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2 de septiembre de 2023

Alice King Chatham, la escultora que diseñó cascos para volar más alto y más rápido

Durante la Segunda Guerra Mundial la aviación experimentó unos avances muy importantes. Además de resolver los problemas asociados con el diseño y la construcción de aviones cada vez más veloces y capaces de volar más alto, los ingenieros y científicos también tuvieron que solventar las dificultades de mantener vivo y en funcionamiento al piloto.

A medida que se asciende, la presión atmosférica se reduce y el aire se vuelve menos denso (con un contenido de oxígeno decreciente). El problema de disminuir la presión del aire al aumentar la altitud se resolvió presurizando la cabina del piloto, mientras que las dificultades relacionadas con el suministro de oxígeno al piloto se pueden resumir en que, hasta una altitud de 10 000 pies (unos 3000 metros), un piloto puede respirar aire atmosférico; hasta una altitud de 40 000 pies, puede respirar oxígeno puro con una máscara; a 50 000 pies, puede respirar oxígeno puro con una máscara presurizada; y a 63 000 pies, la presión del aire es igual a la presión de vapor de los gases disueltos en el cuerpo humano, así que basta el calor corporal del piloto para que su sangre hierva.

Alice King Chatham

Alice King Chatham (1908–1989) era una conocida escultora perteneciente al Art Institute en Dayton, Ohio. En 1943 comenzó a trabajar en la unidad de antropología del Aeromedical Laboratory de la Fuerza Aérea. El motivo es que, como artista y escultora, entendía el cuerpo humano. Se necesitaba su experiencia para un objetivo importante: ayudar a perfeccionar una máscara de oxígeno oral y nasal para los pilotos que volaban por encima de los 20 000 pies. Los diversos diseños y prototipos derivaron en la máscara que se convirtió en un accesorio omnipresente entre los pilotos americanos de la Segunda Guerra Mundial.

A los problemas de la respiración en altura se sumaron los causados por unas maniobras cada vez más bruscas. En los virajes más cerrados aparecen fuerzas de tipo centrífugo que, cuando actúan hacia los pies del piloto, pueden hacer que la sangre abandone la cabeza y el cerebro. La vista se nubla (fenómeno conocido como visión negra) y el piloto puede llegar a perder la consciencia. La solución fue la fabricación de los trajes anti-g o-s guits, prendas ajustadas provistas de cámaras de goma que, al inflarse con gas, aplicaban una presión externa en el abdomen y las piernas del piloto, impidiendo la migración de sangre del cerebro a las regiones inferiores del cuerpo.

De las máscaras a los cascos presurizados

Después de la guerra, la Fuerza Aérea siguió investigando y construyendo aviones capaces de volar todavía a mayor altitud. Como ejemplo, durante la Segunda Guerra Mundial los bombarderos más avanzados operaban a unos 30 000 pies. Sólo dos años después, en 1947, el Bell X-1 rompió por primera vez la barrera del sonido volando a 45 000 pies. En la década siguiente el X-15 llegaría a los 350 000 pies de altitud (y de paso a sextuplicar la velocidad del sonido).

Evidentemente, semejantes alturas traían sus propios problemas: las cabinas estaban presurizadas, pero si esa presurización fallaba por cualquier motivo el piloto estaría en una situación muy comprometida. Un fallo tan grave puede parecer algo poco probable, pero es necesario recordar que se trataba de aparatos experimentales que volaban en condiciones que no se habían dado hasta entonces, así que estos problemas, desgraciadamente, fueron más habituales de lo que se podría pensar.

Desde 1943 la Universidad del Sur de California (USC) disponía de una centrifugadora para estudiar y desarrollar trajes anti-g. Uno de los miembros del personal de la USC, James Henry, vio un gran potencial en el principio de la cámara de aire o vejiga inflable de los trajes anti-g como medio para crear un traje presurizado. Se puso en contacto con David Clark, dueño de una empresa de ropa para pilotos, y le sugirió colaborar en el desarrollo de un traje de altitud. Clark, sin embargo, se negó, ya que tenía otros compromisos con la Marina, pero le proporcionó a Henry material, hilo especial, una máquina de coser industrial y, lo más importante, le puso en contacto con su principal costurera, Julia Greene, que acabó trabajando con él.

En 1946, Henry y Greene completaron el trabajo en el traje de altitud, que, en realidad, era un traje de presión parcial (PPS), ya que cubría solo el cuerpo del piloto hasta el cuello, las muñecas y los tobillos. Designado como S-1, el PPS de Henry constaba de una vejiga interna inflable de doble pared que presionaba el torso y el área abdominal, con tubos externos que aumentaban la presión sobre brazos y piernas ajustando y apretando el traje cuando fuera necesario. En el laboratorio, Henry demostró con éxito los beneficios del S-1. Con los patrones creados y el material cortado comenzó el trabajo de coser todo. Como no habría costuras cruzadas, se tomó la decisión de usar una costura francesa, más laboriosa y una vez más las habilidades con la aguja de Greene fueron decisivas.

Faltaba una pieza para completar el traje: el casco. Para diseñarlo, Henry recurrió a Alice King, que tenía una amplia experiencia diseñando máscaras. Algunas fuentes atribuyen a King el diseño del casco que empleó Chuck Yeager en su primer vuelo transónico, mientras que el propio Yeager dijo en alguna entrevista que él mismo lo había fabricado a partir de un casco de tanquista recortado y un casco de vuelo de cuero. También se le atribuye a Alice el desarrollo de un nuevo casco presurizado que mejoró una versión de los trajes de vuelo de presión S-1 de 1946 y dispositivos especiales de contrapresión para los oídos.

Para su libro Women in Space, los historiadores Davis Shayler e Ian Moule realizaron una búsqueda en los directorios telefónicos en el antiguo Wright Field que demostró que en 1948 aparecía A. King como trabajadora de la División de Ingeniería del Laboratorio Aeromédico. En 1951 la sección cambió su nombre a Rama de Fisiología y en 1954 a Rama de Ingeniería y Desarrollo. En ese punto A. King desapareció de la guía telefónica, quizá fuera por su etapa de casada y los problemas de salud de su marido; tampoco aparece el nombre como A. Chatham (Chatham era el apellido de su marido).

Los años de la NASA

Por aquellos tiempos Alice entró en la recién creada NASA. Sus científicos acudieron a ella con una lista de criterios para diferentes tipos de cascos: uno con un tubo de respiración, un micrófono y una abertura para alimentación líquida. Ella, durante varios meses, crearía modelos experimentales con caucho, plásticos y telas.

El laboratorio de King Chatham a menudo olía como un zoológico. Instaló equipos de oxígeno a muchos animales que volaron en las pruebas, incluidos conejillos de Indias, conejos, cerdos y un san bernardo. King Chatham también hizo ropa para monos, equipándolos con pequeños trajes de presión y cascos para los cohetes Aerobee que volaron unos 80 km sobre la Tierra.

Escultura gigante de cemento de un pato realizada por Alice King Chatham (1930).
Fuente: National Museum of the U.S. Air Force.

Para el Proyecto Mercury, el primer programa de vuelos tripulados por humanos de la NASA, se le encargó crear los cascos de los astronautas, haciendo modelos de cera a partir de moldes perfectos de sus cabezas. Con ello obtendría un casco personalizado que encajaba como un guante.

Durante su empleo en Douglas Aircraft Company en Santa Mónica, California, en la década de 1960, fue la única que aportó accesorios al diseño para la comodidad del equipo. Tuvo la tarea sin precedentes de pensar «en todo, porque no hay “servicio de habitaciones” en una cápsula espacial».

Aunque se desconocen los detalles exactos de sus contribuciones a la innovación espacial y de la aviación, está claro que la carrera de King Chatham como escultora espacial fue muy inspiradora. King Chatham murió en Los Ángeles a los 81 años. Según su obituario, varias de sus primeras esculturas artísticas se exhibieron en el Art Institute de Dayton.

En palabras de Bruce Hess, historiador de la Base de la Fuerza Aérea Wright-Patterson, «Lo que Alice hizo exactamente es discutible, pero sin duda estuvo involucrada en esos pasos pioneros de la exploración y el vuelo espacial tripulado».

 

Referencias

Sobre la autora

Marta Bueno Saz es licenciada en Física y Graduada en Pedagogía por la Universidad de Salamanca. Actualmente investiga en el ámbito de las neurociencias.

Fuente: Alice King Chatham, la escultora que diseñó cascos para volar más alto y más rápido

 

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