Maqueta del C929 presentada en París Air Show, 2017 (Wikipedia)
Según una noticia de South China Morning Post, Comac habría comenzado a trabajar en diseños preliminares para un nuevo avión de fuselaje ancho, denominado C939, para competir con el A350 o el B777.
La noticia, publicada el 13 de mayo, no ofrece especificaciones técnicas sobre el nuevo programa, incluido el número de motores o su capacidad de asientos. Ni confirma las fuentes. Por eso FlightGlobal ha contactado con Comac, pero ésta se niega a hacer comentarios y solo indica que hay que esperar la confirmación oficial.
El C939 sería el segundo desarrollo de pasillo ancho de Comac. El primero es el muy retrasado CR929, desarrollado en cooperación con Rusia. Para julio de 2020, el jefe de Irkut reveló que se esperaba que las primeras entregas se retrasaran hasta 2028-2029, citando «dificultades» para que los socios trabajaran juntos. Para junio de 2021, China y Rusia parecían haber dejado de lado las diferencias y confirmaron planes para comenzar a construir un prototipo en 2021 con el primer vuelo en 2023. Sin embargo, la pandemia de COVID-19 afectó el ritmo de desarrollo; no obstante, la construcción del primer prototipo comenzó en septiembre de 2021. En 2022, tras la invasión de Ucrania por parte de Rusia, múltiples sanciones trajeron más incertidumbre al proyecto. Hasta septiembre de 2022, los rusos se mantenían optimistas de que los vuelos de prueba podrían comenzar tan pronto como en 2030. En junio de 2023, surgió la noticia de que Comac tenía la intención de continuar el programa por su cuenta, de manera independiente de UAC. En agosto de 2023, el CEO de UAC, Yuri Slyusar, confirmó la retirada de Rusia pero expresó la esperanza de que UAC pudiera seguir involucrado como proveedor del programa. En noviembre de 2023, señalando que el programa estaba entrando en la etapa de diseño detallado, Comac confirmó el nombre C929 y el hecho de que la aeronave «estaba siendo desarrollada de forma independiente por China«.
Dado los retrasos del C929, no sería de extrañar que el C939 naciera como un desarrollo mejorado de éste, para sustituirlo, y de paso deshacerse de obligaciones contractuales con Rusia. Los otros programas de la compañía, como el de 919 o el regional ARJ21 no han corrido mucha mejor suerte.
El regional ha sufrido un gran retraso en su certificación y entrada en servicio. El 919, que también ha sufrido retrasos en la certificación, ha recibido unos 1000 pedidos en firme, pero la empresa es lenta en su producción.
Boom Supersonic anunció el viernes que voló por primera vez su demostrador supersónico XB-1. Operando desde el Mojave Air & Space Port, la aeronave alcanzó una altitud de 7120 (2170m)pies y una velocidad de 238 nudos (440km/h).
El XB-1 es el prototipoa escala, el demostrador tecnológico, del que pretenden que sea el sustituto del Concorde, el Boom Supersonic Overture, avión de pasajeros supersónico de 64 a 80 asientos capaz de alcanzar velocidades de Mach 1.7. La planificación de Boom prevé su roll out para 2026 y su primer vuelo en 2027
Boom Supersonic comenzó la carrera por volver a tener un avión de pasajeros supersónico casi a la vez que la desaparecida Aerion. Uno de los principales problemas que ha tenido, tanto de viabilidad como de credibilidad, ha sido la falta de motores. De hecho Rolls Royce trabajó con Boom para definir un posible motor, concluyendo que «Tras una cuidadosa consideración, Rolls-Royce ha determinado que el mercado de la aviación comercial supersónica no es actualmente una prioridad para nosotros y, por lo tanto, no continuaremos trabajando en el programa en este momento. Ha sido un placer trabajar con el equipo de Boom y les deseamos todo el éxito en el futuro».
Es por ello que el XB-1 ha volado con tres viejosJ-85. Pero para el OvertureBoom se ha lanzado a desarrollar desde cero un motor totalmente nuevo. Boom anunció a finales de 2022 que había formado un equipo de diseño de motores, junto con una empresa de fabricación aditiva y otra especialista en mantenimiento de motores de turbina, para desarrollar un motor de fabricación propia llamado Symphony, cuatro de los cuales propulsarían el Overture.
La compañía dijo que aprovechará 50 años de avances en aerodinámica, materiales y propulsión desde el desarrollo del Concorde para abordar los desafíos de costos que el famoso avión de transporte supersónico nunca pudo superar.
Algunas de las características de alta tecnología del XB-1 incluyen un sistema de visión de realidad aumentada, lo que hace que no sea necesario un morro basculante, como en el Concorde o el Tu-144.
El primer vuelo se realizó, como suele ser habitual, con el tren abajo. Y no se llegó a superar la barrera del sonido. A partir de ahora toca ampliar poco a poco la envolvente de vuelo de forma segura.
En un momento en el que todas las compañías han apostado por aeronaves más lentas, pero de mucho menos consumo, que las actuales, parece difícil creer que una aeronave supersónica tuviera cabida, salvo tal vez entre los reactores de negocios. Por otro lado, de momento sigue teniendo las mismas restricciones que tuvo el Concorde: no puede volar más que rutas transoceánicas. Será interesante conocer el resultado de los estudios del prototipo supersónico silencioso de la NASA sobre la aceptación de la población de los nuevosy más silenciosos estampidos sónicos.
El motivo del diseño de esta ala lo explicamos aquí, aunque se puede resumir en que la idea es crear un avión que tenga muy baja resistencia aerodinámica. Para ello se apuesta por unas alas de muy alto alargamiento (la relación de la envergadura al cuadrado y la superficie alar, que nos da un índice que mide cómo de larga es el ala respecto a su ancho). Pero para hacer este tipo de ala con una estructura en voladizo, sería necesario un encastre y una estructura alar muy pesados. ¿Solución? recuperar el diseño de Hurel-Dubois, con riostras carenadas que doblan su función como pequeñas alas
El avión de alas arriostradas transónicas de gran alargamiento de Boeing y NASA, y el viejo diseño de Hurel-Dubois, es un viejo conocido de este blog. En junio de 2014 fue nombrado X-66. Y, ahora, ha empezado su producción, transformando un viejo MD-90 en el X-66, desmontando las alas, los motores, e instalando las nuevas alas de gran alargamiento.
Nota de prensa
Boeing comienza la modificación del X-66, eliminando motores y agregando tecnología de escaneo
La colaboración de diseño con la NASA se basa en los esfuerzos de aviación sostenible de Boeing
El escaneo en 3D informará el diseño y construcción del X-66
Próximamente se retirarán las alas del MD-90 y se instalarán las alas de Truss-Braced Transonic
PALMDALE, California, 8 de enero de 2024: Boeing [NYSE:BA] ha comenzado una extensa modificación de un avión que se convertirá en el Demostrador de Vuelo Sostenible X-66 (SFD), eliminando motores y realizando escaneos de metrología en 3D para informar el diseño y plan de construcción del avión.
Las alas originales del avión MD-90 pronto serán retiradas para probar el diseño de las alas Truss-Braced Transonic Wing (TTBW) con nuevas alas ultradelgadas soportadas por puntales con mayor envergadura y relaciones de aspecto más altas. La mayor envergadura y eficiencia aerodinámica del TTBW podrían acelerar significativamente las oportunidades para reducir el consumo de combustible y las emisiones.
El X-66 es el primer proyecto de avión experimental de la NASA enfocado en ayudar a los Estados Unidos a alcanzar su objetivo de emisiones netas cero de gases de efecto invernadero en la aviación. Se espera que las pruebas en tierra y en vuelo comiencen en 2028.
Elevación y soporte del avión para simular las condiciones durante la modificación completa
Escaneo láser en 3D de la estructura del avión
Para los datos de escaneo, Boeing utilizará software de modelado en 3D para superponer la estructura existente del MD-90 con los nuevos componentes del X-66, lo que permitirá una integración espacial más precisa y la oportunidad de identificar y mitigar riesgos tempranamente en el proceso de modificación.
Monoplano, enteramente metálico construido en duraluminio (hoy aluminio serie 2000), con alas en voladizo y sin puntales, cabinas de pasajeros y pilotaje cerradas… sólo le falta el tren retráctil para parecer un avión de los últimos años 30. Y sin embargo fue diseñado en 1917 y terminaron de fabricarlo en 1919. Podría decirse que es a los aviones de aerolínea lo que el Junkers J.I es a los aviones de caza, el primer monoplano metálico de caza, cuyo primer vuelo fue en Alemania en 1916. Y si a éste último le mató su peso y falta de maniobrabilidad en comparación con los biplanos, al primero le mató el Tratado de Versalles.
El conde von Zeppelin es conocido por el diseño de sus dirigibles de estructura rígida, y por los grandes bombarderos biplanos que aterraron Reino Unido durante la Primera Guerra Mundial. Tal vez había quedado impresionado ya antes de la guerra por el Sikorsky Le Grand. E intentó mejorarlo y superarlo.
El Zeppelin-Staaken E-4/20 fue un revolucionario monoplano cuatrimotor de pasajeros totalmente metálico diseñado en 1917 por Adolf Rohrbach y terminado en 1919 en las instalaciones de Zeppelin-Staaken en las afueras de Berlín, Alemania. El E-4/20 fue el primer avión de pasajeros cuatrimotor construido totalmente de aluminio
El E.4, la última creación de la moribunda industria aeronáutica del conde, fue una prueba visible del progreso que los alemanes habían logrado en el diseño y la construcción de aviones grandes. El Staaken E.4/20 fue verdaderamente el primer avión de transporte moderno del mundo, y sus líneas funcionales son muy adelantadas a su tiempo. De hecho es tan vanguardista que el Armstrong Whitworth Atalanta ¡de 1932! utilizó una configuración muy similar, con detalles de construcción diferentes y motores más potentes.
Armstrong Whitworth Atalanta
La construcción del E.4/20 se inició en mayo de 1919 bajo la dirección de Alfred Colsman, director general de la empresa de Zeppelin; una de las especificaciones pedía que la aeronave completamente cargada debería poder volar con sólo dos de cuatro motores funcionando.
Estaba previsto que el E.4/20 entrara en servicio como transporte comercial de pasajeros entre Friedrichshafen y Berlín. No cabe duda alguna de que el diseño del E.4/20 bebió en gran parte de la experiencia con grandes bombarderos de Staaken, Zeppelin y Rohrbachse, y que compartiría elementos con los bombarderos monoplano totalmente metálicos que Staaken estaba desarrollando bajo el contrato de Idflieg en 1918. Aunque estrictamente un avión de transporte, la estructura del E.4/20 no hubiera diferido apreciablemente de estos. De hecho, con un quinto motor en el morro, el E.4/20 bien podría haber sido el diseño de bombardero de cinco motores Staaken descrito por von Bentivegni en 1919.
El Dr. Adolf Rohrbach, un ingeniero que había sido muy activo en el desarrollo de técnicas de construcción metálica en Dornier, fue transferido a Staaken en 1916-1917 para aplicar su talento al diseño de aviones terrestres de grandes dimensiones. El Dr. Rohrbach había sido seleccionado personalmente por el jefe del Departamento de Construcción de aviones grandes de Staaken, el Prof. Baumann, para ser su sucesor, y en eso se convirtió en 1919, cuando asumió el liderazgo técnico de la organización.
Visto en perspectiva y comparado con los aviones civiles de madera y tela, o metálicos pero en configuración biplano, de la era inmediatamente posterior a la guerra, el E.4/20 fue sin duda un adelantado a su tiempo. El fuselaje se construyó completamente con larguerillos y cuadernas de duraluminio cubiertos por un delgado revestimiento remachado. Este método de construcción fue simplemente una aplicación de la estructura ideada por Dornier.
La característica más llamativa fue el gran ala en voladizo, sin arriostrar, que tenía una envergadura de 31,0 m. Su perfil alar era un perfil grueso, basado en las investigaciones aerodinámicas del profesor Junkers. El ala se construyó alrededor de un único cajón de torsión de dimensiones muy generosas; su ancho era un tercio de la cuerda del ala, y en el encastre su espesor era de de 1,5 metros. El borde de ataque y de salida y los soportes del motor estaban unidos a este enorme cajón de torsión central. El revestimiento del borde de ataque era de duraluminio de 4mm de espesor, el revestimiento del cajón de torsión (de larguero principal a larguero trasero) era de 3 mm y el borde de fuga 2 mm. El cajón de torsión formaba un túnel, al que se accedía a través de agujeros hechos en las costillas, para que un hombre pudiera acceder, tumbado, en vuelo hasta los motores.
La carga alar -extremadamente alta para su época- era de 80 kg/m², un valor casi doble que el de un monoplano comparable, el Zeppelin-Lindau Rs.IV (46.5 kg/m²). Debido a que no se disponía de experiencia práctica con cargasalares tan elevadas, se consideró arriostrar el ala con cables como medio de seguridad ante el fallo, como puede verse en la primera foto de esta entrada. Sin embargo, la estructura del ala había sido calculada para resistir las cargas dinámicas de vuelo sin ningún cable o puntal de soporte adicional.
Motor Maybach IV, era también empleado en los dirigibles Zeppelin
Los cuatro de Maybach Mb.IVa de 245hp estaban montados en una robusta bancada que se extendía desde el cajón central de torsión, y su contorno estaba cuidadosamente carenado en el ala. Los motores se colocaron por delante del borde de ataque, según unos diseños ensayados en la planta de Dornier en 1917. El combustible estaba contenido en dos depósitos grandes colocados por delante del larguero principal, entre el revestimiento del borde de ataque y el larguero.
El Mb.IVa estaba sobredimensionado, con 23,1 litros, con una relación de compresión muy alta, 6,1:1, para la época. Producía 245 hp a 6000 pies. ¡En algunos vuelos incluso había que cortar un poco gases!
El fuselaje tenía catorce cuadernas rectangulares, unidas entre sí por largueros en sus esquinas. El revestimiento de aluminio se remachaba a esta estructura. Los grandes paneles formados entre estos largueros y las cuadernas estaban reforzados por larquerillos, como en cualquier estructura semi-monocasco más moderna.
La cabina de los pilotos, inicialmente, era abierta, siguiendo las costumbres de la época, en la que, además, los pilotos preferían volar así para “sentir” mejor el vuelo. Estaba ubicada encima del fuselaje, ligeramente por delante del borde de ataque del ala y tenía una visibilidad excelente, al menos en vuelo. Posteriormente se modificó el avión para trasladar la cabina de pilotaje al morro, y convertirla en una cabina cerrada.
Una puerta en el morro permitía que los pasajeros embarcaran. El fuselaje podía acomodar de doce a dieciocho personas sentadas de dos en dos, dos pilotos, un navegante, un mecánico de vuelo y una azafata.
En la parte trasera del fuselaje se ubicaron una gran bodega de correo, un inodoro, un baño separado y una bodega para el equipaje.
El empenaje constaba de un plano vertical y uno horizontal fijos también en voladizo. Los timones horizontales y vertical estaban aerodinámicamente equilibrados. Pero su revestimiento era de tela, como el de los alerones, también con compensadores aerodinámicos.
Las ruedas gemelas estaban sostenidas por un tren de aterrizaje muy simple compuesto por un puntal horizontal unido al fuselaje y otro vertical, que contenía un amortiguador, y estaba unido al cajón de torsión entre los motores.
Mientras el avión estaba en construcción, la Comisión de Control Inter-aliada temió que el diseño pudiera incumplir las cláusulas de prohibición del tratado de paz. La Comisión consideró que no podía emitir un juicio sobre el potencial militar de la aeronave hasta que se completara y realizara las pruebas de vuelo. Naturalmente, los ingenieros aliados adjuntos a la Comisión siguieron el progreso del montaje con un alto grado de interés.
El E.4/20, completado el 30 de septiembre de 1920, realizó una serie de vuelos extremadamente prometedores con el piloto de pruebas Carl Kuring a los mandos. Durante un vuelo realizado en condiciones óptimas, la aeronave registró una velocidad de 225 km/h, una velocidad muy alta para un avión de ese tamaño (para comparar, los cazas más rápidos de 1918 volaban a 220km/h). Sin embargo, se descubrió que no era posible mantenerlo en vuelo con sólo dos de los cuatro motores funcionando, como se había pedido en las especificaciones.
La Comisión de Control Interaliada prohibió más vuelos de prueba, porque no estaba convencida de que el E.4/20 realmente no tuviera aplicaciones militares y, como tal, violara la estipulación del tratado. El director Colsman escribió que la Comisión también se negó a vender o regalar el E.4/20 a países aliados, lo que no dejó a Staaken más remedio que desguazar la máquina.
Colsman opinaba que la Comisión actuó de este modo para arruinar a la empresa Zeppelin y destruir su capacidad para hacer más desarrollos. Esta acción puede entenderse a la luz de la tarea de la Comisión para evitar el resurgimiento de una industria aeronáutica militar en Alemania.
El avión fue desguazado el 21 de noviembre de 1922, destruyendo el precursor del avión de transporte moderno.
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.
