Análisis y opinión: eVTOL y movilidad aérea (1)

Por @JoseM_SGP, yo mismo, ingeniero técnico aeronáutico especialidad en aeronaves, piloto de ULM y ex profesor para obtener el certificado para volar drones.

Durante las presentaciones del libro Aviones Bizarros me gustaba remarcar que para evolucionar no queda otra que ser valiente, apostar por diseños distintos y atrevidos. Y a partir de ese momento hay dos opciones: Si funciona, todo el mundo copia el invento. Si no funciona, el invento pasa al olvido, o a libros de aviones raros, y el inventor tomado por tonto o por loco. Tras esto solía remarcar que hay una tercera opción, y es que la idea, aunque buena, no sea viable en ese momento, y aunque para sus coetáneos sea una locura, puede que tiempo después invento e inventor sean recordados como pioneros. Tales son los casos de Diego Marín de Aguilera, por nombrar a uno de los pioneros de la aviación española, o de los numerosos proto drones que se dieron desde que Torres Quevedo quisiera montar su Telekino en un dirigible. Por todo ello no es sorpresivo que ciertas ideas se repitan a lo largo del tiempo una y otra vez, como las aeronaves no tripuladas, las pistas de despegue circulares o los coches que vuelan.

Por eso no nos ha sorprendido la vuelta a los aeropuertos en lo alto de las ciudades o la búsqueda en el cielo del espacio que falta en la tierra para resolver los problemas de congestión de tráfico. En su día no fueron posibles por distintos factores, bien normativa, bien por ser inviable económicamente, o bien por la dificultad y precio de obtener la licencia de vuelo. Nuevos materiales, nuevos motores, nuevas necesidades, una conciencia más ecológica y la posibilidad técnica de eliminar la necesidad de formación del piloto han puesto sobre la mesa el transporte aéreo urbano, ahora autónomo y a ser posible de despegue vertical.

He de confesar que años atrás, cuando se dio a conocer el Lilium, empecé a seguir estos desarrollos con mucho interés. A los pocos años estos proyectos habían brotado como hongos y dejaron de parecerme algo atractivo para considerar, mucho de ellos, meros trucos publicitarios de compañías deseosas de atraer la atención sobre sí mismas, en el mejor de los casos, inversores incautos en el peor.

Y llama la atención las quejas que se leen de tarde en tarde acerca de si la legislación va por detrás de los desarrollos del transporte aéreo urbano, sea o no eléctrico o tripulado, de pasajeros o de mercancías. Más bien parece que las empresas han empezado a realizar desarrollos sin conocer bien la legislación y la normativa. Y tratándose de normativa aeronáutica, una industria a la que le gusta jactarse de ser el transporte más seguro del mundo, es una normativa muy conservadora, restrictiva, y difícil de cambiar. Y más vale que siga siendo así.

Desde el punto de vista de la aeronave, son unos cuantos los problemas que podemos encontrarnos.

Por un lado, en general, las aeronaves que van a sobrevolar las poblaciones a baja cota deben ser multimotor, para asegurar que en caso de fallo la aeronave pueda seguir volando de forma segura hasta salir de la vertical de la población*. En muchos casos estas aeronaves son multirrotores, con lo que cumplen la primera parte de ser polimotores. Pero falta solucionar que la aeronave pueda seguir volando de forma segura, o al menos tomar tierra de forma segura, en caso de fallo de un motor, bien sea por fallo del propio motor o de impacto de ave contra las palas. No solo por disponer de potencia de sobra, sino por lograr que la aeronave sea controlable si falla un motor. De ahí que estén descartadas las aeronaves con sólo cuatro rotores.

*Las aeronaves del estado pueden estar exentas y pueden sobrevolar población siendo monomotores.

Muchas de estas aeronaves podrían realizar vuelos no solo dentro de la ciudad, sino entre ciudades próximas. Y esto conlleva que las aeronaves deban integrarse en un espacio aéreo que comparten con otras aeronaves no necesariamente “colaborativas”. Ejemplo claro sería cuando realizaran vuelos por espacio aéreo no controlado, donde puede haber aeronaves tripuladas volando bajo reglas visuales, y donde el “ver y evitar” (sense and avoid que dicen los ingleses) se basa en la vista, no en el uso de control aéreo o transponders. Incluso aunque se optara por una separación vertical, como las aeronaves VFR por encima de los 500 pies sobre el suelo y estos otros vehículos por debajo de los 400 pies sobre el suelo, cabría recordar que hay otras aeronaves que están exentas de la norma de volar siempre por encima de los 500 pies sobre el suelo, como ultraligeros, globos o veleros realizando vuelo de ladera.

Siguiendo con las aeronaves, se piensa en que su propulsión sea eléctrica o de hidrógeno, desterrando de los diseños los motores de combustión interna. Los problemas de ambas fuentes de energía son conocidos. En cuanto a los motores eléctricos, fiables y potentes, han de ser alimentados por baterías, pesadas y con poca densidad energética, lo que les dota de autonomías realmente pobres. En cuanto al hidrógeno, en la actualidad, no está solventado aún ni su producción ni su almacenaje en la aeronave, ni en general nada relacionado con su logística. Eso sí, siendo el peso uno de los principales problemas de este tipo de aeronave (si lo es en una aeronave convencional, en estas aún más), está totalmente justificado que todos sus desarrollos sean no tripulados.

En cuanto a los usuarios, son personas no necesariamente familiarizadas con el vuelo de la aeronave. Cualquier piloto, sea de aeronaves de ala fija o ala rotatoria, está formado e instruido en qué zonas de la aeronave son peligrosas, por esas cuchillas girando a alta velocidad llamadas hélices o rotores, o bien qué zonas de la aeronave no se pueden pisar, tocar, apretar… formación de la que carece el usuario medio de esta aeronave. Y precauciones que no le puede transmitir el piloto, desde el momento en el que se plantean como no tripuladas.

Haciendo hincapié en que los usuarios son personas no habituadas al vuelo en aeronaves ligeras, hay que tener en cuenta que el espacio aéreo sobre la ciudad no es el más confortable para volar. Térmicas, vientos locales producidos por las calles, rotores a sotavento de los edificios… haciendo que los viajes, posiblemente, no sean aptos para el estómago de todos los mortales.

Respecto a la población no usuaria pero sufridora de los medios de transporte que los demás escogemos, el nivel de ruido es importante. No solo se han ido tomando medidas de reducción de ruido en las principales vías más congestionadas de las ciudades con el tráfico rodado, sino que se intenta alejar al máximo los aeródromos y aeropuertos de las ciudades, precisamente por la contaminación acústica que se genera en los mismos. Y si los niveles de ruido de aeródromos como Sabadell o Cuatro Vientos son considerados como intolerables por parte de la población, a pesar de que operan en su mayor parte aeronaves de ala fija cuya huella sonora es más bien limitada, habrá que tener muy en cuenta los niveles sonoros que pueden emitir las aeronaves de ala rotatoria de transporte de pasajeros o de mercancías, que son en general mucho más elevados que los de cualquier avioneta media.

Y aunque estoy convencido de que en el futuro los coches particulares desaparecerán, somos pocos los que realmente disfrutamos de su conducción, y son máquinas totalmente inútiles que durante el 95% de su vida están estacionados y ocupando espacio, dudo mucho que sean reemplazados por servicios de transporte aéreo urbano autónomos. Y aunque éste llegue a existir, estará más orientado a cierta parte de la población con un alto poder adquisitivo, como el actual aerotaxi con helicóptero, que al común de los mortales. Para el resto, personas y mercancías, la solución vendrá posiblemente de vehículos terrestres autónomos, que recogerán al pasajero o la mercancía en un punto y la llevaran hasta otro, para a continuación recoger más carga de pago en las proximidades de donde haya finalizado su último viaje, para comenzar otra nueva ruta. En definitiva, la apuesta por los eVTOL es la de hacer lo mismo de siempre de una forma un poco distinta. La descarbonización pasa por cambiar el paradigma de ciudad, apostar por eliminar desplazamientos inútiles (¡el teletrabajo se ha demostrado posible!) y apostar por la energía eléctrica, también la nuclear.

Análisis y opinión: eVTOL y movilidad aérea (0)

El transporte aéreo urbano está de moda. Se habla de él, se están desarrollando más de 200 aeronaves para este propósito, y da que hablar en Twitter. Es por ello que he invitado a varios twitteros con los que hablo con frecuencia de este y otros temas a exponer sus puntos de vist. Cada día presentaremos un texto distinto, con un punto de vista distinto. Los ingenieros que han contribuido son:

  • @MiguelSanJim, ingeniero aeronáutico especialidad aeropuertos
  • @Brucknerite, ingeniero sector transporte ferroviario
  • @Jeibros, investigador en robótica e inteligencia artificial (Univ. Del País Vasco)
  • @elavionista, ingeniero
  • @JoseM_SGP, yo mismo, ingeniero técnico aeronáutico especialidad en aeronaves, piloto de ULM y ex profesor para obtener el certificado para volar drones.

Abriré el melón de las contibuciones con mi texto, e iré añadiendo después los que me vayan llegando, en orden cronológico de llegada.

No esperéis siquiera que estemos de acuedo o que opinemos lo mismo, puesto que son opiniones y análisis individuales y personales. Esperamos que los disfrutéis.

Autogiropuerto en Colón: movilidad aérea urbana en los 30 (Aeropuertos en los tejados 3)

Mirar al cielo para descongestionar el tráfico terrestre y pensar en llenarlo de todo tipo de aerodinos con aeropuertos o equivalentes en medio de la ciudad no es nada nuevo, aunque Hyundai anuncie en su nota de prensa a bombo y platillo el primer vertipuerto urbano, básicamente un helipuerto desde el que podrían operar aero taxis no tripulados como el Lilium, y drones de carga aérea.

Ya en el siglo pasado se pensó en anclar dirigibles en lo alto del Empire State, y para eso se le dotó de su aguja. E incluso se pensó en más atrevidos proyectos llenando los tejados de pistas de despegue, o incluso utilizando los rascacielos como pilares de gigantescas pistas capaces de rotar para encarar el viento, o grandes intercambiadores de transporte aunando barcos, trenes y autogiros –ver Aeropuertos en los tejados (en un futuro muy del pasado) y [ 2 ]-. Y España no podía escapar a ello.

Casto Fernandez Shaw es un arquitecto español que propuso para reemplazar la vieja Casa de la Moneda de la plaza de Colón un moderno intercambiador de transportes de ocho plantas: La Estación de Enlace de trenes, autobuses y autogiros, adelantándose más de 80 años a esta idea de Skyworks Aeronautics.

El proyecto fue presentado en 1935 en el Círculo de Bellas Artes, junto con otros proyectos del arquitecto. El lugar elegido para su construcción era la ubicación de la antigua Fábrica de la Moneda, hoy ocupado por el Parque del Descubrimiento, entre la Plaza de Colón, las calles de la Armada Española, Goya y Serrano.

El proyecto de estación central lo realizó en 1933, edificio de ocho plantas, de líneas rectangulares, rematado en la fachada principal por dos torres de trece plantas. Y en la azotea, la cubierta de vuelo. Más el subsuelo, con túneles que unirían la estación por debajo de Recoletos con Atocha. Además pensaba ya en el enlace con la, por entonces futura, línea de metro Bulevares-Goya.

«[…] un gran edificio que sea, fundamentalmente, estación ferroviaria, de autobuses y de autogiros. Es fundamental tener en cuenta que para la línea ferroviaria en construcción Madrid-Burgos no está aún determinada plena y claramente cuál va a ser el emplazamiento de la estación terminal. Esta podría haberse construido magníficamente en el sitio en que están hoy levantándose los Ministerios, en la prolongación de la Castellana; y los Ministerios podrían haberse situado en la actual plaza de Colón, ampliada. Pero esto ya no es posible, y está también construido el túnel bajo la Castellana, hasta la calle de Alcalá Galiano. Es, por tanto, en esa plaza de Colón donde debe situarse la estación terminal del ferrocarril Madrid-Burgos, que ha de enlazarse luego, por el túnel—construido también—con Atocha. De este modo se utiliza la totalidad de las obras realizadas, o en vías de realización, de los enlaces ferroviarios, y se sustituye la idea de éstos, mal acogida por la opinión, por la más lógica determinación del ferrocarril Madrid-Burgos.»»

Casto Fernández Shaw en Un magnífico proyecto del arquitecto Fernandez Shaw, en El Mundo Gráfico

El edificio tendría varias entradas y multitud de servicios, como un café, un hotel que se llamaría Términus, un cine y viviendas. Por Serrano, el acceso a la estación de buses, que pretendía racionalizar la centena de líneas que había por aquella época, con salidas desde los sitios más dispares. También en esta fachada estarían las oficinas. En la fachada de Goya, las viviendas y pensiones. El hotel en la de la Armada Española.

Además de unir la estación con Atocha preveía otro túnel hasta el pueblo, ahora barrio, de Fuencarral, donde era arquitecto municipal sin sueldo desde hacía seis años en el momento de la entrevista con El Mundo Gráfico, pues consideraba el pueblo como una zona interesante de expansión de Madrid. Este túnel sería parte de la línea Madrid-Burgos.

Yo soy arquitecto municipal de Fuencarral, desde hace seis años. Sin sueldo, naturalmente. Ni entonces ni ahora podía pagarme aquel Ayuntamiento. Pero algún día lo podrá hacer… ¿Se sonríe usted? Un poco de paciencia. Me encariñé con Fuencarral, estudié su topografía, me preocupé por su porvenir. Pensé que aquello, urbanizado, podría ser una nueva ciudad hermana del Madrid actual. ¿Que para ello habían de pasar muchos años? Desde luego. Pero había ya como un presentimiento de ello en las frecuentes construcciones que en aquel término se hacían: el Sanatorio de Valdelatas, los cuarteles de El Goloso, la Casa de Nazaret, residencias… Había que ir, por tanto, a un proyecto de urbanización integral del término. Lo realicé y paralicé esta labor, al comenzar la construcción del Colisevm, del que yo era autor, y al ocurrir el cambio de régimen. Lanzó entonces (Indalecio) Prieto su idea de los enlaces ferroviarios. Pensé qvie aquella era una excelente oportunidad. Un túnel Madrid-Fuencarral facilitará grandemente la realización de mis proyectos. Me interesé por los enlaces. Hice amistad con uno de los ingenieros de esta obra, don Emilio Kowalski, quien me habló del problema y de la dificultad que planteaba construir la estación subterránea de Recoletos. Para vencer esas dificultades, Kowalski había apuntado la idea de aprovechar el solar de la Casa de la Moneda. Mas, al parecer, se le oponían reparos. Y entonces, yo mismo hice el proyecto de un gran edificio para estación…

Fernández-Shawn

De los autogiros dice Fernández Shaw que despegarían de la azotea, y que son aptos para aterrizar en cualquier sitio, citando a continuación las pruebas que se realizaron con esta aeronave sobre la cubierta del Dédalo.

En total habría sido una inversión de 50.000.000 ptas de la época para construirlo en tres años, y esperaban obtener un beneficio de 3.000.000 ptas anuales, entre los propios transportes, el hotel, las viviendas y la publicidad.

El proyecto está ahí, en la Exposición, y yo estoy dispuesto, naturalmente, a dar cuantas ampliaciones se me soliciten. -Añada usted, al índice de razones expuestas, esta otra de peso: lo que esa construcción contribuiría a atenuar en Madrid el problema del paro obrero… Yo estimaría, de todos, opiniones, críticas serenas, estudios razonados. A la vista de ellas, según fuesen adversas o favorables, yo volvería a mis cortijos de Fuencarral o me dedicaría a los rascacielos del nuevo Madrid..

Fernández-Shaw en la ya citada entrevista

Visto que la línea de Burgos salió finalmente desde la estación de Chamartín, y que la Fábrica de la Moneda no se terminó de derribar hasta los años 70 del siglo XX, para dar paso a los jardines del descubrimiento, adivino que Fernández-Shaw se retiró a su cortijo de Fuencarral, barrio que, casualmente, vio nacer y crecer al autor de esta entrada del blog.

Fuentes:Un proyecto magnifico del arquitecto FERNANDEZ-SHAW, en El Mundo Gráfico

Publicado el informe del accidente del Ju-52 en los Alpes

El 4 de agosto de 2018 un veterano Ju-52 de Ju-Air se estrellaba en los Alpes suizos con 17 pasajeros a bordo y tres tripulantes: una tripulante de cabina de pasajeros, de 66 años, y dos pilotos de 62 y 63 años, ambos ex pilotos militares con experiencia en aerolínea. Todos perecieron.

Como resultado del accidente los Ju-52 fueron dejados temporalmente en tierra en noviembre de 2018, por haber encontrado los investigadores evidencias de daños estructurales en el avión accidentado, y de forma permanente (hasta nuevo aviso, aunque parece que ya se les permite volar) en marzo de 2019.

Este 2021 la Swiss Transportation Safety Investigation Board ha publicado su informe definitivo.

La aeronave despegó de Locarno, y se dirigía a Dübendorf. Se estrelló en las cercanías de Piz Segnas, Suiza, en la montaña de Tschingelhörner donde hay un agujero llamado Martinsloch y una zona donde la montaña es más baja, conocida como el paso Segnas.

El avión se dirigió hacia la zona del accidente volando por el centro del valle, en lugar de por la ladera que tenga la corriente de aire ascendente (o en su defecto la soleada), como suele hacerse en vuelo de montaña, para tener espacio para realizar un giro de 180º en caso de necesitar escapar. Y este fue uno de los primeros errores que se cometieron.

Durante el vuelo se encontraron con una corriente descendiende, por encontrarse a sotavento, lo que indujo turbulencia sobre el avión, además de una fuerte descendencia, que fue contrarrestada tirando de morro arriba por los pilotos, manteniéndose en todo momento en la zona central, permaneciendo sin vía de escape posible.

Al llegar a la zona del Martinsloch iniciaron un viarje a derechas para encarar el paso de Segnas. Y fue en ese momento donde, con ambos pilotos tirando de palanca se encontraron con una corriente de aire ascendente que causó la entrada en pérdida del aparato, y en consecuencia el accidente. Cuando el avión estaba a unos 350ft sobre el suelo el ángulo que formaba el eje longitudinal del avión con la horizontal era de casi 70º, impactando casi de forma vertical contra el terreno.

Además de esto la autoridad hace notar los siguientes puntos:

  • Los pilotos volaban la aeronave en un valle muy estrecho a baja cota y baja velocidad, y por el centro del mismo, imposibilitando cualquier escape en caso de problemas.
  • Los pilotos acostumbraban a saltarse las normas y los protocolos de seguridad y asumir un riesgo elevado. En vuelos anteriores se registraron altitudes sobre el terreno inferiores a 1000ft. En 2013 cruzaron el paso de Segnas a escasos 30m sobre el suelo. Casi en un 20% de sus vuelos se detectaron situaciones de alto riesgo.
  • No se cumplían los requisitos legales para operar la aeronave de forma segura en operaciones comerciales.
  • El centro de gravedad de la aeronave estaba fuera de límites. La correcta carga y centrado de la aeronave era uno de los procedimientos que la tripulación se saltaba de forma sistemática.
  • Ju-Air falló al no identificar, ni corregir, ni notificar todos estos excesos.
  • La autoridad falló al no detectar estos comportamientos.
  • El mantenimiento de la aeronave no era adecuado, y ésta no se encontraba en condiciones de demostrar capacidad de aeronavegabilidad continuada.
  • A pesar de la experiencia de la tripulación, su entrenamiento en este tipo de avión era insuficiente y no se habían familiarizado con el comportamiento del avión en situaciones anormales.

Además han publicado un vídeo, en inglés, intentando resumir los motivos del accidente, para formar e informar a otros pilotos que vuelen en montaña de cómo evitar estos accidentes.

Fuente: SUST

GATOL: Gravity Assisted Take Off & Landing

Sir H. Tempest no solo sugirió el aeropuerto circular como solución al tamaño siempre creciente de las pistas. También concibió lo que denominó «despegue y aterrizaje asistidos por la gravedad». Lo que viene a ser sugerir que todos los aeropuertos sean altipuertos, esos en los que se aterriza cuesta arriba y se despega cuesta abajo.

 

GATOL

 

Básicamente se trata de una superficie cuadrada de algo más de 1000 yardas x 1000 yardas (aprox1000x1000m, pues la conversión yarda metro es de 0.9144m por yarda) y de 400ft de altura (122m de altura) con una torre de control en el centro. Tendría 8 pistas, con lo que estarían cubiertas prácticamente todas las direcciones posibles de las que puede llegar el viento. En la zona central, bajo la torre de control se situaría la terminal, tiendas, oficinas… y añadía en Flightglobal que además la forma en planta del aeropuerto ayudaría a los pilotos a saber que se encontraban sobre un aeropuerto británico… Además de todo eso el diseño de la superficie de la pista estaba pensado para frenar la aeronave durante la toma sin dificultar la aceleración durante el despegue.

 

 

Abajo algunas imágenes más en detalle

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