Un «jeep del cielo» eléctrico

CH-750 con motor eléctrico

La CH-750 eléctrica es un proyecto de una empresa llamada Nuncats, con sede en el aeródromo de Old Buckenham.

Tim Bridge, fundador de Nuncats, dice que en el mundo más de dos millones de personas viven en áreas rurales incomunicadas y por tanto con mal acceso, o sin él, a hospitales y otros servicios de primera necesidad. Cree que un avión que puede aterrizar, virtualmente, en casi cualquier sitio y que no dependa del suministro de combustible, pudiéndose cargar en los distintos puntos que enlaza, podría ser una línea de vida para estas comunidades, permitiendo su acceso a todos estos servicios.

Esperan lograr con el motor eléctrico y las baterías las mismas prestaciones que con el motor estándar de 100hp, aunque de momento su autonomía es de tan solo media hora, lo que lo haría útil solo para enlaces cortos, y dependiente de una red de carga extensa.

Nuncats también espera que el sector de la aviación ligera, pilotos, escuelas… se interesen en un futuro por su proyecto, para convertir las aeronaves ligeras existentes a eléctricas.

Chris Heintz desarrolló su exitoso CH-701 jeep del cielo, avión de despegue y aterrizaje corto o STOL, como avión de fabricación amateur. Desde su creación Zenith ha apoyado que se motorice con variedad de plantas de potencia, desde el Continental O-100 al, ahora, casi ubicuo Rotax 912. De hecho Heintz fue de los primeros, si no el primero, en instalar un 912 en norteamética. Y por eso Zenair se ha involucrado en el proyecto, de hecho el propio presidente Sebastien Heintz ha mostrado su apoyo a este proyecto británico.

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El avión silencioso de la NACA

En los años 40 ya preocupaba el impacto sonoro de las aeronaves sobre las poblaciones. Por ello la NACA realizó el estudio Quiet Airplane

Stinson L-5 modificado con una hélice de cinco palas y un silenciador

Fueron muchos los estudios que hizo el Comité Asesor Nacional para la Aeronáutica, más conocido como NACA, de los que se benefició la industria aeronáutica. Muchos de sus papers son aún de consulta obligada cuando se está haciendo el proyecto de fin de carrera.

A final de los años 40, con muchos pilotos volviendo al mundo civil y muchas aeronaves de surplus disponibles a bajo precio, se esperaba un gran desarrollo de la aviación civil. ¿Cuál era uno de los principales problemas? El ruido. Muchas ciudades no autorizaban la ampliación de sus aeródromos temiendo que el ruido molestara a sus vecinos. Por ello la NACA retomó en 1947 los estudios de predicción de ruido de las hélices realizados por el equipo de Theodore Theodorsen a finales de los años 30.

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Aviones con hélices monopala (hélice Everel)

Piper Cub con hélice monopala

En los años 30, mientras los diseñadores de hélices se peleaban por decidir si lo mejor era una hélice tripala, cuatripala, pentapala… Walter Everts defendía que lo mejor era una hélice monopala. Requiere un contrapeso adecuado para equilibrarla estática y dinámicamente, pero además de tener menos resistencia aerodinámica, la hélice funciona siempre en aire limpio, nunca corta el aire perturbado por la otra pala.

Everts desarrolló su idea, e introdujo una innovación más: la hélice podía pivotar libremente, así que en función de la potencia entregada a la hélice, ésta cambiaba automáticamente su paso. Con gases a fondo la hélice se ajustaba automáticamente con paso fino, y al reducir la potencia a crucero el paso aumentaba.

Vídeo de época mostrando la hélice, y el cambio de paso

Everts se asoció con Frank Ellington y fundaron la Everel Propeller Corporation, nombre que venía de fusionar las primeras letras de sus apellidos. Los hermanos Sensenich tallaron la hélice, y el barnstormer Jesse Jones hizo de piloto de pruebas.

Las primeras pruebas fueron un desastre, y el carenado del motor se les desmontó con las vibraciones. Tras un correcto equilibrado estático y dinámico de la hélice, la Piper Cub despegó suavemente el 25 de enero de 1937. Tras la correspondiente puesta a punto de la hélice, se hizo una mayor para instalarla en una Cessna Airmaster, con la que se voló de costa a costa haciendo demostraciones. El piloto llamaba en ocasiones a torre diciendo que iba volando con una sola pala y se le preparaba una recepción de vehículos de emergencia… que se encontraban con un perfecto aterrizaje a tres puntos, y la novedosa hélice.

Taylor J-2 volando normalmente con una hélice monopala Everel

La hélice, aunque novedosa, y de paso variable en función de la potencia aplicada en el eje del motor, fue un fracaso total. Las ventajas, como en toda hélice de paso variable, eran despegue más corto, mejor crucero, y consumo más bajo. Llamaba la atención allí donde fuera, y recibió mucha publicidad. Sin embargo los números no se sostenían, y tan solo se vendieron unas cien.

  • Pesaba más que una hélice de madera bipala normal, lo cual era un inconveniente para aviones como las Cub, de escasa potencia.
  • Una hélice Sensenich normal costaba 27$, mientras que la Everel costaba 270$. Si el costar 10 veces más no es suficiente para entender su fracaso, vamos a poner este número en escala: una Cub en 1938 costaba 1000$.

Aunque se certificó la variante de 145HP, nunca se llegó a producir en serie.

Este tipo de hélices no cayeron en el olvido definitivamente, se intentó recuperar como rotor monopala para el Sikorsky XV-2, por ser un rotor más compacto y fácil de carenar dentro de un fuselaje, y se utiliza en aeromodelismo y algunos motoveleros con hélice retráctil.

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MB-E1: el primer avión eléctrico tripulado voló en 1973

Militky-Brditschka Elektroflieger No. 1, primer avión eléctrico tripulado

Cada vez se habla más de la aviación eléctrica y de la aviación de hidrógeno. Y en Sandglass nos gusta hablar del futuro… y bucear en el pasado buscando a los pioneros que se atrevieron a intentarlo cuando se podía considerar casi imposible. E igual que encontramos al pionero del hidrógeno, hemos encontrado al pionero de los eléctricos.

Según el Libro Guinness de los Récords, el primer vuelo de un avión eléctrico tripulado se produjo el 21 de octubre de 1973, en Wels, Austria. El avión era un motovelero Brditschka HB-3 con un motor eléctrico, rebautizado como MB-E1 (Militky-Brditschka Elektroflieger nº1), matriculado como OE-9023.

Fred Militky era un reputado aeromodelista, muy conocido, diseñó a finales de los años 50 el Graupner Silentius, el primer modelo de vuelo libre con motor eléctrico. Y en 1973 presentó el Graupner Hi Fly, el primer avión de radio control eléctrico.

Heinrich Brditschka tenía una compañía de aviones de verdad. Una de sus aeronaves más conocidas es, posiblemente, el moto velero en el que se basó el MB-E1.

En 1973 se propusieron probar con un demostrador tecnológico que era posible el vuelo con aviones tripulados eléctricos. Para ello escogieron una aeronave a la que cambiar la motorización. Uno de los primeros problemas que se encontraron fue, como hoy día, el gran peso de las baterías. Un problema aún más grave que hoy día, puesto que las utilizadas eran de Ni-Cd. Precisamente por ese límite de peso no es de extrañar que escogieran como aeronave a motorizar un motovelero, al fin y al cabo son aeronaves que funcionan con motores poco potentes y por tanto necesitan menos cantidad de baterías para funcionar más tiempo. De hecho el HB-3 tenía un pequeño motor de menos de 50CV. ¡Y en caso de quedarse sin carga siempre podían volar a vela!.

El HB-3 había sido diseñado en 1970 por Brditschka y Fritz Raab. Motorizado con un Rotax 642 de 41HP (30.6kW), tenía una envergadura de 12 metros y una longitud de 7. El peso en vacío era de 255kg y el máximo al despegue de 372kg. Tenía una configuración poco habitual, con hélice impulsora montada detrás de la cabina, pero en lugar de en la típica posición de pilón sobre elevado, era el fuselaje el que recibía un gran aligeramiento para hacerla hueco.

Militky reemplazó el motor de dos tiempos original del HB-3 por un motor Bosch KM77 de 8kw, alimentado por baterías de Ni-Cd de Varta, que le daban una autonomía máxima de 15 minutos.

El primer vuelo se realizó el 21 de octubre de 1973, y duró 9 minutos, alcanzando una altitud máxima de unos 300m (1000ft) sobre el suelo. Muchos vuelos de hasta 15 minutos de duración siguieron a este, demostrando que era posible diseñar y fabricar aviones eléctricos.

En 2017 se restauró, y ahora puede verse en el museo de Graz-Thalerhof.

Especificaciones:

  • Modelo de origen: HB-3A
  • Envergadura: 12 m
  • Longitud: 7 m
  • Superficie alar: 14.22 m2
  • Alargamiento: 10.11
  • MTOW: 440 kg
  • Carga alar: 31 kg/m2
  • Motor: Bosch KM77 de serie
  • Voltaje: 80 V
  • Potencia: 8000 Watts
  • Velocidad de giro: 2400 rpm
  • Peso del motor: 33 kg
  • Batería: VARTA con placas sinterizadas (120 cells)

Con el logro del proyecto MB-E1 ha sido posible demostrar que una aeronave más pesada que el aire puede volar con energía eléctrica. Depende de los fabricantes de baterías que sean capaces de producir mejores baterías, más ligeras, y hacer posible el acceso al vuelo eléctrico a un público más amplio, al menos en el campo del vuelo amateur

Fred Militky, después del primer vuelo del MB-E1

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