Cómo funciona la cabina sin ventanas del avión supersónico silencioso X-59

Si logra su objetivo, el avión experimental supersónico X-59 Quesst inaugurará una nueva era de la aeronáutica: líneas supersónicas silenciosas que podrán volar sobre cualquier espacio aéreo. Pero el prototipo creado por Lockheed Martin y la NASA trae una nueva tecnología clave que puede hacer que los aviones de línea regulares sean más rápidos y eficientes: su cabina totalmente electrónica, sin parabrisas delantero, que ha sido aprobada por la Agencia Federal de Aviación norteamericana por primera vez en la historia.

La cabina electrónica es un efecto secundario del increíble trabajo de diseño que tuvo que desarrollar Lockheed Martin para obtener su ‘boom supersónico’ silencioso. El morro extremadamente alargado, que se extiende 11,6 metros, un tercio de la longitud total de la aeronave, juega un papel crucial en el efecto silenciador de su aerodinámica. El X-59 parece un punta de flecha extremadamente afilada, con todos los componentes más voluminosos —como la cabina, el motor y las alas, echadas hacia atrás. Esta forma fue meticulosamente refinada a través de miles de simulaciones por ordenador hasta lograr su forma actual.

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Jesús Díaz

Un avión transparente

Dave Richardson, el director del programa de Lockheed Martin, me cuenta en una entrevista por videoconferencia cómo la cabina electrónica surgió de forma obligatoria al evolucionar la aerodinámica del X-59: "La forma que existe hoy en día es el resultado de esos miles de iteraciones informáticas. El avión original comenzó con una cola en forma de V y una cabina normal con un parabrisas. Era un avión mucho más corto”, apunta. “Pero, al optimizarlo, el morro se alargó cada vez más y el parabrisas tuvo que desaparecer”.

Esta es una de las opciones más radicales del diseño del X-59: la ausencia de un parabrisas obligará a los pilotos a confiar en un avanzado Sistema de Visibilidad Externa (XVS en sus siglas en inglés). Esta cabina totalmente digital emplea un monitor de resolución 4K para mostrar una imagen perfecta. La pantalla está conectada a dos cámaras externas y fusiona la visión óptica con datos del terreno en tres dimensiones.

Volar sin visión natural puede parecer imposible para muchos, pero, para los pilotos de prueba seleccionados para dirigir el X-59, el XVS ofrece todo lo necesario para controlar el entorno de vuelo. La característica central de este sistema es su pantalla 4K que reemplaza la vista frontal convencional con imágenes de alta definición de cámaras montadas en el exterior de la aeronave, perfectamente integradas con los datos del terreno 3D en tiempo real.

Según cuenta a Fast Company el piloto de prueba principal, David Nils Larson, bromeó con el equipo de diseño de Lockheed Martin sobre la capacidad de este monitor para dar una visión completa de lo que el piloto tiene delante: "Le preguntamos en broma a Lockheed si podíamos conseguir un modo Wonder Woman”, en referencia al avión transparente de la superheroína del cómic. "Ellos dijeron que sí”, algo que subraya la confianza de los pilotos y los ingenieros en esta tecnología.

El sistema proporciona al piloto una visión clara de la trayectoria de vuelo, crucial para volar y navegar en medio del tráfico, hacer aproximaciones precisas al aeropuerto, y ejecutar aterrizajes y despegues de forma segura. De hecho, los pilotos, la NASA y Lockheed Martin creen que esta cabina es más efectiva que una cabina tradicional porque ofrece una visión del entorno mucho más completa, eliminando cualquier obstáculo visual del propio fuselaje de un avión.

Como bromea Nils Larson, la tecnología hace que el avión se haga “invisible” para el piloto. Es similar al casco de realidad aumentada del F-35 y el F-22 que permite ver a través del suelo de la cabina de estos aviones de combate. En el caso del X-59 no hace falta casco, pero la pantalla de 4K hace que todo el morro desaparezca. Al final, la cabina electrónica del X-59 ofrece una visión frontal infinitamente más clara y amplia que la de un avión de aerolínea convencional de Airbus o Boeing.

Reto regulatorio superado

A pesar de estas ventajas, la idea tuvo que superar múltiples desafíos regulatorios aparte de los obstáculos tecnológicos de un sistema radicalmente innovador, afirma Richardson. "Hay muchos requisitos de calificación para certificar algo así para volar en el espacio aéreo”, me cuenta. “No voy a hablar en nombre de la NASA y todas las cosas por las que tuvieron que pasar y cuáles eran los requisitos de la FAA, pero la agencia espacial pasó mucho tiempo con la FAA demostrando el sistema de visión externa en vuelo”. La NASA montó el sistema en otro avión para probarlo con los técnicos de la FAA. “Volaron sobre el espacio aéreo con él”, afirma, demostrando cómo los sistemas de redundancia de seguridad garantizan que se pueda seguir volando en caso de que una cámara o una pantalla falle. “Tenemos otras dos pantallas que están en la cabina y tenemos otra cámara".

Si este rediseño de cabina tiene éxito en las pruebas y se adopta en los futuros aviones supersónicos silenciosos, Richardson apunta que la aprobación regulatoria del XVS puede impactar notablemente la forma en que se diseñan los aviones subsónicos. Podrían ser más eficientes desde el punto de vista aerodinámico y además ofrecer un nivel de seguridad añadido gracias a que el sistema de cabina electrónica ofrece mayor visibilidad y la integración de la visualización real con los datos tridimensionales haría que los pilotos tuvieran una visión más amplia y detallada del entorno.

“No hay razón para que los fabricantes de aviones no puedan usar los conceptos que ha descubierto Lockheed Martin para la NASA y convertirlos en aviones comerciales,” comenta Richardson. Dentro de poco veremos si todo funciona como se espera: el X-59 está a pocos meses de su primer vuelo oficial.