Innovación

Ciencia para todos: Inestables por diseño

La “estabilidad relajada” o “inestabilidad estática” es una de esas joyas de la ingeniería moderna que, a pesar de su relevancia estratégica, rara vez ocupa las portadas de las revistas (Galo Cañas Rodríguez)

En la lógica del sentido común, un buen avión debería ser estable: volar recto, nivelado, sin tambaleos, y responder con suavidad a los comandos. Sin embargo, la lógica del combate moderno entre aviones de caza decidió tomar otro rumbo desde hace ya algunos años.

Hoy en día, la mayoría de los cazas más avanzados son deliberadamente inestables por diseño. Incapaces de mantenerse en vuelo por sí solos y dependen de una asistencia externa para operar. Esa asistencia no es otra que una computadora de vuelo, que hace posible lo que, de otro modo, sería aerodinámicamente inviable.

Este principio se conoce como “estabilidad relajada” o “inestabilidad estática”, y es una de esas joyas de la ingeniería moderna que, a pesar de su relevancia estratégica, rara vez ocupa las portadas de las revistas. Lejos de ser un defecto, esta inestabilidad es precisamente lo que permite a cazas como el F-22, el Rafale, el EurofighterTyphoon o el Su-35 ejecutar maniobras imposibles para aeronaves convencionales, sin comprometer su integridad estructural.

Cuando hablamos de estabilidad en aviación, nos referimos a la tendencia natural de un avión a volver a su trayectoria original después de una perturbación. En un avión comercial, por ejemplo, si hay turbulencia, la nave tenderá a estabilizarse automáticamente, priorizando la comodidad del pasajero. En un avión de combate, en cambio, la estabilidad es un obstáculo: lo que se busca es agilidad, respuesta rápida y maniobrabilidad extrema.

Ahí es donde entra en juego el diseño inestable. Un avión que no busca estabilizarse responde más rápido a las órdenes del piloto. No necesita luchar contra su propia aerodinámica para virar, esquivar un misil o salir del alcance de un radar enemigo. Puede alterar su trayectoria de forma más agresiva y efectiva.

El precio de esta capacidad es alto: un avión con estabilidad relajada no puede volar sin ayuda extra. Sin una computadora que realice correcciones constantes en fracciones de segundo, la aeronave se saldría de control casi de inmediato. Por eso, estos cazas se conocen como fly-by-wire: el piloto no está conectado directamente a los controles físicos, sino que sus órdenes son interpretadas digitalmente.

La computadora de vuelo analiza datos provenientes de sensores distribuidos por toda la estructura: velocidad, altitud, presión, posición, fuerzas G, entre otros. A partir de esa información, ajusta alerones, estabilizadores, timones, canards y demás superficies móviles para mantener el equilibrio y ejecutar las maniobras solicitadas. El avión no vuela solo, pero tampoco obedece ciegamente: interpreta la intención del piloto y calcula cómo llevarla a cabo de la forma más eficiente y segura.

Además, el sistema limita automáticamente ciertas acciones si detecta que podrían poner en riesgo la estructura del avión o la integridad del piloto. Por ejemplo, si este intentara realizar una maniobra que supere los límites tolerables de fuerzas G, el sistema lo impediría. En cierto sentido, la computadora protege incluso de los reflejos humanos.

Resulta irónico: los cazas más avanzados del mundo están diseñados para ser incapaces de volar por sí mismos. Y, sin embargo, esa fragilidad controlada es lo que les permite dominar los cielos. Son aviones que viven en el filo del caos, pero con cada movimiento cuidadosamente calculado.

Un caza moderno es como un equilibrista en pleno salto: todo parece descontrolado, pero cada paso ha sido programado con precisión quirúrgica. Y en ese espacio mínimo entre el desorden y el control, es donde hoy se decide la superioridad aérea.

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