Fiberlaminates es una empresa gallega que fabrica los aviones ultraligeros Colyaer, de los cuales es especialmente espectacular su modelo anfibio Freedom 100.
Estos ultraligeros han servido de buena base para varios aviones no tripulados, tanto el Martin terrestre en Estados Unidos, como el Freedom anfibio en China. Y ahora junto con Abervian, Zelestium y Embention, con financiación del CDTI y de los fondos NextGenerationEU europeos, van a electrificar la aeronave.
En el marco del Programa Tecnológico Aeronáutico de 2023, subvencionado por el CDTI, las empresas citadas anteriormente han unido sus fuerzas para trabajar en el proyecto ELECTRA (ELEctrificación de ComponenTes pRopulsivos en Aeronaves).
ELECTRA tiene como objetivo principal el desarrollo de un sistema de potencia eléctrico destinado primeramente a ultraligeros y aeronaves de despegue vertical (eVTOL), aunque no descartan su potencial aplicación en otras aeronaves de mayor tamaño.
El proyecto aúna la experiencia de Fiberlaminates en la fabricación de aeronaves ligeras en material compuesto y su adaptación a otros menesteres, con la de Zelestium y su capacidad tecnológica en diseño de baterías, la de Avervian en el diseño de de sistemas de monitorización y control de baterías y Embention y su experiencia en pilotos automáticos y fly-by-wire para drones.
Además de electrificar las aeronaves para reducir la emisión directa (la que se produce por el tubo de escape) de contaminantes, el proyecto busca la reducción del ruido que generan las aeronaves, reduciendo la contaminación acústica.
De momento no hay mucha más información sobre el diseño, pero por las imágenes que hay publicadas en su web parece que lo más lógico sería realizar el proyecto en varias fases.
Teniendo en cuenta que la empresa ya tiene experiencia en la conversión de aeronaves en no tripuladas, lo lógico sería realizar una primera de electrificación de la aeronave convencional, con un motor eléctrico, las baterías y los sistemas de gestión. Aparentemente, añadirían un carenado para una hélice entubada, cuyo objetivo sería el de reducir el ruido y mejorar la eficiencia.
Una vez dominadas la electrificación y la gestión de las baterías, el siguiente paso lógico sería su conversión en aeronave de despegue y aterrizaje vertical.
Los aviones con el diseño de ala integrada en el fuselaje o BWB (por Blended Wing Body) están pegando fuerte otra vez. Como este concepto de Aurora, subsidiaria de Boeing, para DARPAque presentamos en noviembre de 2023.
El diseño, aún sin nombre «X» asignado, es parte del esfuerzo que está realizando últimamente Estados Unidos en el desarrollo de aviones experimentales (o X-Planes). Éste, fomentado por el Pentágono, busca aunar la velocidad de crucero de los aviones de ala fija, lo bueno de los diseños BWB (baja resistencia aerodinámica y gran capacidad de carga interior) con lo mejor de los aviones de despegue y aterrizaje vertical (VTOL), como poder despegar de cualquier sitio o volar a punto fijo Por eso para DARPA es SPRINT (Speed and Runway Independent Technologies — Tecnologías Independientes de Velocidad y Pista).
La última representación de la nave no tripulada, publicada el 20 de mayo, muestra un diseño BWB, ya conocido anteriormente, con una gran cola en forma de V y dos tomas de aire montadas baja a cada lado del morro. Más tres compuertas en el ala-fuselaje que carenan las hélices entubadas de sustentación, que permiten las operaciones VTOL —El Pentágono define aeronave STOL como aquella que puede aterrizar y despegar en 450m salvando los obstáculos estándar definidos por la norma (15.2m en la cabecera en despegue y 12.2 en aterrizaje)—, o SSTOL (despegues y aterrizajes super cortos, que necesitan más espacio que los anteriores, pero consumen menos combustible). El tren de aterrizaje, convencional, también permite los despegues y aterrizajes rodados, como en una aeronave normal, muy útiles en caso de tener pista de sobra, para poder despegar con más carga a igual consumo de combustible, o consumir mucho menos, a igualdad de carga.
Sin ofrecer detalles específicos, Aurora dice que el diseño «aprovecha soluciones de motor existentes», lo que, según la empresa, acortará el plazo de desarrollo y reducirá el riesgo de ingeniería.
DARPA ha fijado un objetivo de velocidad de 400-450kt (740-830 km/h).
Los nuevos detalles de diseño llegan menos de dos semanas después de que el diseño de Aurora fuera elegido por DARPA como la primera propuesta en avanzar a la última etapa de la competencia SPRINT, llamada Fase 1B, equivalente a decir que se les ha autorizado a proseguir hasta la fase de PDR (Preliminary Design Review o revisión preliminar de diseño)
Aurora dice que espera completar esta fase en 12 meses y tener un prototipo funcional listo para volar en 36 meses.
Las ventajas y desventajas de estos aviones las hemos discutido en muchas ocasiones. Claro, que las desventajas son básicamente para los diseños civiles que transportan personas: que posiblemente no cumplan los tiempos mínimos de evacuación por la distancia a las puertas, mareos en los alabeos, falta de ventanas para los que van en el centro… mientras que las ventajas son las de siempre: un volumen interno grande, genial relación sustentación/resistencia, bajo consumo.
Pero en este caso, tratándose de la DARPA, y la configuración que muestra la el artista en su visión conceptual, parece que poco tiene que ver con un avión de aerolínea. Vemos tres grandes compuertas para los fanes de sustentación, que le permitirían las operaciones VTOL. Y una gran zona central, sin ventanas, entre las tomas de los motores y los timones verticales. Boeing ya había presentado alguna patente para aviones de carga BWB, Jet Zero ha recibido hace poco el certificado de aeronavegabilidad para su BWB que plantean como avión cisterna y transporte militar, y sabemos que USA está pensando en los futuros aviones de transporte militar. Aurora dice que busca demostrar una «capacidad de cambio de paradigma para la movilidad aérea» con su aeronave SPRINT.
Ninguno de los otros competidores del programa (Bell, Piasecki Aircraft y Northrop Grumman), ha sido aprobado aún para la Fase 1B.
El ULTRA (Unmanned Long-Endurance Tactical Reconnaissance Aircraft — «Aeronave Táctica de Reconocimiento de Larga Duración No Tripulada») de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos hizo una rara aparición en una ubicación no revelada en el Medio Oriente, que algunos usuarios de Twitter han identificado como la base aérea de Al Dhafra, en Emiratos Árabes Unidos. Que se sepa, esta sería la primera vez que se despliega.
Las fotos fueron publicadas en DVIDS (Defense Visual Information Distribution Service), de donde ya han sido eliminadas, después de que la ubicación no identificada fuera reconocida.
Para la vigilancia, tanto Rusia como Estados Unidos utilizan drones MALE/HALE (Medium Altitude/High Altitude Long Endurance) como el MQ-9 Predator, el MQ-4 Global Hawk. Pero en entornos disputados y con alta atrición, reemplazar las plataformas de varios millones de dólares se convierte en un asunto peliagudo, y muy caro. Además, su pérdida también representaría una relación coste-beneficio desfavorable, especialmente cuando son derribados por simples misiles antiaéreos que cuestan menos de un millón de dólares.
Los aviones no tripulados, que nacieron para ser soluciones económicas que no pusieran en peligro vidas humanas en misiones peligrosas, sucias (riesgos NBQ), o tediosas, han tenido éxito, pero ahora mismo son de todo menos económicos. Una historia paralela a la que se vivió con los cazas en el siglo XX, cada vez más caros y pesados, finalmente fue necesario convocar un concurso de cazas ligeros, que dio lugar al F-16. Y ahora se está intentando desarrollar plataformas de inteligencia, mucho más económicas, de desarrollo más rápido, y a ser posible basadas en plataformas ya industrializadas y producidas en serie.
El ULTRA está basado en un motovelero (TMG — Tourism Motor Glider) Stemme, aparentemente el S10, pero con hélice no retráctil.
Los motoveleros de Stemme han sido utilizados en varias conversiones a avión no tripulado de vigilancia, debido a sus estupendas prestaciones (gran diseño del ala, buena aerodinámica del fuselaje, resistencia aerodinámica reducida), como el Safran/Sagem Patroller francés o el Stemme ASP S15 alemán.
El modelo estadounidense se desarrolló en menos de diez meses. Los requisitos, además de la gran autonomía (llega a las 80h), era partir de una plataforma simple, ya industrializada, y cuya producción se pudiera escalar fácilmente a bajo coste. La masa de los pilotos es reemplazada por la de la aviónica de navegación y control y por los sensores y sistemas ópticos.
La integración de sensores Electro-Ópticos/Infrarrojos (EO-IR) y de Radiofrecuencia (RF) de bajo costo es posible debido a las altitudes de operación más bajas que, por lo que no requieren ópticas grandes o RF de alta potencia. Y la integración es sencilla, gracias a la espaciosa cabina diseñada para dos pilotos, dando lugar así a un drone de inteligencia, vigilancia y reconocimiento (ISR) que permanece en el aire durante días. Aunque puede ser derribado, el misil de defensa aérea también revela su posición y esta información puede ser transmitida. Pero su pérdida y su reposición no será tan costosa como en otras plataformas de desarrollo dedicado específico.
Este concepto, por cierto, lo venimos defendiendo hace muchos años en el blog, y hace menos en el podcast: ahorrar costes en el desarrollo de una plataforma dedicada y específica y emplear una célula comercial, probada, y producida en serie, ya industrializada, e invertir en llenarla con sistemas, y producir el avión en masa, para poder probarlo en servicio y poder desarrollar doctrinas para su uso y modificarlo rápidamente con las lecciones aprendidas, precisamente con ese presupuesto que se ha ahorrado utilizando células ya probadas e industrializadas.
Hay quien piensa que estos requisitos han sido validados por la guerra en Ucrania y el punto conflictivo emergente en el Asia-Pacífico, donde China está aprendiendo lecciones de los éxitos y fracasos de Moscú y Kiev. Rusia y Ucrania han estado utilizando drones simples, y disponibles comercialmente, para todo, desde el reconocimiento táctico básico en el campo de batalla y la corrección del fuego de artillería, hasta su conversión en munición merodeadora. Y no solo con drones de pequeño tamaño, ¡también con aviones ultraligeros!
Asumiendo que no nos equivocamos al identificar la célula como perteneciente a un StemmeS10, y que sus características no hab variado gran cosa al ser modificado, el tamaño y las características serían:
Longitud: 8.42 m (27 ft 7 in)
Envergadura: 23.00 m (75 ft 6 in) (excluding winglets)
Altura: 1.80 m (5 ft 11 in)
Superficie Alar: 18.70 m2 (201 sq ft)
Alargamiento alar: 28.3
Peso en vacío: 645 kg (1,422 lb)
Peso al despegue: 850 kg (1,874 lb)
Motor: 1 × Rotax 914 F2/S1 115cv
Velocidad de crucero: 259 km/h (161 mph, 140 kn)
Velocidad de pérdida: 78 km/h (48 mph, 42 kn)
VNE: 270 km/h (168 mph, 146 kn)
Alcance: 1,730 km (1,075 mi, 934 nmi)
Techo de servicio: 9,140 m (30,000 ft)
Límites: +5.3/-2.65 Gs
Máximo planeo: 50:1
US Air Force Unmanned Long-Endurance Tactical Reconnaissance Aircraft crew chiefs prep an ULTRA for taxi before takeoff at an undisclosed location within Central Command area of responsibility on May 7. ULTRA is an unmanned aerial system capable of flight times up to 80 hours. pic.twitter.com/qz9U6taBqM
The 'undisclosed location' is Al Dhafra Air Base in the UAE. The ULTRA drone can be seen in one of the photos occupying hangar 5 which was used to house global hawks in the past. https://t.co/MrAs3qvnO2pic.twitter.com/BOgORmaXUc
Mayman Aerospace se hizo conocida hace unos años por su concetpo de «moto» voladora. Una aeronave para la famosa nueva movilidad aérea o movilidad aérea urbana sin cabina, y cuya posición de pilotaje recuerda mucho a la de las motos, de ahí lo de «moto voladora».
Contaba con ocho motores a reacción, montados en cuatro pods orientables y unas pequeñas alas embrionarias. Y, a partir de este concepto, bastante poco eficiente si de consumo de combustible hablamos y con un mercado muy reducido, han desarrollado otro que posiblemente tenga mucho más futuro: el de un avión no tripulado de despegue vertical multifunción, llamado RazorP100.
La moto voladora de Mayman, también llamada Razor
Lo han presentado en forma de avión no tripulado de despegue y aterrizaje vertical, de alta velocidad subsónica. Vamos, un VTOL que vuela a 800km/h.
Razor P100 de carga
El diseño es modular, con un fuselaje tipo cuerpo sustentador, o eso parece, y unas pequeñas alas en flecha. En el fuselaje se soportan cuatro cunas basculantes para otros tantos turborreactores, lo que permite la operación VTOL a este drone.
Razor P100 entregando bienes de primera necesidad médica en un entorno disputado
Parece que su diseño modular lo hace fácilmente adaptable a diversos tipos de misiones, desde la de carga, incluso de material tan sensible como el médico, a reconocimiento, blanco aéreo de prácticas, munición merodeadora, o UCAV (vehículo aéreo no tripulado de comabate). También parece que puede actuar en enjambre, de forma colaborativa, trabajando en equipo con otros Razor que pueden realizar funciones de ISR, o designación de blancos.
Dos P100 distintos trabajando de forma colaborativa, dentro de un enjambre de hasta 1000 drones
Según la compañía, la carga que puede transportar varía de 45 a 450kg, tanto interna como externamente, en función de la versión. Y podría operar en un pequeño cuadrado de 3×3 metros. Además, por seguridad, va equipado con un paracaídas de recuperación balístico.
Razor P100 como blanco aéreo
El sistema de navegación y control Skyfield, desarrollado íntegramente por la compañía, cuenta con inteligencia artificial, lo que le ayuda a esquivar obstáculos o proseguir con su misión en situaciones de denegación de GPS, ¡y dicen que puede manejar enjambres de hasta 1000 drones!
Una de las grandes ventajas del diseño es que funciona con un motor que se puede alimentar con cualquier combustible pesado, esto es desde queroseno a diésel de los camiones, lo que simplifica mucho la logística de combustible a la hora de transportarlo.
Aprovechando que Ignacio del Horno está estudiando japonés, le hemos pedido que nos eche una mano con este proyecto… que consiste en la creación de un avión no tripulado nodriza, capaz de desplegar y recuperar vehículos marítimos no tripulados, de forma autónoma. Además, como vimos hablando con Carlos González en nuestros podcast, está la dificultad de la creación de una red que permita al vehículo marítimo operar de forma autónoma en su fase submarina, donde no puede recibir las señales del GPS, y donde no tiene información de la cartografía del fondo marino.
Japón está formado por una gran variedad de islas, y es importante utilizarlas en diversas industrias relacionadas con el océano, proteger sus derechos e intereses y responder a las catástrofes naturales procedentes del océano. Para ello, se difunde de forma eficaz y eficiente la información sobre las vastas zonas económicas exclusivas de Japón (en lo sucesivo, «ZEE») y otras zonas marítimas. Para lograrlo, se necesita tecnología que permita adquirir de forma eficaz y segura información sobre las ZEE.
Los métodos convencionales de prospección marina consistentes en transportar, observar, vigilar y recuperar los vehículos marítimos autónomos (AUV) por barco tienen limitaciones de tiempo. Además estos navíos están tripulados, lo que dificulta la realización de prospecciones y observaciones en zonas marítimas peligrosas. Y, aunque el transporte de AUVs por avión y el desarrollo de tecnologías para operaciones no tripuladas se han llevado a cabo en Japón y en el extranjero, la realización de la observación oceanográfica móvil y automatizada como una operación integral aún no se ha logrado.
Por ello, en esta investigación se están desarrollando AUV que combinen la capacidad de estudio del fondo marino con la compacidad y la ligereza. Además de ser capaces de realizar la inserción y la recuperación de formas automáticas desde un UAV.
También se desarrolla un sistema de control de misión que pueda supervisar estos subsistemas de forma integrada y determinar automáticamente si la misión puede continuar o no.
El objetivo es desarrollar un sistema no tripulado de observación y prospección oceanográfica denominado «vehículo no tripulado mar-aire» que combine todo lo anterior, y establecer una tecnología de vehículos no tripulados que permita realizar prospecciones más flexibles, eficientes y seguras en las vastas ZEE de Japón.
Este proyecto forma parte del proyecto de investigación y desarrollo Construcción de un sistema eficiente y maniobrable de observación e investigación oceánica utilizando un vehículo autónomo no tripulado (AUV), dirigido por Ken Takagi, Profesor de la Escuela de Posgrado de Ciencias Fronterizas de la Universidad de Tokio, que forma parte del programa de fomento de tecnologías clave para la seguridad económica promovido por la Agencia Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico, presidida por Kazuhito Hashimoto.
El proyecto ha comenzado en abril de 2024 como proyecto de investigación y desarrollo. El objetivo del proyecto es construir un sistema tripulado y no tripulado que pueda acceder rápidamente a las zonas marítimas objetivo e inspeccionar y vigilar grandes áreas de forma eficiente y segura.
