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.

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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.

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Un barril partido en dos para aprender a volar

Este simulador de vuelo bien podría ser el eslabón perdido entre los aficionados a la simulación y la cerveza, y el origen que une a ambos.

Toques humorísticos a parte, este particular invento no es sino un simulador de vuelo Antoinette.

Avión Antoinette en el Museo de Le Bourget, foto del autor

Antoinette era una empresa que a comienzos de siglo fabricaba aviones y motores, aunque su recorrido fue más bien corto, para 1913 ya figuraba en el Jane’s All the World’s Aircraft como empresa desaparecida.

El ingeniero León Levavasseur constructor de motores marinos convenció en 1902 a su ya socio Jules Gastambide para fundar una empresa de motores de aviones, y la llamaron Antoinette, nombre de la hija de Gastambide.

Comenzaron con un motor de 8 cilindros dispuestos en V ¡y ya con inyección! de 50CV. Y tras un cierto éxito, vendieron 50 motores de avión entre 1906 y 1907, cantidad considerable si consideramos la producción aeronáutica de la época, decidieron producir sus propios aviones. El éxito estuvo posiblemente propiciado porque fue uno de sus V8 de 50CV el que propulsaba el 14-bis de Alberto Santos Dumont en su vuelo de 1906 en el campo de Bagatelle, París.

El fuselaje de los aviones estaba realizado en madera y recordaba a la forma de una barca. Las alas estaban revestidas de tela. Y los mandos aerodinámicos estaban controlados por dos ruedas, una a cada lado del piloto, controladas una con cada mano. Con una de estas ruedas se controlaba el alabeo, con la otra la profundidad, y ambas estaban unidas a una barra con la que se controlaba el timón de dirección. En una época en la que apenas se conocía como diseñar un avión es normal que tampoco se conociera como diseñar un sistema de control eficaz y cómodo. Se probaron varios, y finalmente se impuso el de palanca y pedales o cuerno y pedales. Pero en esta época estaba todo por desarrollar, y la marca Antoinette apostó por su sistema de dos volantes.

Los exitosos vuelos de Hubert Latham, que estableció con aviones Antoinette en poco tiempo numerosos récords de duración, altitud, distancia… atrajeron las miradas de todos sobre estos aviones, de los que llegarían a recibir 20 pedidos. También del ejército francés.

Y aunque Latham parecía que se había hecho con los controles con facilidad y rompía una marca tras otra, al resto del mundo le parecía un sistema difícil de manejar. Y es por eso que el ejército no solo encargó algunas aeronaves, sino un sistema de entrenamiento. Y así nació nuestro simulador de vuelo Le tonneau Antoinette.

En 1910 Antoinette y el ejército abrían una escuela de vuelo en Mourmelon cerca de Châlon en Champagne.

El principio de funcionamiento era sencillo. El simulador constaba de un barril cortado en dos, una mitad sobre otra. La mitad superior tenía unos largueros, que sobresalían por los laterales, que el instructor manejaba para sacar de la posición de equilibrio el avión, haciendolo picar, alabear o combinando movimientos. El alumno debía manejar los mandos para recuperar la posición de equilibrio, con la ayuda visual del listón situado a la altura de sus ojos y frente a él, que hacía las veces de horizonte.

Finalmente el ejército optó por los aviones de Robert Esnault-Pelterie, con unos mandos más convencionales. Y Antoinette, que no logró tener una cantidad de pedidos suficiente, terminó quebrando.

Le tonneau Antoinette

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Análisis y opinión: eVTOL y movilidad aérea (4)

@Jeibros, investigador en robótica e inteligencia artificial (Univ. Del País Vasco)

Coches autónomos, drones repartidores y aerotaxis son algunas de las promesas tecnológicas que resuenan en la sociedad en los últimos años. A menudo tendemos a pensar que la no-llegada de estos métodos de transporte a nuestras vidas se deba a la falta de una inversión económica mayor. En definitiva, a una cuestión de voluntad. Lo quiero, lo tengo. Y la realidad se empeña en demostrar algo diferente.

Seguro que los lectores tienen en la mente la historia de las alas de Ícaro. Probablemente, desde que el hombre es hombre, ha soñado con esa sensación de volar, quizás una de las más cautivadoras y románticas formas de transporte. Cuando finalmente se logró dominar ese anhelo, cambió el mundo. De la misma manera que lo cambió la adopción masiva de diferentes maneras de transporte a lo largo de la historia, desde el transporte de grandes bloques de piedra de pirámides, hasta el desarrollo de cohetes. Y la consecución de coches autónomos y el transporte aéreo urbano implicaría lo mismo.

Por poner las ideas en perspectiva, el sueño popular de los coches autónomos ya se refleja en una viñeta de General Motors en 1956, y un par de décadas antes se transmitía la idea del coche particular como un lugar de descanso, disfrute, estatus e intimidad. Quizás asumamos un tecnooptimismo que crea que cualquier avance tecnológico acarreará ventajas sobre lo anterior. Y la realidad se empeña en demostrar algo diferente.

En el caso de los drones, más correctamente denominados UAVs, la experiencia está demostrando que su uso no es la mejor opción siempre. Las empresas y gobiernos apuestan por estos aparatos en los casos en los que la alternativa al uso de UAVs representa una opción excesivamente cara, lenta, peligrosa o de baja calidad. La autonomía de estas naves, la formación que requiere su manejo, la falta de robustez y seguridad y la incipiente legislación limitan muchas posibles actividades empresariales.

¿Es factible el transporte de mercancías con drones? Sí.

¿Actualmente cumplen el nivel de servicio que se le exige a cualquier servicio comercial? No.

De hecho, los diferentes experimentos de transporte urbano que se han llevado a cabo en diferentes regiones del mundo están demostrando que el uso de los drones es bastante costoso, pero que puntualmente, pueden llevar una medicina u otro paquete a una velocidad superior a la de otros métodos de transporte, o incluso llegar a zonas aisladas o de difícil acceso. Sacrificamos coste por premura. Pero aún estamos muy lejos de llegar a ver drones de diferentes empresas conviviendo de manera autónoma en un mismo espacio aéreo, cumpliendo fiable y rápidamente con cada envío. No es un sueño fácil. Aunque probablemente también a la sociedad del momento le costaría imaginar a repartidores de pizza en moto.

Y lo mismo se podría afirmar sobre los vehículos aéreos personales y aerotaxis. Las empresas llevan décadas presentando modelos comerciales de estas aeronaves. En 1946 apareció el Fulton FA-2 Airphibian: un coche que en cinco minutos podía convertirse en una avioneta. Pero costaba tanto como esos dos transportes juntos, y la gente no los compraba. Quizás en nuestra imaginación pensemos en un modelo más actual, compuesto por varios rotores de hélices. ¿Y en qué se diferencian entonces de tener la opción energéticamente eficiente, es decir, un helicóptero?

Hemos leído en titulares pasados en prensa, la promesa de millones de vehículos autónomos para 2020, o que para 2015 ya podríamos disfrutar de la entrega de paquetería con drones. A toro pasado, es fácil ser jueces de la historia.

El desarrollo tecnológico y la ciencia no progresan linealmente, y que una tecnología sea factible y funcione no son razones suficientes para su penetración en nuestras sociedades. Podemos hablar de los datos que conocemos gracias a experimentos urbanos de servicio de drones, o de las limitaciones que las leyes físicas que nos impone la realidad. Varios gurús de Silicon Valley pueden realizar anuncios grandilocuentes, pero últimamente, la realidad se empeña en demostrar algo diferente.

Podéis ampliar con estudios sobre cifras de costes en La verdad sobre los drones repartidores: la tecnología no está tan madura como nos vendieron.

Análisis y opinión: eVTOL y movilidad aérea (3)

@Brucknerite, ingeniero sector transporte ferroviario

Todo el transporte será electrificado. No es algo que, hoy, podamos cuestionar de ninguna forma significativa. Las necesidades impuestas por las consecuencias climáticas de la evolución de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre son palmarias y evidentes: tenemos que reducir a cero nuestra contribución neta de gases de efecto invernadero si no deseamos vernos inmersos en una catástrofe a cámara lenta que conllevará, entre sus resultados más previsibles, una intensificación de los fenómenos meteorológicos extremos y la reducción radical de la diversidad biológica del planeta. Quién sabe si incluida en esa reducción de la biodiversidad estará nuestra propia especie, Homo sapiens. Y, aunque no lo estuviera, puede que nuestra civilización no sobreviva al asalto del calor, la humedad, el viento extremos, y a la desaparición de incontables formas de vida, destrozando las cadenas tróficas de las que dependemos para nuestra subsistencia.

Así pues, ante un riesgo existencial tan claro, afirmar que el transporte será electrificado es una obviedad. Podemos discutir acerca de plazos, de disponibilidad de materiales o de legislación, pero las respuestas son conocidas de antemano: tan pronto como sea posible, hay materias primas suficientes (y en el caso de que no las hubiera, deberíamos antes restringir nuestras actividades de transporte que continuar con emisiones que no podamos reducir o compensar de algún otro modo) y la legislación estará a la altura, salvo que elijamos, colectivamente, suicidarnos. Opción esta que después de la legislatura de Donald Trump en los Estados Unidos no parece tan implausible.

En un contexto así, ¿tienen sentido lo que ha dado en llamarse «movilidad aérea urbana»? Es dudoso. El urbanismo moderno, respondiendo a la llamada de los científicos, está planteando la vuelta a espacios «caminables»: ciudades densas en las que una gran mayoría de los servicios y puestos de trabajo se encuentran a distancias de la residencia que pueden cubrirse andando o mediante alguno de los llamados «medios blandos», electrificados o no: bicicletas y patinetes. El tráfico rodado, cuya existencia y cuyos atascos justifican en la mayor parte de los planes de negocio de las empresas que proponen soluciones de movilidad aérea urbana, está llamado no a desaparecer, pero sí a ser drásticamente dificultado. Del mismo modo que el aumento de capacidad de una vía genera una demanda inducida que lleva al tráfico a un nuevo punto de equilibrio de atascos en semanas o meses, se está demostrando que su reducción produce desplazamientos modales hacia los medios favorecidos. En este contexto de evolución urbana, apoyar iniciativas de movilidad aérea de corta distancia y baja capacidad es prácticamente una apuesta ideológica por el mantenimiento de un statu quo.

Sin embargo, no está demostrado que el nivel actual de desarrollo tecnológico en sistemas de almacenamiento de energía y plantas motrices permitan, hoy, este despliegue. Consideremos una batería de iones de litio, las que mejor energía específica ofrecen (medida en vatios-hora por kilogramo). Esta cifra de mérito se encuentra en la actualidad en el entorno de los 250 W·h/kg, y ninguno de los desarrollos de baterías en fases previas a la industrialización, pero más allá de una prueba de concepto en laboratorio (en términos de Technology Readiness Level, TRL o nivel de madurez tecnológica, entre los niveles TRL 3 y TRL 8) ofrece mejoras más allá de un factor dos de cara al futuro a cinco años vista, y con los riesgos inherentes de fracaso de cualquier proyecto de innovación tecnológica. Pues bien: el humilde queroseno de aviación ofrece casi 13 kW·h/kg, más de cincuenta veces la energía específica de cualquier batería. Incluso aplicando una corrección de rendimiento para igualar el hecho de que las baterías funcionan dentro de plantas motrices capaces de transformar el 90 por ciento de la energía bruta en movimiento, mientras que el queroseno arde en motores térmicos con rendimientos inferiores, no logramos que las baterías estén más cerca de los motores de combustión en energía específica que por un factor de veinte, en el mejor de los casos. Esto supone un recorte drástico de prestaciones para las aeronaves eléctricas, que se ven forzadas por diseño a configuraciones mono o biplaza en las que se prescinde completamente del piloto por imperativos de sostenibilidad financiera disfrazada de una mejor accesibilidad para la población general, que no necesitaría así licencias de piloto para poder ponerse a los mandos de uno de estos aparatos. Cuando la capacidad de transporte es superior para intentar cumplir con un requisito habitual en el transporte discrecional de viajeros de pequeño tamaño, a saber, disponer de cuatro o cinco plazas (algo que reflejan aeronaves del tipo del helicóptero Airbus H135), los tiempos de vuelo quedan reducidos hasta los quince minutos, como en el prototipo de multicóptero eléctrico eVTOL CityAirbus de Airbus.

Estos rangos minúsculos podrían tener sentido en contextos estrictamente urbanos, para canalizar demanda de transporte de o hacia un hub central de transporte (como un aeropuerto). Sin embargo, las baterías imponen más limitaciones operativas al funcionamiento de estos aparatos: deben recargarse, y el proceso de recarga es, por la misma limitación tecnológica de energía específica, muy lento en comparación con el repostaje de una aeronave convencional. La carga rápida en corriente continua más capaz existente en el mercado requiere 150 kilovatios de potencia en los puntos de recarga, lo que puede de por sí suponer una traba para la extensión de estos puntos, que requieren una infraestructura eléctrica de distribución y conversión específica. Este proceso de carga es fuertemente no lineal en cuanto a tiempos, encontrándose el tramo más rápido entre los niveles de carga del 20 y el 80 por ciento. Podemos estimar que el ciclo de carga de una batería de 110 kW·h como la del CityAirbus, se encontraría en el entorno de la media hora. Esto impondría un tiempo entre servicios de 45 minutos, y una tasa de aprovechamiento del vehículo del 33 por ciento. Dramáticamente inferior a la de cualquier taxi eléctrico, que en condiciones similares de carga puede rebasar el 90 por ciento. Esta cifra afecta gravemente a la rentabilidad del sistema de transporte, que necesitará salir al mercado a precios por viaje alrededor de treinta veces superiores a los del transporte de superficie (considerando que los costes de amortización del vehículo sean solo diez veces superiores a los de un taxi eléctrico convencional, lo que está también por demostrarse), y no tiene en cuenta la amortización de las instalaciones y personal del segmento de tierra.

Una respuesta usual y despreocupada de un mercado acostumbrado a los CEO fanfarrones y estrambóticos como Daniel Wiegand (de Lilium) es referirse a la posibilidad del intercambio en caliente de baterías. Estos sistemas, siempre postulados como completamente automáticos para reducir el efecto deletéreo para las cuentas de cualquier sistema de transporte del personal especializado, requieren de una serie de desarrollos que no existen. El contacto eléctrico en voltajes medios de corriente continua (las baterías suelen disponer de bornas a 600 voltios) no es algo que tomarse a la ligera. Incluso Elon Musk, el magnate de la automoción y los cohetes, famoso por realizar propuestas tecnológicas entre bizarras (en el sentido de valientes) e insensatas, y a veces lograr con resonante éxito sus objetivos, se vio obligado a recular de su propuesta de establecer una red de estaciones de servicio robotizadas para realizar intercambios en caliente de las baterías de los automóviles eléctricos de su marca. La realidad es que no es nada sencillo asegurar un buen contacto en una interfaz eléctrica desmontable sin recurrir a conectores especiales, e incluso estos no están pensados para su desconexión y conexión frecuente o rápida. Los fenómenos de deterioro térmico y oxidación de las superficies conductoras por la formación de puntos calientes en microcontactos son una fuente de fallos inaceptables en plataformas terrestres. Cuánto no lo serán, entonces, en vuelo, donde los puntos de conexión estarán sujetos a solicitaciones mecánicas muy duras.

El cambio de baterías rápido y habitual es, pues, una entelequia dado el estado del arte del sector, y las baterías mismas deberían ser capaces de entregar una energía específica un orden de magnitud superior al que ofrecen hoy para hacer del transporte aéreo una alternativa viable. Es necesario recalcar que no existen limitaciones físicas conocidas que impidan la existencia de estas baterías, pero tampoco hay un camino de desarrollo claro que nos lleve hasta ellas. Las alternativas son optar por células de combustible de hidrógeno, con sus propios problemas de fiabilidad, durabilidad y peso, o desarrollar sistemas basados en biocombustibles con vertidos netos de dióxido de carbono a la atmósfera cercanos a cero. Esta última posibilidad sí dispone de una hoja de ruta clara y será una posibilidad muy real en el entorno de la década de 2040, o antes si los desarrollos se aceleran. Sin embargo, no constituye una opción válida para la movilidad eléctrica urbana: los aparatos voladores resultantes serían equivalentes exactos de los helicópteros actuales, y ningún planificador urbano moderno aceptará jamás un tráfico masivo de artefactos tan ruidosos, por no hablar del nivel de emisiones que, aunque sea muy reducido en el balance global, será positivo en el punto de trabajo del vehículo. La opción de los biocombustibles vendrá al rescate de la aviación comercial convencional, cuyos vuelos (y por tanto emisiones) suceden a alturas muy elevadas y sobre territorios poco poblados o sobre el océano.

De todo esto se deduce que las limitaciones propias de las plantas motrices eléctricas harán de las aeronaves eléctricas de despegue vertical una realidad si el mercado se empeña en crearlas, y tendrán sentido solo si logran niveles de fiabilidad superiores a los de los actuales helicópteros, lo que requerirá largos años de vuelos de prueba y certificaciones. Aun así, volar en uno de estos aparatos será, seguramente, algo no muy diferente de hacerlo en un helicóptero actual, lo que lo dejará al alcance de segmentos de la población extremadamente exiguos. Es totalmente pertinente preguntarse, al ver el powerpoint de alguno de estos sistemas futuristas, como decía Cicerón, cui prodest.