¿Por qué vibran los aviones al despegar?

La carrera de despegue lleva a un avión comercial del reposo a unos 270 km/h (145 kt) en unos cuarenta segundos, y durante casi todo ese tiempo la aeronave es un vehículo de 200 toneladas sobre neumáticos con una suspensión muy rígida. Las pistas no son lisas. Las losas de hormigón se unen en juntas de dilatación cada pocos metros, muchas superficies llevan ranuras transversales para evacuar el agua, y las luces del eje de pista sobresalen del pavimento. La rueda de morro golpea primero cada uno de estos elementos, seguida una fracción de segundo después por el tren principal, y las sacudidas viajan directamente al fuselaje. A baja velocidad el efecto es un golpeteo rítmico; al aumentar la velocidad, la frecuencia sube hasta el rango en que los paneles de la cabina, los compartimentos superiores y los respaldos de los asientos entran en resonancia, y la marcha se convierte en una vibración continua. Los pasajeros que han notado un despegue suave desde una pista recién asfaltada y uno áspero desde una franja de hormigón más antigua han sentido la diferencia que marca el pavimento.

Por debajo de eso, los motores añaden su propia firma. Con empuje de despegue, los fans giran entre unas 2.500 y 5.000 rpm según el motor, y toda la góndola transmite un zumbido grave a través del pilón y el ala. El ala misma está en su configuración menos limpia, con slats y flaps extendidos para generar sustentación a baja velocidad; el aire que se desprende de los bordes de los flaps y por las ranuras crea turbulencia que agita los flaps y produce un suave retumbo que se siente en los asientos situados tras el ala. Los neumáticos, que giran a más de 1.000 rpm con algún desequilibrio, y una rueda de morro que en algunos modelos puede desarrollar shimmy, añaden componentes de mayor frecuencia. Todo esto alcanza su punto máximo en los últimos segundos antes de la rotación, cuando la velocidad es más alta y las ruedas todavía soportan la mayor parte del peso.

En el momento en que el tren principal deja el suelo, la entrada de vibración de la pista desaparece y la aeronave se convierte en un cuerpo suspendido en un fluido, que amortigua la vibración en lugar de transmitirla. El tren se retrae, los flaps y slats se van recogiendo a medida que aumenta la velocidad, y los motores reducen su empuje al régimen de ascenso en uno o dos minutos. Lo que queda es un nivel de vibración mucho más bajo procedente de los motores y la capa límite, filtrado en su mayor parte por la estructura del ala y el montaje de la cabina. Nada de la sacudida del despegue es señal de un problema: la certificación exige que la célula resista cargas mucho mayores que las que puede producir una pista irregular, y el tren está diseñado para absorber un aterrizaje con una velocidad de descenso de 3 m/s (10 ft/s) en cada vuelo. Una vibración que persiste con el tren ya retraído, o una que cambia de carácter de forma brusca, es lo que las tripulaciones están entrenadas para vigilar; el traqueteo normal de la carrera de despegue simplemente le dice al pasajero cómo es el pavimento.