing. Imaginan un ala que se pueda extender y recoger usando aleaciones metálicas con “memoria” para poder regresar instantáneamente a su forma original cuando se les aplique una cierta cantidad de calor. Quieren que funcione como el cuerpo humano, que tiene músculos y nervios en todo el cuerpo y reacciona a ellos en muchas formas.

La biomimética, que es aprender de la naturaleza, ha llevado a la realización de la réplica del hueso, que es muy ligero debido a su interior poroso, pero también muy resistente. Los científicos de LaRC buscan construir estructuras semejantes al hueso inyectando microesferas de polímeros en envases preparados en la forma deseada, que se calientan para que se fundan como pequeñas burbujas de jabón.

Si se pudiera obtener la resistencia de estas estructuras tipo hueso y se les agregaran sensores tipo nervios y actuadores flexibles, se obtendría una estructura extremadamente liviana, muy resistente, autosensible y autoactuante, comparada con las estructuras rígidas, torpes y pesadas de las que están hechos los aviones en la actualidad.

Otra avenida de investigación del proyecto Morphing es examinar cómo la naturaleza hace las cosas tan bien, lo que ni siquiera se puede imitar. Los pájaros maniobran mucho mejor que los aviones; pueden revolotear, volar hacia atrás y a los lados; ni hablar de los insectos, que vuelan cabeza abajo, hacen loop-de-loop y otras cosas más.

Los aeropuertos del futuro

Para resolver las innovaciones de las aeronaves y los pronósticos de la Asociación Internacional de Transporte Aéreo (IATA) de que el número de pasajeros se duplicará en los próximos 20 años, mientras los aeropuertos no seguirán este ritmo, por lo que será necesario aprovechar al máximo las nuevas tecnologías en su operación, dos desarrollos científicos se están llevando a cabo en la actualidad.

La singularidad tecnológica

Se alcanzará cuando la inteligencia artificial iguale o supere a la inteligencia del ser humano. El pronóstico es que se creará un cerebro universal en el que todo esté interconectado; se fundamenta en que cada año se duplica el poder de la computadora.

Operativamente, esto se lleva a cabo mediante la robótica y la automatización de cadenas de producción en la operación de los aeropuertos, que se adaptará a las necesidades de los pasajeros personalizando los servicios que desean, cuando lo necesiten, en cualquier momento de su viaje.

Mediante la robótica se establecerán sistemas de tecnología móvil en la facturación, el check-in, el procesamiento y seguimiento del equipaje para evitar demoras y extravíos y propiciar que el pasajero tenga una circulación fluida.

Mediante la inteligencia artificial se establecerán sistemas biométricos para que el pasajero pase los filtros de control de pasaportes, seguridad, migración y aduana de manera expedita y sin fricciones con el personal. Con tokens de viaje, los gobiernos encargados de la seguridad determinarán la identidad del pasajero para aprobar o desaprobar el viaje.

La red 5G

Es una tecnología que permite una velocidad de transmisión de 20 Gbps, de manera que en 1 m² se pueden conectar 100 aparatos, y en una calle, un millón. Tiene una latencia o tiempo de respuesta de un segundo. Quien domine la red 5G dominará la inteligencia artificial del futuro, que implica dominar el mundo, ya que se apoderará de un mercado mayor que las economías de Rusia, Japón, Reino Unido y Alemania juntas.

Estados Unidos está dispuesto a hacer cualquier cosa para detener a China, por los avances que han tenido sus empresas Huawei y ZTE, que han tomado ventaja a las principales empresas estadounidenses en este desarrollo tecnológico.

En este momento, las conexiones 5G están distribuidas de la siguiente manera: EUA 49%, Europa 31%, China 25% y Japón 4.5%. La red 5G permitirá controlar los aviones del futuro, ciudades enteras, autos sin conductores y sin accidentes.

Los pasajeros, equipaje y carga serán rastreados durante todo el viaje, ya que el aeropuerto estará altamente interconectado en todas sus áreas mediante sensores, hardware y nuevos logos de datos, alimentados por la red 5G, que permitirá solicitudes de información específica de una área a otra para atender aspectos de seguridad o cuando haya algún objeto abandonado sospechoso; de apoyo médico por algún accidente o deficiencia física del pasajero, e incluso para la prestación de servicios como taxis, hoteles, etcétera.

La gestión del espacio aéreo permitirá realizar más operaciones aeronáuticas, ya que los sistemas de radiocomunicación y control estarán conectados a través de redes 5G que proporcionarán datos en tiempo real y predictivos de las operaciones del aeropuerto.

Los vertipuertos

Son aeropuertos de operación en espacios cortos que podrían estar localizados en los propios aeropuertos y en las zonas urbanas de las ciudades para atender aeronaves de tecnologías futuristas con despegues verticales o despegues cortos radiales.

Se contempla que inicien operaciones de tráfico doméstico o nacional mediante estudios de transición aeronáutica enfocados en atender el remanente de la demanda, diseñando sistemas circulación aérea compatible con el tráfico aéreo de aeropuerto central.

Ya se está trabajando en ello. La empresa Uber, con las firmas Embraer, Bell Helicopter, Aurora Flight Science, Pipistrel Aircraft y ChargePoint pretenden realizar en los próximos años las primeras demostraciones de un sistema futurista de transporte utilizando novedosos dispositivos aéreos. Contemplan el proyecto Elevate, diseñado para descongestionar el transporte urbano mediante el uso de una red de aparatos eléctricos de despegue vertical que son un híbrido entre el automóvil volador y el minihelicóptero, y podrán despegar, aterrizar y recargarse en una red de vertipuertos instalados en las azoteas de los edificios de estacionamientos o en terrenos sin uso (véase figura 1).

Figura 1. Vertipuerto propuesto por Uber para un sistema futurista de transporte.

Conclusión

México tiene que invertir en ciencia y desarrollo tecnológico para que la aviación y los aeropuertos puedan utilizar las nuevas tecnologías en su operación y se mantenga a la vanguardia, como desde el inicio de la aviación.

Texto publicado en: Revista Mexicana de la Construcción RMC 644 junio 2020, página 51 a la 56. Disponible en https://issuu.com/helios_comunicacion/docs/rmc_644_junio