¿Imagináis poder comprobar de un simple vistazo cómo de cargada está una estructura? ¿Poder visualizar en una pieza real el nivel de esfuerzos y cómo se reparten, como si estuvieras viendo una simulación realizada en el ordenador?
Hace años que esto es posible, gracias a materiales con propiedades fotoelásticas, aunque hasta ahora no ha tenido ninguna aplicación más allá del campo de la formación.
Y los últimos avances hacia estructuras que se puedan monitorizar de este modo, publicados recientemente por la Universidad de California apuestan por un material fotoelástico vivo.
Se trataría de un material compuesto que integraría en su matriz un tipo de fitoplacton bioluminescente, conocido como dinoflagelados, un alga monocelular marina.
Los dinoflagelados, en su entorno natural, brillan para ahuyentar a los depredadores. Una vez embebidos en la matriz de PEGDA (polyethylene glycol diacrylate), brillan cuando el material es sometido a esfuerzos.
Los sensores así creados no necesitarían alimentación energética externa ni baterías, a diferencia de otros sensores, pero necesitan que los dinoflagelados se sometan a sus ciclos normales de luz-oscuridad para realizar la fotosíntesis. El compuesto tendría que adherirse al elemento a controlar. Hasta ahora se han realizado pruebas de unos cinco meses de duración en condiciones «extremas».
Tras su roll-out y su exitoso primer vuelo, continuó la campaña de ensayos en vuelo. Estaba prevista su presentación pública en la exhibición en vuelo del Getafe 100 Fest, de Airbus, y en la exhibición de la Fundación Infante de Orleans del día siguiente. Sin embargo, un desgraciado incidente ocurrido durante los ensayos en vuelo -a veces estas cosas pasan cuando uno intenta ampliar la envolvente de vuelo de una aeronave-, terminó con las palas de la aeronave en el suelo y el piloto en el hospital. Afortunadamente las heridas del Coronel Roselló fueron leves y en breve explicaba que su estado de salud era bueno y en sus palabras se entendían que le dolía más el amor propio por el incidente que las heridas causadas por el mismo.
Según los propios miembros del club de ultraligeros de Getafe, el incidente se produjo por un cúmulo de circunstancias, como suele ocurrir en estas situaciones: la réplica del autogiro C.4 no utiliza el sistema de mando directo en el rotor, sino los tradicionales mandos aerodinámicos heredados de los aviones -posiblemente el primer autogiro en esta configuración en casi cien años-, una toma a baja velocidad -que siempre son delicadas en los aparatos patín de cola-, y algo de viento lateral, contribuyeron a que la aeronave realizara un caballito y diera con las puntas de plano en el suelo.
Afortunadamente las heridas del piloto han sanado y el autogiro está siendo devuelto a condiciones de vuelo por el equipo, así que esperamos verlo de nuevo en vuelo, y que pueda realizar así su presentación en sociedad en algún evento aéreo.
Durante los años 20 y 30 hubo un primer intento de hacer una aviación barata y asequible a todos los bolsillos. Uno de los intentos fue el Piojo del Cielo francés, un avión biplano y controlable sólo en dos ejes, que tenía que ser tan sencillo de construir que sólo era necesario vender los planos y el piloto se lo construía en casa con material comprado de forma local. Y para facilitar el pilotaje se diseño como avión con control en dos ejes, prescindiendo de los alerones y controlando con la palanca de mandos el empenaje horizontal y el vertical.
El Gwinn Aircar era un diseño equivalente estadounidense, fácil de fabricar y de volar, controlable sólo en dos ejes. En este caso carecía de timón vertical. Los mandos eran tipo coche, con un pedal para el acelerador y un volante que controlaba alabeo y profundidad.
En los últimos días de la «Edad de oro de la aviación», el período de entreguerras entre la Primera Guerra Mundial y la Segunda Guerra Mundial, muchos fabricantes de aeronaves estaban desarrollando, diseñando y construyendo «aviones para todos» de bajo costo. La idea era cerrar la brecha entre conducir un automóvil y volar un avión.
El diseñador Joseph M. Gwinn, Jr creía que el principal problema que impedía que el público conductor se convirtiera en el público volador era la diferencia entre controles, de ahí la necesidad de que los mandos de ambos vehículos fueran lo más similares posibles. Creó un diseño, mientras estaba en Consolidated Aircraft en Buffalo, Nueva York, pero cuando la compañía decidió no patrocinarlo, dejó su trabajo allí y formó su propia compañía. Subvencionado por el gobierno de los Estados Unidos en 1937. El diseño resultante de Gwinn fue el Aircar.
Con su estructura de madera, una envergadura de 7.3m y un fuselaje semimonocasco metálico, el Aircar fue uno de los primeros diseños en tener un tren de aterrizaje triciclo.
También tenía 2 asientos lado a lado, un volante en la parte superior de una palanca de control frente al piloto del asiento izquierdo. Y tenía dos aceleradores, uno un pedal en el suelo, como el de los coches, para usar sobre todo en el suelo y en despegue, y uno tradicional (de avión) destinado al vuelo de crucero. El diseño tampoco tenía timón y tenía un recorrido de timón de profundidad limitado.
La carrera de despegue se hacía acelerando con el pedal, con los flaps retraidos, y con un segundo pedal se bajaban los flaps, obligando al Aircar a «saltar» en el aire y dejando que el piloto retrayera lentamente los flaps.
Para el aterrizaje se bajaban los flap a la posición full flap, y el piloto reducía gases lentamente, hasta tocar pista.
También era asequible, $5000.
Gwinn pudo construir dos prototipos de su Aircar. El primero, registrado como NX1271, tenía un motor radial Pobjoy Niagara británico de 90HP, refrigerado por aire.
El segundo prototipo, registrado como NC16921, se construyó con un motor Niagara V-7 de 130 HP y contó con varias otras mejoras con respecto al prototipo anterior.
Pero con una idea nueva y un diseño atípico para un avión, ¿cómo vender el concepto? Con un piloto famoso de carreras.
Nacido en 1897 en Iowa y criado en California, Frank Monroe Hawks fue uno de los pilotos de carreras aéreas más reconocidos y talentosos de los Estados Unidos en la década de 1930. Había sido piloto en la Primera Guerra Mundial.
Sin embargo, en muchos círculos, Hawks era más conocido por llevar a Amelia Earhart, de 23 años, en su primer viaje en avión, que duró diez minutos, en diciembre de 1920, en el aeródromo de Long Beach. En 1933, estableció el récord de velocidad aérea transcontinental de oeste a este en su Northrop Gamma, volando desde Los Ángeles a Floyd Bennett Field, Brooklyn, Nueva York en 13 horas, 26 minutos y 15 segundos. Se dice que ostentaba hasta 214 récords de velocidad de punto a punto en Estados Unidos y Europa.
En 1937, Hawks se retiró de las carreras a su casa en Redding, Connecticut, y dijo: «Mi tiempo ya pasó. Cumplí 40 años el otro día y decidí tomármelo con calma».
Gwinn ofreció la vicepresidencia, y el puesto de comercial a cargo Hawks, con el fin de dar publicidad a su diseño, que recibió el Certificado de Tipo 682 de la FAA.
Hawks voló el Aircar a los aeropuertos de la costa este para presentar el avión a los potenciales compradores.
«A prueba de tontos», es como Frank Hawks describió el Gwinn Aircar. «No entrará en barrena ni en pérdida… Con solo una o dos horas de instrucción, cualquier persona promedio (incluso de inteligencia) puede volar nuestro avión… Un desarrollo que debería pasar a la historia como la más grande contribución a aviación desde la llegada de los hermanos Wright«.
El 23 de agosto de 1938, Hawks despegó junto con un amigo con un fuerte viento cruzado, y no logró coger suficiente altitud. El tren se enganchó en una línea eléctricas, que causaron un fuego, e hicieron que el avión se estrellara. Ambos perecieron en el accidente
Regent Craft es una compañía que hemos venido siguiendo en este blog desde que vimos por primera vez su propuesta de vehículo de efecto suelo eléctrico (WIG en inglés, más conocido de forma popular como ekranoplano por los desarrollos soviéticos).
El aparato es un diseño peculiar, que une un casco con hidrofoil al que llama SeaGlider. Aparentemente ha tenico cierto predicamento en Hawai, donde podría llegar a realizar enlace entre islas. El proyecto ha avanzado poco a poco, con la presentación de una maqueta a escala 1:1, a todas luces con fines comerciales y para lograr inversores, y con el vuelo de un demostrador tecnológico a escala, radio controlado.
Además cuenta entre sus inversores con Lockheed Martin. Esta inversión iría orientada a desarrollar una versión militar del Regent Viceroy, pues los seagliders satisfacen una necesidad reconocida dentro del Departamento de Defensa de los EE. UU. de movilidad de alta velocidad y que no dependa de pistas de aterrizaje, bajo costo y baja firma en los litorales. De hecho esa descripción se corresponde con las necesidades descritas por DARPA en la definición de su Liberty Lifter.
Y ahora, además, ha firmado un contrato con el Cuerpo de Marines de Estados Unidos.
REGENT firma un acuerdo de $4.75 millones con el Cuerpo de Marines de los Estados (nota de prensa)
El 18 de octubre de 2023 Regent, el fabricante de seagliders totalmente eléctricos para la movilidad marítima sostenible, anunció hoy que ha firmado un acuerdo con el Laboratorio de Combate del Cuerpo de Marines (MCWL) para demostrar la tecnología Seaglider en operaciones logísticas de defensa.
REGENT es una empresa orgullosa de uso dual, y estamos emocionados de comenzar este trabajo con el USMC como primer paso para construir seagliders que apoyen a los miembros de nuestro país en entornos marítimos disputados. Desplegar rápidamente tecnología que aborde la creciente necesidad de capacidades de salto de isla en el Indo-Pacífico es fundamental para REGENT. Si bien la amenaza es existencial, nos motiva el hecho de que nuestro vehículo podría salvar vidas o desempeñar un papel en disuadir conflictos por completo.
Billy Thalheimer, co-fundador y CEO de REGENT
Los seagliders son embarcaciones de efecto suelo e hydrofoiling que operan exclusivamente en el ámbito marítimo. Abordan una brecha reconocida dentro del Departamento de Defensa de los Estados Unidos para la movilidad de alta velocidad, bajo costo, baja firma y sin necesidad de pistas en las áreas litorales y cumplen una variedad de misiones, incluyendo transporte de tropas y carga, operaciones avanzadas de bases expedicionarias y comunicaciones.
El seaglider Viceroy de REGENT puede transportar 12 pasajeros o 3500 libras de carga y viajar hasta 180 millas con una sola carga. «En las áreas litorales tenemos que movernos, y la gestión de la firma es crítica», dijo el General Retirado Robert Neller, quien se desempeñó como el 37º Comandante del Cuerpo de Marines y ahora forma parte del Consejo Asesor de Defensa de REGENT. «Los seagliders de REGENT proporcionan la capacidad de distribuir múltiples capacidades en las áreas litorales, incluyendo logística, comando y control y ISR. Las capacidades de los seagliders de REGENT crearán éxito».
Los objetivos del programa son validar la capacidad del seaglider para operar en cada uno de sus modos de operación de casco, ala y foiling, informar sobre la reducción de riesgos y los requisitos de certificación a nivel de embarcación, y comprender el potencial del vehículo en operaciones militares, incluyendo maniobra y operaciones de transporte. El programa culminará en una demostración técnica en vivo del prototipo a escala real durante un ejercicio a gran escala organizado por el Gobierno de los Estados Unidos.
¿Relacionado con el programa Liberty Lifter de DARPA?
El programa de DARPA centra el foco en tres aspectos:
Operaciones marítimas ampliadas: Se hará hincapié en el funcionamiento en estados de mar turbulentos mediante la creación de capacidades STOL para reducir la carga de impacto de las olas durante el despegue/aterrizaje y nuevas soluciones de diseño para absorber las fuerzas de las olas. Además, el proyecto abordará los riesgos de colisión del vehículo durante el funcionamiento a alta velocidad en entornos congestionados. Por último, el objetivo es que el vehículo funcione en el mar durante semanas, sin actividades de mantenimiento en tierra.
Fácil industrialización a gran escala y bajo coste: La construcción dará prioridad a los diseños sencillos y baratos de fabricar frente a los conceptos complejos y de bajo peso. Los materiales deben ser más asequibles que los de la fabricación tradicional de aviones y estar disponibles para ser comprados en grandes cantidades.
Controles complejos de vuelo y en el mar: Se desarrollarán sensores y esquemas de control avanzados para evitar las grandes olas y gestionar las interacciones aerodinámicas e hidrodinámicas durante el despegue y el aterrizaje.
Los conceptos de diseño los están desarrollando General Atomics y Aurora FS, y en principio se superpone bastante con las especificaciones del sea glider de Regent, excepto en un punto, el tamaño. El Regent tiene un tamaño más bien reducido, las imágenes del programa LibertyLifter de DARPA muestran grandes vehículos de efecto suelo, capaces de transportar incluso vehículos de gran tonelaje, así que este proyecto con el cuerpo de marines más bien parece algo complementario al de DARPA.
