Publicidad Webrush

Mostrando entradas con la etiqueta combustible. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta combustible. Mostrar todas las entradas

viernes, 14 de junio de 2013

Filosofia del Alcance Maximo 2


Esta primera solucion, el Tanque de Combustible Auxiliar desechable, era ideal, para los aviones de caza, pero los bombarderos, no van a luchar contra otros aviones, van a bombardear blancos y en ese trabajo no parecia muy util lanzar tanques auxiliares, en el caso de los bombarderos se siguio el camino de disminuir su carga para hacerlos llegar mas lejos (los Swordfish de Taranto, para dar un ejemplo) y recurrir a los bombarderos de defensa hemisferica norteamericana como el B-17 y el B-24, adaptados al bombardeo estrategico, en lo que se conseguian, primero mas bombarderos, y despues mas grandes, como el Lancaster o el Halifax y finalmente el gigantesco B-29, con mucho mas alcance (aqui hay que hacer notar, que ni los alemanes, los italianos o los japoneses pudieron resolver ese problema tecnologico).

Pero hay veces que mucho no es suficiente, en 1944 solo habia un territorio los suficientemente cerca de Japon: China, pero aun desde los aerodromos mas avanzados, solo se alcanzaba una parte de la isla y el tiempo sobre el blanco era irrisorio, Los bombarderos pesados consumen combustible a un ritmo prodigioso, el tamaño de tanques auxiliares que les permitieran tener el alcance indicado, reduciria su capacidad ofensiva en una proporcion del tipo:

R = kC / G

R es el alcance, C es el Combustible y G la Carga Util, con k la constante de proporcionalidad, que despues de los calculos iniciales y las primeras pruebas en Wright Field (el centro de desarrollo tecnologico de la entonces USAAF), resulto de tal tamaño, que lo unico que prodrian tirar sobre los japoneses serian escupitajos, era obvio que por ahi no iba el camino, asi que se desarrollaron mas ideas, una de ellas fue el Cornellius XFG-1, un planeador complatamente cargado de combustible, que seria arrastrado por cada B-29, y del que se abasteceria de combustible por medio de una manguera, el otro fue la idea de crear una estacion de combustible con alas, que pudisese abastecer a la flota a medio vuelo, y si bien se pensaron algunas cosas mas (dirigibles de helio con depositos de combustible, globos con conexion a depositos terrestres, portaaviones aereos y quien sabe cuantos conceptos mas), la verdad es que no se encontro una solucion tecnica al problema, y fue por ello que los Marines tuvieron que pelear las sangrientas batallas de Okinawa e Iwo Jima, si a alguien se le hubiese ocurrido la idea del reabastecimiento aereo desde un avion cisterna por una sonda, esas batallas no hubiesen sido tan necesaria y menos sangre se hubiese derramado.

El tanque auxiliar remolcable, se abandono su desarrollo
Pero la idea del avion tanque no aparecio sino hasta despues de la guerra, y el KB-29 dio origen a la tecnologia del Abastecimiento Aereo Estrategico de Combustible, que sigue siendo la solucion para los grandes bombarderos de hasta nuestros dias.

La Ingenieria no se detiene, si bien la idea del tanque auxiliar duro mucho tiempo, nunca fue totalmente satisfactoria, afecta el poder de carga de los aviones pequeños, aun el mejor fabricado y mas aerodinamico tanque, crea un feo fenomeno de resistencia al aire y evita que se pueda usar al maximo la capacidad ofensiva de un aparato, cada litro de combustible extra sigue siendo menos kilos de bombas transportadas. Los norteamericanos en Vietnam decidieron usar los aviones de abastecimiento aereo para los pequeños cazabombarderos tambien, y asi vemos F-100 o A-4 con sondas especiales de combustible, esta tecnologia es una buena solucion si se domina el cielo, pero en uno que no esta en nuestras manos como lo era el cielo europeo de los 50s al final de la Guerra Fria, un KC-135 no hubiese durado ni una hora ante la masa de cazas rusos.

Habia que encontrar otra solucion, y esta vino con la introduccion del tanque conformal, ya no es un tanque aerodinamico colgado de las alas, sino un engrosamiento del fuselaje del aparato, el fuselaje que antes solo habia sido carga inutil en los cazas, se volvio parte de la sustentacion en los cazas de la generacion Teens (adolescentes en ingles, y se refiere al F-15, F-16 y F-18), con sus anchos fuselajes se podia aumentar la superficie de sustentacion, y ya que hablamos de aumentar areas, porque no aumentar unos 20 centimetros con un tanque de combustible diseñado para que se una perfectamente a las lineas del fuselaje, no aumente mucha resistencia al aire y que en cambio aumente la L (S en otras ecuaciones) del avion. 

El ultimo grito de la modael tanque conformal
Y aqui acaba la primera historia de la Filosofia de Diseño del Alcance de un avion militar, pronto agregare la de los aviones comerciales, que siguieron otro camino, y la de el desarrollo de tecnologia de materiales, que basicamente es otra forma de pelar al mismo gato de AUMENTAR EL ALCANCE.

miércoles, 29 de mayo de 2013

Filosofia del Alcance Maximo, Materiales

La Tecnologia trabaja con los materiales disponibles, los primeros aviones estaban fabricados de Tela y Madera, con metal solo en los motores, durante muchos años ese fue el Paradigma (la forma en que todos hacian las cosas), los aviones de los Hermanos Wright y los triplanos basicamente tenian el mismo principio basico de construccion, solo que mas de una decada paso entre ellos, se pudo lograr aumentar la distancia recorrida por los aviones por medio de diseños de alas mas eficientes, motores mas potentes y tanques de combustible mas grandes en los aviones, incluso se introdujo el concepto de Carga Alar, para dar una relacion entre el peso de una aeronave y su area de sustentacion, algo era tan evidente, que nadie puso mucha atencion en el asunto, la madera es pesada y fragil, lo mismo con la tela, una lluvia fuerte podia convertir un gracil avion en un ladrillo con alas, un viento fuerte podia rasgar un ala o dejar encuerado el fuselaje, hacian falta materiales mas resistentes.

Casi al final de la Primera Guerra Mundial, a Junkers se le ocurrio una gran idea, usar metal corrugado, si bien era tan pesado como la madera, podia ofrecer mayor resistencia mecanica y repeler el agua, ademas si se maquinaba con mucha eficiencia, podian hacerse placas de metal tan delgadas, que pudiesen ahorrar peso, la idea era el camino correcto, pero tardo en prender, increiblemente, hasta 1940 seguian construyendose aviones de madera y tela.

Buena parte del mundo se dio cuenta de las ventajas, pero la costumbre es algo dificil de vencer, despues de todo, la madera era bien conocida, facil de manejar y muy barata, en cambio el metal requeria de grandes fundiciones y en su forma de los veintes, muy pesado.

Pero llego la guerra, la escasez y el Aluminio, un metal muy ligero, muy resistente y magnificamente ductil, que pesaba solo una fraccion del peso de la madera y del metal, con un avion del ligerisimo material, podian hacerse proezas en el alcance, con el mismo combustible y motor, un Hurricane de aluminio podia tener casi el doble de alcance que uno de madera, y pronto hubo una fiebre de aluminio, todos los paises lo adoptaron en la medida de sus capacidades, y para 1945, solo la URSS seguia haciendo aviones de madera (aunque tan bien que mereceria un estudio especial de ellos).

Parecia el sueño dorado de todo Ingeniero, pero el sueño duro poco, no mas de una siesta, para los cincuentas, la velocidad era lo que contaba, y el debil aluminio no era util para resistir las enormes temperaturas y esfuerzos a los que se sometia al fuselaje con los nuevos motores a reaccion, demasiado pronto se descubrio que los aviones de aluminio podian hacerse pedazos ante las violentas fuerzas de cizallamiento de una maniobra con Gs elevadas.

La respuesta, vino del lado de la Metalurgia, nuevos tipos de metales fueron producidos, mezclas aun secretas, de Acero y Aluminio, ductiles, resistentes y practicamente adiabaticas, la nueva generacion de Jets Century aparecio en sus resplandecientes acabados metalicos, pero el precio que se pago fue elevadisimo en cuestiones de alcance, el nuevo F-104 fue descrito como un avion en el que das un par de pasos gigantescos y despues tienes que aterrizar porque ya no tienes combustible, el radio efectivo de los aviones se redujo casi a la mitad, un Skyraider podia permanecer en vuelo mucho mas tiempo que cualquiera de los modernos jets.

Se hizo una solucion pragmatica, enormes tanques de combustible auxiliares, aviones cisterna volando permanentemente, eliminar la pintura y cualquier otro peso innecesario, para ir de Estados Unidos a Inglaterra, un F-100 tenia que hacer cinco reabastecimientos aereos, y literalmente, no se podia volar fuera de casa sin un un buen KC-135, como que el camino no iba por ahi.

El Phantom vino a revolucionar todo, repentinamente, los metales se volvieron mixtos, no menos de 10 tipos diferentes de metal se usan en un Phantom, casi todos secretos, pero todos ellos le dan una resistencia mecanica y una ligereza increibles, en particular el Titanio demostro ser el metal ideal, ligero y resistente, se recuperaron los viejos alcances de la guerra, y con toda la parafernalia inventada para la serie Century, se logro finalmente tener un avion de alcance mundial, si un F-4 hacia cinco reabastecimientos aereos, podia llegar de Estados Unidos a Iran.

La tecnologia siguio adelante, por primera vez, hubo conocimientos nuevos antes de las necesidades tecnicas, la generacion de los Teens, (F-14, f-15, etcetera), fue diseñada con nuevos materiales revolucionarios, en particular plasticos, y metales diseñados en laboratorio, tan ligeros, que un avion vacio de la nueva generacion pesa menos que uno de la anterior, con mejores motores y mas combustible, ahora simplemente un F-15 puede dar la vuelta al mundo con cinco reabastecimientos aereos.

Y la nueva generacion, ha hechado mano de tecnologia mas novedosa, materiales mas resistentes e increiblemente, mas ligeros, las ceramicas no solo dan resistencia mecanica, sino tambien aislamiento termico y electronico, hay aviones actuales que pueden transmitir una onda de radar integra, sin reflejar nada, y la ceramica pesa menos que su contraparte de plastico.