¿Por qué hay un agujero en las ventanillas de los aviones?

He aquí una pregunta que probablemente te hayas hecho en algún momento de tu vida. Mientras estabas sentado en el asiento 22A de un vuelo hacia cualquier parte, lo más seguro. ¿Por qué hay un pequeño agujero en la ventanilla del avión?

La finalidad de este agujero diminuto es un tema recurrente en innumerables foros de Internet. La mayoría de esas discusiones empiezan como ésta de 2006 en airliners.net, en la que el usuario Gh123 pregunta sobre la función del agujero. “¿Es para fines de presurización?” preguntan. Un usuario llamado Pygmalion responde: “El agujero está ahí para equilibrar la presión entre el interior de la cabina y la ventana real, que es el panel externo. El panel interno sólo existe para que los pasajeros locos como vosotros no arañen el panel externo y le hagan una grieta”. Otros usuarios desarrollan la explicación de Pygmalion. También hacen referencia a la presión, a paneles exteriores y a los pasajeros, junto con otros términos como “paneles primarios”, “a prueba de fallos” y “fisuras”. Muchas de las respuestas son correctas, o parcialmente correctas, pero para cualquiera que no esté familiarizado con el diseño aeronáutico o la terminología, las explicaciones pueden ser poco claras.

Para aclarar las cosas, he hablado con Marlowe Moncur, director de tecnología de GKN Aerospace, el líder mundial en desarrollo y fabricación de ventanillas para la cabina de pasajeros. También busqué una copia de un manual de mantenimiento del Boeing 737 (el jet comercial que más se ha producido en la historia), que incluye algunas ilustraciones que ayudan a entender el propósito del “respiradero” —que es el nombre oficial del agujero en cuestión— en el contexto de una ventanilla de cabina.
Las ventanillas de la cabina de pasajeros en la mayoría de aviones comerciales están compuestas por paneles externos, centrales e internos. Como puedes imaginar, estos nombres hacen referencia a la posición de los paneles respecto a las partes del exterior y el interior del avión. Los tres paneles están hechos de una resina acrílica y sintética, muy apreciada por su transparencia y resistencia, pero se dice que sólo dos de ellos —el externo y el central— son estructurales. Estos paneles estructurales se sellan con un borde de caucho y se instalan en el fuselaje del avión. El panel interno, que Moncur llama “el panel de los arañazos”, se coloca del lado del pasajero y se monta en el revestimiento de la pared lateral de la cabina; su naturaleza no estructural significa que se excluye de los diagramas como éste, que muestra cómo se monta una ventanilla de cabina típica en un 737:

El elemento que está etiquetado como combined seal/spacer pone una pequeña distancia entre el panel externo y el de en medio. Es un componente clave de lo que Marlowe denomina un diseño de dos paneles con un espacio de aire, en el cual “el panel externo es la ventana estructural primaria y contiene la presión de la cabina durante el vuelo”.
Ventana estructural primaria, ¿qué significa eso? En altitudes de crucero de alrededor de 10 kilómetros, la presión atmosférica (es decir, la presión de fuera del avión) es de unos 0,23 bares. Eso es demasiado bajo para las funciones corporales importantes a tales alturas, como por ejemplo no perder el conocimiento; así que, dentro de la cabina, la presión se mantiene artificialmente a unos 0,75 bares —como si estuvieras experimentando una altitud de 2 kilómetros. Cuando mayor sea la diferencia de presión entre el aire que hay fuera del avión y el aire que hay dentro del avión, mayor será la tensión aplicada sobre las estructuras de la cabina, incluidas sus ventanas.
Que el panel externo sea una ventana estructural primaria simplemente significa que, bajo condiciones normales, la hoja exterior se lleva todo el estrés de la presurización de la cabina. El panel interior es redundante, explica Moncur, un respaldo a prueba de fallos “diseñado para contener la presión de la cabina en el caso de que el panel exterior se rompa” que dice que es “una posibilidad extremadamente rara”. (Según el manual de mantenimiento del 737, el panel central está diseñado para soportar 1,5 veces el nivel normal de presión a 21 ºC. Moncur añade que la “efectividad de los dos paneles se prueba rigurosamente durante su homologación”). Moncur me proporcionó el siguiente diagrama de una configuración de ventanilla de cabina típica, que ilustra el espesor relativo de cada panel y el hueco que los separa (nótese que en este diagrama, el panel “interno” es técnicamente el panel central, o bien el interior de los dos paneles estructurales):

Sabiendo todo esto, el propósito del agujero-respiradero, que se encuentra casi en la parte inferior del panel central, queda claro: sirve como una válvula que permite que la presión del aire de la cabina de pasajeros y la del aire que hay entre el panel externo y el central se equilibren. Este pequeño agujero asegura que la presión de la cabina durante el vuelo se aplique sólo al panel externo, dice Moncur, preservando así el panel central para situaciones de emergencia.
De acuerdo al manual de mantenimiento del 737, el diseño con dos paneles y un espacio de aire también sirve para impedir que el cristal se empañe o se congele, a pesar de las innumerables fotografías (incluyendo la que está de portada de este post) que ilustran cómo el montaje se suele empañar y llenar de hielo. La integridad de la estructura es tan importante que si el panel de en medio se daña, el avión se puede ir a pique. El manual de mantenimiento del 737 advierte, en mayúsculas, que un avión con un panel central agrietado no debe ser presurizado. “LA PRESURIZACIÓN DEL FUSELAJE CON UN PANEL AGRIETADO ES CRÍTICA”, dice el manual, “PORQUE UN ELEMENTO A PRUEBA DE FALLOS HA SIDO ELIMINADO”.
El manual incluye una advertencia similar para pequeñas fisuras que se pueden formar de forma perpendicular a la superficie de la ventana. Por esta razón, el panel no estructural, el de los arañazos, también se considera esencial. Al evitar fisuras, grietas, arañazos y golpes en el panel de en medio, el panel interno ayuda a mantener la integridad estructural de todo el avión en general.