Estás sentado en un tubo de aluminio a 11.500 metros de altura. Afuera, la temperatura es de -56 grados Celsius. La presión atmosférica es tan baja que una persona sin protección perdería el conocimiento en unos 15 segundos. Y, sin embargo, estás leyendo una revista, tomando café y respirando con normalidad, porque el sistema de presurización de la aeronave mantiene la cabina a una presión atmosférica equivalente a la de entre 1.800 y 2.400 metros sobre el nivel del mar.

No es el nivel del mar. Son seis mil pies. Esa es aproximadamente la altitud de Denver, Colorado, lo suficientemente alta como para que tu cuerpo lo note, aunque tu mente consciente no. Es la razón por la que te sientes cansado después de un vuelo largo, por la que te pitan los oídos durante el descenso y por la que esa copa de vino pega más fuerte en vuelo de crucero que en tierra.

Pero, ¿por qué a 6.000 pies de altura? ¿Por qué no presurizar la cabina al nivel del mar y eliminar por completo las molestias?

El compromiso de ingeniería

La respuesta es estructural. En términos de ingeniería, el fuselaje de un avión presurizado es un recipiente a presión: un contenedor sellado que contiene aire a una presión superior a la del exterior. Cuanto mayor sea la diferencia de presión entre el interior y el exterior, mayor será la carga estructural sobre el revestimiento, la estructura y los remaches del fuselaje.

A 38 000 pies de altitud, la presión atmosférica exterior es de aproximadamente 3,1 psi (libras por pulgada cuadrada). La presión a nivel del mar es de 14,7 psi. Si la cabina se presurizara al nivel del mar, el fuselaje tendría que soportar una diferencia de presión de aproximadamente 11,6 psi, lo que significa que cada pulgada cuadrada de la superficie del fuselaje ejercería una fuerza de 11,6 libras hacia afuera. En toda la superficie del fuselaje de un avión de pasajeros, esto suma cientos de toneladas.

Al aceptar una altitud de cabina de entre 6000 y 8000 pies (donde la presión ronda los 11,5-10,9 psi), la diferencia de presión se reduce a unos 8-9 psi. Esta reducción —de 11,6 a 8,6 psi— tiene un impacto enorme en el grosor, el peso y el coste que debe tener el fuselaje. Un fuselaje más ligero implica menor consumo de combustible, mayor capacidad de carga y menores costes operativos. Todas las aerolíneas del mundo han llegado a la misma conclusión: 6000 pies de altitud de cabina es el punto óptimo donde la comodidad del pasajero se combina con la economía estructural.

¿Qué le sucede a tu cuerpo a 6000 pies de altura?

El cuerpo humano es extraordinariamente adaptable, y 1830 metros (6000 pies) de altitud se encuentran dentro del rango que los adultos sanos pueden tolerar sin molestias perceptibles. Sin embargo, "tolerar" no es lo mismo que "no verse afectado". A 1830 metros (6000 pies) de altitud, la presión parcial de oxígeno en el aire que respiramos es aproximadamente 171 TP3T menor que a nivel del mar. La saturación de oxígeno en sangre disminuye ligeramente, generalmente de alrededor de 981 TP3T a 93-951 TP3T. Probablemente no lo percibamos conscientemente, pero nuestro cuerpo trabaja un poco más para oxigenar los tejidos.

En un vuelo largo, ese esfuerzo adicional, aunque sea mínimo, se acumula. Contribuye a la fatiga general que sienten los pasajeros tras horas en el aire: un cansancio que se debe en parte al desfase horario, en parte a la deshidratación por la baja humedad de la cabina y en parte al sutil déficit de oxígeno al respirar a gran altitud. Cabe mencionar que la humedad de la cabina suele rondar el 10-201%, más seca que la de la mayoría de los desiertos. El sistema de presurización toma aire comprimido de los motores, que se calienta a temperaturas extremas y prácticamente no contiene humedad.

Los oídos se destapan porque la presión del aire en el oído medio debe igualarse con la presión cambiante de la cabina durante el ascenso y el descenso. Las trompas de Eustaquio, que conectan el oído medio con la garganta, normalmente se encargan de esto automáticamente, pero durante los cambios rápidos de presión, especialmente en el descenso, pueden retrasarse, creando la incómoda sensación de presión que se alivia con un bostezo o un trago.

El 787 cambió las reglas del juego.

Cuando Boeing diseñó el 787 Dreamliner, tomó una decisión estructural que mejoró notablemente la experiencia de vuelo para millones de pasajeros. El fuselaje del 787 está construido con polímero reforzado con fibra de carbono en lugar de la aleación de aluminio tradicional. Los materiales compuestos son más resistentes a la tracción, soportan mejor la fatiga y no se corroen, lo que significa que el fuselaje del 787 puede soportar con seguridad una diferencia de presión mayor que una estructura de aluminio convencional.

Boeing aprovechó esa ventaja para reducir la altitud de la cabina del 787 a 6000 pies, en el extremo inferior del rango tradicional y notablemente inferior a los 7000-8000 pies típicos de aviones más antiguos como el Boeing 767 o el Airbus A330. Los pasajeros informan constantemente sentirse menos fatigados después de vuelos largos en el 787, y varios estudios han confirmado que la menor altitud de la cabina, combinada con la mayor humedad de la cabina del 787 (alrededor de 25%), produce mejoras medibles en la comodidad percibida y la recuperación posterior al vuelo.

El Airbus A350, también construido con una cantidad significativa de materiales compuestos, alcanza una altitud de cabina similar. A medida que entran en servicio más aviones con fuselaje de materiales compuestos, la era de las cabinas a 8000 pies de altitud está llegando a su fin.

El sistema invisible

La presurización es una de esas tecnologías que solo se nota cuando falla. Una descompresión rápida a altitud de crucero es una de las emergencias más peligrosas en la aviación: las máscaras de oxígeno se caen, los pilotos realizan un descenso de emergencia a una altitud respirable y cada segundo cuenta. El incidente de Aloha Airlines en 1988, donde una sección de 5,5 metros del techo del fuselaje se desprendió a 7300 metros de altitud, sigue siendo el ejemplo más dramático de lo que sucede cuando el sistema de presurización se ve comprometido.

Pero en condiciones normales, el sistema funciona tan bien que los pasajeros ni siquiera lo notan. El aire que respira ahora mismo se extrajo de los motores a reacción a más de 200 grados Celsius, se enfrió mediante intercambiadores de calor, se mezcló con aire recirculado de la cabina filtrado por filtros HEPA y se entregó a su asiento a una temperatura confortable y una presión equivalente a la de un pueblo de montaña en Colorado. Cada respiración a 11.500 metros de altura es un pequeño triunfo de la ingeniería.

La próxima vez que sientas un chasquido en los oídos durante el descenso, recuerda: ese es el sonido de un compromiso entre la física y la economía que hace posible los viajes aéreos modernos.

Fuentes: Boeing Commercial Airplanes, Circulares de Asesoramiento de la FAA, Asociación de Medicina Aeroespacial, Museo Nacional del Aire y el Espacio Smithsonian