El Tesla Roadster y el espejismo del coche volador: física de propulsores de gas frío, succión activa y límites termodinámicos

La presentación del Tesla Roadster de segunda generación el 15 de octubre de 2026 en las instalaciones de pruebas de SpaceX en McGregor (Texas) ha devuelto al debate público el concepto del automóvil volador. Durante la demostración, los prototipos ejecutaron tres maniobras que escapan a los parámetros de la automoción convencional: una aceleración de 0 a 60 millas por hora (96,56 kilómetros por hora) registrada en 0,81 segundos, la ascensión por una rampa curva hasta quedar suspendidos boca abajo en el techo de la estructura, y un salto balístico asistido con giro de tonel en el aire sobre otros vehículos estacionados.

Sin embargo, calificar a este vehículo como un «coche volador» constituye una imprecisión técnica. Un análisis riguroso de su arquitectura revela que no estamos ante una aeronave de despegue y aterrizaje vertical, sino ante un automóvil deportivo eléctrico al que se le han injertado dos subsistemas procedentes de la ingeniería de competición de los años setenta y de la astronáutica: un sistema de succión por ventiladores en el piso del vehículo y una batería de propulsores de gas frío alimentados por tanques de alta presión. Comprender cómo interactúan ambos mecanismos, sin necesidad de recurrir a formulaciones matemáticas complejas, permite separar el espectáculo visual de las realidades físicas y operativas que gobiernan este diseño. 

El muro de la fricción y el problema de la tracción terrestre

Para entender por qué Tesla ha recurrido a cohetes de gas comprimido para acelerar un coche en tierra, es necesario examinar primero el límite físico contra el que chocan todos los vehículos de ruedas: la adherencia del neumático.

Durante la última década, la transición hacia la propulsión eléctrica ha permitido escalar la potencia de los motores con relativa facilidad. La nueva plataforma del Roadster declara una entrega de potencia de un megavatio (unos 1.360 caballos de vapor) y un par motor superior a los 1.400 newton metro enviados exclusivamente al eje trasero mediante dos unidades motrices alimentadas por celdas cilíndricas de formato 4680 con una arquitectura eléctrica de entre 800 y 1.000 voltios. No obstante, instalar más potencia en el eje resulta inútil si la goma del neumático no es capaz de transmitir esa fuerza al asfalto sin patinar.

En la física elemental de la conducción, el empuje máximo que una rueda puede aplicar sobre el suelo depende de dos factores: el coeficiente de rozamiento del caucho contra el pavimento y la fuerza vertical que aplasta el neumático contra el suelo. En un automóvil normal, esa fuerza vertical es simplemente su propio peso. Incluso utilizando neumáticos deportivos de compuesto blando sobre asfalto seco y preparado, el límite físico de adherencia impide superar aceleraciones longitudinales del orden de 1,2 a 1,4 veces la fuerza de la gravedad (lo que en ingeniería se denomina fuerzas G). Eso se traduce en que un coche que dependa únicamente de su peso y de sus neumáticos tiene un suelo infranqueable en el entorno de los 1,9 o 2,0 segundos para alcanzar los 96,56 kilómetros por hora.

Para romper esa barrera física existen únicamente dos caminos de ingeniería: aumentar artificialmente la fuerza vertical que aplasta el coche contra el suelo sin añadir masa al vehículo, o empujar el coche apoyándose en algo distinto al asfalto. El nuevo diseño de Tesla aplica ambas soluciones de forma simultánea.

Succión activa bajo el chasis: el legado del Brabham BT46B

El primer subsistema que equipa el vehículo en todas sus variantes es un conjunto de cuatro ventiladores eléctricos situados bajo el chasis, cada uno con una potencia aproximada de 20 kilovatios (unos 80 kilovatios en total, equivalentes a más de 100 caballos dedicados exclusivamente a mover aire).

En los automóviles de competición convencionales, como los monoplazas de Fórmula 1, el empuje vertical hacia abajo (carga aerodinámica o downforce) se consigue mediante alerones invertidos y fondos con forma de tubo Venturi. El inconveniente insalvable de la aerodinámica pasiva es que depende de la velocidad de avance: cuando el coche está parado en la línea de salida o circula a baja velocidad, los alerones no generan carga alguna.

El sistema de succión activa resuelve este problema extrayendo mecánicamente el aire atrapado entre el suelo plano del coche y el asfalto. Para que este vacío parcial funcione y no entre aire de la calle de forma inmediata a rellenar el hueco, el perímetro inferior del vehículo cuenta con faldones desplegables que sellan el contorno a pocos milímetros del pavimento. Al encender los cuatro ventiladores, la presión del aire debajo del coche cae de forma brusca en comparación con la presión atmosférica que empuja sobre el techo y el capó. Es la propia atmósfera terrestre la que aplasta el coche contra el suelo.

Esta solución técnica no es inédita en la historia del automóvil. Fue introducida por Jim Hall en el Chaparral 2J de 1970, perfeccionada por Gordon Murray en el monoplaza de Fórmula 1 Brabham BT46B de 1978 y aplicada en la actualidad por el pequeño deportivo eléctrico británico McMurtry Spéirling. La ventaja fundamental de este principio es que multiplica el peso virtual del coche a velocidad cero sin penalizar su masa real. Al no añadir masa física, el motor no tiene que vencer una inercia extra al acelerar o frenar, pero los neumáticos trabajan como si tuvieran encima un vehículo varias toneladas más pesado, multiplicando el agarre en la arrancada y permitiendo alcanzar aceleraciones laterales superiores a 2 G en curva. Durante el evento en Texas, los monitores mostraron una lectura de succión equivalente a 4.700 kilogramos de carga vertical, magnitud más que suficiente para sostener un vehículo de unos 1.700 kilogramos adherido boca abajo al techo de una rampa sin caer.

Propulsión por gas frío: cohetes sin combustión

Incluso con los neumáticos aplastados contra el suelo mediante ventiladores, alcanzar los 96,56 kilómetros por hora en menos de un segundo —y más aún, despegar del asfalto— exige una fuerza que las ruedas no pueden suministrar. Es en este punto donde interviene el segundo subsistema, desarrollado en colaboración con SpaceX: los propulsores de gas frío (cold-gas thrusters).

En la industria aeroespacial, un propulsor de gas frío es la forma más sencilla y elemental de motor cohete. A diferencia de los motores principales de un lanzador orbital o de un avión a reacción, aquí no existe cámara de combustión, ni queroseno, ni metano, ni oxígeno líquido, ni llama alguna. El sistema funciona exactamente bajo el mismo principio físico que un globo inflado al que se le suelta el nudo, es decir, mediante la aplicación directa de la tercera ley de Newton (acción y reacción).

El vehículo almacena aire seco o nitrógeno gaseoso comprimido a una presión extrema en el interior de recipientes especiales denominados COPV (Composite Overwrapped Pressure Vessels). Estos tanques, tomados directamente de la línea de producción aeroespacial de SpaceX para el cohete Falcon 9, consisten en un revestimiento metálico interno envuelto en una gruesa capa trenzada de fibra de carbono. Esta construcción les permite soportar presiones internas de entre 5.500 y 10.000 libras por pulgada cuadrada (entre 380 y 690 bares, más de doscientas veces la presión de un neumático de turismo convencional) con una fracción del peso que tendría una bombona de acero equivalente.

Cuando el sistema abre las válvulas de escape, ese gas a altísima presión atraviesa una tobera convergente-divergente (tobera de Laval) que transforma la presión estática del gas en velocidad pura, expulsando el chorro de aire hacia atrás o hacia abajo a velocidad supersónica (entre 530 y 600 metros por segundo, cerca de 2.000 kilómetros por hora). Como este chorro empuja directamente contra la masa del propio gas expulsado y no depende del contacto con el suelo, genera un empuje bruto de más de 80 kilonewtons (equivalente a algo más de 8 toneladas de fuerza de empuje instantáneo), lo que representa entre cuatro y cinco veces la fuerza máxima que pueden transmitir los neumáticos.

Para el control de este caudal, Tesla ha empleado actuadores electromecánicos de respuesta ultrarrápida derivados del programa de robótica Optimus. Estas válvulas eléctricas pueden abrirse, cerrarse o modular el paso del gas en milisegundos, lo que resulta indispensable no solo para impulsar el coche hacia delante, sino para mantenerlo nivelado y estable cuando las cuatro ruedas pierden el contacto con la superficie.

Esquema Técnico del Circuito Neumático

En el siguiente diagrama se puede recorrer paso a paso las cinco etapas del circuito neumático, inspeccionar los componentes en cada nodo y observar cómo evolucionan la presión, la temperatura del gas y la velocidad del flujo desde el compresor de a bordo hasta la salida supersónica por las toberas de Laval:

Las tres variantes y el presupuesto energético del «vuelo»

La integración de estos sistemas ha obligado al fabricante a dividir la gama en tres configuraciones técnicas muy diferenciadas, cuyas especificaciones muestran el severo peaje físico que impone el almacenamiento de gas a alta presión.

El análisis detallado de la variante Rocket —la única capaz de despegar del suelo— ilustra por qué los propulsores de gas frío se utilizan en los satélites y cohetes únicamente para pequeñas correcciones de actitud en el vacío, y nunca como sistema de vuelo sostenido dentro de la atmósfera.

En primer lugar, el volumen físico que ocupan los tanques cilíndricos de fibra de carbono es enorme. Para alojar los 400 litros adicionales que requiere la versión Rocket (hasta sumar 600 litros totales), los ingenieros han tenido que suprimir el asiento del acompañante y rellenar cada hueco disponible en la estructura del chasis, convirtiendo el deportivo en un monoplaza estricto. Además, el aire comprimido a casi 700 bares deja de comportarse como algo liviano: almacenar 600 litros de gas a semejante presión supone añadir entre 200 y 250 kilogramos de masa únicamente en aire o nitrógeno dentro de los depósitos, sin contar el peso de las propias botellas, tuberías de alta presión, válvulas y compresores.

En segundo lugar, la eficiencia energética de un cohete de gas frío (medida en aeronáutica mediante el impulso específico) es muy baja, situándose en apenas 65 o 70 segundos, frente a los más de 300 segundos de un cohete químico o los varios miles de segundos de un reactor aeronáutico moderno. Al no existir combustión que caliente y expanda el gas, el sistema gasta una cantidad masiva de aire por cada segundo que las válvulas permanecen abiertas.

En términos prácticos, para sostener en el aire un vehículo de 1.700 kilogramos o lanzar el coche de 0 a 96,56 kilómetros por hora en 0,59 segundos (lo que exige una aceleración media de 4,64 G), las toberas consumen entre 80 y 90 kilogramos de aire por segundo. Además, a medida que el aire sale a gran velocidad, la presión restante dentro del tanque cae en picado y el gas interior se enfría bruscamente por expansión adiabática, por lo que el empuje se reduce a la mitad en apenas medio segundo. El resultado neto es que los 600 litros de almacenamiento total proporcionan entre 1,5 y 3 segundos de empuje útil como máximo. Da exactamente para un único lanzamiento a máxima potencia o para un único salto de pocos segundos sobre un obstáculo antes de vaciar la reserva operativa.

Una vez agotados esos dos o tres segundos de gas, entra en juego el cuello de botella logístico: la recarga. Comprimir 600 litros de gas hasta presiones de 5.500 a 10.000 libras por pulgada cuadrada requiere un trabajo mecánico colosal y genera una gran cantidad de calor que debe disiparse entre etapas de compresión. Según los datos técnicos revelados por los propios responsables de ingeniería de la marca tras la presentación, rellenar los tanques con el compresor eléctrico de a bordo o mediante equipos actuales requiere entre dos y siete horas de funcionamiento continuo, aunque el objetivo de desarrollo para 2028 es rebajar ese tiempo al entorno de los treinta minutos mediante estaciones de carga externas de alta presión.

El abismo entre el salto balístico y la aviación real

Desde una perspectiva estrictamente aeronáutica, lo que ejecuta el Tesla Roadster Rocket durante su demostración no es un vuelo aerodinámico ni un vuelo estacionario sostenido, sino un salto balístico asistido por control de reacción (RCS, por sus siglas en inglés). El vehículo utiliza una rampa física para ganar trayectoria ascendente y emplea los diez propulsores perimetrales durante un par de segundos para prolongar la parábola, controlar el alabeo (haciendo girar el coche sobre su eje longitudinal en el aire) y amortiguar la tasa de descenso antes de que la suspensión absorba el impacto contra el asfalto.

Conviene contrastar esta arquitectura con la de los proyectos que sí buscan certificarse como vehículos aéreos o híbridos tierra-aire en la actualidad:

• Aeronaves de alas desplegables (Klein Vision AirCar o Samson Switchblade): Funcionan como automóviles convencionales en carretera, pero despliegan superficies alares físicas y empenajes de cola para volar entre aeropuertos sustentándose en el aire mediante principios aerodinámicos clásicos, con autonomías de cientos de kilómetros.
• Vehículos eVTOL de carrocería sustentadora (Alef Aeronautics Model A): Emplean propulsión eléctrica distribuida mediante múltiples rotores carenados dentro del chasis para despegar en vertical y transicionar a un vuelo hacia delante donde la propia carrocería actúa como un ala, buscando vuelos urbanos de varios minutos.
• Aerotaxis puros (Joby Aviation, Archer, Eve de Embraer): Prescinden por completo de la capacidad de rodar por carretera (que añade un peso muerto inasumible en baterías, transmisión, frenos y estructuras de choque) para optimizar su diseño exclusivamente como aeronaves eléctricas de transporte punto a punto.

El diseño de Tesla no compite en ninguna de estas categorías. Carece de superficies alares de sustentación y su fuente de empuje vertical se agota en menos de tres segundos.

Viabilidad, seguridad y barreras de homologación

La propia compañía reconoce en su documentación oficial que la variante Rocket no está aprobada para circular por la vía pública y que su adquisición estará restringida por invitación para uso en recintos cerrados o circuitos. Las razones técnicas y normativas detrás de esta prohibición son evidentes para cualquier ingeniero de certificación.

En primer lugar, un chorro de gas saliendo a velocidad supersónica y a cientos de bares de presión por la parte trasera o lateral de un vehículo genera una onda de choque acústica que supera con creces los umbrales de daño auditivo permanente para cualquier peatón cercano, además de convertir cualquier grava, piedra o fragmento suelto del asfalto en metralla de alta velocidad. En segundo lugar, circular en tráfico abierto con depósitos sometidos a casi 700 bares de presión introduce un riesgo de deflagración mecánica severa en caso de colisión a alta velocidad si la envuelta de fibra de carbono sufre daños estructurales punzantes. Por último, desde el punto de vista de las autoridades aeronáuticas (como la FAA en Estados Unidos o EASA en Europa), cualquier máquina capaz de elevarse del suelo debe contar con sistemas redundantes tolerantes a fallos, certificación de aeronavegabilidad y mandos e instrumentación aeronáuticos homologados; un fallo de una válvula eléctrica durante un giro a tres metros de altura sobre el asfalto resultaría en un impacto invertido sin margen de recuperación.

En conclusión, el nuevo Tesla Roadster previsto para 2028 representa un ejercicio fascinante de transferencia tecnológica entre la industria espacial de SpaceX y la automoción de altas prestaciones. El uso combinado de succión por ventiladores y toberas de gas frío resuelve de forma ingeniosa el límite histórico de tracción de los neumáticos para lograr aceleraciones longitudinales y laterales inéditas en un coche de circuito. Sin embargo, la física termodinámica de los gases comprimidos dicta que su capacidad para despegar del suelo no pasa de ser una maniobra acrobática de un par de segundos: un escaparate tecnológico de gran impacto mediático, pero alejado de cualquier aplicación real como medio de transporte aéreo.

Fuentes y Bibliografía

• Tesla, Inc. (2026). Roadster – Technical Overview and Trim Specifications (Performance, Thrust, Rocket). Documentación oficial del fabricante publicada tras el evento de McGregor, Texas (15 de octubre de 2026).

• NASA Glenn Research Center / Small Spacecraft Technology State of the Art Report (Open Access). In-Space Propulsion: Cold Gas Systems. Documentación técnica sobre rendimiento termodinámico, toberas convergentes-divergentes e impulso específico (Isp de 65–70 s) en sistemas de propulsión por nitrógeno y aire frío.

• Entrevistas técnicas de ingeniería (Octubre de 2026): Declaraciones de Lars Moravy (Vicepresidente de Ingeniería de Vehículos de Tesla) y Franz von Holzhausen recogidas en los análisis técnicos de Hagerty, Top Gear y MotorTrend sobre capacidades de los tanques COPV (200 L + 400 L), potencia de ventiladores (4 x 20 kW) y lecturas de carga aerodinámica activa (4.700 kg).

• FIA Historical Database / McMurtry Automotive (Documentación técnica de referencia). Antecedentes históricos de sistemas de efecto suelo activo por ventilador en automoción (fan cars): Chaparral 2J (1970), Brabham BT46B (1978) y McMurtry Spéirling.