Hoy os traemos el último podcast hasta después del verano, que también está bien tomarse un descanso de vez en cuando, aunque ya sabéis que el blog seguirá con -al menos- una publicación cada lunes.
Nuestro invitado de hoy es Ramiro, de un más que recomendable blog llamado No Barrell Rolls. Y el tema del que nos va a hablar es del programa AERCAB, los asientos eyectables voladores.
Digamos que en caso de saltar en paracaídas sobre territorio enemigo las probabilidades de no volver a casa eran muy altas. Pero si uno se aleja del objetivo, las probabilidades de ser rescatado aumentan. Y si se logra llegar a zona propia… Por eso recuperaron una vieja idea, la de que el piloto se auto-rescatara, como en el caso del avión inflable o del helicóptero más pequeño del mundo, y ese era el fin del programa AERCAB, desarrollar un asiento eyectable que se convirtiera en una aeronave que permitiera a la tripulación eyectada alejarse del objetivo y maximizar sus posibilidades de supervivencia. Se definieron varias, desde un asiento eyectable con ala delta, a un avión plegable como un paraguas pasando por el que posiblemente sea el único autogiro a reacción. Pero mejor será dejar a Ramiro que nos lo cuente…
pd: Si la intro y la despedida os son familiares, que no os sorprenda. En un ejercicio de nostalgia podcasteril he hablado con Javier Lago para pedirle permiso y utlizar la introducción que hizo para el que, si no recuerdo mal, fue el primer podcast español sobre aviación: Remove Before Flight RBF podcast
Una de ellas es que los ensayos iniciados por Airbus, Ariane Group y Safran han probado con éxito el concepto de un sistema de hidrógeno capaz de alimentar una turbina de gas aeronáutica. Airbus aportaba su experiencia con aviones, Safran con motores y Ariane con el manejo de hidrógeno líquido como combustible, como el usado en sus cohetes.
El proyecto fue llamado HyPERION (acrónimo francés de hidrógeno para propulsión de aviación ambientalmente responsable).
El estudio abarcó todo el proceso desde la salida del combustible de los tanques hasta la expulsión de los gases encendidos. La definición del circuito de distribución se basó en gran medida en la experiencia de ArianeGroup sobre el comportamiento del hidrógeno líquido como combustible en los lanzadores Ariane.
Se llevaron a cabo varios programas de prueba en el marco del proyecto HyPERION: pruebas de combustión de hidrógeno realizadas en estrecha colaboración con el laboratorio aeroespacial francés ONERA, pruebas de compatibilidad en los materiales metálicos y pruebas en un primer sistema de acondicionamiento de hidrógeno (control de presión y temperatura).
HyPERION ha permitido avances significativos en la definición de sistemas de propulsión de hidrógeno para aeronaves comerciales, dando un alto grado de seguridad, y en la identificación de las distintas tecnologías que aún quedan por desarrollar.
Suponemos que, precisamente, todos estos ensayos con resultados positivos son los que han llevado a Airbus a definir su próximo ensayo, probando un motor de hidrógeno en vuelo.
Pero el primer ensayo va a ser una aproximación conservadora y poco espectacular, nada de cambiar un motor bajo un plano y mantener un motor convencional bajo otro plano. De todos los motores que se podrían sustituir en un avión, se va a sustituir el de menor tamaño: el de la unidad auxiliar de potencia o APU. Suficiente como para poder ganar experiencia real en vuelo de gestión de riesgos, de alimentación de motores y alimentación de los mismos con hidrógeno, pero sin necesidad de utilizar depósitos de gran tamaño, y escogiendo el motor menos crítico de todos.
En los aviones de pasajeros convencionales, la APU, un pequeño motor adicional que funciona con combustible para aviones tradicional, proporciona la energía necesaria para realizar una serie de funciones de la aeronave no relacionadas con proporcionar empuje para volar: aire acondicionado, iluminación a bordo, energía eléctrica para aviónica… Con este nuevo demostrador tecnológico, liderado desde sus instalaciones en España, Airbus UpNext sustituirá la APU actual de un A330 por un sistema de pila de combustible de hidrógeno que generará electricidad. Conocido como HyPower, el demostrador de celdas de combustible de hidrógeno también tiene como objetivo reducir las emisiones de CO2, óxidos de nitrógeno (NOx) y los niveles de ruido asociados con una APU tradicional.
En el año que celebramos el centenario del autogiro, esta aeronave no podía faltar en el el Paris Air Show. Y ha hecho presencia de la mano de Aerodyne, que ha presentado su autogiro AVECTRA en versión MEDEVAC o sanitaria.
Aerodyne, con sede en el Reino Unido, confirmó que ha negociado un paquete de 50 millones de dólares por de diez ambulancias aéreas Avectra y diez vehículos aéreos no tripulados Aeolus Gagana a “una República de África Occidental”, para ayudar a ese país en su lucha contra ISIS.
El Avectra puede transportar a un paciente en camilla, a un médico o técnico de emergencias médicas y al piloto, mientras que se afirma que el Gagana tiene una capacidad de carga útil de casi 560 kg y una autonomía de más de 17 horas. «Este es un avión con capacidades del Predator pero a un precio más bajo que el Bayraktar«, dijo el presidente ejecutivo Rangaraja ‘Raja’ Iyengar.
La empresa con sede en Guilford también ha anunciado planes para trasladar la producción de Polonia a St Athan, Gales, y crear 80 nuevos puestos de trabajo. La nueva instalación también producirá el nuevo vehículo de movilidad aérea personal Avectra Lux, que prometen que tendrá «tres, cuatro o cinco asientos». También está considerando lanzar ‘La vuelta al mundo en un Avectra‘, que compara con «un nuevo evento al estilo Red Bull Air Race con autogiros».
¿Aerodyne Avectra o Bellcomm C.44? Tal vez FlyArgo…
El Avectra es un viejo conocido del blog, lo presentamos cuando hablamos de autogiros militares modernos, pero lo hicimos con el nombre de Bellcomm C.44. De hecho, las fotografías que presentan ambas compañías son las mismas, basta comparar la que reproduce la RAeS en su blog o las que publicaba Aerodyne en su cuenta de Twitter con las que publicamos en la entrada de autogiros militares modernos, para ver que no solo tienen un parecido asombroso, sino que ¡están tomadas en el mismo sitio!
Parece que fuera Aerodyne la empresa fabricante, y Bellcomm la importadora para España. O que Bellcomm hubiera vendido su proyecto a Aerodyne. O que se comercializa con dos nombres distintos… cualquier pista que nos pudierais hacer llegar sería bienvenida. Porque, más curioso aún, al buscar en internet el registro que aparece en las fotos de ambas compañías, D-MCXT, aparece como un autogiro de FlyArgo. Si abrimos el PDF que cuenta las características del FlyArgo Xenon, parece que las fotos también concuerdan con el Avectra y el C.44.
Aclaración: Nos han contactado desde Aerodyne, concretamente el presidente ejecutivo Rangaraja ‘Raja’ Iyengar y nos comenta que el autogiro fue desarrollado originalmente por Celier en Francia, desde donde se trasladó a Polonia y allí se asoció para crear otra empresa. Dos de los aviones allí producidos fueron enviados a Bellcomm, donde se probaron y realizaron el vídeo, e intentaron venderlos, sin éxito. Tras finalizar el contrato con Belcomm los autogiros volvieron a Polonia. Desde entonces el autogiro ha sufrido diferentes visicitudes con distintas compañías, pero quien tendría hoy en día los derechos de producción del aparato es Aerodyne.
Sea como fuere, parece que el Avectra/C.44 fue probado en España en 2016
Prototipo de BellComm Spain probado en 2016 por el general médico Manuel José Guiote Linares
Decía el que figuraba como diseñador en la hoja de características en pdf, ahora no disponible en la web de BellComm, que si el herido lo necesitara el autogiro podría equiparse con un asiento extra para un sanitario. Aunque esto, sinceramente, lo vemos algo incompatible con la masa máxima al despegue de 560kg y carga útil de 240kg que daban en su hoja de características.
Otro equipamiento médico del autogiro sería una bomba de infusión para la administración segura de fármacos, aspirador de secreciones para mantener la vía aérea permeable, ventilador mecánico para restaurar las funciones respiratorias, desfibrilador externo semiautomático para solucionar una parada cardiorrespiratoria y un monitor de signos vitales, con vídeo, audio y un escáner para la detección de hemorragias cerebrales.
Hemos hablado de numerosas versiones raras de aviones. Pero esta yo creo que se lleva la palma. Aunque lo más extraño no sea el avión en sí, que no tiene ninguna forma peculiar, ni fuselaje doble, ni materiales exóticos… sino el uso para el que fue diseñado: Estos King Cobra fueron concebidos para que las tripulaciones de bombarderos hicieran blanco sobre ellos, disparándoles con munición de plástico. ¿Vosotros tendríais la sangre fría de permitir que cientos de artilleros os dispararan DE VERDAD, sólo para practicar su puntería? Los cazas, además de una tonelada de blindaje extra, llevaban en el cono de la hélice una luz que se encendía si el artillero había hecho blanco.
El avión, utilizado como blanco aéreo ¡con piloto real dentro!, generalmente se pintó de color naranja brillante para aumentar su visibilidad, aunque hay otros esquemas de pintura acebrados.
Se eliminó todo el armamento y el blingaje estándar, y se sustituyeron por una tonelada de blindaje adicional, que incorporaba sensores para detectar los impactos, que eran señalados con una luz en el cono de la hélice, por donde normalmente asomaba el cañón de 37mm. Esto le valió al avión el apodo no oficial de Pinball, nombre que terminó pintado en el morro de las primeras unidades modificadas. Esta variante recibió el nombre de RP-63.
Como las aeronaves iban tripuladas, se desarrolló munición frangible, hecha de baquelita y plomo, que debía desintegrarse al impactar contra el avión. Estos se conocían como «Cartucho, calibre .30, frangible, bola, M22».
La mejor manera de entrenar a un piloto es hacer que vuele un avión real hasta que sea competente, ¿verdad? Entonces, ¿por qué no entrenar a los artilleros aéreos permitiéndoles disparar a aviones reales? Y, de hecho, esto se haría posteriormente con aviones excedentes de la Segunda Guerra Mundial, como el Hellcat, convertidos en aviones a control remoto y pintados con el mismo color naranja. ¡Pero eso, a control remoto, no tripulados!. Esto hace que este programa sea uno de los más inusuales de las Fuerzas Aéreas del Ejército de EE. UU. (USAAF) en la Segunda Guerra Mundial.
El entrenamiento organizado de artilleros aéreos no comenzó hasta junio de 1941, cuando se estableció la primera escuela de artillería en Las Vagas, Nevada. Tradicionalmente, en todas las escuelas, el entrenamiento inicial del artillero se llevó a cabo utilizando dispositivos improvisados como escopetas montadas en la parte posterior de plataformas móviles, o entrenadores más sofisticados como los entrenadores Jam Handy y Waller. Algunos de los mejores y más realistas entrenamientos se realizaron usando cámaras ametralladora, pero había que esperar a revelar el carrete para evaluar al artillero.
Al mayor Cameron Fairchild se le atribuye la idea de desarrollar una bala no letal que podría dispararse en combates simulados pero sin derribar a los aviones blanco. Inicialmente, la idea era hacer las balas de vidrio, que se romperían y astillarían al golpear algo sólido. Para investigar formas de hacer una bala frangible, Fairchild contó con la ayuda de dos profesores de la Universidad de Duke, Paul Gross y Marcus Hobbs.
En el otoño de 1942, Fairchild presentó su munición al Comité de Investigación de la Defensa Nacional (NDRC, por sus siglas en inglés), donde la propuesta se topó directamente con una pared de ladrillos: el Departamento de Artillería del Ejército, responsable del desarrollo de todas las armas y municiones, que argumentaba que cualquier bala que fuera verdaderamente frágil no tendría las mismas características balísticas que la munición real. También les preocupaban los daños que pudieran recibir el avión blanco y su piloto si no se desarrollaba un blindaje adecuado. Finalmente la NDRC permitió que la investigación continuara pero con financiación y urgencia limitadas.
Con el apoyo de Bakelite Corporation y la Universidad de Duke, los profesores Gross y Hobbs desarrollaron una bala calibre .30 hecha de plomo y baquelita que podía dispararse con una ametralladora ligeramente modificada. En los ensayos, dispararon contra paneles de blindaje de aluminio y, a distancias tan cortas como 9m, no los dañaban. A principios de 1944, la munición frangible estaba lista para la producción con la designación T-44.
Con el problema de las municiones y las armas resuelto, el enfoque ahora se centró en encontrar un avión objetivo adecuado. Las pruebas iniciales se realizaron contra un Douglas A-20 blindado con planchas de aluminio. Sin embargo, un caza monomotor, preferiblemente con un motor refrigerado por líquido, se parecería más y simularía mejor los cazas alemanes, como el Messerschmitt 109. Y el el único caza estadounidense moderno de alto rendimiento que no tenía demanda para uso en combate por parte de las fuerzas estadounidenses era el P-63 Kingcobra de Bell, la mayoría de los cuales se proporcionaban a la Unión Soviética en virtud de la Ley de Préstamo y Arriendo.
En agosto de 1944, Bell modificó cinco aviones P-63A, quitó todo el armamento, reemplazó gran parte de los paneles de aluminio delanteros con paneles blindados más gruesos e instaló vidrio blindado en el parabrisas y las ventanas laterales. Además, se instalaron más de 100 micrófonos detrás de los paneles blindados y se conectaron con un contador de impactos en la cabina, además de con la luz roja de la que hemos hablado antes, situada en el cono de la hélice, por donde solía disparar el cañón Oldsmobile de 37mm.
Designados oficialmente como RP-63A, los cinco prototipos rápidamente se conocieron como «Pinballs» y a alguno se le pintó ese nombre en el morro. Después de resolver algunos problemas carga y centrado, y por tanto de estabilidad, se ecnargaron otros 95 RP-63A, seguidos de 200 RP-63C a principios de 1945, totalizando 300 blancos aéreos tripulados.
Luz en el cono de hélice
Con las primeras entregas de munición frangible producida en masa y aviones Pinball disponibles, finalmente se puso en marcha el entrenamiento a principios de 1945, y la USAAF realizó una demostración pública en marzo de ese año. En abril de 1945, el entrenamiento del programa Pinball estaba en marcha en las siete escuelas de artillería.
Contador de impactos en cabina
Durante el entrenamiento surgieron varios problemas, algunos ya predichos, como la diferente balística de los proyectiles. Por eso las miras de las armas tuvieron que ser recalibradas para la menor velocidad de boca y diferente trayectoria de las balas frangibles. Además las balas de plomo y baquelita hacían que el arma se encasquillara más de lo normal. Aunque la peor parte se la llevaban los pilotos. Pese al blindaje, cuando una bala de plástico hacía blanco en los radiadores, sólo quedaba saltar o aterrizar con el motor parado. Aunque el susto más grande se lo llevó un piloto que volvió con su parabrisas blindado de 38mm de espesor roto por una bala, ¡se había colado una bala real en la cinta de munición de entrenamiento!
Para proteger mejor al avión objetivo y al piloto, la última versión del Pinball, el RP-63G tenía un blindaje extendido para proteger las entradas de refrigeración del motor. Además, se agregaron más luces en el fuselaje y las alas para mejor indicación de cuando los artilleros hacían blanco. Solo se habían entregado 32 de estos Pinballs mejorados cuando se canceló la producción, tras la rendición de Japón.
Los aviones del programa Pinballs y balas frangibles se transfirió del Comando de Entrenamiento de la USAAF al nuevo Comando Aéreo Estratégico, donde continuaron ayudando a entrenar a los artilleros B-29. Sin embargo, en 1948, incluso SAC había abandonado el programa. Los aviones Pinball supervivientes fueron redesignados como QF-63, esto es, blancos aéreos no tripulados.
El ala eXtra performance comenzó con el proyecto Albatross
La naturaleza es una gran fuente de inspiración para los ingenieros. Y Airbus comenzó a investigar con el proyecto Albatross ya hace unos años una punta de ala que actuara como las plumas terminales de las alas de las rapaces. Superó con éxito las pruebas de túnel de viento, y ahora ha estado presente en el Paris Air Show 2023.
— Royal Aeronautical Society (@AeroSociety) June 21, 2023
En el Paris Air Lab, un pabellón especial dedicado a la tecnología sostenible, es donde Airbus ha presentado este modelo a gran escala del ala eXtra Performance.
Es de sobra conocido que los torbellinos de punta de ala causan la resistencia inducida, y que hay muchas estrategias para lograr mitigar esta resistencia, como modificar la punta de ala con distintos tipos de winglets, cortando la punta de ala en planta dándole forma de flecha invertida, cortando la punta del ala en alzado en los llamados Hoerner tips, e incluso probando formas mucho más originales, como aquellos Spiroid Wingtip… Y por supuesto, con alas de gran alargamiento.
Cuanto mayor es el alargamiento del ala, más se parece el comportamiento de éste al ala teórico de envergadura infinita, donde los efectos de borde se pueden despreciar y se puede considerar el perfil en dos dimensiones, y por tanto no existen los efectos de fuera de plano que introducen los torbellinos de punta de ala y hacen aumentar la resistencia inducida inclinando hacia atrás la resultante de la sustentación. Vale, tal vez es hora de definir el alargamiento del ala: es un número adimensional que nos indica cómo de larga es el ala respecto a su anchura. En alas rectangulares es la envergadura divido entre la cuerda. En general se expresa como AR=b^2/S, siendo b la envergadura y S la superficie alar, o AR=b/cma, siendo b la envergadura y cma la cuerda media aerodinámica.
Que el ala sea tan esbelta, y tan larga, no solo trae ventajas. Tambien trae inconvenientes. Como una bailarina girando sobre sus pies con los brazos extendidos o retraídos cambia su velocidad de rotación, la longitud del ala hace cambiar la velocidad de alabeo. Así que cuanto más largas, menos maniobrabilidad en alabeo. Además cuanto más largas mayor es el momento que inducen en el encastre (la unión del ala al fuselaje), por aquella ley de la palanca que cuanto más alejes la fuerza del punto de aplicación más momento tienes.
Así pues las alas de los albatros, que son de gran alargamiento, lo que les permite volar grandes distancias sin cansarse, aportan una solución a los aviones comerciales, en los que la maniobrabilidad no es tan importante como en un caza y donde prima el consumo en viajes a larga distancia. Pero si se estudian más a fondo aportan más soluciones.
Los albatros pueden «bloquear» las alas en la posición de crucero, y sin embargo cuando tienen una ráfaga el ala flexa y no se comporta de forma rígida, evitando transladar esa carga de ráfaga, ese momento, al fuselaje. Pues ese es el invento que llevan probando los de Airbusdesde hace algún tiempo. Lo llaman punta de ala con bisagra semi-rígida.
¿Y cómo funciona? Pues más o menos como los viejos slats de Handely Page, con un muelle, o resorte, o material con una rigidez tal que permita a la punta de ala deflectarse más o menos en función de la carga que presione sobre ella. En los slats automáticos desarrollados por Handely Page hace cien años, los slats iban unidos a un resorte, de tal modo que mientras la presión aerodinámica sobre el slat fuera pequeña éste iba desplegado, permitiendo el paso del intradós al extradós, mientras que al aumentar la velocidad del avión aumentaba la presión sobre el slat, haciendo que se retrajera de forma automática. Pues con un mecanismo similar, pero en vez de linal, rotatorio, podemos hacer que la rigidez de la bisagra permita a la punta de ala adaptarse, y en función de la ráfaga que reciba el ala se plegara más o menos. Y no solo eso, en función de la velocidad de vuelo la punta de ala tendrá más o menos diedro.
El uso de una sección exterior articulada con una articulación semiaeroelástica permite que un avión de tamaño A320 aumente su envergadura en un tercio, aumentando el alargamiento en un 50 %, lo que reduce la resistencia, aumenta la eficiencia y ofrece un ahorro potencial de combustible del 5 al 10 %.
Pero al ser las puntas de las alas plegables, permitirán que un A320 con este ala de alto alargamiento encaje en una «caja» de aeropuerto estándar cuando está estacionado en una puerta.
El ala también tiene un borde de salida multifuncional, con superficies aerodinámicas que combinan funciones de hipersustentadores, alerones y spoilers. En esto, el ala está más cerca de las plumas ultraeficientes de un pájaro.
Ahora se está construyendo una versión a escala 1:3 del ala que montaría un avión de pasillo único en el Centro Nacional de Compuestos (NCC) en el Reino Unido, que se acoplará a un avión de negocios de Cessna para probar el concepto en vuelo en 2024.
