Nueva ala bio-mimética de Airbus completa fase de túnel de viento

Proyecto AlbatrossONE

Gracias al proyecto AlbatrossONE conocimos el interés de Airbus por las alas inspiradas en las de estas aves marítimas: alas de gran alargamiento, para reducir la resistencia, y con el último segmento de la envergadura abisagrado, para permitir adaptarse con facilidad a las turbulencias (para más información, nuestra entrada del 10/20/2020).

Ala eXtra Performance Wing ensayada en túnel de viento de baja velocidad

El diseño ha seguido su lógica evolución y de la fase de demostrador conceptual ha llegado a la fase de ensayos en tunel de viento, que ha superado con éxito. Se ha probado un ala, realizada por fabricación aditiva, ensamblada sobre un fuselaje de una Cessna Citation VII.

El ala con el segmento final articulado, o más flexible que el resto del ala, fue introducido y ensayado en el AlbatrossONE. En su siguiente iteración, volará en una Cessna Citation VII y contará con sensores de rachas, nuevos aerofrenos y un borde de salida multifuncional que permitirá el control activo del ala.

eXtra Performance Wing, nuevo concepto de ala de Airbus, supera la fase de ensayos en túnel de viento, previa a montarse en una Citation VII
Visión artística del ala biomimética eXtra Performance Wing en una Cessna Citation VII

Fuentes: Nota de prensa

Piasecki espera ser quien vuele el primer helicóptero híbrido H2-eléctrico

Imagen artística del PA-890

Piasecki es conocido por ser pionero en sus desarrollos de helicópteros compuestos, aquellos que para aumentar su velocidad de crucero tienen una o más hélices que impulsan hacia adelante el helicóptero. Y ahora quieren ser pioneros en los helicópteros con hidrógeno, en concreto en los helicópteros híbridos hidrógeno-eléctrico, volando el primer helicóptero tripulado alimentado con una pila de hidrógeno.

Durante el último Vertical Flight Society H-2 Aero Symposium & Workshop, John Piasecki, su CEO y presidente, anunció que espera que el primer vuelo de su helicóptero compuesto PA-890 se produzca en 2023, y que su objetivo de certificación es 2024.

El hidrógeno

Según ha dicho Piasecki, hay tres tecnologías que pueden permitir descarbonizar la aviación: el hidrógeno, las baterías y el combustible sostenible (conocido por sus siglas en inglés SAF).

Piasecki explicó que las baterías se habían caído de sus diseños por varios motivos, principalmente su coste y no cumplir con los requerimientos necesarios para las misiones de sus aeronaves, en definitiva, el ya conocido problema de que no pueden almacenar suficiente energía con un peso razonable.

Comparación de alcance objetivo para los diseños de Piasecky, de costes de operación, y de descenso de emisiones, según las distintas fuentes de energía

Además apuestan por la tecnología de la pila de hidrógeno, en lugar de utilizarlo directamente como combustible de un motor de explosión, porque minimiza el número de piezas rotando y vibrando en el helicóptero, y también simplifica la distribución de potencia, eliminando los pesados árboles de transmisión y cajas de engranajes.

Además la pila de hidrógeno permite una mejor respuesta a la hora del repostaje, más rápido que las baterías tradicionales.

En cuanto a otros estudios, adaptar a los operadores a estas aeronaves va a requerir formación en cuanto a manejo de estas células, un cambio en la logística del combustible, desde su distribución a su almacenamiento y su suministro a la aeronave, un cambio en las señalizaciones de peligro en las instalaciones…

Según la presentación de Piasecki, la percepción del público parece que va cambiando. Por fin parece que van olvidando del Hindenburg y comprenden que la propuesta de helicóptero con pila de hidrógeno nada tiene que ver con los Zeppelines, que el hidrógeno no es peligroso, e incluso es más seguro que el petróleo y sus derivados en muchos aspectos.

Las baterías de hidrógeno están siendo desarrolladas por HyPoint. El PA-890 pretende montar las HyPoint SPM20. Cada una de las células puede proporcionar 20kW de pico de potencia. Una batería de células de hidrógeno instaladas en el centro del fuselaje (cerca del centro de gravedad de la aeronave) suministrarían 560kW de potencia.

El hidrógeno se almacena en sendos tanques, que a 700 bares de presión contendrían 19.3kg de hidrógeno cada uno.

La aeronave

El PA-890 es un helicóptero compuesto con rotor de giro , con una hélice impulsora que aumenta su velocidad en vuelo. Los helicópteros, si bien tienen la virtud de poder volar a punto fijo y aterrizar en vertical en lugares confinados, tienen una velocidad de crucero limitada por el propio rotor: la velocidad de avance del helicópteor combinada con la de rotación de las palas hacen que éstas entren en régimen sónico, limitando de ese modo la velocidad máxima que se puede alcanzar. El diseño, ya probado por Piasecki, de helicóptero compuesto trata de solventarlo utilizando distintas soluciones técnicas:

  • La hélice trasera impulsa el helicóptero hacia adelante, aumentando la velocidad de crucero
  • El ala descarga el rotor, haciendo que no toda la sustentación dependa de éste. Además pivota sobre su encastre, situándose en posición vertical, para reducir la resistencia durante despegues, aterrizajes y vuelos a punto fijo.
  • El rotor, al estar descargado de dar toda la sustentación, puede reducir su velocidad de rotación, permitiendo de este modo retrasar el punto en el que la composición de velocidades de avance y rotación se vuelve sónica, y aumentando así la velocidad límite de crucero de un ala rotatoria.

El PA-890 no está destinado al mercado de la movilidad aérea urbana. Se va a certificar bajo FAA parte 27, con lo que se espera que su certificación sea más rápida y convencional que la de cualquier aparato eVTOL. Su mercado objetivo son los tradicionales de los helicópteros medios (vuelos medicalizados, policía, enlace con plataformas petrolíferas, etc), y como secundario la movilidad aérea urbana.

Fuentes

¿Qué es el Hyperloop?¿Es viable? Lo desmontamos para tí

Corte esquemático de una cápsula de Hyperloop

Hoy, como regalito de vacaciones de Semana Santa, volvemos a contar con nosotros a Iván Rivera (@Brucknerite en twitter), ingeniero que se ha especializado profesionalmente en ferrocarilles y electrificación, para hablar acerca de qué es el Hyperloop y su viabilidad. ¿Desmontamos el Hyperloop?

Hay un momento que, durante la grabación, hablamos de esta cápsula que aparece en el libro El joven ingeniero: super trenes, de Plesa-SM.

El podcast se puede enontrar en Amazon Music, Apple Podcast, Google Podcast, Ivoox, Spotify

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.

El dilema de calidad vs cantidad y los enjambres de drones

Concepto de munición colaboradora «Golden Horde»

No es la primera vez que tratamos este tema en el blog, pero el masivo uso de drones sobre los cielos de Ucrania y la posible aparición de munición merodeadora nos ha llevado a volver a escribir sobre él.

Por Ignacio del Horno

La guerra ha cambiado pero las fuerzas aéreas se resisten a cambiar de modelo. Los pobres también pueden causar graves daños a los poderosos.

En aquellos lejanos días de la IIGM, el objetivo era fabricar el mayor número de aviones y lograr la supremacía aérea más por la fuerza de los números que por la pericia de los pilotos o por tener mejores aparatos.

Las fuerzas del Eje, se vieron forzados a lograr tan solo supremacías aéreas locales bien por sus experimentadísimos (y fatigados) pilotos o por inesperados nuevos avances de su ingeniería.

Así sucedió por un breve periodo de tiempo cuando el Focke Wulf Fw190A irrumpió en el canal frente al Spitfire MkV, el inicio de la campaña de Túnez hasta la rotura de la línea Mareth o con los Messerschmitt Me262 en los alrededores de Paderbörn con los ases a reacción de la JV44.

Este tipo de estrategia se basa en generar cada vez aviones más y más caros, que hacen las delicias de sus pilotos. Y ha sido el enfoque adoptado por las fuerzas “occidentales” desde el fin de la IIGM. ¡Qué rápido olvidaron que ganaron por número y no por calidad!

La guerra fría aérea tras la guerra de Corea tampoco fue un periodo especialmente estresante para las fuerzas aéreas. Es cierto que había bombarderos nucleares en el aire las 24 horas.

Pero en la gran mayoría de los casos, no realizaban ninguna misión de ataque. Si interceptaban, era raro que se llegara al combate aéreo y, sobre todo, no se volaba en grandes números. Es decir, había más pilotos que aparatos que pilotar disponibles.

Por otro lado, la gran mayoría de los altos mandos de las fuerzas aéreas, eran antiguos pilotos de caza. Y no nos engañemos: Un piloto es un niño grande que quiere juguetes cuanto más caros mejor. Un general del aire quiere proporcionar a sus chicos los aparatos más sofisticados siempre y sentirse orgulloso de sus poderosas máquinas.

En las últimas décadas, la balanza entre número y calidad está totalmente desequilibrada en favor de la calidad. Hasta el punto de ser innecesariamente caros.

Los números de las fuerzas aéreas de países desarrollados son tan reducidos que no son capaces ya de ser eficaces contra ataques en masa dispersos.

Hemos visto ejemplos claros en las columnas rusas volatilizadas con los pocos drones turcos Bayraktar adquiridos por los ucranianos. (5 millones de $ cada uno y son reutilizables). ¿Demasiado pequeños?¿Pasaron inadvertidos a las defensas rusas?¿No tenían firma infrarroja o de radar suficiente?¿Qué sentido tiene gastarse de 52 a 65 millones de $ por aparato en unos pocos Sukhoi Su35?

Pensad por un momento en esa columna de 60 km de vehículos parados camino de Kiev. Por el precio de un único Su35, Ucrania podría haber puesto en el aire de 10 a 13 escurridizos drones. ¿Y si esos drones tuvieran capacidad de intercepción?¿Está cualquier piloto humano capacitado para sobrevivir a una desventaja en el aire de 13 a 1 durante muchos días?Porque el piloto del dron se toma una pastilla y se va a dormir si le derriban, pero el piloto humano puede morir, ser capturado o en el mejor de los casos tardar unas horas en volver a la base.

El uso de los An-2 como señuelos o como UAVs no deja de ser un cambio inconsciente en la filosofía de las fuerzas aéreas.

Por un breve periodo de tiempo, hasta que la vieja guardia de los estados mayores sea reemplazada por nuevos teóricos, cualquier país pobre podrá causar graves daños a las fuerzas aéreas convencionales hegemónicas si son lo suficientemente rápidos produciendo “sus enjambres”.

Una vez alguna gran potencia sea humillada con esta nueva táctica, también los poderosos se dedicarán a la producción en masa.

El problema seguirá siendo la dificultad de derribar drones pequeños incluso por otros drones, lo cual obligará a regresar al concepto de pantalla antiaérea de artillería (o láser, como se está desarrollando) como en el pasado.

En cualquier caso, la era de los aparatos de combate hiper-tecnológicos ha llegado a su fin.

La industria presionará para que se haga poco a poco (como hizo la FIAT con su muy rentable pero inútil FIAT CR.42 durante toda la IIGM) pero el destino de la guerra tripulada en el aire está sellado.

Los Países Bajos publican su hoja de ruta para descarbonizar la aviación

Países Bajos ha publicado una hoja de ruta para descarbonizar sus vuelos. Vamos a intentar resumirla y comentarla.

Introducción

Situación actual

En 2020 el Reino de Países Bajos (Aruba, Curazao, San Martín y los Países Bajos) estableció unos objetivos para descarbonizar la aviación. Por ejemplo se marcó 2030 para que todas las operaciones terrestres estuvieran electrificadas, incluidos los vehículos de remolque. Para 2050 todos los vuelos de menos de 500km de radio que partieran de su territorio deberán ser también eléctricos.

Por las infraestructuras disponibles, es más factible realizarlo en el territorio continental. Sin embargo, teniendo en cuenta que el alcance de los aviones eléctricos de entre 9 y 19 pasajeros, para 2030, apenas será de unos cientos de kilómetros, los vuelos de enlace entre islas parecen ser los más idóneos para ser electrificados. Además se cree que podría abaratar los costes de los vuelos, así como mejorar la fiabilidad de los motores, y por tanto aumentar la disponibilidad de las aeronaves y bajar también los gastos de mantenimiento.

Continuar leyendo «Los Países Bajos publican su hoja de ruta para descarbonizar la aviación»