La Segunda Guerra Mundial dio pie a la invención de muchos cachivaches bélicos extravagantes, como rifles curvados que permitían disparar desde el cobijo de una esquina, gigantescos cañones ferroviarios o prototipos de aviones de combate que se pilotaban tumbados. Este último caso es particularmente llamativo porque el diseño de estas aeronaves no pretendía que los pilotos volaran más cómodos, sino protegerlos de un enemigo peligroso e invisible: la aceleración.

Las «fuerzas g»

Aunque poca gente ha tenido la oportunidad de volar a bordo de un avión de combate, cualquiera que haya ido en coche habrá notado una versión a muy pequeña escala de lo que siente un piloto mientras maniobra por el cielo.

Imaginemos que estamos sentados en un coche que pasa de 0 a 100 km/h en sólo tres segundos. En cuanto empiece a acelerar, los pasajeros notaremos un empuje en dirección opuesta al movimiento del vehículo* que nos aplastará contra el respaldo del asiento durante los tres segundos que tardará en alcanzar su velocidad máxima. Para dar una idea de la magnitud de esa fuerza que nos empujará hacia atrás, este cambio de velocidad tan brusco se traduce en una aceleración de 33,3 metros por segundo cada segundo (m/s²), una cifra 3,4 veces superior a los 9,8 m/s² con los que el campo gravitatorio terrestre acelera las cosas hacia el suelo. Por tanto, los ocupantes experimentaríamos una aceleración de 3,4g.

Al contrario que la gravedad, que siempre acelera la cosas hacia el suelo, la aceleración que produce las llamadas «fuerzas g» nos puede empujar desde direcciones diferentes porque siempre actúa en sentido al movimiento del vehículo. Por poner otro ejemplo, si estamos sentados en uno de los asientos traseros de un coche y entramos en una rotonda o el conductor toma una curva muy cerrada, notaremos el empuje de la aceleración resultante en la dirección contraria a la que se está tomando la curva y seremos aplastados contra nuestro acompañante o la puerta trasera del vehículo que está en la parte exterior de la curva. A modo de estimación patatera, si el coche se mueve a 30 km/h y describe un círculo de 35 metros de radio, sus ocupantes experimentarán una fuerza de unos 0,2g (el equivalente a una quinta parte de su peso corporal).

Ahora bien, la magnitud de la aceleración que experimentan los pasajeros de un vehículo será mayor cuanto más rápido se mueva y más cerrada sea la curva. De hecho, sus efectos suponen un gran problema para los pilotos de aviones de combate porque no sólo vuelvan a velocidades tremendas y describen curvas muy cerradas en el aire, sino que, además, maniobran en tres dimensiones.

Inconsciencia aérea

Una de las consecuencias de que la gravedad esté tirando de nosotros constantemente en dirección al suelo es que tiende a mover nuestra sangre hacia los pies cuando estamos erguidos o sentados. Por suerte, nuestro cerebro no se queda sin riego sanguíneo por el mero hecho de levantarnos porque el corazón bombea la sangre con suficiente fuerza como para oponerse a la gravedad y mantener la sangre circulando por todo el cuerpo.

Sin embargo, cuando un avión de combate lleva a cabo giros cerrados, ascensos bruscos y tirabuzones, el piloto que está sentado en la cabina experimenta fuerzas de hasta 15 g que empujan la sangre que corre por sus venas hacia sus pies durante la maniobra. Por tanto, en este tipo de situaciones, el corazón del piloto debe luchar contra una fuerza 15 veces superior a la de la gravedad «normal» para recuperar el control de la circulación sanguínea.

Sobra decir que un corazón humano no puede bombear sangre hacia el cerebro en estas condiciones, por lo que, durante los pocos segundos que duran estos picos de aceleración, el piloto sufre una serie de síntomas que empiezan por una pérdida de visión similar a la que ocurre cuando te levantas de golpe y se te nubla la vista. Si las fuerzas g son lo bastante intensas, el piloto puede llegar a perder la consciencia en pleno vuelo. Es más, permanecerá desorientado durante unos segundos incluso aunque consiga volver en sí rápidamente.

Por supuesto, ninguna de estas situaciones es deseable cuando te estás moviendo por el aire a velocidades superiores a las del sonido, por lo que los pilotos de aviones de combate reciben un entrenamiento en el que se les enseña una serie de técnicas que les permiten soportar mejor las fuerzas g. Un ejemplo es la llamada maniobra Valsalva, una técnica que consiste en intentar exhalar aire con la glotis cerrada para aumentar la presión dentro de la caja torácica y la presión sanguínea. Además, también aprenden a limitar el paso de la sangre hacia la parte inferior del cuerpo a base de contraer ciertos grupos musculares.

Aun así, aunque estas técnicas ayudan a incrementar la tolerancia a las fuerzas g, mantenerse consciente en las maniobras más extremas de un avión de combate requiere apoyo adicional.

La solución: ¿volar tumbado?

La pérdida de consciencia durante el vuelo es un problema que se identificó por primera vez en 1917 y no hizo más que empeorar con el paso de los años a medida que la velocidad y la libertad de movimiento de los aviones incrementaban (y, con ellas, la magnitud de las fuerzas que experimentaban sus pilotos). Una de las soluciones más curiosas a este problema apareció durante la Segunda Guerra Mundial con el desarrollo de prototipos de aeronaves en las que los pilotos iban tumbados, como el avión Northrop XP-79 estadounidense.

Al estar tumbado, la sangre del piloto no se veía forzada hacia los pies del piloto durante las maniobras, sino a la parte frontal del cuerpo que apuntaba hacia el suelo del avión. Como resultado, el piloto podía experimentar aceleraciones mucho mayores sin perder la consciencia porque su corazón podía bombear sangre hasta el cerebro con mucha más facilidad. Aun así, los prototipos de estas aeronaves no ofrecieron resultados lo bastante satisfactorios y nunca llegaron a utilizarse en la guerra.

Al final, el problema de la pérdida de consciencia en los aviones de combate se solucionó de una manera mucho menos aparatosa con el desarrollo de «trajes antigravedad», unos uniformes compuestos por unos pantalones muy ajustados y una serie de cámaras de aire. Cuando el piloto experimenta fuerzas g intensas, las cámaras se hinchan y comprimen con fuerza tanto las piernas como la zona abdominal del piloto como si fuera un tubo de pasta de dientes, impidiendo que su sangre se desplace hacia los pies. Entre este sencillo sistema y el entrenamiento, los pilotos de los aviones de combate pueden soportar fuerzas g verticales superiores a los 15g sin perder el conocimiento, una cifra muy superior a los alrededor de 3g que soporta una persona sin traje que no ha recibido ningún tipo de instrucción.

QUE NO TE LA CUELEN:

• *Conviene aclarar que el «empuje» que sentimos en dirección contraria cuando un coche acelera es una fuerza ficticia. Lo que ocurre en realidad es que el asiento en el que estamos apoyados nos empuja hacia adelante mientras la velocidad del coche incrementa, pero, desde nuestro punto de vista en el interior del vehículo en movimiento, nos da la impresión de que se trata de una fuerza externa que actúa en dirección opuesta y nos aplasta contra el asiento.

REFERENCIAS (MLA):

• David Gradwell, David Rainford. “Ernsting’s Aviation Medicine”, CRC Press (2006).
• Richard A. Leland, “Centrifuge based acceleration training”.
• R.R. Burton, “G-induced Loss of Consciousness: Definition, History, Current Status”. Aviation Space Environmental Meddicine (1988).