© Evonik Industries AG, Konzernarchiv Hanau

De la cabina de mando abierta al avión panorámico

Para que los pasajeros puedan disfrutar del panorama y que los pilotos tengan una buena visibilidad, los cristales de las ventanillas de aviones y de las cabinas se han vuelto cada vez más grandes. También PLEXIGLAS® ha contribuido a esta evolución de la aeronáutica.

Poco después de la creación de la primera línea aérea del mundo, hace ya más de 100 años, el número de líneas aéreas de pasajeros y de servicios postales ya se disparó. Con esto se dio el primer impulso al vertiginoso desarrollo de la aeronáutica comercial. Los aviones ofrecen ventajas decisivas en comparación con otros medios de transporte: pueden atravesar sin problemas masas de agua y cadenas montañosas y son simplemente más rápidos.

El despegue de la aeronáutica

Ya durante los primeros años de la aeronáutica, los proyectistas trabajaron para construir aviones más grandes y más rápidos. Sin embargo, este desarrollo llegó rápidamente a sus límites. Los pilotos estaban sentados en un principio en una cabina abierta, protegiéndose tan solo con sus gafas protectoras y pequeños protectores contra el viento arqueados de celuloide, un material altamente combustible, más adelante de cellón, un material entonces aún de color café y opaco. Por razones de seguridad, el vidrio tradicional no era adecuado para la construcción de aviones.

Historisches Bild von Frauen in der LUGLAS Produktion

Cristal de seguridad para aviones

El primer avance verdadero en el acristalamiento para aviones fue la invención del cristal de seguridad, compuesto por dos planchas de cristal unidas mediante una película elástica. Ofrecía protección y era transparente, pero se tornaba amarillo rápidamente. La empresa Röhm & Haas, una empresa predecesora de Evonik, inventó finalmente a finales de los años 20 una alternativa transparente como el cristal y resistente al envejecimiento, que fue comercializada bajo el nombre de LUGLAS.

© Evonik Industries AG, Konzernarchiv Hanau

Cubiertas curvas de PLEXIGLAS®

Sin embargo con LUGLAS se podían fabricar solo formas planas, y los marcos que servían de soporte para las planchas individuales estorbaban la visión. PLEXIGLAS®, en aquel entonces un material nuevo de la empresa Röhm & Haas, hizo posible la construcción de cubiertas curvas. De esta forma los pilotos tenían una buena visibilidad, reduciéndose a la vez la resistencia aerodinámica, lo que permitió un aumento de la velocidad. “Puesto que PLEXIGLAS® es más liviano que el cristal de silicato, pero también más resistente a la rotura, más fácil de procesar, moldeable y además resistente al envejecimiento, nuestro cristal acrílico de marca fue siempre un material óptimo para la fabricación de aviones”, afirma Roland Mickal, director del segmento de mercado Transportation en el área comercial Acrylic Products de Evonik.

Aviones más grandes, cristales más grandes

Sin embargo, los aviones con las cubiertas curvas ofrecían capacidad tan solo para cuatro a cinco pasajeros y contaban solo con un alcance limitado. Por esta razón se comenzó ya tempranamente con la construcción de aviones de mayor tamaño. Si bien estos no eran tan rápidos, podían transportar un mayor número de pasajeros, y a finales de los años 30 podían realizar incluso vuelos intercontinentales.

Gran ángulo de visión para los pilotos

Los años 30 fueron el punto de partida de las rutas transatlánticas para servicios postales y de pasajeros con las primeras grandes máquinas de transporte, como p. ej. el Focke-Wulf Fw 200 “Condor“, construido en 1937 y con una capacidad para 28 pasajeros. Las ventanas de la cabina de mando de esta primera gran máquina de transporte estaban compuestas por una alineación de varios cristales o cristales solo levemente arqueados. En los años siguientes y con el fin de ofrecer una mejor visibilidad al piloto se aumentó el tamaño de los cristales, en una época marcada asimismo por las exigencias militares de la Segunda Guerra Mundial. Con el objetivo de ofrecer a los pilotos un mayor ángulo de visión, la parte frontal del fuselaje de la aeronave pasó a convertirse en muchos casos en un componente transparente.

Para que los cristales se adaptaran al diseño del fuselaje estos debían adoptar una forma esférica arqueada, al igual que las chapas metálicas del revestimiento exterior. “Mientras que el moldeo de chapas metálicas es relativamente simple, el moldeo de un cristal acrílico es un proceso técnicamente muy exigente, especialmente cuando la calidad óptica debe permanecer inalterada”, explica Mickal. “Para garantizar una visión libre de distorsiones se requiere además una plancha inicial libre de distorsiones ópticas”.

Varias capas para una mayor estabilidad

En los últimos años, los fabricantes de acristalamientos para la industria aeronáutica han experimentado con la combinación de distintas capas, por ejemplo de cristal acrílico y cristales de alta resistencia a los impactos. De esta forma pueden fabricar planchas extremadamente robustas y a la vez más finas. La ventaja: un material más fino pesa menos, y en la construcción de aviones cada gramo menos significa un ahorro en el consumo de queroseno. Estas planchas son utilizadas, p. ej., en helicópteros que vuelan a altas velocidades.

Más estabilidad

En los años 50 y 60 los aviones se volvieron cada vez más rápidos y volaban también cada vez más alto, por lo tanto, los acristalamientos para aviones debían ser cada vez más estables. También la empresa Röhm & Haas continuó su investigación y lanzó en 1951 Plexidur T, un material emparentado con el cristal acrílico que poseía una elevada dureza y resistencia a los impactos, lo que lo hacía adecuado para el acristalamiento de aviones; no obstante, este material era costoso de producir.

Cristal acrílico estirado

Finalmente en 1962 se introdujeron las planchas estiradas de PLEXIGLAS® o polimetacrilato de metilo (PMMA), la denominación química correcta del cristal acrílico de marca de Evonik. Se trata de planchas certificadas de PLEXIGLAS® fundido, que son aún más robustas. “En la actualidad se sigue utilizando este material cuando se plantean exigencias especialmente elevadas, como p. ej. en los cristales de la cabina de mando para helicópteros”, agrega Mickal.

Vídeo explicativo: Así se fabrica PLEXIGLAS® estirado

Formatos más grandes

Evonik ya es a día de hoy uno de los fabricantes líderes del producto previo necesario para las planchas estiradas, que a partir de 2018 serán fabricadas en una nueva planta de estirado y pulido propia. Con esta nueva planta se pueden obtener formatos aún más grandes. “Los fabricantes de ventanillas de aviones pueden fabricar de esta forma más ventanillas a partir de una única plancha”, añade Mickal. “Además, estos nuevos formatos de gran tamaño permiten la realización de nuevos diseños de ventanillas de cabina y cristales para la cabina de mando”, pues la tendencia en la industria aeronáutica apunta a cristales cada vez más grandes. Por ejemplo, el fabricante de aviones Boeing ya ha ampliado en dos tercios el tamaño de las ventanillas del Dreamliner actual. También en las cabinas de los planeadores y helicópteros el área de visibilidad es cada vez más grande. “Cuanto más vea el piloto, más seguro es el vuelo”, destaca Mickal.

Aviones panorámicos

Evolution in Acrylics is our Passion

Este tema es un buen ejemplo de lo que expresa la visión “Evolution in Acrylics is our Passion” del área comercial Acrylic Products de Evonik y lo que Evonik entiende por organización inteligente de las actividades químicas. Lea aquí por qué la evolución está en la naturaleza de la marca PLEXIGLAS®, qué papel desempeña la pasión en los nuevos proyectos y cómo será la evolución del material en los próximos años gracias a los conocimientos técnicos de Evonik.

Algunos expertos en aeronáutica creen incluso que en el futuro habrá aviones totalmente acristalados dando vueltas en el cielo, en los que los pasajeros y los pilotos podrán contemplar a su alrededor sin impedimentos a través de gigantescos cristales panorámicos. No obstante, lo visible no tiene que reflejar necesariamente la realidad: “No es difícil imaginar que en el futuro los cristales sean utilizados como pantallas”, comenta Mickal. Estos podrían, por ejemplo, mostrar información sobre la ruta de vuelo o, de ser necesario, oscurecer las ventanas. “La llamada integración de funciones representa para nosotros un área de investigación sumamente interesante”, destaca Mickal. “Hasta ahora, para ofrecer estas funciones se colocan siempre capas sobre el material, y ahora estamos investigando la forma de integrar estas funciones en nuestro PLEXIGLAS®”.

Un ejemplo de la aeronáutica del mañana: El futuro según Airbus: prototipo de avión 2050. / (C) Youtube/Airbus Aircraft