Si hay una carrera con un futuro prometedor, esa es la Ingeniería Aeronáutica. Estamos hablando ya no solo de la aviación, un sector en el que se evoluciona y avanza constantemente, sino de otras soluciones de movilidad sostenible por el aire que ya están comenzando a vislumbrarse, como los eVTOL (electric vertical take-off and landing), también conocidos como aerotaxis. Eso, sin contar con los primeros prototipos de aviones 100% descarbonizados, que todavía están en sus primeras fases de experimentación, o de la búsqueda de nuevos combustibles sostenibles mientras estos modelos llegan a convertirse en realidad.
Mejorar la aerodinámica, buscar la máxima eficacia, innovar…, son algunos de los retos a los que se van a enfrentar los ingenieros aeronáuticos del futuro. Pero ¿qué es exactamente la ingeniería aeronáutica? Lo vemos y, sobre todo, nos fijaremos en algunos detalles curiosos que no todos conocemos.
¿En qué consisten los estudios de ingeniería aeronáutica?
Primero, lo obvio: son los estudios imprescindibles para diseñar, desarrollar y proveer de la mayor eficiencia a las aeronaves y a todos sus componentes. Cuando hablamos de aeronaves pensamos indefectiblemente en aviones, civiles o militares; pero aquí también se engloban los helicópteros, los drones y otros artilugios capaces de volar.
Un ingeniero aeronáutico tiene, asimismo, la capacidad de investigar y supervisar nuevos materiales, procesos de fabricación de cada componente de un avión y los sistemas de control de vuelo. Por supuesto, también les competen otros ámbitos como el mantenimiento de este tipo de naves.
Por extensión, la ingeniería aeronáutica se ocupa también de los vehículos espaciales. En unas aeronaves y otras, estos ingenieros diseñan y desarrollan desde los sistemas de propulsión hasta las estructuras (fuselaje) y componentes electrónicos. Aseguran la eficacia de los nuevos prototipos mediante pruebas de vuelo con las que se evalúa tanto su rendimiento como la seguridad a bordo. Y, por descontado, controlan la calidad de materiales y procesos de fabricación. Pero ¿en qué se inspira esta tecnología? ¿En qué sectores se trabaja actualmente y cuáles son los retos de la profesión? Aquí van algunos detalles curiosos de esta carrera.
1. La ingeniería aeronáutica se inspira en la naturaleza
A la ciencia que busca inspiración en la naturaleza para buscar soluciones tecnológicas innovadoras la conocemos con el nombre de biomimética. Estos son algunos ejemplos de naturaleza aplicada a la ingeniería aeronáutica:
- El vuelo silencioso de los búhos se debe a sus alas, con los bordes serrados. Los ingenieros aeronáuticos se han basado en esa estructura para reducir turbulencia y ruido en las alas de los aviones. De este modo, se ha mejorado significativamente la experiencia de vuelo, además de que la reducción de la resistencia al viento aumenta la sostenibilidad y eficiencia de los aviones.
- La capacidad natural de las aves para ajustar su velocidad, la dirección del vuelo y la elevación mediante el aleteo ha inspirado a ingenieros del sector para diseñar superficies de control que mejoren la estabilidad y el control ante inconvenientes como las turbulencias o las ráfagas de viento.
- Las corrientes térmicas son un modelo natural de aprovechamiento de energía: las aves planeadoras, por ejemplo, ascienden gracias al calor terrestre. Esto ha llevado a los especialistas aeronáuticos a desarrollar planeadores y aeronaves ligeras que usan corrientes de aire caliente para recorrer largas distancias sin propulsión mecánica.
- Las abejas desafían las leyes transportando cargas superiores a su peso, lo que han estudiado los ingenieros aeronáuticos para avanzar en el campo de la aerodinámica y la distribución de la carga: así se han desarrollado vehículos más sostenibles, que pueden llevar más peso y consumen menos combustible.
2. Sí, los ingenieros aeronáuticos también diseñan los sistemas de control de tráfico aéreo
El soporte tecnológico que permite a los controladores aéreos ejercer su imprescindible labor corre a cargo de especialistas como los ingenieros aeronáuticos. También los ingenieros de software son parte esencial de este proceso previo al hecho mismo de operar vuelos. Estos ingenieros se especializan en sistemas electrónicos, informática y/o comunicaciones, con el objetivo de mejorar la seguridad y eficiencia de las operaciones aéreas.
3. Reducir el ruido, uno de los retos desde los inicios de la aviación
El ruido, lo sabemos, puede afectar incluso a la salud. Por este motivo, uno de los grandes retos de la ingeniería aeronáutica es reducir la contaminación acústica, algo que se ha logrado en gran parte. Motores más silenciosos, materiales que absorben ruido y aíslan del mismo, herramientas de análisis y monitoreo del ruido…, son una parte esencial del trabajo de estos profesionales.
4. Hacia la búsqueda de nuevos materiales
Desde los primeros aviones, hechos de madera con algunas partes de la estructura cubiertas de tela, hasta hoy, la ingeniería aeronáutica ha evolucionado muchísimo. Actualmente, algunas de las tendencias en las que se trabaja son las siguientes:
- Materiales compuestos. Uno de los caminos que se abren en el ámbito del I+D aeronáutico son los materiales que combinan dos o más componentes para resultar en uno más fuerte y resistente, pero a la vez más ligero. Aquí operan la nanotecnología y los compuestos de última generación, destinados a usarse en partes sensibles de las aeronaves.
- Aleaciones de titanio y magnesio. Estas aleaciones han resultado ser uno de los grandes hallazgos de los últimos tiempos: ligera, resistente incluso a las altas temperaturas, sostenible debido a su capacidad para reciclarse (ya se usa en turbinas de motores), las aleaciones de titanio ganan puntos por su menor impacto medioambiental. Por su parte, la alta densidad del magnesio, mucho más abundante y en consecuencia disponible, se empieza a usar en piezas ligeras y estructuras.
- Materiales inteligentes. La investigación en este tipo de materiales, que cambian sus propiedades ante estímulos externos, está resultando muy interesante: lo hay que cambian de forma según la temperatura, que generan electricidad a partir de la vibración mecánica, que cambian de color ante la presencia o ausencia de luz…
5. Las alas, otra clave en continua investigación en ingeniería aerodinámica
El diseño de las alas es clave no solo para reducir la resistencia de la aeronave al aire, sino también para que esta sea más eficiente en términos de impacto medioambiental. Un perfil alar optimizado es sinónimo de menor gasto de combustible. Las alas flexibles, que cambian de forma durante el vuelo, son el siguiente paso para que la aeronave sea aún más eficaz.