Com un enginyer de la NASA va crear la moderna ala dels aeroplans

Durant dècades, Richard T. Whitcomb havia estat treballant per aconseguir avions que avancessin més ràpid i més eficientment. Quan tenia 34 anys, ja havia guanyat el més prestigiós honor en l'aviació de 1954, el Collier Trophy de l'Associació Nacional d'Aeronàutica, pel seu treball fonamental per superar el repte de l'aviació del dia -la barrera del so-.

Setze anys més tard, ell estava treballant en la millora de l'eficiència de vol a velocitats just per sota d'aquesta barrera.

La conquesta de la resistència
El problema que enfronten els enginyers d'aviació és que, quan un avió s'acosta a la velocitat del so, les molècules d'aire al voltant de les ales creen resistència, obligant a l'avió a treballar amb més potència per mantenir la seva velocitat.

A mesura que un objecte es mou a través de l'aire, xoca amb les molècules d'aire, creant una pertorbació, formant el que són essencialment ones sonores. A mesura que l'objecte es mou més de pressa, apropant-se a la velocitat del so, aquestes pertorbacions que viatgen a la velocitat del so poden seguir el seu camí essent incapaces d'unir-se, per tant formen l'ona de xoc.

Aquesta barrera del so va ser descoberta pels enginyers aeronàutics en el 1947. No obstant això, volant prop de la velocitat del so -al voltant de 660 mph a altituds de creuer, depenent de la pressió de l'aire i la humitat- eren molt ineficients a causa de la fricció causada per aquesta ona de xoc.

Whitcomb es va dedicar a investigar sobre la resistència, i els seus caps de la NASA estaven disposats a ajudar-lo. Tot i que tenia una personalitat conservadora i tímida, era un radical al laboratori, segons va escriure l'historiador de Whitcomb de la NASA, James Hansen. 

Obsessionat amb l'aerodinàmica del vol des de la seva infància, Whitcomb era famós pel seu enfocament. Mai es va casar, i que sovint va treballar dos torns per dia, dormint en un bressol, en la instal·lació d'un túnel de vent d'alta velocitat. 

A diferència de molts enginyers, Whitcomb es va saltar els càlculs i es va dirigir directament a un model físic.

Va començar amb un disseny d'ala convencional i, confiant en la seva intuïció, va utilitzar massilla de carrosseria per donar volum a algunes àrees. Se li va ocórrer una idea que la va anomenar: la superfície de sustentació "supercrítica". El resultat final gairebé semblava l'inrevés en comparació amb les ales estàndard de l'època, perquè era gairebé plana a la part superior i arrodonida a la part inferior. També era més gruixut del normal, sobretot en el costat d'atac.

Al voltant de la velocitat del so, la part superior plana, minimitzava l'efecte de l'ona expansiva que es formava per les bandes, mentre que una part corba inferior es compensava amb un ascens addicional. El gruix afegit també va proporcionar una unió més resistent al fuselatge, el que permet menys estructura de reforç i, per tant, una ala més lleugera.

Les primeres proves, van mostrar que l'ala supercrítica augmentava l'eficiència d'un avió en un 15 per cent. I va resultar que les ales eren més eficient a velocitats subsòniques també.

Avui en dia, el disseny d'ala supercrítica de Whitcomb és l'estàndard de la indústria, usats per a fins comercials, i avions militars a tot el món. La seva major eficiència ha estalviat milers de milions de dòlars de la indústria aèria en el combustible cada any, el que significa també una reducció significativa de les emissions de gasos d'efecte hivernacle.

Font: NASA