Aviones con hélices monopala (hélice Everel)

Piper Cub con hélice monopala

En los años 30, mientras los diseñadores de hélices se peleaban por decidir si lo mejor era una hélice tripala, cuatripala, pentapala… Walter Everts defendía que lo mejor era una hélice monopala. Requiere un contrapeso adecuado para equilibrarla estática y dinámicamente, pero además de tener menos resistencia aerodinámica, la hélice funciona siempre en aire limpio, nunca corta el aire perturbado por la otra pala.

Everts desarrolló su idea, e introdujo una innovación más: la hélice podía pivotar libremente, así que en función de la potencia entregada a la hélice, ésta cambiaba automáticamente su paso. Con gases a fondo la hélice se ajustaba automáticamente con paso fino, y al reducir la potencia a crucero el paso aumentaba.

Vídeo de época mostrando la hélice, y el cambio de paso

Everts se asoció con Frank Ellington y fundaron la Everel Propeller Corporation, nombre que venía de fusionar las primeras letras de sus apellidos. Los hermanos Sensenich tallaron la hélice, y el barnstormer Jesse Jones hizo de piloto de pruebas.

Las primeras pruebas fueron un desastre, y el carenado del motor se les desmontó con las vibraciones. Tras un correcto equilibrado estático y dinámico de la hélice, la Piper Cub despegó suavemente el 25 de enero de 1937. Tras la correspondiente puesta a punto de la hélice, se hizo una mayor para instalarla en una Cessna Airmaster, con la que se voló de costa a costa haciendo demostraciones. El piloto llamaba en ocasiones a torre diciendo que iba volando con una sola pala y se le preparaba una recepción de vehículos de emergencia… que se encontraban con un perfecto aterrizaje a tres puntos, y la novedosa hélice.

Taylor J-2 volando normalmente con una hélice monopala Everel

La hélice, aunque novedosa, y de paso variable en función de la potencia aplicada en el eje del motor, fue un fracaso total. Las ventajas, como en toda hélice de paso variable, eran despegue más corto, mejor crucero, y consumo más bajo. Llamaba la atención allí donde fuera, y recibió mucha publicidad. Sin embargo los números no se sostenían, y tan solo se vendieron unas cien.

  • Pesaba más que una hélice de madera bipala normal, lo cual era un inconveniente para aviones como las Cub, de escasa potencia.
  • Una hélice Sensenich normal costaba 27$, mientras que la Everel costaba 270$. Si el costar 10 veces más no es suficiente para entender su fracaso, vamos a poner este número en escala: una Cub en 1938 costaba 1000$.

Aunque se certificó la variante de 145HP, nunca se llegó a producir en serie.

Este tipo de hélices no cayeron en el olvido definitivamente, se intentó recuperar como rotor monopala para el Sikorsky XV-2, por ser un rotor más compacto y fácil de carenar dentro de un fuselaje, y se utiliza en aeromodelismo y algunos motoveleros con hélice retráctil.

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MB-E1: el primer avión eléctrico tripulado voló en 1973

Militky-Brditschka Elektroflieger No. 1, primer avión eléctrico tripulado

Cada vez se habla más de la aviación eléctrica y de la aviación de hidrógeno. Y en Sandglass nos gusta hablar del futuro… y bucear en el pasado buscando a los pioneros que se atrevieron a intentarlo cuando se podía considerar casi imposible. E igual que encontramos al pionero del hidrógeno, hemos encontrado al pionero de los eléctricos.

Según el Libro Guinness de los Récords, el primer vuelo de un avión eléctrico tripulado se produjo el 21 de octubre de 1973, en Wels, Austria. El avión era un motovelero Brditschka HB-3 con un motor eléctrico, rebautizado como MB-E1 (Militky-Brditschka Elektroflieger nº1), matriculado como OE-9023.

Fred Militky era un reputado aeromodelista, muy conocido, diseñó a finales de los años 50 el Graupner Silentius, el primer modelo de vuelo libre con motor eléctrico. Y en 1973 presentó el Graupner Hi Fly, el primer avión de radio control eléctrico.

Heinrich Brditschka tenía una compañía de aviones de verdad. Una de sus aeronaves más conocidas es, posiblemente, el moto velero en el que se basó el MB-E1.

En 1973 se propusieron probar con un demostrador tecnológico que era posible el vuelo con aviones tripulados eléctricos. Para ello escogieron una aeronave a la que cambiar la motorización. Uno de los primeros problemas que se encontraron fue, como hoy día, el gran peso de las baterías. Un problema aún más grave que hoy día, puesto que las utilizadas eran de Ni-Cd. Precisamente por ese límite de peso no es de extrañar que escogieran como aeronave a motorizar un motovelero, al fin y al cabo son aeronaves que funcionan con motores poco potentes y por tanto necesitan menos cantidad de baterías para funcionar más tiempo. De hecho el HB-3 tenía un pequeño motor de menos de 50CV. ¡Y en caso de quedarse sin carga siempre podían volar a vela!.

El HB-3 había sido diseñado en 1970 por Brditschka y Fritz Raab. Motorizado con un Rotax 642 de 41HP (30.6kW), tenía una envergadura de 12 metros y una longitud de 7. El peso en vacío era de 255kg y el máximo al despegue de 372kg. Tenía una configuración poco habitual, con hélice impulsora montada detrás de la cabina, pero en lugar de en la típica posición de pilón sobre elevado, era el fuselaje el que recibía un gran aligeramiento para hacerla hueco.

Militky reemplazó el motor de dos tiempos original del HB-3 por un motor Bosch KM77 de 8kw, alimentado por baterías de Ni-Cd de Varta, que le daban una autonomía máxima de 15 minutos.

El primer vuelo se realizó el 21 de octubre de 1973, y duró 9 minutos, alcanzando una altitud máxima de unos 300m (1000ft) sobre el suelo. Muchos vuelos de hasta 15 minutos de duración siguieron a este, demostrando que era posible diseñar y fabricar aviones eléctricos.

En 2017 se restauró, y ahora puede verse en el museo de Graz-Thalerhof.

Especificaciones:

  • Modelo de origen: HB-3A
  • Envergadura: 12 m
  • Longitud: 7 m
  • Superficie alar: 14.22 m2
  • Alargamiento: 10.11
  • MTOW: 440 kg
  • Carga alar: 31 kg/m2
  • Motor: Bosch KM77 de serie
  • Voltaje: 80 V
  • Potencia: 8000 Watts
  • Velocidad de giro: 2400 rpm
  • Peso del motor: 33 kg
  • Batería: VARTA con placas sinterizadas (120 cells)

Con el logro del proyecto MB-E1 ha sido posible demostrar que una aeronave más pesada que el aire puede volar con energía eléctrica. Depende de los fabricantes de baterías que sean capaces de producir mejores baterías, más ligeras, y hacer posible el acceso al vuelo eléctrico a un público más amplio, al menos en el campo del vuelo amateur

Fred Militky, después del primer vuelo del MB-E1

Fuentes

Piloto con Wingwalkers atraviesa un puente volando (o ¿Cómo de bajo puedes volar? XXXII)

El número publicitario del piloto de Red Bull despegando del interior de un túnel, volando a través de él y atravesando el túnel siguiente ha traido a nuestra memoria este otro número de funambulista: un piloto despega con un Curtiss «Jenny» y dos pasajeras que, en un momento dado, se convertirán en wingwalkers sobre el ala del biplano, posiblemente el más utilizado durante los años 20 y 30 para estos números. A continuación se dirigirá hacia un puente con un gran arco, y lo atravesará por debajo.

Si alguno identifica la localización, por favor, que nos lo haga saber.

Wingwalkers atraviesan sobre el ala de un Curtiss Jenny un puente en 1931

Aunque, para ser exactos y en honor de la verdad, deberíamos haberlas llamado wing-riders. Porque… ¿Sabíais que wingwalker es el que se pasea por el ala y se mueve de un lado a otro del avión? ¿y que al wingrider se le llama así porque ‘monta’ el ala, es decir, permanece estático en esa posición del ala? ¿Y que los wingriders originalmente solo llevaban sujetos los pies al ala, sin ningún tipo de trapecio detrás de ellos que les sujetase, hasta que uno se partió los tobillos?

¡Claro que lo sabíais ya! Porque os lo habíamos explicado en 2009. Por si alguno quiere volver a disfrutar de aquella entrada, os la dejamos aquí:

Funambulistas aéreos. La historia de los Wing-Walkers y Wing-Riders

An 2 con 9 motores: aún más STOL

Aunque parezca mentira, el An 2 puede seguir sorprendiéndonos con nuevas versiones

Que al Antonov An 2 se le lleva mucho tiempo buscando sustituto es conocido. Algunos intentos son más conocidos que otros, como su versión con turbohélice. O el modelo con alas mucho más limpias y de fibra de carbono (TWS-2MS) desarrollado por el Instituto de Investigaciones Aeronáuticas de Siberia. Y ahora llega el An-2 con motor de turbina y ocho motores eléctricos.

Esta versión del An-2, llamada TVS-2MS, está siendo desarrollada por el ya mencionado Instituto de Investigaciones Aeronáuticas de Siberia y ha sido presentado en el 15º salón MAKS. El modelo original montaba un motor radial de 1000 caballos. Éste cuenta con un turbohélice de 1100, más los ocho motores eléctricos montados sobre el ala inferior, aparentemente alimentados por la electricidad que genera el turbohélice. Y, según las especificaciones, debe despegar desde la misma superficie mínima en la que puede operar un helicóptero Mil Mi-8, esto es una superficie de 30x50m, ¡superando un obstáculo de 15m! Y a juzgar por el despegue del vídeo, lo consigue.

Estas actuaciones en despegue tan espectaculares se consiguen gracias a las ocho hélices del ala inferior. Actúan como un dispositivo hipersustentador, soplando la capa límite, como en el Catalina cuatrimotor. Este soplado de capa límite le permite despegar en una distancia muy corta, además de ser maniobrable a velocidades muy lentas.

El propósito de la aeronave es tan solo la investigación, aunque los resultados de una aeronave con tales capacidades de despegue y aterrizaje corto se pueden aplicar tanto a aeronaves militares, SAR, como el transporte aéreo urbano, tan de moda en los últimos tiempos, o incluso no tripulado.

Nota del autor: Reconozcámoslo, todos nosotros, aerotrastornados profundos, estaríamos encantados de tener An-2 como aeronaves para movilidad aérea urbana, ¡tendría clase!

Fuentes