En alguna ocasión hemos comentado que las esperanzas puestas en algunas tecnologías tras su aparición podían ir un tanto más allá de lo razonable. Así pasó con la energía nuclear, con los rayos X… y, como no, cono los motores cohete, como este avión-cohete impulsado por 86 cañones aparecido en Modern Mechanix, (Enero, 1929)
El avión es una idea de Maurice Poirier, de Burbank, California. Defendía que, además de usar los motores cohete, alimentados por combustible sólido en forma de pólvora, también podría utilizar motores convencionales. Y esperaba, con este invento-engendro ¡de tren fijo! Alcanzar las 400 millas por hora (640km/h).
Por fortuna algunos inventos, como este, no pasaron de la revista en cuestión… ¿o sí?¿No estaremos, tal vez, frente al primer avión con RATO –Rocket Aided Take Off-?
No es la primera vez que hablamos de aviones nucleares. Fueron de los primeros textos que publicamos en la web, cuando el blog ni siquiera existía, un par de traducciones -posiblemente hoy las haríamos mucho mejor, sobre bombarderos nucleares estadounidensesy soviéticos. Hoy os traemos unos cuantos pájaros más que se propusieron como potenciales receptores de motores nucleares.
En 1946, el Departamento de Defensa (DoD) inició un proyecto conjunto entre la Comisión de Energía Atómica y la Fuerza Aérea conocido como Programa de Propulsión Nuclear de Aeronaves.
Basado en los requisitos establecidos por el DoD, el programa ANP, conocido también como el Programa de Propulsión Nuclear de Aeronaves Tripuladas, debía desarrollar un avión de propulsión nuclear para fines militares. El reactor y los blindajes correspondientes eran responsabilidad de la AEC, mientras que la USAF se encargaba de la estructura del avión, la turbomaquinaria y los componentes auxiliares.
La razón para continuar con el programa ANP fue proporcionar nuevos enfoques para la propulsión de aeronaves tripuladas mediante el uso de la fisión nuclear como fuente de energía, superando así las limitaciones de alcance y resistencia de las aeronaves propulsadas químicamente (motores de explosión). Básicamente, en la época en la que la energía nuclear se consideraba que sería la panacea que salvaría al mundo y que podía utilizarse para propulsar barcos, submarinos, coches o aviones, se pensó que podría ser la mejor forma de conseguir bombarderos y aviones de reconocimiento con una autonomía virtualmente infinita.
Perfil de misión típico
Los principales componentes del avión de propulsión nuclear eran el sistema de propulsión y la estructura del avión. Cinco grandes contratistas trabajaron en el programa ANP. Los contratistas de propulsión fueron General Electric Company, Aircraft Nuclear Propulsion Department y Pratt & Whitney Aircraft Division de United Aircraft Corporation. Los contratistas de fuselajes fueron la División Convair de General Dynamics Corporation y la División de Georgia de Lockheed Aircraft Corporation. La Union Carbide Nuclear Company, operadora del Laboratorio Nacional de Oak Ridge, fue el contratista principal en el área de apoyo general.
Se pueden atribuir una serie de logros al programa ANP de mil millones de dólares antes de su terminación en 1961.
Convair voló con éxito un reactor nuclear funcional en el prototipo NB-36H, aunque el reactor nunca propulsó el avión en vuelo. En octubre de 1960, Convair recibió un contrato para continuar con el trabajo en el NX-2, un diseño de aeronave que podría demostrar las capacidades de una central eléctrica de propulsión nuclear y GE construyó el turborreactor de propulsión nuclear XNJ140E-1 y su contraparte de propulsión química. el X211. Como parte de la parte de las pruebas de aplicaciones avanzadas, GE propuso el uso de un banco de pruebas volador para exponer los motores a su entorno operativo mucho antes de su uso como un sistema de propulsión real.
C-133 Nuclear
Las aeronaves evaluadas como posibles bancos de pruebas incluyeron Lockheed C-130 Hercules, Douglas C-133ACargomaster, Boeing KC-135 Stratotanker, Boeing B-52G Stratofortress y Convair B-58 Hustler. De estos, se seleccionó el Boeing B-52G porque cumplía con los requisitos de carga y espacio para probar el motor XNJ140E-1, y sus características de rendimiento permitían realizar pruebas en las condiciones de vuelo esperadas del NX-2. Se estudiaron tres configuraciones para montar el motor de prueba y GE prefirió montar el motor lateralmente en la parte trasera del fuselaje.
La unidad de propulsión General Electric XNJ140E-1 utilizaría un solo X211 acoplado a un reactor de óxido de berilio con un peso aproximado de 60,600 libras; 18.320 libras para el turborreactor y 42.230 para el reactor nuclear, el blindaje y los controles.
Formado por 25.000 tubos hexagonales hechos de uranio que contiene berilio estabilizado con itria, el reactor tenía una capacidad de al menos 121 megavatios para el despegue, proporcionando 35.310 libras de empuje mientras volaba a Mach 0,64 a 25.000 pies con una autonomía limitada solo por la tolerancia a la dosis de radiación de la tripulación.
Se requeriría una protección mínima contra la radiación para sistemas específicos y la tripulación del B-52G, ya que se esperaba que el tiempo total de funcionamiento de la propulsión nuclear fuera inferior a 1000 horas.
GE estudió la adaptabilidad de la estructura del avión B-52G en tres combinaciones diferentes de reactores nucleares y motores químicas. El primer estudio consistió en el B-52 modificado para incluir una planta de energía nuclear GE XNJ140E-1 mientras se conservaban los ocho Pratt & Whitney J57. Esta opción proporcionaría el mejor margen de seguridad ya que el B-52G usaría los ocho J57 para operaciones de vuelo normales, mientras que podría probar el motor nuclear en condiciones de vuelo específicas.
La segunda configuración constaba de los ocho J57 con un motor de propulsión nuclear XNJ140E-1 montado en un lado y un X211 de propulsión química en el lado opuesto. El propósito de esta prueba era comparar el motor nuclear con su equivalente de propulsión química en condiciones de despegue y vuelo.
La tercera configuración constaba de dos centrales nucleares XNJ140E-1 y cuatro J57. El propósito era explorar la viabilidad del vuelo de propulsión totalmente nuclear. Retener cuatro J57 permitiría mantener un margen de seguridad durante el despegue o si el motor nuclear quedaba inoperativo o había que apagarlo.
El bombardero de Convair
De haber tenido éxito los ensayos con el B-52, la siguiente fase hubiera sido un nuevo bombardero. Convair también estudió distintas configuraciones en un avión poco convencional, con un gran canard delantero y con los timones situados en grandes wiglets en las puntas de las alas. Podía montar tres o cuatro motores nucleares de ciclo abierto, cargar misiles nucleares bajo las alas más un compartimento interno de bombas, y podía permanecer en el aire cinco días. Una vez más la autonomía no venía determinada por el combustible, si no por la resistencia de la tripulación a la radiación. Además de los motores nucleares montaba motores químicos con postquemadores, que serían los responsables del empuje durante las fases de despegue y aterrizaje.
El hidroavión gigante Saunders Roe Princess
En 1958 Estados Unidos subvencionó un estudio para convertir el gigantesco Saunders Roe Princess en un avión nuclear. Las compañias que participaron fueron la propia SaRo, Convair y MartinCo.
El gigantesco hidroavión, nacido al final de la Segunda Guerra Mundial y pensando en recuperar las viejas rutas cubiertas por hidroaviones había nacido ya desfasado, por el propio concepto en sí mismo, y además estuvo plagado de problemas de desarrollo de los propios turbohélices que montaba, ocho acoplados de dos en dos. Y había tres prototipos que podían utilizarse en la conversión. Por un lado el fuselaje era suficientemente amplio para dar cabida al reactor nuclear. Por otro, era una buena forma de lograr una plataforma de reconocimiento y patrulla marítima de grandísima autonomía, y con mucha capacidad para instalar a la tripulación y los equipos necesarios. Como de costumbre, debía contar con motores de combustión para el despegue y el aterrizaje.
Otros proyectos
La lista de proyectos en los que se pensó utilizar el motor nuclear es casi interminable. Desde misiles a aviones supersónicos de ataque. Por eso vamos a decidirnos a cerrar con el que tal vez sea más espectacular de todos, dedicado a la exploración interplanetaria. Aunque en estos casos, apenas hay más que algunas visiones artísticas de cómo podían haber sido los vehículos.
Conclusiones
La propulsión nuclear se estudió durante este período de tiempo para todo tipo de transporte, incluidos barcos de guerra y submarinos, helicópteros, hidroalas, cohetes y misiles. La complejidad, el costo y las preocupaciones de seguridad finalmente impidieron el uso de propulsión nuclear en todos los vehículos de vuelo atmosférico. La eficiencia de los motores turborreactores y las capacidades de reabastecimiento de combustible en vuelo reemplazaron los pocos beneficios que podrían lograrse a través del vuelo con propulsión nuclear.
Microreactors, also known as very-Small Modular Reactors (vSMRs) or Special Purpose Reactors (SPRs), are being considered for use in unique applications where other methods of megawatt level energy production are uneconomical or unavailable. For the purposes of this report, a microreactor is defined as meeting the following criteria: • Factory manufacturable • Easily transportable by truck, plane, train, and/or ship • Produce no more than 20 megawatt thermal (MWth) energy, in order to qualify as Hazard Category 2 under 10CFR830 • Maintains neutronic simplicity, allowing semi- or fully-autonomous operation In the United States (U.S.), there are two general types ofmore »
This report presents a summary of 752 citations related to molten salt reactor development at Oak Ridge National Laboratory (ORNL). This effort was initiated with a focused purpose of locating technical information related to the chemical processing of fluoride salts to support the Th-232/U-233 fuel-cycle molten-salt breeder reactor. However, it soon became apparent that technical information on chemical processing was spread throughout numerous reports spanning decades of time. Therefore, the search effort was broadened to include any information deemed relevant to MSR development at ORNL. In addition, this report provides an overview of the engineering requirements of a chemical processingmore »
This is one of twenty-one volumes sumarizing the Aircraft Nuclear Propulsion Program of the General Electric Company. This volume discusses the background to the General Electric program, and summarizes the various direct-air-cycle nuclear test assemblies and power plants that were developed. Because of the requirements of high performance, low weight, and small size, vast improvements in existing technology were required to meet the flight objectives. The technological progress achieved during the program is also summarized. The last appendix contains a compilation of the abstracts, tables of contents, and reference lists of the other twenty volumes.
This is one of twenty-one volumes summarizing the Aircraft Nuclear Propulsion Program of the General Electric Company. This volume summarizes the methods and techquies developed for use in the thermal design of nuclear reactors associated with that program.
This is one of twenty-one volumes summarizing the Aircraft Nuclear Propulsion Program of the General Electric Company. This portion describes work on Metallic Fuel Element Materials.
This volume is one of twenty-one summarizing the Aircraft Nuclear Propulsion Program of the General Electric Company. This volume describes the experimental and theoretical work accomplished in the areas of reactor and shield physics.
Un avión sin piloto ha aterrizado -y despegado nuevamente- desde un portaaviones de la Royal Navy por primera vez.
El dron HCMC de W Autonomous Systems voló desde Predannack cerca de Culdrose hasta el HMS Prince of Wales en las cercanías de Lizard, entregando regalos ceremoniales y regresando poco después para aterrizar llevando muestras de combustible.
Este innovador ensayo es un indicio del futuro, cuando es probable que los drones reemplacen a los helicópteros en el traslado de suministros y provisiones entre barcos en un grupo de tareas.
Jessica Cox es la primera piloto certificada para volar solo con los pies. Además es conferenciante motivacional, autora de libros, defensora de la discapacidad y filántropa.Ahora quiere convertirse en la primera persona sin brazos en volar alrededor del mundo.
Cox obtuvo su certificado de piloto deportivo ligero en 2008, volando un ERCO Ercoupe de 1946. Construido para ser sencillo de pilotar, la aeronave de dos plazas tiene los alerones interconectados con el timón, lo que significa que se vuela como un avión de dos ejes, sin necesidad de usar los pies, y lo hace especialmente apto para los pilotos discapacitados, que pueden volar manejando los mandos sólo con las manos… o los pies.
Cox recordó vívidamente su suelta, su primer vuelo en solitario sin instructor ni nadie más en cabina, mientras hablaba con AINOnline en el Homebuilt Hangar durante el espectáculo EAA AirVenture de este año en Oshkosh, Wisconsin. «Sentí que estaba en la cima del mundo. Nunca estuve más centrada en mi vida. Mi corazón latía y estaba emocionada y nerviosa al mismo tiempo», dijo. (A decir verdad, esas palabras describen las sensaciones de cualquier aviador el día de su suelta).
Volar está lejos de ser su único logro. Cuando tenía 14 años, Cox obtuvo su primer cinturón negro de la Federación Internacional de Taekwon-Do. Después de graduarse de la escuela secundaria, asistió a la Universidad de Arizona, donde obtuvo una licenciatura en psicología. En la universidad, Cox se unió a un club de Artes Marciales ATA (anteriormente conocida como la Asociación Americana de Taekwondo) y se convirtió en la primera persona sin brazos en obtener un cinturón negro en la ATA.
En 2012, se casó con su instructor de Taekwondo, Patrick Chamberlain, quien también es piloto y hoy en día ejerce como su gerente de negocios. Los otros pasatiempos de Cox incluyen el surf y el buceo. Atribuye a sus padres el haberle inculcado la confianza de que ella podía «hacer cualquier cosa».
Todas las aficiones de Cox requieren cierta disciplina, pero ella no necesariamente la ve como el factor más importante para que las personas con discapacidades lleven una vida plena. Centrarse en la disciplina «es un poco limitante», dijo Cox, quien escribió un libro titulado Desarma tus límites.
«Para ser honesta, soy una de las personas menos disciplinadas», dijo Cox. En cambio, destaca la perseverancia y la capacidad de «pensar más allá del zapato» (frase que utiliza en lugar pensar fuera de la caja) que le permite hacer las cosas. «En última instancia, la motivación debe venir desde dentro».
El avión imposible
Cox habló con AIN frente a la cabina de un avión de construcción amateur, que se vende en forma de kit, Van’s Aircraft RV-10 que su equipo de voluntarios está probando una variedad de asientos personalizados, sistemas de control de vuelo y puertas que podrían hacer que la aviación sea más accesible para las personas con discapacidades. Estos componentes se instalarán en un nuevo RV-10, una aeronave de cuatro plazas y ala baja que un capítulo local de la EAA en Nueva Jersey está construyendo para Cox con la ayuda de estudiantes de ingeniería. Es el avión en el que Cox planea comenzar a volar en 2025 y espera dar la vuelta al mundo en 2028, culminando con una pasada sobre los Juegos Olímpicos y Paralímpicos en Los Ángeles ese verano.
Cox y la nueva puerta del RV-10
Cox lo llama su «avión imposible». Cuenta con un par de Crocs azules sujetos a los pedales del timón, que controlan los ejes de cabeceo, balanceo y guiñada. Palancas montadas en el suelo entre los pedales controlan el acelerador y los flaps. Los planes prevén una moderna cabina de cristal con controles de voz opcionales para ajustes como las frecuencias de radio y los controles ambientales de la cabina.
Interruptores dentro y fuera de la aeronave activan eléctricamente la puerta de ala de gaviota del piloto del asiento izquierdo, mientras que los sensores impiden que la puerta se abra durante el vuelo. La posición de piloto del asiento derecho se equipará con controles de vuelo convencionales, lo que permitirá a Patrick, el esposo de Cox, y a otros pilotos volar la aeronave también. Además del viaje alrededor del mundo en 2028, Cox planea utilizar la aeronave para motivar a niños discapacitados a rechazar la noción de limitaciones físicas.
Abogar por los niños discapacitados es una pasión para Cox. Con ese fin, en 2017 fundó la Rightfooted Foundation International (RFI), una organización sin ánimo de lucro. Uno de los primeros proyectos de RFI fue una serie de videos de YouTube llamada «La vida con los pies». El primer episodio, que destaca cómo Jessica y su amiga Tisha navegan por la vida sin brazos, rápidamente obtuvo más de 750,000 visitas.
Cox cree que el diseño universal y la inteligencia artificial tienen un enorme potencial para ayudar a las personas discapacitadas a llevar vidas más plenas, pero cree que se debe hacer más trabajo para igualar las oportunidades tanto en Estados Unidos como en el resto del mundo para que «todos se sientan incluidos», un mensaje que transmite en su gira internacional de conferencias.
Las personas con discapacidades, dijo Cox, «quieren trabajar, quieren poder proveer para ellos mismos y sus familias, y quieren tener una sensación de independencia y empoderamiento. Levantarse cada día y hacer algo te da un propósito».
Jessica Cox no ha dejado que nada se interponga en su camino para encontrar el suyo.
Esta vez vez sí hablamos del enésimo regreso de los dirigibles. No es la primera vez que hablamos de los dirigibles híbridos de HAV, ni de sus posibles clientes, por ello no nos explayaremos mucho.
No es un dirigible puro, proporcionando el gas sólo un 80% de la flotación, mientras que el 20% restante de la sustentación viene del cuerpo sustentador. Esto hace que, aunque tenga la desventaja del gran tamaño, no se vea tan afectado por las condiciones ambientales. Sigue siendo más lento que un ala rígida, pero con menos consumo, y con grandes capacidades STOL, lo que, en principio, lo hace especialmente adecuado para rutas de baja densidad, corta distancia y zonas aisladas. Habría que ver los números del estudio económico.
Nota de prensa
El Grupo Air Nostrum aumenta su reserva de aviones Airlander 10 de Hybrid Air Vehicles, de 10 a 20.
El Grupo Air Nostrum también se une al Programa de Desarrollo de Socios de Airlander 50.
Se discuten las primeras opciones de ruta para Malta con las autoridades de transporte aéreo de Malta.
Hybrid Air Vehicles (HAV), líder en tecnologías de aviones sostenibles con sede en el Reino Unido, y el Grupo Air Nostrum, que incluye a Hibernian Airlines en Irlanda y Mel Air en Malta, han acordado duplicar el número de aviones Airlander 10 reservados, hasta un total de 20.
Según el acuerdo inicial, anunciado en junio de 2022, el Grupo Air Nostrum había reservado 10 aviones Airlander 10, con una configuración de 100 pasajeros. Según el nuevo acuerdo, el Grupo Air Nostrum ha reservado otros 10 aviones Airlander para respaldar la expansión de la red Airlander desde España hacia la región del Mediterráneo, incluyendo Malta.
Con los primeros servicios de Airlander 10 planeados dentro de cinco años, recientemente se presentaron posibles redes de rutas adicionales para los aviones Airlander por parte de líderes tanto de Mel Air (parte del Grupo Air Nostrum) como de Hybrid Air Vehicles a Transport Malta. Las discusiones incluyeron las ventajas de las operaciones potenciales de Airlander en tierra y agua para rutas como Malta-Gozo, Malta-Sicilia y otros enlaces clave con Italia, Túnez y Libia.
Air Nostrum también se ha unido al Programa de Desarrollo de Socios de Airlander 50, convirtiéndose en el primer socio de aerolínea comercial en ese proyecto.
Airlander 50 está diseñado para acomodar una carga útil de 50 toneladas y abordará el futuro del transporte de carga, moviendo carga o personas de punto a punto con una infraestructura mínima y un bajo impacto ambiental. El Programa de Desarrollo de Socios de Airlander 50 permite a los socios clave y futuros clientes de Airlander 50 influir y mejorar las especificaciones de Airlander 50 de Hybrid Air Vehicles.
En marzo de 2023, Hybrid Air Vehicles y la Autoridad Combinada del Alcalde del Condado de South Yorkshire del Reino Unido, liderada por el alcalde Oliver Coppard, anunciaron una inversión de £7 millones en planes para la producción de aviones Airlander 10 en la región. Los planes permitirán la creación de más de 1,200 empleos altamente calificados y nuevas cadenas de suministro prósperas.
Sin embargo todas estas aeronaves más ligeras que el aire tienen el problema de su flotabilidad y manejo en tierra. De ahí que nacieran las aeronaves híbridas, en las que un 80% de la sustentación procede del helio y el 20% restante de la forma del fuselaje sustentador de la aeronave, como explicamos en nuestra extensa entrada sobre el LEMV o en la del Bella 01, una aeronave rusade los años 80. Por ello no vamos a redundar más en las ventajas de este diseño sobre el del dirigible tradicional, dejando al lector los dos enlaces para que disfrute de ellos.
Este tipo de aeronave híbrida es el que anuncia AirNostrum que integraría en sus rutas regionales: un dirigible híbrido, en el que parte de la sustentación procede del gas y parte del fuselaje. Puede operar desde pistas cortas y no preparadas, no es muy demandante en cuanto a consumo de energía para volar, y la instalación exterior de los motores hace que sea relativamente sencillo actualizar su tecnología entre motores de explosión, hidrógeno o eléctricos. La velocidad de crucero es de unos 130km/h.
La tecnología no es nueva y lleva ya casi una década entre nosotros, aunque su desarrollo se vio frenado bruscamente tras su accidente en 2017. De hecho se han presentado numerosos vídeos como aeronave ejecutiva, hotel volante, o aparato de carga aérea. Hasta ahora todas iniciativas sin éxito.
En España, y en general, podría ser una alternativa interesante para cubrir rutas en las que no tiene sentido el desarrollo de vías férreas, como hablábamos con Ivan Rivera al analizar la hoja de ruta neerlandesa para la aviación eléctrica, así como entre islas, o para dar servicio a las ciudades autónomas de Ceuta y Melilla. Así que esperamos que, ciertamente, este proyecto sea el complemento ideal a nuestras líneas férreas y se potencie, al menos frente a la movilidad aérea urbana, en la que creemos menos, y algunas grandes agencias estadounidenses nos dan la razón.
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