A2: The Hydrogen-Powered Hypersonic Airliner

Cuando algunos aún no hemos digeridas las novedades que nos aporta el Airbus A380, nos llega una propuesta de la Reaction Engines Limited cuyo eslogan dice “volar nunca será más rápido ni más ecológico”.

El A2 será en los próximos años el avión más rápido del mundo. Su desarrollo esta financiado parcialmente por una subvención del programa Lapcat, y la principal intención es poder realizar viajes supersónicos con pasajeros civiles, y conseguir que los niveles de contaminación sean mínimos.

El diseño esta basado en un vehículo espacial llamado Skylon, desarrollado por la misma empresa. Tendrá una capacidad para 300 pasajeros y llevará dos motores derivados del Sabre, que fue empleado en cohetes lanzadera pero revisado para tener un ciclo de vida más largo. La novedad frente al antiguo y ya jubilado Concorde es que estos motores están propulsados por hidrógeno que permitirán superar con creces la barrera del sonido, ya que alcanzará Mach 5. Para hacernos una idea un vuelo entre Amsterdam y Japón podría fácilmente realizarse en 4 horas. Detalle curioso esto del tiempo ya que si celebramos fin de año en España y a continuación nos subimos a un avión de estos con dirección a Japón teniendo en cuenta que hay una diferencia horaria de 9 horas menos, aterrizaríamos en Tokyo a tiempo para volver a cenar y tomar las uvas en Japón. Personalmente no se si aguantaría otra cena de fin de año, aunque sea en Japón y cambiemos el cordero asado por sushi, que es más ligero. Pero lo de celebrar dos veces el fin de año tiene su encanto.

Para los que no están demasiado familiarizados con las posibilidades del hidrógeno he de decir que actualmente ya se realizan pruebas diarias con vehículos propulsados con este sistema. Concretamente el aeropuerto de Orlando EEUU usa vehículos utilitarios Ford con capacidad para 12 pasajeros y motor de combustión interna propulsado por hidrógeno. Tienen unos niveles de emisiones cercanos a cero y una economía de combustible cercana al 13% con respecto a los modelos convencionales. Este sistema aún genera algunos contaminantes en su combustión ya que en ella se queman lubricantes. Aunque existe una opción más moderna a esta que es la tecnología de celdas. Esta se basa en un sistema de celdas de hidrógeno que almacena la energía suficiente para alimentar un motor eléctrico que impulsa al vehículo, siendo más silencioso y generando vapor de agua no contaminante como subproducto. Sin embargo todavía se trata de una tecnología novedosa lejos de su aplicación masiva.

Otro detalle interesante es el concepto avión supersónico. ¿Qué es? Todo el mundo habla sobre ello, pero ¿Se sabe realmente lo que significa?

Bien antes de nada explicaré que es la velocidad del sonido. Es la velocidad a la que se propagan las ondas sonoras, un tipo de onda mecánica longitudinal producida por variaciones de presión en el medio. Estas son captadas por nuestro oído y producen en el cerebro la percepción del sonido. Esta velocidad varia dependiendo del medio en el que se propagan, teniendo en cuenta que en el vacío no podrán propagarse debido a que no existen moléculas a través de las cuales transmitirse. Si el medio es gaseoso, la velocidad del sonido será de 340m/s en el aire a 20a.C.

Cuando una aeronave alcanza una velocidad en la que el fluido (en este caso el aire) que lo rodea supera la velocidad del sonido, se dice que tiene un Mach crítico de uno. El número Mach es una medida de velocidad relativa que se define como el cociente entre la velocidad de un objeto y la velocidad del sonido en el medio en el que se mueve dicho objeto. Fue establecido por el físico y filósofo austriaco Ernst Mach y a partir de entonces las velocidades de vuelo se clasifican según su número de Mach:

Subsónico M < 0,7

Transónico 0,7 < M < 1,2

Supersónico 1,2 < M < 5

Hipersónico M > 5

Cuando una aeronave supera la velocidad del sonido se produce lo que vulgarmente es conocido como romper la barrera del sonido. Para esto hay una explicación física muy sencilla. Cuando una partícula (en este caso una aeronave) se desplaza a velocidades superiores a la de la propagación de las ondas sonoras, esta partícula adelanta a las ondas sonoras en su movimiento debido a su mayor velocidad, de tal forma que la envolvente de las ondas sonoras genera un frente de ondas cónico llamado “Cono de Mach” que producirá a su vez una explosión sónica. Si estuviéramos en el interior de un avión de combate y superara la velocidad del sonido, no podríamos escuchar esta explosión. Ni tan siquiera el ruido del motor.

Teniendo todo esto en cuenta debemos valorar el desarrollo que conlleva un avión de semejantes características, os dejo un vídeo donde podéis ver y escuchar la explosión sónica que produce un avión al superar Mach 1.