¿Por qué los aviones vuelan tan alto?

El motivo dominante es económico. La resistencia aerodinámica es proporcional a la densidad del aire, y esta disminuye rápidamente con la altitud: a 11 000 metros (unos 36 000 ft) ronda el 35 % del valor a nivel del mar. Un avión que a esa altura mantiene la misma velocidad verdadera encuentra mucho menos aire que apartar, de modo que necesita bastante menos empuje y quema mucho menos combustible por kilómetro recorrido.

La contrapartida es que el ala también dispone de menos aire para sustentar, y eso se compensa volando más rápido. Ahí está la clave del diseño de los reactores comerciales: en altura pueden mantener números de Mach de 0,78 a 0,85 —velocidades verdaderas de 850 a 900 km/h— con una velocidad indicada modesta, es decir, con una presión dinámica sobre la estructura parecida a la de un vuelo lento a baja cota. Se viaja el doble de rápido con una fracción del gasto.

El aire frío ayuda por partida doble. En la tropopausa la temperatura ronda los −56 °C, y un turbofán obtiene mejor rendimiento termodinámico cuanto más fría entra la masa de aire, porque aumenta la diferencia de temperaturas del ciclo.

No se sube indefinidamente. A medida que el avión asciende, el margen entre la velocidad mínima —que en velocidad verdadera aumenta al caer la densidad— y la velocidad máxima —limitada por la aparición de ondas de choque sobre el ala, el llamado límite de Mach— se estrecha. Ese estrangulamiento se conoce coloquialmente como *coffin corner*, y define el techo práctico de cada avión junto con la capacidad de subida residual de los motores.

Por eso los reactores comerciales operan típicamente entre 9 000 y 12 500 metros y realizan ascensos escalonados: a medida que queman combustible y se aligeran, solicitan niveles superiores. Los aviones ejecutivos, más ligeros y con alas optimizadas para ello, llegan a 15 500 metros (51 000 ft). El Concorde volaba a 18 000 metros y el U-2 supera los 21 000.

La altitud también compra seguridad. Volar en la parte alta de la troposfera o ya en la estratosfera deja por debajo la mayor parte de la meteorología significativa: nubes convectivas, engelamiento y turbulencia asociada a fenómenos de capa baja. No elimina todos los riesgos —la turbulencia en aire claro se produce precisamente cerca de la corriente en chorro—, pero reduce mucho la exposición.

Además proporciona tiempo. Desde 11 000 metros un reactor sin empuje puede planear del orden de 170 a 200 kilómetros, lo que ofrece a la tripulación entre 20 y 25 minutos para diagnosticar una avería y alcanzar un aeropuerto adecuado. Y permite aprovechar o esquivar las corrientes en chorro, que pueden añadir o restar más de una hora en una travesía oceánica.

El límite lo pone el cuerpo humano, no la aerodinámica. A esas altitudes la presión exterior es insuficiente para mantener la respiración, así que la cabina se presuriza hasta el equivalente de unos 1 800-2 400 metros. Cada ciclo de presurización fatiga el fuselaje, y ese es uno de los factores que determina la vida útil estructural de un avión de línea.