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

Publicado el por Sandglass Patrol
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)

Brditschka MB-E1 by matit333 on Sketchfab

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)

Publicado el por Sandglass Patrol

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

Publicado el por Sandglass Patrol
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

Kepplair Evolution propone una versión apagafuegos del A-330

Publicado el por Sandglass Patrol
Visión artística de un A-330 descargando agua con retardante

En el mundo entero, y en Europa concretamente, los incendios forestales son cada vez más frecuentes y violentos. El cambio climático hace que los eventos meteorológicos sean cada vez más extremos, sean las lluvias, sean las tormentas, los aumentos de temperatura y las sequías.

Con más calor, menos humedad, un terreno con menos agua y más seco, y tormentas de viento más intensas, tenemos unas condiciones de contorno que favorecen en extremo los grandes fuegos. Y la colaboración europea se ha visto indispensable para poder combatirlos. Precisamente por ello en 2013 la Unión Europea publicó la decisión nº 1313, en la que se define el marco europeo para la colaboración en protección civil.

Y por el aumento de los incendios, más el marco de colaboración europeo así como el incremento de inversiones en proyectos ecológicos e inspirados por los grandes aviones cisternas estadounidenses (como el B-747 o el DC-10), nació esta idea, de la colaboración de David Joubert, de Kepplair Evolution, piloto de aerolínea, y de Dominique Legendre, profesor del Instituto de Mecánica de Fluidos de Tolouse.

Estudiando las publicaciones del Servicio Forestal Estadounidense acerca de los patrones de descarga en función de las distintas aeronaves, altitudes de vuelo y tipos de dispensadores de agua o agua más retardante, Dominique Legendre y otros autores determinaron el modelo que permite relacionar la velocidad de vuelo del avión, el tamaño de las compuertas de descarga, y el nivel de cobertura en el suelo. A partir de este modelo han desarrollado NASCA, un software propio para predecir la distribución, y por tanto la eficacia, de las descargas.

Modelo de distribución de las descargas en el suelo, según el Servicio Forestal Estadounidense
Modelo matemático que predice la distribución anterior

Y basado en ello desarrollaron un sistema semi-presurizado, la descarga se produce en parte gracias a la gravedad, en parte gracias a la presión del sistema, del que han construido un prototipo a escala 1:3 para probar el concepto.

Sistema KIOS

Este sistema ha sido bautizado como KIOS, y ha sido pensado para que su instalación sea modular, permitiendo que el avión no sea transformado tan solo en avión apagafuegos, sino también en carguero, avión hospital… Entendemos que, debido a la modularidad que pretenden para la aeronave, el sistema se basa en un sistema paletizado basado en los estándares de carga aérea, lo que permite que las modificaciones estructurales a la aeronave sean las menores posibles, además de estar ya validadas por otras conversiones a avión carguero. Las cisternas del sistema KIOS irían distribuidas lo más próximas posibles al centro de gravedad, mientras el sistema de descarga se situaría al final del carenado ventral, conocido como belly fairing. Esta disposición se debe a la dificultad de posicionar las compuertas de descarga directamente debajo de los depósitos, por ser donde se sitúa el tren de aterrizaje principal, y otros sistemas.

Esquema del sistema KIOS instalado en el A330, con los tanques distribuidos entorno al centro de gravedad

La capacidad total de agua sería de unos 35000 (según su web)-40000 (según entrevista en Le Figaro) litros, casi seis veces más que la capacidad de carga de los CL-215T/415. La descarga de agua se produciría con un caudal constante, y se podría elegir entre niveles de cobertura en el suelo que variarían entre 0.4 y 3.2 l/m2. La recarga, obviamente, sería siempre en tierra, en algún aeropuerto, y Keppler Evolution dice que se haría en menos de 15 minutos. La falta de capacidad de carga in situ y el gran tamaño de la aeronave hacen que ésta dependa de la existencia de grandes aeropuertos desde los que operar, lo que la aleja del incendio, pero a cambio cubre mayores superficies y tiene una mayor velocidad de crucero, lo que, en teoría, le permitiría llegar al incendio en tiempos equiparables a los de las aeronaves anfibias que cargan en las cercanías del fuego.

Según la compañía, esta aeronave no pretende reemplazar las flotas nacionales de aeronaves apagafuegos, sino complementarlas, cubriendo en europa el nicho de aviones cisterna de grandes dimensiones, y creando una flota europea que se desplazara allí donde fuera necesario.

Las otras variantes propuestas son pasajeros, carguero, combi, y medevac.

La alta velocidad de crucero permitiría a la aeronave desplazarse de forma rápida a cualquiera de los países europeos que necesitara la ayuda, y su capacidad interna le permitiría desplazar además todo el equipo necesario. Además su modularidad le permitiría ser configurado para evacuaciones de personas, anti incendios, hospital volante… y atender así con flexibilidad a la emergencia que se estuviera produciendo.

Según David Joubert, el precio de compra de un A-330 de segunda mano supondría de 3 a 8 millones de euros, y otros 15 o 20 convertirlo en apagafuegos, mientras que cada Dash-8 comprado recientemente en Francia ha costado 66 millones cada uno. La Direction Générale de la Sécurité Civile et de la Gestion des Crises ha sido contactada por Le Figaro y ha declarado que las aeronaves como los anfibios Canadair o los Dash 8 se adecuan mejor a la orografía europea, y que los grandes aviones cisternas son mas adecuados para las grandes extensiones de terreno, como en los incendios forestales de Florida. Lo cierto es que el 747 de Evergreen no tuvo mucho éxito en los incendios de la sierra de Poyatos, Cuenca, de 2009.

Otras de las ventajas económicas que publica la compañía en su web tiene que ver con el entrenamiento de los pilotos. Los pilotos de los aviones anfibios no solo tienen que entrenar constantemente por la baja cota (~40m sobre el suelo) a la que vuelan durante los incendios, sino también para practicar la carga de agua en superficies de agua confinadas, o en el mar. El A-330 operaría a cotas más altas (+100m sobre el suelo), y al recargar en tierra, evita la necesidad de este entrenamiento constante durante todo el año.

Kepplair Evolution dice que, contando con la financiación adecuada, el primer avión convertido podría estar volando en 2024.

La idea original era modificar un Airbus A-310, sin embargo, dada la antigüedad de la flota y la bajada de precios de los A-330 de segunda mano por la crisis generada por la covid-19 en la aviación, así como la valía que ha demostrado el MRTT, ha supuesto la evolución del proyecto hacia este otro avión, más moderno y económico de operar.

Fuentes: