Filosofia del Autobus Foraneo

El autobus foraneo moderno responde a varios conceptos filosoficos de diseño, el mas importante es el del Rendimiento, y esto solo significa: motores potentes, con poco consumo de combustible, carrocerias de materiales ligeros con una resistencia minima al impacto, y una gran resistencia mecanica.

Pero a la vez, tiene que cumplir con los requerimientos indispensables para el pasajero, (algo que cuando se olvida se vuelve un desastre), y en este momento, el principal es la Comodidad, ante ella se han encontrado soluciones tecnologicas muy interesantes, hay autobuses de pasajeros de lineas de lujo como ETN y ADO Platino que son infinitamente superiores a cualquier cosa que pueda poner en el aire la mediocre industria del transporte aereo mexicano, sillones mas comodos que cualquier otro transporte, conexiones Wi-Fi, y pantallas personalizadas en los asientos, que se han convertido en verdaderas estaciones de esparcimiento, y de hecho lo han logrado tan bien, que ahora los pasajeros no quieren bajarse del autobus aunque hayan llegado a su destino.

En este sentido han cambiado los principios filosoficos del transporte en muchos sentidos, por ejemplo, los autobuses Dina Olimpicos respondian a una filosofia de diseño totalmente diferente, a donde Seguridad y Fiabilidad Mecanica eran la norma y hay que reconocer que los Olimpicos parecian tanques, podian soportar colisiones de frente que desharian a otros vehiculos, y podian rodar tanto como fuese necesario, sin apenas fallas, pero para lograr esto, sus carrocerias eran muy resistentes, usando la tecnologia de placas de metal corrugado tan en voga entonces, los asientos tenian esqueleto de acero y los interiores estaban recubiertos de Madera / Formaica, sin mas entretenimiento que el paisaje de la ventana, pero esto a costa de consumir vorazmente el combustible y aun gran peso que incidia sobre su pisada.

En el futuro, en cambio, se ve que la economizacion de combustible, las tendencias verdes y una mayor electronica son la norma, ya estan en estudios autobuses con HUD y Radar anticolision incluidos, e incluso vi un autobus aleman con googles IR para ver en la niebla, materiales ligeros y resitentes de ceramica para las carrocerias, que seran tan delgadas como una hoja de carton, pero pesaran menos que las actuales, y a otro nivel, corridas y horarios controladas por una red de computadoras especialmente programadas en Linux para Teoria de Juegos y Redes.

Technology readiness level

El nivel de madurez que una tecnologia ha alcanzado, para ser usada en forma masiva y normal en su medio, si parece que hable en chino, pero mejor lo aclararemos con un ejemplo.

Memorias SD

Las memorias de las camaras digitales actuales son llamadas SD (Secure Digital), y han andado por aqui desde hace algunos años, pero su diseño se remonta a los noventas, cuando se vio que era necesario utilizar algun tipo de almacenaje de datos para los nuevos dispositivos digitales, en particular para las camaras, los dispositivos en voga en ese entonces eran el diskette de alta densidad y el Cd, ambos, demasiado grandes para su uso en una camara, ademas de que requerian enormes aparatos de grabacion.

La tecnologia iba avanzando, y las primeras camaras digitales emepzaron a ser producdias, pero con una memoria interna fija, muy pequeña, noera raro que solo tuviesen espacio como para 50 fotos en formato pequeño de 640, pero las nuevas tarjetas aun no podian ser usadas, su seguridad y su fiabilidad eran minimas, no fue sino hasta que llegaron a un nivel de eficiencia adecuado, que se declaro esa tecnologia lista y pudieron ser diseñadas camaras con ranuras para tarjetas SD,

Y como esa tecnologia esta lista y en uso, practicamente todo dispositivo que requiera de un proceso de almacenaje, se diseña con una abertura SD.

Regresaremos pronto

Tech Tester

Un Tech Tester, es un metodo demostrativo de la ingenieria, cuando se ha desarrollado una nueva tecnologia, es necesario demostrar su factibilidad, es diferente a la Prueba de Concepto, en el sentido de que esta solo se refiere a un principio teorico, mientras que el Tech Tester se refiere a un desarrollo tecnologico a demostrar.

Por ejemplo, un Tech Tester clasico seria el Me-262, los desarrollos a probar eran el ala en flecha, el motor a reaccion y la aerodinamica de flujo suave, en ese sentido se probo la Tecnologia totalmente revolucionaria, asociada a la idea del avion de caza a reaccion.

Usualmente un Tech Tester puede ser un prototipo sin todas las cualidades operativas de un mecanismo maduro, asi el Hs-132 seria el POC, y el He-162 el Tech Tester, la etapa de construccion de un Tech Tester es quizas la mas satisfactoria para un equipo de diseño, porque despues ya pasa a manos del equipo de pruebas y se convierte en un desarrollo industrial en toda la extension de la palabra, y usualmente es el momento en que pasa al equipo de produccion.

Prueba de Concepto

En la Ingenieria hay ideas que suenan sensatas, que convencen a todos de su aplicabilidad, pero que a la hora de pasarlas al metal, resultan estar equivocadas, y un error puede ser de millones de dolares, es por ello que se desarrolla lo que se llama una Prueba de Concepto.

Una Prueba de Concepto (Proof of Concept POC), es hacer un modelo funcional de la idea a realizar, usando los recursos disponibles, que pruebe si la idea es correcta o no, en principio, es anterior a la construccion de un prototipo y es diferente del Tech Tester, en el sentido de que esta es una prueba y no un demostrador.

Por ejemplo, el Concepto de Caza Ligero sonaba bien, un avion tan pequeño que fuese barato, y tan ligero que aun un motor pequeño le pudiese dar un gran empuje, armado con lo indispensable para el combate, el resultado, fue el diseño del Folland Gnat, pero antes de arriesgarse, la pequeña compañia Folland, creo un mini avion, para probar que tenia razon.

Otro ejemplo, el Avion Atomico, la idea de un avion que tuviese combustible para volar eternamente, sin necesidad de aterrizar, y al que se le pudiese pedir maxima velocidad todo el tiempo, sonaba magnifica, pero el concepto no maduro, cuando se empezo el diseño del POC, se vio que no habria paredes lo suficientemente gruesas y ligeras que permitieran a los tripulantes viajar sin riesgo de contaminacion por los reactores nucleares.

Filosofia del Alcance Maximo, Peso

Una interesante evolucion ha tenido la idea del Peso en la corriente de la Maximizacion del alcance, originalmente los vehiculos se construian con otras filosofias de diseño, por ejemplo los enormes buques veleros, como el Glorie, el Victorious o el Vasa a pesar de ser buques de guerra,m estaban extraordinariamernte decorados, con pesadas estatuasm, bañadas en oro y con enormes overboards llenos de decoraciones, mas parecidas a un castillo que aun buque, eran buques de la realeza y debian de ser ostentosos.

Esta filosofia es muy extraña a nuestro mundo, a donde lo que no es necesario es superfluo, por lo menos desde el punto de vista del alcance, entre menos peso tengamos que desplazar, mejor podemos aprovechar nuestro combustible.

Y esa ha sido la tendencia a lo largo del siglo XX, mas o menos respetada, por lo menos desde que se descubrio, disminuir el peso en un avion, para aumentar el alcance. Para los primeros aviones no fue en lo absoluto pensado, el objetivo de los primeros diseñadores fue hacerlos volar, el peso resultaba una nimiedad, el Flyer de los hermanos Whrigh es todo menos ligero, estructura de madera, unida por cables y cubierta con tela, marco la tendencia por muchos, muchos años, uno se pregunta en que estarian pensando los ingenieros aeronauticos de la Primera Guerra, aviones construidos de madera, que a la primera llovizna aumentaban su peso potencialmente,  cubiertos de tela y con motores apenas mas potentes que el de un Volkswagen.

No se como lo hicieron, pero lo hicieron, pelearon casi toda la guerra en ese tipos de aparatos, casi al final del conflicto, surgio el concepto de carga alar, que se define como:

Y se dieron cuenta de que entre menos peso llevaran, mas les duraria el combustible, fue entonces cuando se decidio reemplazar la resistencia de la madera con el metal corrugado, pero la idea no prendio, la guerra acabo y se siguio con las mismas y probadas tecnicas de construccion, increiblemente hasta los treintas volvio a hablarse del concepto, y no en el terreno de la aviacion, sino en el del automovilismo, los diseños de Auburn apelaban a la disminucion de la carga inutil y solo llevar lo mas indispensable, que junto a un diseño aerodinamico verdaeramente inspirado convirtieron sus autos en verdaderas esculturas sobre ruedas.

Junkers rescato la idea de reemplazar la madera y la tela en los treintas y sus aviones fueron hechos con la idea de la resistencia mecanica en mente, no tanto del alcance, pero pronto fue evidente que un avion de metal seria mucho mejor que uno de madera, ademas de la resitencia, se puede trabajar mejor el metal, en particular las nuevas aleaciones de metales ligeros, como el aluminio, que ademas son muy ligeras, la adopcion de estas ideas fue lenta, tuvo que venir la Segunda Guerra Mundial y la necesidad de alcanzar blancos lejanos como Berlin o Japon.

La solucion fue desde el punto de vista del peso, un avion tan ligero como fuera posible, para aprovechar al maximo el combustible, la Carga Alar se hizo un concepto inevitable y los nuevos aviones fueron diseñados para los nuevos materiales, en sus especificaciones tecnicas el peso vacio se volvio una obsesion, porque entre ams grande fuese la diferencia entre este y la maxima carga al despegar, mas grande se haria su autonomia y su eficiencia belica.

Al terminar la guerra se habian lograado verdaderas obras maestras de la ingenieria, el B-29, el P-51 o el Ju-352, aviones mas ligeros que algunos de sus predecesores, pero con mas del doble del alcance. Un B-29 podia alcanzar Japon desde las bases en el Oeste de China, y un P-51 escoltarlo.

Los materiales ligeros siguiendo siendo la norma por las decadas siguientes, no hubo un cambio sustancial hasta la llegada de los cazas supersonicos, a esa velocidad, el aluminio se derretia, haia falta algo diferente, y se probaron nuevas aleaciones, con metales especialmente diseñados, y que todavia hoy son secretos, seguidos por plasticos y ceramicas tan ligeras que un solo hombre puede cargar una placa completa.

Casi al final del siglo, se hicieron algunos diseños de compromiso, sacrificando el alcance (herejia pura), y la velocidad, se desarrollaron materiales que podian absorver el radar y hacer a un avion invisible ante el, pero que eran tan pesados que impedian alcanzar grandes velocidades o alcances y esa es la tendencia actual, aviones invisibles al radar, a los infrarrojos y si se pudiese a la vista, aunque solo lleguen a la esquina y tengan que volver o reabastecerse de combustible.

Filosofia del Alcance Maximo, El Tanque Auxiliar

NECESIDAD TECNICA

En los treintas se enfrento seriamente,  por primera vez un problema peliagudo, ¿como hacer que un avion tenga mas alcance?.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La primera respuesta provino de Charles Lindberg, que lleno su "Espiritu de San Luis" de tanques de combustible, convirtiendolo practicamente en un tanque de combustible con alas, su objetivo  cruzar el Atlantico, pero su solucion no servia en otros campos de la aviacion, porque su carga util era de cero. Una solucion mas practica desarrollada independientemente por Boeing, Junkers y Savoia Marchetti, fue hacer aviones mas grandes, mas resistentes, y con tanques de combustible en cada espacio disponible del ala, dejando el fuselaje para sus otras funciones, transportar pasajeros, carga o bombas.

El inicio de la Segunda Guerra Mundial llevo a replantearse las necesidades, si, seguimos queriendo mas alcance, pero los tanques deben de resistir los rigores del combate, ademas, los aviones deben de mejorar sus prestaciones militares, velocidad, manibrabilidad, techo, autonomia, carga util, avionica, y todo lo que se les pueda ocurrir, (aunque claro, no todo funciona).

En particular, los tanques tenian un par de problemas, si aumentaban de tamaño, se hacia a cambio de quitarle espacio al armamento y al blindaje, y el otro era que eran muy delicados antes las municiones enemigas, bastaba una rafaga bien colocada como para volver un flamante avion en una bonita antorcha.

Lo primero se soluciono desarrollando el tanque autoobturable, una idea genial como casi todas las que definen la historia de la Ingenieria, que por definicion significa crear ideas, exactamente igual que la Filosofia, pero con matematicas y maquinas, en vez de con sueños. En cambio la segunda fue simplemente genial y se sigue desarrollando en la actualidad, el tanque auxiliar de combustible.

Esta ultima idea tardo mas en gestarse, la primera solucion fue hacer mas grandes los aviones, pero enmedio de la guerra y con lineas de produccion saturadas y unidades de combate devorando la produccion, de tal forma que apenas y alcanza esta a cubrir las bajas, la idea de eliminar la produccion para crear una nueva generacion de aviones que aun ni siquiera se han desarrollado, era absurda, hacia falta algo urgente y facil de fabricar, que no requiriera de hacer modificaciones drasticas a los aviones ya en servicio.

Y el primer tanque de combustible surgio, los Spitfire Mk V trop que serian enviados a Malta recibieron un nuevo tanque en medio del tren de aterrizaje, atornillado al  fuselaje y conectado directamente al motor, hecho de tal forma que se ajustara tanto como fuese posible a la forma aerodinamica del Spitfire, de esta forma se aumentaba su alcance, aunque se reducian sus otras prestaciones, una vez en Malta, los mecanicos retirarian los voluminosos tanques y los cazas recuperarian sus magnificas prestaciones, la teoria era robusta, la consecucion fue peligrosa, pero la realidad siempre depara un destino incierto, los aviones, menos uno, llegaron perfectamente a la isla, pero los alemanes, pendientes del radar, organizaron un ataque aereo a las pistas de Malta, para que coinicidiera con la llegada de los nuevos aviones, destruyendolos practicamente todos en tierra.

Uno de los mas grandes atributos britanicos es la tenacidad, (mas conocida en Mexico como terquedad), y lo volvieron a intentar, pero en esta ocasion hicieron despegar a los cazas de la defensa de la isla para proteger a los aviones recien llegados en el momento mas delicado.

Pero la terquedad va mas alla, la idea de que un tanque no obstaculizara el rendimiento de un caza, seguia atormentando a los diseñadores, apareciendo la idea del tanque externo desechable, una tanque externo era magnifico desde donde se le viese, el avion casi no resultaba afectado en sus prestaciones de vuelo normales, camino al combate, y en cuanto se encontraba con el enemigo, soltaba sus tanques y se volvia tan eficiente como lo soño su diseñador. (de esa era proviene la frase que todo piloto de caza conoce tan bien y que se ha vuelto casi la orden de combate: ¡largar tanques!).

Tanque Auxiliar externo

El diseño del tanque de combustible lanzable se vuelve ese momento, parte de la Historia de la Ingenieria, que se platicara en otro lugar, y de la que solo mencionare que tenia que respetar las maximas caracteristicas tecnicas del aparato y seguir las leyes de la aerodinamica,

CONTINUARA...

Autor: Sergio Tellez