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Para justificar el estudio de la Ingeniería aeronáutica, basta recordar la introducción de Russell.¹ Desde que el homo sapiens existe como especie, ha viajado. Al inicio, los primeros desplazamientos obedecían a la búsqueda del sustento diario; después, a conseguir mejores pastizales para sus rebaños o mejores tierras de cultivo.
Desiertos, océanos, cordilleras y otras barreras geográficas no han impedido la emigración del hombre; tal vez tampoco lo logren los muros, por más hermosos que éstos sean. La importancia de la emigración está muy bien documentada en el texto clásico de Diamond;² otra referencia interesante es el libro de Reich.³

Actualmente, los motivos para viajar van de cerrar un contrato a simplemente vacacionar. A pesar del gran desarrollo de las telecomunicaciones, más y más gente se desplaza por el mundo, y la mayoría lo hace por aire, cuando se trata de viajes largos.

Tunel de viento instalado en el CIIIA-FIME de la UANL para pruebas aerodinámicas

     Al inicio, nuestros antepasados se desplazaron a pie, después, en trineos; al aparecer la rueda, en carretas y así sucesivamente. Tratándose de vehículos, es fundamental reunir un conjunto de características que los haga viables; así, conforme se ha ido sofisticando el medio de transporte, el resultado ha sido la ingeniería; pues, al contar con un vehículo, es importante saber qué tan lejos y rápido puede desplazarse, además de las condiciones de su control y estabilidad; por ejemplo, una carreta tirada por mulas.
     De acuerdo con la distancia y la carga por transportar habrá que determinar el número de animales de tiro necesarios. Se deberá tener los medios para guiar la carreta y poder seguir una senda. También se deberá evitar dar giros que puedan volcarla, pues es necesario mantener la estabilidad del carruaje; cada vehículo presenta problemas diferentes. Los medios de transporte, al irse sofisticando, dieron origen a diferentes disciplinas enfocadas a la solución de problemas muy particulares y, entre las surgidas por la necesidad de viajar, se encuentra la Ingeniería aeronáutica. Ésta trata, principalmente, sobre el diseño y confección de vehículos voladores más pesados que el aire, y la esencia de esta ciencia es el estudio del vuelo a partir de las fuerzas a las que son sometidos los cuerpos sólidos al desplazarse por el aire; tarea que, a su vez, se puede dividir, grosso modo, en: aerodinámica, actuaciones y también estabilidad y control.
     Aerodinámica es “la rama de la mecánica de fluidos encargada del estudio de las leyes regulatorias del movimiento del aire y las reacciones que se desarrollan entre el aire y los cuerpos sólidos hallados en su interior, cuando existe un movimiento relativo entre dichos cuerpos y el aire”.⁴ De esta forma, es posible configurar cuerpos que den como resultado una reacción capaz de compensar el peso del cuerpo sólido; además, ésta debe ser lo más eficiente posible, en términos de la energía necesaria para mantener el movimiento relativo entre el cuerpo sólido y el aire. Así, el resultado del desarrollo de esta ciencia es la existencia de las alas en las aeronaves.
     Las actuaciones de las aeronaves tratan sobre el estudio de las fuerzas y momentos requeridos para que una de ellas pueda mantenerse en una condición de vuelo dada; por ejemplo: vuelo recto y nivelado, virajes, ascenso, descenso, despegue, etcétera.
     El tema de estabilidad y control se refiere a la operación de la aeronave. Ejemplo: si se requiere volar del punto A al punto B, qué tan factible es hacerlo en una aeronave en particular. Una vez que se está en el aire, es necesario manipular la trayectoria de vuelo y procurar que ésta se recupere, en caso de alguna desviación de la trayectoria deseada; proceso que está basado en las propiedades dinámicas del vehículo, las cuales, a su vez, son determinadas por sus cualidades aerodinámicas. Aquí cabe recordar la anécdota de lo ocurrido entre los hermanos Wright y Glenn Curtiss, quienes tuvieron un juicio legal por la patente del primer sistema de control de vuelo;⁵ mucho de lo que hoy se denomina Teoría de control fue desarrollada para solucionar problemas dinámicos de las aeronaves. En términos de la carreta mencionada anteriormente, un problema por solucionar es la realización de trayectorias curvas sin perder la carga o voltear el vehículo: estabilidad y control de carretas.
     Esta descripción tan somera requiere la aclaración expuesta por D. Dommash en 1953:⁶ “No es posible incluir en un único libro todo el conocimiento disponible en aerodinámica, ni tampoco en la mente de un hombre”. En 1953, no existía, por ejemplo, la dinámica de fluidos computarizada (Computed Fluid Dynamics, CFD), por lo que la mayoría de los cálculos se realizaban con reglas de cálculo o computadoras analógicas; esto puede ofrecer una idea de la vastedad de conocimiento acumulado en las tres áreas de la Ingeniería aeronáutica brevemente descritas.

Aviación

La aviación es el conjunto requerido de actividades relacionadas con el transporte aéreo de bienes y pasajeros, lo que incluye servicios al cliente, control de tráfico aéreo, aeropuertos, líneas aéreas, mantenimiento, servicios de meteorología, etc.; por cierto, también se requiere aeronaves.
     En una moderna aeronave de pasajeros convergen todas las ingenierías imaginables; por otro lado, en el ámbito de materiales también se tiene una amplia gama de: polímeros, aluminios, titanio, acero, textiles, cerámicos, etcétera.
     En el campo de la electrónica, se tiene equipo de comunicaciones, radar, navegación, instrumentación, tratamiento digital de señales, etc. La ergonomía, por supuesto, no está ausente; por otro lado, se cuenta con sistemas de cómputo muy sofisticados para administrar y monitorear todos los sistemas: motores, neumático eléctrico, etc., así como sistemas de ventilación, presurización y aire acondicionado; sistemas de iluminación y decoración de interiores. En vuelos largos, se ofrece, además, sistemas de entretenimiento.
     No se puede olvidar la tecnología de almacenamiento y tratamiento de desechos humanos; los servicios, todos los cuales requieren procesos muy complejos de manufactura y ensamblado. En una aeronave se encuentra la tecnología de punta desarrollada en las disciplinas mencionadas. Resulta imposible no sorprenderse ante la cantidad de tecnología y conocimiento volcado hoy en día en una aeronave comercial o militar; sin embargo, se debe enfatizar el hecho de que todas las tecnologías mencionadas no podrán producir un vehículo que vuele. Es claro que sin ellas, una aeronave diseñada exclusivamente por ingenieros aeronáuticos carecería de todas las prestaciones y comodidades de una aeronave moderna, pero, definitivamente, sí volaría, como ocurría en los primeros años de la aeronáutica. Quienes estén interesados en Ingeniería aeronáutica podrían consultar el texto de Phillips.⁷

Educación

Es de esperar que la educación de los ingenieros aeronáuticos corresponda con los argumentos de Küchemann,⁸ los cuales deberían responder la pregunta: ¿qué forma deberá tener una aeronave para cumplir con ciertas propiedades requeridas?
La pregunta anterior es contrapuesta a la cuestión: ¿cómo se comportará una aeronave ya construida? Küchemann aboga por el procedimiento hipotético-deductivo de K. Popper, el cual, al final de cuentas, deberá ser un documento conteniendo los cálculos que justifiquen la forma de la aeronave requerida, así como los cálculos estructurales correspondientes. Si el resultado no es una aeronave experimental pequeña hecha en casa, su manufactura, diseño de componentes auxiliares, aviónica, mecanismos internos, etc., tendrán que ser llevados a cabo por ingenieros de otras ramas.
Un programa educativo en Ingeniería aeronáutica debería formar profesionales en las áreas de: Aerodinámica, Actuaciones y Estabilidad, además de Control. Dado que ars longa vita brevis [El arte —en este caso, la ciencia y la tecnología— es duradero, pero la vida es breve], otras cuestiones deberían quedar al nivel de la cultura general.

Cuestiones nacionales

Es del dominio público la participación de México en el suministro de componentes para la industria aeroespacial, pues es uno de los sectores con mayor crecimiento. La atracción de los capitales aplicados a esta actividad requiere personal altamente calificado; esto es debido a los sofisticados procesos de manufactura y las altas exigencias de calidad que requieren los componentes de aviación. Pero tal labor (la maquila) no necesita de la formación de ingenieros aeronáuticos; es decir: si se atiende a los términos tradicionales. Claro que nada impide otorgar la categoría de ingeniero aeronáutico a un diseñador de remaches que, eventualmente, hallarán su sitio en el ala de un avión, aunque él no tenga idea del acoplamiento dinámico entre el movimiento de guiñada y alabeo; es decir, que el piloto, al accionar los mandos para cambiar de dirección (cambio de ángulo de guiñada), también provocará un efecto que hará girar la aeronave sobre su eje longitudinal, induciendo que el ala no permanezca horizontal (cambio del ángulo de alabeo). El análisis de este tipo de fenómenos es fundamental para el diseño y operación de aeronaves. En otras actividades en las que tanto el grado de especialización como la complejidad son necesarios para resolver problemas, resulta más clara la asignación de etiquetas por disciplinas; ejemplo: las tareas de un neurólogo, un cardiólogo o un proctólogo están bien definidas por el mismo nombre de la especialidad del médico.
     Con el advenimiento de la maquila aeroespacial y la carrera de Ingeniería aeronáutica, en varias instituciones de educación superior del país, se podría trazar un paralelo con la industria automotriz.
     Desde mediados del siglo pasado, múltiples automóviles se han ensamblado en México; sin embargo, hasta principios de este siglo no había instituciones de educación superior que ofrecieran la carrera de Ingeniería automotriz; lo más seguro es que no se requiriera.
     Tal vez sea necesario definir una política nacional de desarrollo a largo plazo en Ingeniería aeronáutica y aviación; sin olvidar, por supuesto, las palabras de R. Feynman: “Para lograr una tecnología exitosa, la realidad debe prevalecer sobre las relaciones públicas, ya que no se puede engañar a la naturaleza”.