Cómo hacer volar un caballo
Los hermanos Wright no fueron los primeros en pensar en la construcción de un avión, ni los primeros en empezar a hacerlo. Entonces, ¿por qué fueron los primeros en volar?
El domingo 9 de agosto de 1896, el cielo sobre Rhinow Hills en Alemania estaba claro como un hoja, la luna mordía al sol en un eclipse solar parcial y una forma blanca se elevaba entre los picos. Tenía las alas rayadas como un murciélago y una cola en forma de media luna. Un hombre de barba colgaba debajo: Otto Lilienthal, piloteando un nuevo planeador al que maniobraba desplazando su peso, con el objetivo de crear una máquina voladora autopropulsada. Una ráfaga de viento golpeó al planeador y lo inclinó hacia arriba. Él giró su cuerpo, pero no fue capaz de corregirlo. Su gran murciélago blanco cayó quince metros, y Lilienthal se destrozó las mandíbulas. Su espalda estaba rota y murió al día siguiente. Sus últimas palabras fueron: «Los sacrificios deben hacerse».
Orville y Wilbur Wright leyeron las noticias en su tienda, Wright Cycle Company, en Dayton, Ohio. El sacrificio de Lilienthal les parecía sin sentido.
Nadie debería manejar un vehículo que no pueda dirigir, especialmente en el cielo.
El ciclismo era una nueva moda en la década de 1890. Las bicicletas son milagros de equilibrio. No son fáciles de construir ni montar. Cuando vamos en bicicleta, hacemos ajustes constantes para mantener el equilibrio. Cuando doblamos, abandonamos ese equilibrio maniobrando y estirándonos, y luego lo recuperamos al dejar de girar. El problema de la bicicleta no es el movimiento; es el equilibrio. La muerte de Lilienthal demostró a los Wright que eso también se aplicaba a las aeronaves. En su libro The Early History of the Airplane [La historia temprana del avión], los hermanos escribieron:
El equilibro de un volador puede parecer, a primera vista, un tema simple; sin embargo cada experimientador se ha visto en algún momento con dificultades para lograrlo satisfactoriamente. Algunos ponían el centro de gravedad muy por debajo de las alas. Como un péndulo, tiende a buscar el punto más bajo; pero, igual que el péndulo, tiende a oscilar en una forma que destruye toda estabilidad. Un sistema más satisfactorio fue el de arreglar las alas en forma de una V amplia, pero en la práctica tiene dos serios defectos: primero, tendía a mantener la máquina oscilando permanentemente; y segundo, su utilidad se restringía a un clima con aire tranquilo. A pesar de las limitaciones conocidas de este principio, estaba incorporado en todas las máquinas de volar que se habían construido. Llegamos a la conclusión de que una máquina en base a esto, podría ser de interés desde un punto de vista científico, pero no tenía valor práctico.
En el mismo libro, Wilbur añadió: «Cuando esta característica se resuelva, la edad de las máquinas de volar habrá llegado, ya que las demás dificultades son de menor importancia».
Esta observación puso a los hermanos Wright en el camino al primer vuelo del mundo. Ellos vieron un avión como «una bicicleta con alas».
El problema de un aeroplano no es volar: como en la bicicleta, es el equilibrio.
Otto Lilienthal murió porque tuvo éxito en lo primero y fallo en lo segundo.
Los Wright resolvieron el problema estudiando las aves. Un ave es zarandeada por el viento cuando planea. Mantiene su equilibrio levantando el extremo de un ala y bajando el extremo de la otra. El viento hace girar las alas como a las aspas de un molino de viento hasta que el ave recupera el equilibrio. Wilbur dice:
Mencionar todas las cosas que un ave debe hacer para volar de forma segura en el aire, requeriría un tratado de grandes dimensiones. Si tomo una hoja de papel, la pongo de forma paralela al suelo y la dejo caer, no lo hará de forma estable como se esperaría de una hoja de papel de forma regular, si no que insistirá en contravenir toda regla reconocida de decoro, volteándose y moviéndose de la forma más errática, como un caballo sin domesticar. Pero este es el tipo de corcel que los hombres deberán aprender a manejar antes que volar pueda convertirse en un deporte cotidiano. El pájaro ha aprendido este arte del equilibrio tan bien que su habilidad no es aparente a nuestra vista. Solo aprendemos a apreciarlo cuando intentamos imitarlo.
Es decir, cuando tratamos de hacer volar un caballo.
Estos fueron los primeros pasos mentales de los hermanos Wright. Problema: equilibrar una aeronave que se zarandea. Solución: imitar a las aves planeadoras.
El siguiente problema era cómo reproducir mecánicamente el equilibrio de un ave. Su primera solución requiería barras de metal y engranajes. Esto provocó el siguiente problema: era demasiado pesado para volar. Wilbur descubrió la solución en la tienda de bicicletas de los Wright mientras jugaba con una caja larga y delgada de cartón que antes contenía un tubo interno —algo similar en tamaño y forma a una caja de papel de aluminio—. Cuando Wilbur torció la caja, una esquina se inclinó ligeramente y la otra, en el otro extremo, se levantó en la misma proporción. Era un movimiento similar al de las puntas de las alas de un ave planeando, pero requería tan poca fuerza que podría lograrse con cables. Los famosas alas dobles en los aviones de los hermanos se basaron en esta caja; llamaron a la torsión que movía las puntas hacia arriba y hacia abajo «deformación de ala».
De pequeños, a los Wright les gustaba hacer y volar cometas —«un deporte al que habíamos dedicado tanta atención que se nos consideraban expertos»—. A pesar de su fascinación, dejaron de hacerlo durante la adolescencia porque era «impropio para niños de nuestra edad». Y sin embargo, veinte años después, Wilbur se encontró yendo en bicicleta a través de Dayton tan rápido como podía con una cometa de cinco pies sobre sus manillares. Lo habían construido con alas que se deformaban para probar que la idea funcionaba. Corría a mostrarselo a Orville. Los hermanos habían completado su segundo paso.
Y así continuó.
El gran salto inventivo de los hermanos Wright no fue un gran salto mental. A pesar de su extraordinario resultado, su historia es una letanía de pequeños pasos.
Por ejemplo, pasaron dos años tratando de hacer que el cometa de Wilbur fuera lo suficientemente grande como para llevar un piloto antes de descubrir que los datos de aerodinámica que utilizaban eran inútiles.
«Habiendo empezado con absoluta fe en los datos científicos existentes», escribieron, «estábamos dispuestos a dudar una cosa tras otra, hasta que al final, después de dos años de experimentos, los dejamos de lado y decidimos usar solamente nuestras propias investigaciones».
Los Wright habían empezado a volar como un hobby y con poco interés en «el lado científico de la misma». Pero eran ingeniosos y curiosos. Cuando se dieron cuenta de que todos los datos publicados eran erróneos —«poco más que conjeturas»— también habían descubierto qué conocimientos se necesitaba para diseñar alas que volaran. En 1901, construyeron una plataforma de prueba montada en una bicicleta para simular aviones en vuelo, luego un túnel de viento impulsado por correas que usaron para crear sus propios datos. Muchos de los resultados los sorprendieron —sus conclusiones, escribieron, fueron «tan anómalas que estábamos casi listos para dudar de nuestras propias medidas».
Finalmente llegaron a la conclusión de que las mediciones de todos los demás estaban equivocadas. Una de las principales fuentes de error fue el coeficiente de Smeaton, un número desarrollada por el ingeniero John Smeaton en el siglo XVIII, para determinar la relación entre el tamaño del ala y la sustentación. El número de Smeaton era 0,005. Los Wright calcularon que la cifra correcta era en realidad 0,0033. Las alas tenían que ser mucho más grandes de lo que nadie esperaba si un avión alguna vez iba a volar.
Los Wrights usaron los mismos datos para diseñar las hélices. Se construían hélices para botes, pero nunca para una aeronave. Igual que los hermanos pensaron en una aeronave como una bicicleta que vuela, pensaron en las hélices como un ala rotativa. Las lecciones de su tunel de viento les permitió diseñar una hélice casi perfecta en su primer intento. Las hélices modernas son solo marginalmente mejores.
Los aviones de los Wrights son la mejor evidencia de que lo hicieron paso a paso, no con saltos. Su planeador de 1900 era similar a su cometa de 1899. Su planeador de 1901 se parecia a su planeador de 1900 con unos pocos elementos. Su planeador de 1902 era el de 1901, más grande y con timón. El avión de 1903 —el que voló desde las arenas de Kitty Hawk— era su planeador de 1902 agrandado con hélices y con un motor. Orville y Wilbur Wright no saltaron al cielo. Llegaron allí paso a paso.
Fragmento de How to Fly a Horse: The Secret History of Creation, Invention, and Discovery, de Kevin Ashton, disponible aquí.
