Ingenuity, el helicóptero que vuela en Marte, perdió un instrumento, y fue reemplazado por un parche informático

Hace dos años recogíamos en estas páginas el primer vuelo de una aeronave en una atmósfera distinta a la terrestre. Se trataba del helicóptero Ingenuity en la atmósfera marciana, que ya ha realizado más de 50 vuelos en estos dos años en la atmósfera marciana, ¡a pesar de estar pensado para cinco vuelos a realizar en 30 días!

También explicábamos entonces los problemas de volar en otro planeta y otra atmósfera.

Unos eran de diseño, pues todo lo que se conoce de aerodinámica ha sido desarrollado para la gravedad terrestre y para la densidad de la atmósfera terrestre, y en marte tenemos mucha menos gravedad y muchísima menos densidad atmosférica, lo que hace que a pesar del pequeño peso del helicóptero hagan falta unas palas de un diámetro considerable y que giren a mucha velocidad. La gravedad de Marte es entorno a un tercio de la de la Tierra (3.72m/s² frente a los 9.81m/s²), lo que hace que los 1.8kg de masa pesen menos allí que aquí. Sin embargo ¡la densidad de la atmósfera es de un 1% la de nuestro planeta (~0.01kg /m3 frente a los 1.225kg/m3)!.

Los otros tenían que ver con la navegación. Podríamos pensar que este helicóptero se trata de un pequeño drone, y todos sabemos lo sencillo que es volar un drone en la Tierra… pero tenemos que tener en cuenta que en Marte no hay un sistema de navegación por satélite, así que sería como un drone terrestre de vuelo totalmente manual. Pero debido al retraso con el que llegan las órdenes al Planeta Rojo, no se puede volar en manual, y requiere que las cámaras de visión artificial, los sensores de altitud y el piloto automático sean capaz de seguir de forma autónoma el vuelo pre-programado y enviado desde la tierra.

El inclinómetro sólo se utiliza antes de despegar, y básicamente es el que dice al resto de los instrumentos dónde está la horizontal. Una vez establecida la posición horizontal, la aeronave puede volar con seguridad. ¿Habéis volado algún drone y lo habéis calibrado poniéndolo en plano para que sepa exactamente cuál es la horizontal? Pues lo mismo y de forma automática. Gracias a ésto, saben que el altímetro láser está midiendo exactamente a la vertical, por ejemplo.

Pero el año pasado se quedó sin inclininómetro, y nos quedó pendiente contaros cómo lo han hecho para que el helicóptero siga funcionando hasta completar más de cincuenta vuelos.

La solución vino de un ingenioso parche informático.

Los «IMU», los inerciales, vamos, son acelerómetros que se utilizan en la navegación inercial del Ingenuity. Éstos miden aceleraciones, e integrando una aceleración se obtiene una velocidad, por lo que se puede saber a qué velocidad vuela, e integrando una velocidad se obtiene una distancia, y por tanto una posición. Estos inerciales, combinados con el altímetro láser y con las cámaras son los que permiten volar de forma controlada y segura en ausencia de otros medios de navegación.

El parche, simplemente, ha permitido utilizar los datos provenientes de estos inerciales para suplir el inclinómetro. ¿Que no es lo suyo? Cierto. ¿Que no es tan exacto? También. ¿Que funciona y ha permitido prolongar la vida del helicóptero marciano más allá de lo previsto? Es un hecho.

Convirtiendo cualquier avión de carga en un «camión de misiles»

Imagen digital del lanzamiento de misiles

Hasta ahora los «camiones de misiles», o los «aviones misileros», han sido grandes bombarderos capaces de transportar auténticos racimos de misiles de crucero. En la esfera occidental, este cometido era típicamente desempeñado por el B-52, mientras que en la esfera rusa este cometido ha sido desempeñado típicamente por los Tu-95 Bear.

https://youtu.be/hnYLab1IRoY

Pero tanto Estados Unidos como Japón están interesados en que este tipo de misiles puedan ser lanzados desde cualquier avión de transporte, convirtiendo virtualmente cualquier C-130 o cualquier C-2 en un avión misilero de largo alcance capaz de concentrar gran potencia de fuego en forma de misiles de crucero de forma rápida en casi cualquier parte del mundo.

La propuesta es similar a la que hacía Astraius para lanzar satélites desde este mismo tipo de aviones.

Sistema Astraius para lanzar satélites desde aviones de transporte

Al ser un sistema paletizado, virtualmente puede utilizarse en cualquier avión de carga militar compatible con estos palets.

Se cargan los misiles de crucero por la rampa trasera, y se lanzan a través de esta misma puerta en vuelo, como ya se hace con otro mucho tipo de cargas. Un paracaídas extrae la carga, y una matriz de paracaídas la estabiliza durante la caída. Tras ser estabilizada, los misiles de crucero se liberan de sus jaulas, para iniciar el vuelo hacia sus objetivos.

Procedimiento de lanzado

Así, en un solo vuelo, un C-17 puede lanzar de forma rápida y con una solución de bajo coste ¡45 misiles AGM-158 JASSM!

Estados Unidos realizó los primeros ensayos en diciembre 2021, y los han desplegado hasta las últimas maniobras realizadas en el Pacífico, cosa que parece que ha gustado poco a China.

KC-2 japonés

Japón se ha interesado recientemente también por este tipo de sistema lanza misiles, y por este misil, que además puede ser lanzado también desde el F-15, avión con el que también cuenta Japón en el inventario de su fuerza aérea.

En cuanto a la asignación o reasignación de objetivos para los misiles de crucero lanzados desde un avión, Lockheed Martin también proporcionó más detalles sobre el proceso de selección de objetivos utilizado en las pruebas. En ambos vuelos del C-17 y EC-130, el personal en tierra utilizó comunicaciones más allá de la línea de visión (enlaces de datos de comunicación por satélite) para transmitir datos de selección de objetivos al sistema Rapid Dragon, demostrando la capacidad de reorientar los misiles mientras la aeronave de lanzamiento está en el aire.

España tuvo un proyecto similar, llamado Nitrofirex, aunque pensado para apagar fuegos, lanzando aviones no tripulados apagafuegos desde el portalón trasero de un avión de carga.

Sería interesante preguntarse si Airbus, que ya ha lanzado aviones no tripulados por la rampa trasera del A-400M, se ha planteado un desarrollo similar.

[Vídeo] Avión-automóvil Tampier, de 1921 (Coches que Vuelan)

Gracias a Thanos Massias hemos dado con este avión-automóvil, de hace más de 100 años. Como bien dijo su creador, René Tampier, la aproximación de diseño es, como casi siempre todo sea dicho de paso, hacer un avión que puede roar por carretera, más que un coche que vuela.

Y la aproximación es muy similar a la del más actual Plane Driven, ala plegable para no ocupar mucho espacio en tierra, y un tren motor adicional que se monta bajo la cola.

El avión-automóvil de Tampier como avión, el diseño es convencional para la época, incluso en el diseño de las alas plegables, y con un motor Hispano Suiza V8 de 300HP. Y como automóvil, tan sólo tiene un tren auxiliar que se monta bajo la cola, con un motor de cuatro cilindros y apenas diez caballos. En vuelo este motor iba retraído y carenado dentro del fuselaje, en una posición adelantada, para mantener el centro de gravedad dentro de límites. Y, para ahorrar peso, utilizaba para refrigerarse el mismo radiador que el motor del avión.

El pequeño motor que le permitía circular por tierra contaba con un embrague que le permitía cambiar de marchas, también marcha atrás, y con otro embrague que le permitía actuar como motor de arranque del Hispano Suiza.

El tren-motor terrestre estaba dotado, además, de un juego de frenos.

Lo más peculiar, como automóvil, es que se conduce «hacia atrás», o con la cola por delante. De este modo el piloto mira hacia el Hispano Suiza mientras vuela, y el conductor lo hace hacia la cola. Los del conductor iban entre la del pasajero y la del piloto, lo que hacía posible que el pasajero los alcanzara en caso de necesidad, dice la prensa de la época.

En tierra se podía mover entre los 10 y los 20km/h con facilidad en la primera marcha, y hasta 30 en la segunda. En el aire alcanzaba los 170km/h de velocidad máxima.

Como aeronave, era una aeronave normal, pero con sobre-peso. Aunque éste, en un avión más grande, posiblemente no fuera tanto, o incluso disminuyera, al eliminar las baterías y los generadores.

Lo curioso, leyendo la prensa de la época, es que no se plantea como un «coche que vuela», sino como un demostrador tecnológico para aviones más grandes, a los que las alas plegables les aportaría ventajas de hangaraje y el pequeño motor de automóvil les aporta ventajas de movimiento en tierra, para entrar y salir del hangar, o para desplazarse a las instalaciones de mantenimiento, evitando el uso de camiones. Incluso como ventaja adicional se menciona que, al poder funcionar durante el vuelo, el pequeño motor haría de generador eléctrico, haciendo innecesario el peso de las baterías y de generadores auxiliares tipo RAT, además de hacer al avión autónomo durante el arranque. Aunque también proponían como ventaja el poder seguir por tierra el viaje en caso de niebla o de incrustarlo en compañías de caballería o artillería…

Desde este punto de vista, convierte al diseñador en todo un pionero, que se adelantó a los diseños actuales de pequeños motores instalados en el tren de aterrizaje, lo que permite rodar sin necesidad de utilizar los grandes turbofanes, e incluso se adelantó al uso de las APU.

Avión-automóvil en el aeródromo de Buc, al sur de París, 1921
  • Envergadura: 13.50m
  • Ancho con las alas plegadas: 2.50m
  • Largo: 8.50m
  • Largo, como coche: 8.45m
  • Alto: 2.80m

Fuentes: Les Ailes, Les Ailes [-2-], Corpus Tampos, Gallica [-1-], Gallica [-2-], Gallica [-3-]

Una orquesta paracaidista toca misión imposible en caída libre desde 13000ft

https://youtu.be/ObiNAFjoxk8

Etihad Airways, en colaboración con Paramount Pictures, ha lanzado un video que muestra un emocionante número aéreo para celebrar el lanzamiento de Misión: Imposible – Cálculo Mortal Parte Uno.

La aerolínea nacional de los Emiratos Árabes Unidos realizó una hazaña sin precedentes en la que un equipo de habilidoso paracaidistas formaron una orquesta paracaidista y tocaron la icónica canción de la Misión: Imposible en caída libre desde 13,000 pies a 200km/h.

El objetivo de la acrobacia fue resaltar el compromiso de Etihad de brindar experiencias extraordinarias.

Y también es posible ver el ¿cómo se hizo?

https://youtu.be/_tJeuuwkj04

¿Cómo nacieron los helicópteros apagafuegos? [1]

Ya sabemos que los fuegos se combaten desde tierra y desde aire y que, como nos dijo Manuel de Gálvez -piloto del 43- en el podcast, el fuego se apaga desde tierra, pero el combate desde el cielo ayuda mucho.

En esta tarea se utilizan aviones con base en tierra, hidroaviones, y helicópteros. De los dos primeros ya vimos su historia y entendimos cómo empezaron adaptando diseños de distintas procedencias y cómo finalmente incluso se han producido aviones específicamente diseñados para la única misión de combatir el fuego, como nuestros queridos Botijos.

Como de la historia de las aeronaves de ala fija para combatir fuegos ya hablamos, vamos a centrarnos en los helicópteros. Y como el artículo ha salido demasiado largo, lo haremos en varias entregas, hoy la primera. Las fuentes aparecerán en la última entrada.

Foto vía Wikipedia

Helicópteros bomberos

El helicóptero ha demostrado ser una herramienta valiosa en las operaciones de incendios forestales, tanto atacando al fuego como transportando bomberos y moviendo cargas equipos y suministros para ellos, realizando misiones de reconocimiento y observación, o simplemente proporcionando información aérea sobre el fuego al coordinador del incendio. Incluso se han utilizado para prender fuego de forma controlada algunas zonas y, de este modo, crear cortafuegos.

Uno pensaría que el valor del helicóptero se habría reconocido desde el principio, pero todo lo contrario. El ala rotatoria estaba considerada «lejos de ser perfecta», y además cara, aunque se realizaron varios ensayos con autogiros y helicópteros ya antes y durante la Segunda Guerra Mundial.

Hacia el final de la Segunda Guerra Mundial, Sikorsky estaba entregando helicópteros a varias ramas militares; todos pedidos de baja prioridad y casi a modo de experimentación, para encontrar la utilidad militar a este nuevo tipo de aeronave, y entender cómo integrarla en las distintas ramas del ejército. Los administradores forestales continuaron observando el desarrollo de los helicópteros y contemplando cómo podrían ser utilizados después de la guerra.

En 1943, el Department of Lands and Forests (DLF), en español Departamento de Tierras y Bosques de Ontario, Canadá, hace consultas sobre la compra de un helicóptero para fines experimentales en incendios forestales. Se les niega debido a la falta de disponibilidad. El Servicio Forestal de Columbia Británica continúa analizando la viabilidad de utilizar helicópteros para trasladar bomberos y equipos a las montañas durante incendios por rayos.

Sikorsky H-5 despegando, foto poco después de la IIGM. Fuente

Poco después, en 1945, el Departamento de Tierras y Bosques de Canadá contacta a Sikorsky, que le informa de que habrá versiones modificadas del Sikorsky R5 militar disponibles muy pronto y que serían adecuados para misiones forestales.

Primer uso de un helicóptero en un incendio

Llegamos a 1946. En abril el Servicio Forestal de Estados Unidos y varias otras agencias en California observan cómo un Sikorsky R5 del US Army realiza ensayos para su uso en el entorno de extinción de incendios. Sin emabrgo, debido a su ecasa capacidad y su alcance limitado, así como a su alto coste, no se considera lo suficientemente desarrollado para su uso en estos menesteres.

Un mes después Bell Helicopters certifica el primer helicóptero comercial del mundo, el Bell 47, y continúa analizando el uso de helicópteros en la supresión de incendios forestales. En junio es ensayado como aeronave de observación por el Departamento de Tierras y Bosques y es observado por un supervisor de protección contra incendios mientras está en la línea de fuego.

Prototipo del Bell 47, vía Aeromuseo

Reconociendo instantáneamente el beneficio de ver el incendio desde arriba, se dirige al helipuerto, zona de aterrizaje improvisada, desde el que operaba la aeronave para averiguar si podría usarlo en su incendio. El piloto Gerald (Jay) Demming realiza con el supervisor en su Bell 47 una misión de reconocimiento del perímetro del incendio y aterriza cerca de un área problemática, convirtiendo así el vuelo en el primer uso de un helicóptero en operaciones reales, no simuladas, de incendios forestales.

En verano de ese mismo año el Servicio de Incendios de Alaska utiliza ya helicópteros para reconocimientos, y en California se utilizan helicópteros no sólo para reconocimiento, sino para transporte de material y equipos a áreas críticas.

En 1947 el Bosque Nacional de los Angeles es el primero en contratar helicópteros para tareas de extinción de incendios integrales.

Continuará…