Vortex generator retráctiles gracias a aleaciones «inteligentes»

Concepto original probado en 2019

Los generadores de torbellinos, en inglés vortex generator, o VG, son unos dispositivos que se pegan en el borde de ataque para asegurarse de que la capa límite no se desprende. Hablamos de ellos detenidamente cuando hablamos de hipersustentadores, por eso sólo os resumimos cómo funciona.

La capa límite laminar tiene menos energía que la turbulenta, por ello se desprende antes del perfil, y éste entra en pérdida antes. Por eso, durante las fases de vuelo lento (despegue y aterrizaje) conviene asegurarse de que la capa límite queda adherida al ala, tanto por retrasar la pérdida como para asegurar un buen mando aerodinámico.

Sin embargo, una vez en crucero, la capa límite laminar ofrece la ventaja de tener una menor resistencia aerodinámica que la turbulenta. Por eso, una vez en crucero, los generadores de torbellinos «estorban», puesto que sólo sirven para generar más resistencia aerodinámica.

¿Y si los hicieran retráctiles? De este modo podrían ser beneficiosos en despegue y aterrizaje y no estorbar en vuelo. Esto se traduce en menor consumo de combustible en vuelo, esto es menos gasto para las aerolíneas, y hoy día se lee «es más verde».

Y ese es el estudio que están realizando Boeing y la NASA sobre el Ecodemostrator. Han montado sobre el avión de ensayos de Boeing los Shape Memory Alloy Reconfigurable Technology Vortex Generators, o SMART VG. Básicamente unos generadores de torbellinos retráctiles, gracias a una aleación con memoria.

Las aleaciones con memoria cambian su forma en función de excitaciones externas, bien sean corrientes eléctricas o bien temperaturas. NASA ha empleado una aleación llamada nitinol, que cambia su forma en función de la temperatura a la que está sometida. De este modo, y como en tierra siempre hace más calor que a la altitud de crucero, el muelle de nitinol actúa sobre los VG, que se despliegan o retraen en función de la temperatura. Y aunque se plantea como un procedimiento automático, nada impide poner un botón en cabina para poder controlar la temperatura de esta articulación y, por tanto, tener también control manual sobre los VG. De hecho, durante esta segunda campaña de ensayos, porque ya se probó el concepto en 2019, se han ensayado ambas configuraciones: la automática, y la que incorpora unas resistencias eléctricas para calentar los resortes de nitinol.

Fuentes: NASA [-1-] y [-2-]

Boeing no lanzará un avión nuevo hasta la próxima década

Hace 7 años apostábamos a que no veríamos volar un avión nuevo antes de 2030, y parece que no íbamos desencaminados…

La conyuntura

Boeing, su CEO David Calhoun y reunión con los inversores. Muchas explicaciones que dar en una coyuntura bastante adversa: los problemas con el 737 MAX aún colean, la pérdida de confianza de la FAA, los problemas de falta de calidad durante la producción de varios modelos, los problemas logísticos de abastecimiento, la irregularidad en la cadencia de salida de aviones de las naves de montaje, la pérdida del primer puesto en el mercado aeronáutico y el segundo lejano puesto tras Airbus con un 40% del mercado, peor incluso si sólo miramos al pasillo único…

La noticia

Ante una audiencia de inversores y tal panorama, a David Calhoun no le quedaba más que decir que le gustaría que cada inversor pudiera recuperar todo lo invertido.

También dijo que Boeing no iba a lanzar ningún modelo interino para cubrir nichos. Que con la tecnología disponible actualmente la mejora sería pequeña, y para cuando lancen un avión nuevo se espera que mejore respecto a la generación actual entre un 20 y un 25%, tal vez un 30%, posiblemente con la capacidad de volar de forma autónoma. “Tal vez los primeros no vuelen de forma autónoma, pero tendrán esa capacidad”, añadiría.

Hizo notar también las inversiones de Boeing en Wisk, que acaba de hacer volar lo que auto-denominan eVTOL de sexta generación, y cómo todos los conocimientos adquiridos sobre vuelo autónomo de estas aeronaves sentarán las bases que la FAA utilizará en el futuro para certificar aeronaves comerciales autónomas, no tripuladas.

Fuente: AIN Online

Comentarios

Se ha dicho en muchos foros y medios en numerosas ocasiones que Boeing ya no es la empresa que era antes de absorber a McDonell-Douglas. A partir del 97 pasó de ser una compañía enfocada a la ingeniería a ser una compañía enfocada a sus inversores. Es decir, Boeing, paradójicamente, lleva casi 30 años copiando la estrategia que a MD le llevó a la ruina: reducir costes con recortes, y poner el énfasis en las ganancias y el valor para los accionistas en lugar de en el desarrollo de nuevos productos y la innovación.

El truco está en encontrar el equilibrio entre retornar a los inversores su dinero en forma de beneficios y usar los beneficios obtenidos en investigar y desarrollar nuevos productos para asegurar el futuro competitivo de la compañía. Y en este mundo de dinero rápido parece que muchos se olvidan, no solo en Boeing, de la parte de desarrollar las compañías a largo plazo, es suficiente con recuperar el dinero invertido lo más pronto posible.

Airbus se encuentra ahora mismo en una posición cómoda. El desarrollo de su familia NEO fue un acierto, así como la adquisición de los C-Series de Bombardier. Según Leeham News las ventas del A321NEO superan a las del 737-10 MAX por 4 o 5 a 1, mientras que las del 220 respecto al 737-7 serían de 2.5 a 1. No sería de extrañar que Airbus estuviera continuando el desarrollo inacabado del C-500, ahora como A220-500.

En un momento que parece ser un punto de inflexión en cuanto a la fuente de energía para los motores, cambio de queroseno por biocombustibles avanzados o SAF a corto plazo, hidrógeno a más largo plazo, es posible que no sea el mejor momento para lanzarse a diseñar un avión desde cero. Y sin un rival dispuesto a hacerlo, y que por tanto “obligue” a hacerlo para ser competitivo, es poco probable que Airbus lance un avión nuevo ahora: sería dar pistas a Boeing, o incluso darle margen de maniobra si el diseño fuera fallido. Por eso no sería de extrañar que Airbus se concentrara en el mercado militar, FCAS, Eurodrone, ¿qué tal una aeronave de patrulla marítima?, y en la investigación orientada al mercado civil, tanto en materiales como medios de fabricación y desarrollando tecnologías basadas en el hidrógeno y el SAF, posicionándose para lanzar una aeronave mucho más avanzada que la que pueda lanzar Boeing en el momento que ésta se decida a lanzarla.

747 Dreamlifter pierde una rueda en despegue

Un Boeing 747-400 Dreamlifter, matrícula N718BA que realizaba el vuelo 5Y-4231 de Taranto (Italia) a Charleston (EE. UU.), despegaba por la pista 35 de Taranto cuando poco después del despegue se observa cómo sale humo del tren principal y después una de las ruedas cae y rebota en el suelo. La tripulación continuó el vuelo y aterrizó en la pista 15 de Charleston unas 11 horas después.

La rueda atravesó la cerca perimetral del aeropuerto. Ha sido recuperada de un viñedo adyacente al aeropuerto.

Vía Aviation Safety

SOFIA, el telescopio montado en un 747 de la NASA, realiza hoy su último vuelo

SOFIA ha despegado a las 03:44UTC, puedes seguir su vuelo aquí, y será la última vez que haga su vuelo de observación, con la compuerta del fuselaje, se ve en color oscuro en la foto de arriba, abierta.

¿Recordáis a SOFIA? Os la presentamos allá por 2009, y hoy está realizando su último vuelo, luego ya la jubilación…

SOFIA son las siglas de Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (Observatorio Estratosférico para Astronomía de Infrarrojos). Vamos, un telescopio de infrarrojos, montado en un avión, en un Boeing 747.

La atmósfera distorsiona lo que nos llega al suelo. La luz, y el resto de las ondas electromagnéticas. También los rayos infrarrojos. ¿Solución? Pues montamos un telescopio en un avión y le hacemos volar a unos 12km de altitud. El telescopio va montado en la parte trasera del avión, que se abre como si fuera la ventanilla de plexiglás del Catalina, lo más parecido a aquellas escotillas por las que disparaban los artilleros de B-17 en la Segunda Guerra Mundial.

Boeing 7J7, el «airliner» del futuro nacido en los 80

7J7, el avión de aerolinea con rotor abierto que no fue

Cada vez que se habla del rotor abierto nos viene a la memoria el prop-fan, y los ensayos que hicieron Allison y McDoneld-Douglas. Y, cuando vemos las nuevas configuraciones con rotores abiertos en cola, no podemos hacer otra cosa que pensar en el Boeing 7J7, el avión con prop-fans que debía haber sustituido al 737 y competido contra el 320.

El 7J7 heredaba sus formas del los DC-9 y 727, debía sustituir al 737 y ser el encargado de matar al recién llegado Airbus A-320. Eran los años 80. Y, por lo que parece, los aviones de pasajeros de nuestro futuro se le parecerán mucho.

Fue diseñado para un mercado de 150 pasajeros en el que ya volaban miles de 737 más antiguos, algunos de los cuales se acercaban a los veinte años.

Interior del 7J7, como se mostraba en Le Bourget en 1987

También necesitaba reemplazar el 727 y los DC-9 de McDonnell Douglas, que había sido adquirida y absorbida por Boeing. Boeing necesitaba el nuevo avión para llenar el vacío entre el 737 y el 757, y tenía que hacerlo en una época de altos precios del combustible. Es por eso que el avión estaba diseñado para montar el novedoso prop-fan, el motor de rotor abierto que prometía grandísimos ahorros de combustible: ¡hasta un 60% menos que los turbofanes de bajo índice de derivación de entonces!

Dimensiones del 7J7.

Como explicábamos no hace mucho, el concepto de rotor abierto viene a ser algo así como un turbofan de tan alto índice de derivación que se prescinde de su carcasa exterior, convirtiéndose en un híbrido entre turbofan y turbohélice. Concretamente, la arquitectura del que equiparía el 7J7 sería de rotores contrarrotatorios, en contraste con la tecnología que proponen probar CFM y Airbus, con un rotor y un estátor.

A diferencia del 737, conocido y popularizado como «el avión de los pilotos» en oposición al A-320 por no tener FBW, el 7J7 se planeó desde el comienzo como fly-by-wire.

La disposición de la cabina de pasajeros, como se puede ver en las fotos de arriba, sería de 2-2-2.

El 787 es conocido como el primer programa de Boeing que tuvo gran participación internacional. Pero en el 7J7 ya se planteaba la participación de otras empresas de otros países, para compartir los gastos y los riesgos de desarrollo. De hecho la J era de Japón.

Los 4 mil millones de dólares que costaría su desarrollo serían compartidos entre Boeing, un consorcio de empresas japonesas llamado Japanese Aircraft Development Corporation, que aportaría un 25%, y además los suecos Saab y los británicos Short Brothers. Boeing aportaba el 51%.

Las versiones a desarrollar serían 7J7-100, de 150 pasajeros y 7J7-110, acortada para 100/110 pasajeros.

En 1987 Boeing presentó el avión a las aerolíneas, y varias se interesaron por él. SAS quería ser el cliente de lanzamiento, y 100 aviones. British Airways quería 35, y American Airlines 100, si se hacía una versión alargada para 170 pasajeros.

Se esperaba que el precio de venta de cada aparato fuera de 28 millones de dólares de la época.

Sin embargo las compañías tenían dudas sobre el diseño: lo veían ruidoso, y su crucero de Mach 0.84 era más rápido que el de los turbohélices, pero más lento que el de los reactores de pasajeros de la época.

Como es sabido, el prop-fan no tuvo buen término por ser un motor excesivamente ruidoso que no cumplía con las restricciones de ruido que se estaban imponiendo poco a poco entodas las ciudades. Los nuevos turbofanes de alto índice de derivación habían reducido ostensiblemente el consumo, y la crisis petrolífera se había soloucionado. El 737 sería finalmente reemplazado por otro 737, con motores más grandes, y su característico carenado achatado por debajo, para respetar las distancias mínimas al suelo.

En 1988 Boeing pararía el diseño para «replantearse el mercado» y se centraría en el 757 y el 737, hasta nuestros días.

Fuentes