Primer vuelo de un helicóptero en Marte

Diecinueve de abril de 1890. Clement Ader registraba una patente de una cosa llamada avión. Ciento treinta y un años más tarde volaba por primera vez una aeronave de ala rotatoria en la atmósfera de otro planeta.

A las 9:34, hora peninsular española, el pequeño helicóptero no tripulado despegaba de la superficie marciana. Alcanzaba una altura sobre el suelo de algo más de 3 metros, sostenía un vuelo estacionario de 30 segundos y volvía a aterrizar de forma exitosa. En total 39.1 segundos de vuelo. Y sí, curiosamente los datos de altura sobre el suelo se han dado en metros, en lugar de en pies, ¡cosas de ingenieros! (o de pilotos de veleros).

Pero este vuelo implica muchas más cosas que controlar una aeronave a distancia, no es otro drone más.

Por un lado, y posiblemente lo más obvio, destacar que en Marte el helicóptero de palas contrarrotatorias no puede navegar con ayuda del GPS. Así pues han tenido que solucionar los problemas de navegación utilizando la vieja técnica de los inerciales, y cámaras y procesado de imágenes.

Por otro lado, no se puede recurrir a que sea un simple helicóptero teledirigido, puesto que el retraso que hay desde que se envía la orden desde la tierra hasta que la ejecuta la aeronave en Marte es suficiente como para que el vuelo termine en accidente, así que ha de incorporar una inteligencia artificial que automatice decisiones en función de los datos que reciba de los distintos sensores.

Pero además está el problema de la densidad de la atmósfera marciana. 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)!. Para que el helicóptero vuele, la sustentación proporcionada por sus palas debe al menos igualar la masa del helicóptero. Como la sustentación depende del tamaño de las palas, la velocidad a la que roten y la densidad del gas en el que se mueven, y al ser ésta última tan baja, se han tenido que utilizar palas de 1.2m de diámetro capaces de rotar a 2400rpm para elevar los menos de dos kilos (1.8kg) del helicóptero. Y posiblemente haya sido necesario desarrollar un nuevo perfil aerodinámico para las palas.

Y si todo esto os parece poco, echad un ojo a su clima.

Especificaciones

  • Altura: 0.49m
  • Diámetro de los rotores contrarrotatorios de fibra de carbono: 1.2m
  • MTOW: 1.8kg (incluye 6 baterías de litio, sensores, carga útil, y escudo térmico)
  • Masa en vacío: 0.7kg
  • Altitud máxima: de 3 a 5m
  • Alcance máximo: 300m (alcance máximo de la emisora del Perseverance)
  • Autonomía de vuelo: 90 segundos
  • Paneles solares para recargar totalmente la batería en 24h y 40 minutos (1 día marciano)

Calendario de pruebas

  • 21/03/21: Perseverance lanza la tapa que carenaba al Ingenuity
  • 03/04/21: Perseverance situa al Ingenuity en el punto escogido como adecuado para actuar como helipuerto
  • 13/04/21 la NASA realiza ensayos con Ingenuity y deciden que o deben actualizar el software del helicóptero o deben cambiar la secuencia de comandos utilizada para su puesta en marcha y despegue
  • 17/04/21 la NASA logra poner los rotores del Ingenuity al máximo de sus revoluciones
  • 19/04/21 Primer vuelo

A este primer vuelo de este demostrador tecnológico seguirán otros cuantos, todos muy sencillos y con objetivos que pueden parecer poco ambiciosos a primera vista. Pero como toda aeronave cuando se prueba, se comienzan dando saltos por la pista, y se va ampliando su envolvente de vuelo poco a poco.

Vuelos a realizar

  • 1er vuelo: Despegue, sostener vuelo a punto fijo a 3 metros, aterrizaje. 39 segundos
  • 2º vuelo: Despegue, ascenso en vertical a unos 5m, vuelo de translación en horizontal de otros ~5m, y regreso al punto de partida siguiendo la misma trayectoria. 90 segundos.
  • 3er vuelo: Despegue, ascenso vertical hasta ~5m, translación de unos ~50m. Vuelta al punto de partida. 90 segundos.

Los vuelos 4º y 5º servirán para ampliar la envolvente de vuelo del helicóptero, una vez se hayan analizado los datos obtenidos de los tres primeros vuelos.

Fuentes:

Centenario de la Fuerza aérea Australiana y renacimiento del 100th Sqn

El 31 de marzo de 2021 la RAAF cumplía cien años. Y como es de esperar, celebró su cumpleaños con un desfile aéreo en el que se pudieron contemplar todas las aeronaves que están en servicio, y muchas de las que no lo están, ¡todo un espectáculo para la tribu aerotrastornada! Y menos mal que esta tribu cuenta con el barrio de los spotters, que nos permiten disfrutar en la distancia de imágenes como estas.

¿Y qué es el Escuadrón 100 (100th Sqn)? Pues algo que ya quisieramos tener en España…

Originalmente se formó en el año 1942 con los supervivientes que llegaron a Australia del 100th Sqn de torpederos de la RAF, que volaban Vickers Vildebeest contra los más modernos aviones japoneses. Re equipados con el Bristol Beaufort hundieron algunos cargueros japoneses y participaron en la Batalla del Mar de Bismark. El escuadrón se disolvió en 1946.

Y ahora el 100th Sqn regresa para ser historia viva y volar aviones históricos que estuvieron en servicio con la RAAF. ¿No digáis que no os dan envidia? ¡Ojalá el Ejército de Aire pudiera tener un escuadrón dedicado a mantener y volar aeronaves que hubieran estado en servicio en él! ¡Ójala poder recuperar Buchones, Moscas, Albatros y otros tantos!

Pero dejemos de soñar y volvamos al 100th Sqn. Tendrá dos bases, y cada una de las cuales contará con las siguientes aeronaves:

  • Point Cook:
    • Mustang VH-SVU A68-170
    • CT4A VH-NZP A19-077
    • Sopwith Pup VH-PSP
    • Harvard VH-HVD NZ1075
    • Sopwith Snipe VH-SNP
    • RE8 VH-OTF RE8-1 0003
    • Winjeel VH-FTS A85-439
    • Tiger Moth VH-AWA A17-692
    • P-40 A29-90
  • Temora:
    • Canberra VH-ZSQ
    • Cessna A37 VH-XVA
    • Spitfire Mk.VIII. VH-HET
    • DH Vampire VH-VAM
    • Lockheed Hudson VH-KOY
    • CAC Wirraway VH-BFF
    • CAC Sabre VH-IPN
    • CAC Boomerang VH-MHR
    • Ryan STM VH-RSY
    • Meteor F8 VH-MBX
    • Spitfire Mk.XVI VH-XVI
    • Tiger Moth VH-UVZ

La misión del 100th Sqn será la de conservar las aeronaves, claro, para mantener y honrar la memoria de los que sirvieron y para inspirar a las generaciones futuras.

Y además de en el día del centenario de la RAAF ya se han prodigado por algún otro festival aéreo.

Fuentes

Erickson trabaja en un Aircrane apagafuegos no tripulado

Erickson está trabajando en un futuro no tripulado, u opcionalmente tripulado, para sus helicópteros.

En enero del año pasado Erickson y Sikorsky (Lockheed Martin) firmaron un acuerdo para incorporar la tecnología Matrix de Sikorsky, que ya vuela en el demostrador SARA, en sus helicópteros Skycrane.

La tecnología Matrix podría permitir al helicóptero operar de forma autónoma incluso de noche, y de esta manera utilizar los 10000 litros de agua en circunstancias que ahora mismo hacen a los pilotos quedarse en tierra.

La incorporación de esta tecnología en el Skycrane supone la introducción de un sistema fly-by-wire, y una nueva cabina, y ambos estan siendo ya incorporados junto con unas palas de material compuesto en la última versión que la compañía ha hecho de este helicóptero, el S-64F+ Elvis, que volará por primera vez en 2024.

Por supuesto, una tecnología tan de moda en el mundo militar no podía quedarse tan solo en una propuesta de helicóptero apagafuegos, y Erickson ha contactado también con el ejército estadounidense para ofrecerle una variante de transporte.

Un ejecutivo de Erickson ha dicho que las prestaciones de la aeronave en altura y con calor en el F+ han sido mejoradas: sólo con el cambio del rotor se incrementará en un 88% la carga útil, medida a 25ºC y 8000ft. La velocidad ascensional a carga máxima y 2000ft pasará de 1300ft/min a 2200ft/min. Y estas cifras mejorarán aún más con el nuevo motor. Para el F+ anuncian ¡Hasta 25000 libras de carga externa!

Y por supuesto Erickson se sube al carro de la mal llamada impresión 3D, o fabricación aditiva.

Cabe destacar que el US Army ya tiene experiencia en el empleo de helicópteros opcionalmente tripulados puesto que contaron con dos K-MAX que han volado más de 1000 misiones de combate y transportado más de 130000kg en situaciones de combate y ambientes donde hubiera sido peligroso arriesgar la vida de pilotos.

Junto con el Chinook Very Lare Helitanker es el segundo gran proyecto de apagafuegos nocturno autónomo que hemos conocido en los últimos tiempos. Y si bien en algunos entornos son vistos como una amenaza a la profesión de piloto de helicópteros, creemos que serán un complemento ideal para volar en condiciones en las que actualmente no se pueden arriesgar a volar los pilotos humanos: en incendios de noche, en condiciones de baja visibilidad o zonas de conflicto con pocas posibilidades de supervivencia.

Fuentes

Terrafugia consigue certificar su Transition como LSA

Terrafugia transition

El coche volador de Terrafugia lleva apareciendo en prensa, y en este blog, periódicamente desde hace una década. Lejos de ser el coche volador del futuro que iba a estar disponible de forma inmediata, como parecía que vendían algunos medios, ha seguido un desarrollo lento. Y aunque en 2012 ya volara el prototipo de lo que sería la aeronave-coche de serie y se anunciara que en un año comenzarían las entregas, y en 2013 anunciaran una variante VTOL, uno de los primeros vehículos aéreos urbanos de despegue vertical que tan de moda se han puesto en los últimos tiempos, a veces la realidad es un poco más tozuda, y no ha sido hasta enero de 2021 que han anunciado en nota de prensa que por fin el vehículo ha conseguido de la FAA un certificado especial como Light Sport Aircraft o LSA.

A estas alturas creo que no hace falta recordar que para conducirlo será necesario el carnet de conducir y para volarlo la licencia pertinente de vuelo. Y que como avión debe cumplir todas las normas que cumple cualquier avión, y por tanto nada de salir del atasco literalmente volando, sino buscando un aeródromo del que despegar.

Durante un año de pandemia extremadamente desafiante, nuestro equipo se mantuvo concentrado, mejoró nuestro sistema de calidad, completó los aspectos críticos del diseño, construyó el vehículo, completó 80 días de pruebas de vuelo, entregó 150 documentos técnicos y pasó con éxito la auditoría de la FAA, un gran logro que genera impulso en la ejecución de nuestra misión de entregar el primer automóvil volador práctico del mundo.

Kevin Colburn, vicepresidente y director general de Terrafugia.

Y aunque ya sea legal volarlo, no se espera que pueda circular legalmente por las calles y carreteras estadounidenses hasta 2022, que obtenga su certificado de la National Highway and Traffic Safety Administration (NHTSA).

Airbus: lanza drones para el portón del 400M (portaaviones aéreos 11)

Drone lanzado por el portón trasero de un A400M, imagen conceptual

El tema de los aviones nodriza es recurrente en este blog (ver Portaaviones Aéreos). Y en la presentación de Aviones Bizarros comenté que era una idea de esas que se repite cada cierto tiempo, y que volvería a aparecer hasta que el estado de la técnica la hiciera posible. Y con las aeronaves no tripuladas es posible que ese momento esté muy cerca.

La idea de lanzar aeronaves no tripuladas por el portón trasero no es nueva, de hecho (léase con voz de Troy McClure), los lectores de este blog los recordarán en entradas como Nitrofirex y sus aviones apagafuegos o los Gremlins de DARPA lanzados desde un C-130. Y ahora se suma Airbus.

El programa ha sido desarrollado en tan solo seis meses, desde el concepto al demostrador de vuelo que se muestra en el vídeo que está sobre estas líneas, trabajando en remoto con distintos socios (el desarrollo es de Airbus junto con DLR, Geradts GmbH y SFL GmbH), en distintos países (equipos de Airbus en Alemania y España). El demostrador de vuelo se probará en las instalaciones de Airbus de ensayos de vuelo, donde hay un útil de ensayo que reproduce a tamaño real la sección trasera del A400M, con una compuerta totalmente funcional, siguiendo los procedimientos que han sido desarrollados para realizar estas operaciones de forma segura.

El lanzador está diseñado con perfiles comerciales de ensamblaje rápido, y está pensado para lanzar el vehículo, pero sin embargo no para recuperarlo.

Según el vídeo publicado en la cuenta oficial de Airbus Defense and Space en Youtube se ha desarrollado para la rampa trasera del A400M pensando en un escenario en el que sea necesario lanzar múltiples drones y entra dentro de los desarrollos para el Sistefma Futuro de Combate Aéreo (FCAS en inglés).

Seguiremos con interés todo lo que se publique sobre este nuevo proyecto de Airbus, aunqe de momento parece que llevan unos años respecto al proyecto de DARPA, que no solo se ha ensayado ya en vuelo con éxito, sino que además de lanzar el avión no tripulado permite también su recuperación.