APARICION DE LA INGENIERIA EN VIDEOJUEGOS Y LIBROS Y PROYECTOS FUTUROS PARA LOS AVIONES

        APARICION DE LA INGENIERIA EN VIDEOJUEGOS Y LIBROS 

Más tarde de la invención de los aviones, los escritores decidieron crear libros sobre este maravilloso invento, y cada uno los hacía sobre temas muy variados, y para ello en el principio o en el final de dichos libros escribían, o dibujaban los bocetos de los aviones de sus obras para ambientar al lector y meterlo totalmente dentro de la historia.
Lo anteriormente comentado ocurria en los libros de acción o las novelas creadas sobre aviones, pero poor supuesto, también habían y hay libros totalmente orientados a la aviación con lo cual en ellos se encuentran unos bocetos muy detallados de los mismos los cuales explican a la perfección de qué estan hechos y cual es su utilida

- VIDEOJUEGOS

  

PROYECTOS FUTUROS PARA LOS AVIONES

El retorno de los aviones supersónicos 

En la década de los 60, Occidente y la Unión Soviética empezaron a desarrollar un avión de pasajeros supersónico. A pesar de que ambas aeronaves se desarrollaron en secreto, sus prototipos (el anglo-francés Concorde y el soviético Túpolev Tu-144) parecían hermanos gemelos.  

Sin embargo, estas aeronaves no fueron numerosas (se fabricaron solo 20 unidades del Concorde y todavía menos del Tu-144). El consumo de combustible del Concorde (alrededor de 25 toneladas en una hora) era demasiado alto, casi 10 veces mayor que el de los modernos Boeing 737 (que consume de 2,4 a 2,8 toneladas por hora). Por lo tanto, los precios de los billetes también eran caros (un vuelo de Londres a Nueva York podía costar hasta 3.000 dólares). En resumen, los 'jets' comerciales supersónicos no resultaron rentables, y después de las catástrofes del Tu-144 en el Salón Aeronáutico de Le Bourget (1973) y cerca de la localidad rusa de Egórievskoye (1978) y de la caída de un Concorde en París, en 2000, los vuelos de estos aviones fueron suspendidos. 

Pero parece que la historia de los aviones supersónicos comerciales no ha terminado. En 2010, los ingenieros de Lockheed Martin presentaron el Supersonic Green Machine. A diferencia del Concorde, la nueva aeronave está dotada de motores de ciclo variable, que aumentan la eficiencia al cambiar a modo turbina convencional durante el despegue y el aterrizaje. 

Además, la aeronave es menos perjudicial para el medio ambiente, debido a los incineradores integrados en el motor, que reducen la contaminación por óxido de nitrógeno en un 75%. Su cola en forma de 'V' invertida y su configuración general amortiguarían considerablemente los estampidos sónicos característicos de los Concorde. 

Además, hay numerosos diseños de aviones comerciales para los 'vips', con capacidad para 6 o 12 pasajeros, el más famoso de los cuales es el SonicStar estadounidense, desarrollado por la empresa Hyper Mach. Propulsada por motores híbridos, la aeronave alcanzará velocidades de 3,6 mach (aproximadamente el doble del Concorde). 

Nuevas formas de alas 

Uno de los principales retos de los ingenieros aeronáuticos es reducir el consumo de combustible, para hacer las aeronaves más eficaces y respetuosas con el entorno. El concepto 'Box Wing', producto de los ingenieros de Lockheed Martin, logra estos objetivos mediante el cambio de la forma de las alas.  

Los ingenieros de Boeing también presentaron unas alas innovadoras. La llamada 'ala volante' hace que su drone, el X-48, sea más eficaz en términos de aerodinámica y distribución del peso. 

Aviones híbridos 

El futuro de los vehículos híbridos está relacionado no solo con la industria automovilística, sino también con la aeronáutica. Boeing ha desarrollado el proyecto SUGAR (Subsonic Ultra Green Aircraft Research), que permitirá a las aerolíneas ahorrar hasta un 70% de los carburantes convencionales mediante el uso de baterías.  

Mientras espera a los pasajeros, el avión no solo repostará combustible tradicional, sino que recargará las baterías en los sistemas enérgicos del aeropuerto. El avión usará solo el combustible convencional para el despegue, y conectará inmediatamente los motores eléctricos una vez haya tomado altura. Hoy por hoy, los ingenieros no disponen de baterías que generen suficiente energía para propulsar un avión de pasajeros, pero antes del 2030 estas tecnologías podrían haberse desarrollado.  

Avión-helicóptero 

Los helicópteros tienen una ventaja sobre los aviones: poder despegar verticalmente, lo que permite prescindir de largas pistas de aterrizaje en áreas remotas y de difícil acceso. Sin embargo, los aviones son capaces de volar más rápido que los helicópteros. 

El proyecto X-Plane, puesto en marcha por la Agencia de Investigación de Proyectos Avanzados de Defensa de EE.UU. (DARPA), busca desarrollar aeronaves de despegue y aterrizaje vertical con el objetivo de sustituir los helicópteros en el Ejército.  

Al parecer, los ingenieros de Boeing han logrado combinar estas dos características en su proyecto Canard Rotor Wing. El alcance de este vehículo es mayor que el de otros aviones de despegue vertical, mientras que su velocidad (hasta 700 kilómetros por hora) supera la de cualquier helicóptero.  

Motor de cohete

Durante 22 años un equipo de 30 ingenieros de la empresa Reaction Engines, dirigida por el ingeniero espacial Alan Bond, ha estado desarrollando un motor que permite a las aeronaves volar a una velocidad de 6.500 kilómetros por hora, lo que hará posible volar de Londres a Sídney en solo cuatro horas. El nuevo motor puede instalarse en el avión de nueva generación Lapcat. Aunque en la actualidad los aviones de pasajeros no suelen volar a una altura superior a 15 kilómetros, el Lapcat podría ascender hasta los 30 kilómetros con 300 pasajeros a bordo. El avión no tendrá ventanas para soportar la fuerte presión del exterior. 

El motor recibió el nombre de SABRE y sus diseñadores también creen que el invento, que fue aprobado por la Agencia Espacial Europea, puede usarse para mandar satélites al espacio.  

El aparato se montó partiendo de la estructura de un motor de reacción a chorro y es capaz de enfriar el aire entrante de 1.000 a 150 grados centígrados en una centésima de segundo sin producir trozos de hielo, lo que le permite funcionar de forma segura con una potencia mucho mayor de la que actualmente es posible conseguir y sin el riesgo de sobrecalentarse y colapsar.  

Multicóptero 

Tradicionalmente se llamaba así a los aparatos con varios rotores horizontales controlados a distancia, que se utilizaban por excelencia para tomar fotografías desde la altura.  

Sin embargo, tres ingenieros alemanes desarrollaron el multicóptero llamado 'E-Volo', que podría revolucionar el campo de la aviación ligera. Los ingenieros lograron hacer realidad el primer vuelo pilotado de una de estas aeronaves tras una serie de pruebas no tripuladas. 

El peso de este aparato de 16 hélices, junto con sus baterías de litio, es de tan solo 80 kilógramos, lo que permite clasificarlo como un ultraligero. Para controlarlo se utiliza una simple palanca de mando. 

Una característica muy importante del E-Volo es su capacidad de aterrizar sin problemas incluso si dejan de funcionar cuatro rotores. Y si experimenta problemas más graves, el piloto puede descender en un paracaídas que se abre por encima de la aeronave, algo que es imposible para un helicóptero, cuyo rotor está encima de la nave. 

Según explican sus diseñadores, el aparato fue pensado como un vehículo silencioso, limpio y económicamente rentable. Una hora de vuelo costaría poco más que 8 dólares, debido a que se alimenta de electricidad. Además, no tiene muchas piezas que se desgasten fácilmente, lo que significa que el mantenimiento técnico sería muy poco costoso. 

En el futuro, este invento podrá convertirse en una alternativa no solo a los helicópteros convencionales, sino también a los automóviles. 

Avión a baterías solares 

La compañía Solar ha desarrollado el primer avión pilotado capaz de surcar los cielos alimentándose solo de energía solar, que acumula en cuatro baterías. En junio de 2013 esta aeronave, recubierta de 11.000 células fotoeléctricas, terminó su viaje más largo, en el que atravesó el territorio de EE.UU, desde San Francisco hasta Nueva York. 

Dos ingenieros suizos manejaron el avión, Andre Borshberg y Bertrand Piccard, a la vez cofundadores del proyecto Solar Impulse. Los pilotos se alternaron durante las etapas del viaje, que se realizó a una altura aproximada de 9 kilómetros a una velocidad de 72 kilómetros por hora. 

En 2015 Borshberg y Piccard tienen previsto emprender un viaje alrededor del mundo en una versión del Solar de mayor tamaño. 

Motores de hidrógeno

En 2008 se llevó a cabo la primera prueba con éxito de un avión tripulado con combustible de hidrógeno. Una pequeña avioneta desarrollada por Boeing realizó tres breves vuelos en España. Entre otras cosas, la innovación busca reducir el impacto negativo sobre el medio ambiente.  

De hecho, el biplaza de Boeing es un avión híbrido, propulsado por dos motores eléctrico y de hidrógeno, de los cuales el eléctrico se usa solo en la aceleración y el despegue, mientras que el de hidrógeno es activado durante el vuelo.  

Viajes espaciales 

La compañía Virgin Galactic, conocida por sus planes de organizar vuelos espaciales suborbitales no está dispuesta a limitar su actividad solo al turismo espacial.  

Especialistas de la compañía creen que su tecnología permitirá cubrir la distancia de un punto a otro cualquiera de la Tierra en tan solo cuatro horas. La aeronave suborbital Space Ship Two será transportada a una altura de 15 kilómetros por un avión portador, para después separarse de él y seguir su rumbo al lugar de destino. 

A día de hoy estos vuelos serían muy caros, puesto que los pasajes para vuelos espaciales de Virgin Galactic cuestan alrededor de 200.000 dólares. Los especialistas de la compañía esperan poder abaratar precios hasta que los billetes tengan el mismo coste que los pasajes de primera clase de los aviones comerciales. 

CLASES DE AVIONES MODERNOS

Pasillos amplios, ventanillas grandes, motores amables con el planeta, lujosos diseños y el uso tecnologías de punta son solo algunos elementos con los que cuentan actualmente los aviones más modernos del mundo. Aunque hace unos años creiamos que este tipo de naves solo se podían ver en las películas de ficción, hoy en día la tecnología también se ha tomado la industria de las aeronaves.

Boeing 787 Dreamliner, un avión amable con el ambiente

Además de ser uno de los aviones comerciales más modernos del mundo, el Boeing 787 se caracteriza por pensar en el medio ambiente, en la eficiencia y en la comodidad de los pasajeros.
El avión es un 20% más eficiente en el uso de combustible que su hermano mayor, el 767. Este ahorro corresponde principalmente a los motores, al menor peso de la nave y a las mejoras aerodinámicas que le fueron implementadas.  El 787 Dreamliner viaja a una velocidad de 957 km/h.
Según reportaron algunos medios que lo conocieron, el avión cuenta con un pasillo de ingreso amplio, un techo bastante alto y un sistema de iluminación con LEDs que cambia por completo el ambiente de la aeronave para que las personas puedan aclimatarse mejor a diferentes zonas horarias. 
En el tema del entretenimiento, la nave cuenta con pantallas táctil para que los pasajeros puedan entretenerse en el camino con diferentes contenidos. Además, los usuarios que lleven tabletas o dispositivos electrónicos dentro del avión tendrán la posibilidad de ver algunos de sus contenidos en la pantalla del avión.
Así mismo, a través de las ventanas del avión, que son un 40% más grandes que las que se conocen tradicionalmente, los pasajeros pueden controlar el ingreso de luz mediante un sistema de botones. Gracias a un líquido que tiene el vidrio por dentro, es posible oscurecer o aclarar las ventanas de acuerdo a como las personas lo deseen.
Además, el avión también cuenta con sistemas de purificación de aire y agua, para evitar dolor de cabeza, fatiga y sequedad, síntomas que se presentan en viajeros que hacen trayectos largos. Incluso, los pilotos de los Boeing 787 Dreamliner también tienen un área de descanso, donde pueden relajarse en viajes extensos.

Airbus A380, una lujosa nave tecnológica

El Airbus A380 es un avión de dos pisos que está construido con fibra de carbono, de vidrio y de aluminio que aligeran su peso y mejoran su aerodinamismo. A pesar de su tamaño, la nave tiene un consumo de combustible moderado y gracias a que sus motores emiten dos veces menos ruido en comparación a los de un avión tradicional.
En cuanto al tema de la disposición de los pasajeros dentro del avión, el A380 cuenta con una cabina La Première, que es bastante espaciosa y ofrece un espacio privado para cambiar de ropa. Además tiene un asiento con mando intuitivo que permite encontrar la posición perfecta para el viaje y, si quiere tomarse un trago, hay un bar.

Otro espacio es la categoría Business, que incluye un asiento espacioso con una toma para recargar el dispositivo móvil y una pantalla de vídeo de 15 pulgadas. Finalmente, las categorías Premium Economy y Economy, que cuentan igualmente con asientos cómodos y bares espaciosos para que se relajen y consuman diferentes bebidas durante el viaje.

En el tema del entretenimiento, el avión cuenta con un sistema VOD (Video On Demand o video a la carta), que permite a cada pasajero acceder a un catálogo de más de 100 películas y series.

Así mismo, el avión cuenta con un servicio de mensajería instantánea que permite a los viajeros comunicarse entre ellos durante el recorrido. El servicio tiene diferentes grupos de discusiones en los que se puede participar en los debates con los otros pasajeros o proponer nuevos temas de discusión. Hasta será posible tratar de conquistar a la pareja.

Boeing 747-8, el avión más largo del mundo

‘La reina de los cielos’ es la aeronave más larga del mundo, pues mide un poco más de 76 metros desde la punta hasta la cola. El avión tiene una capacidad para 358 pasajeros y cuenta con cabinas con cama con sus correspondientes vestidores para viajes largos.


La aeronave de dos pisos ofrece asientos bastante cómodos tanto para la clase económica como para las secciones más lujosas; cuenta con bares, pasillos amplios y espacios de esparcimiento. Además, tiene un diseño interior con una arquitectura curvada y bordes levantados que ofrece mayor espacio a los pasajeros.

Cessna Citation Latitude, un jet privado muy moderno

Muchas aeronaves privadas se caracterizan por ser lujosas y modernas y por eso en nuestro resumen no podía quedar afuera el jet Cessna Citation Latitude, una nave que tiene capacidad para hasta nueve pasajeros y mide 2 metros de altura.

El Latitude tiene sistemas de cable de fibra óptica en la cubierta de vuelo y en las áreas de pasajeros, Wi-Fi y pantallas táctiles con las que los viajeros pueden controlar los medios de comunicación, la luz y otras funciones de la cabina.

Los asientos del jet pueden moverse hacia adelante o hacia atrás 18 cm y hacia los lados 10 cm. Además pueden girar hasta 180 grados y quedar completamente planos. Cada asiento tiene una luz individual.

LA CAJA NEGRA

Muchos son los que se preguntan qué es exactamente y cómo funciona una caja negra en un avión comercial. Voy a tratar de explicar lo máximo posible y lo más sencillo que pueda el funcionamiento de la caja negra, así como algunas curiosidades de funcionamiento en el Airbus A320.

La primera caja negra data de 1956 por el australiano Dr. David Warren tras una serie de fatídicos accidentes con el De Havilland DH106 Comet. El doctor estuvo implicado en las investigaciones sobre los siniestros acometidos en 1954 y que no habían sobrevivido ningún miembro de la tripulación. Muchos misterios rodeaban los accidente y se le ocurrió que con algún tipo de artilugio grabando algunos datos sería más fácil resolver los accidentes.

La primera cuestión que se nos viene a la cabeza es el por qué de llevar una caja negra. A esto tenemos una respuesta rápida, y es en efecto la funcionalidad básica de una caja negra. En caso de accidente, la caja negra ayudará a esclarecer las causas del accidente, así como posibles soluciones a los problemas destapados por los datos que nos indique. ¿Cómo puede ayudarnos a conocer las causas de un siniestro? La caja negra registrará todos los datos del vuelo, así como funcionamiento y anomalías de los sistemas principales del avión y las grabaciones en cabina de los pilotos y ocupantes en ese momento (pues más de un accidente ha sido causado por alguna otra persona en cabina haciendo lo que no debía). Para todo ello, el sistema está compuesto por una CVR (Cabin Voice Recorder) encargada de grabar las voces y de la FDR (Flight Data Recorder) encargada de recopilar la información que crearán la llamada caja negra.

La FDR funciona registrando entre 18 a más de 1000 parámetros de vuelo, dependiendo del avión. Estos son tales como velocidad, rumbo, altitud, parámetros del motor, estado del tren de aterrizaje, sistema hidráulico,…Para ello emplea un sistema eléctrico que consta de un sistema de plaquetas que detecta automáticamente la configuración de avión y procesan las señales que le llegan de los distintos sensores. La grabación de todo esto se hace de forma digital siguiendo la normativa ARINC para luego poder ser procesado por ordenador. Esta se almacena en una cinta de 118 metros de largo que mediante un motor de poleas graba en ambos sentidos. La FDR imprime la información en la cinta, que gracias al motor va avanzando y retrocediendo; así comprueba la exactitud de los datos grabados. Cuando llega al final, invierte el sentido y sobreescribe la cinta empezando de nuevo por el principio como si de un cassette se tratase. En total, debe poder almacenar 25 horas seguidas de datos de vuelo.

Ahora, no obstante, en lugar de utilizar una cinta física, utilizan circuitos integrados y chips electrónicos dónde se almacena esta información y que son llamados de estado sólido.

La CVR como hemos comentado antes, registra las conversaciones de los pilotos, así como el sonido ambiente de la cabina y las comunicaciones que se hacen a través de los micrófonos del avión. El ruido ambiente se capta mediante un micrófono situado normalmente en el panel superior (overhead) y entre ambos pilotos. Así pues se pueden captar las conversas entre pilotos, el ruido de los motors, warnings que pueda dar el avión, así como otros ruidos como la extensión o retracción del tren de aterrizaje y otros clicks y pops que se puedan dar en cabina. Tan importante es esta información que las grabaciones de la CVR no pueden ser borradas a no ser que el avión esté en tierra, motores apagados y con el freno de estacionamiento puesto. Para grabarlo se utiliza una cinta magnetofónica que graba los 30 últimos minutos de conversación sin interrupción. Lo logra dado que la cinta pasa por tres cabecales: el de borrado para poder sobreescribir los datos, el de grabado y el de reproducción.

Actualmente, los aviones ya no poseen de una cinta magnetofónica y en su lugar utilizan una memória flash (parecida a la de nuestro pen drive) y que registran 2 horas de grabación en cabina.

Las características de la caja negra están especificadas en el Anexo 6 de ICAO y cuyos requisitos mínimos dictados por la FAA los podéis encontrar aquí. Se sitúan en la parte posterior del avión (aquí la podemos ver en un 747), por ser según estadísticas, la parte menos dañada estructuralmente en accidentes aéreos. Fabricadas comúnmente de Titanio y recubiertas de un aislante especial, las características más importantes son que puede aguantar un impacto durante 6,5 milisegundos de 3600Gs (36000 veces la fuerza de la gravedad, que para que te hagas una idea, es sentir 3600 veces el peso de tu cuerpo [en la tierra]  impactando sobre ti). Aguanta 2600kg sobre suyo,  debe permanecer inerte durante 30 minutos temperaturas de 1100º y que pueden sumergirse hasta 6000 metros de profundidad bajo el agua, aguantando grandes presiones, sin sufrir ningún tipo de daño durante 36 horas. Además todas ellas llevan un localizador de emeregencia que trabaja a 37,5 KHz para su rápida localización y con una batería de 6 años de vida útil.

En un futuro, y según como recomienda la NTSB, se añadirán en las cabina cámaras que guardarán las imágenes para un uso parecido a las CVR y así tener otro punto de vista. Así mismo, se recomendará a las avionetas ligeras que no están obligadas a llevar Caja Negra (como el accidente ocurrido hace poco de una Pilatus)  a instalar un sistema de grabación de imágenes de cabina que monitoricen los instrumentos de navegación, así como los pilotos, sus voces, ruidos en cabina,… para intentar dar luz a estos accidentes. Este sistema costaría 8000$ y tendría un aspecto similar a las actuales CVR y FDR

En el caso de la familia Airbus A320, estos van equipados un una DFDR (Digital Flight Data Recorder) y una CVR digitalizadas. El panel de test y activación de la CVR se sitúan en el Overhead del avión como podemos observar en la foto inferior. Algunos detalles de su uso son que mientras que el avión está parado debemos apretar el botón de GND CTRL para que funcione correctamente y evitar que nos de un error en la ECAM del avión. Una vez le damos se enciende de color azul el botón de ON. Encendido uno de los motores, se colocará en estado AUTO y registrará todo las conversas de los pilotos hasta 5 minutos después que se apaguen los motores. También podemos observar el boton de borrado de la memória y el de test.

Además, mediante el botón DFDR EVENT situado en la parte inferior derecha del pedestal se puede dejar constancia en la caja negra de un evento significativo. Así como el AIDS PRINT también relaciona los datos de la caja negra y se imprimen en la impresosa del avión para que los equipos de mantenimiento tengan una mayor información a la hora de hacer revisiones a los aviones y poder hacer actuaciones puntuales para corregir ciertos desvios de los parámetros normales del avión.

HISTORIA Y EVOLUCION DE LOS AVIONES

La historia de la aviación se remonta a tiempos prehistóricos. El deseo de volar está presente en la humanidad, probablemente desde el día en el que el hombre prehistórico se paró a observar el vuelo de los pájaros y de otros animales voladores. A lo largo de la historia del ser humano, hay constancia de intentos de volar que han acabado mal. Algunos intentaron volar imitando a los pájaros, usando un par de alas elaboradas con un esqueleto de madera y plumas, que colocaban en los brazos y las balanceaban.

La historia moderna de la aviación es compleja. Los diseñadores de aviones se esfuerzan en mejorar continuamente las capacidades y características de estos, tales como su autonomia, velocidad, capacidad de carga, facilidad de maniobra, o la seguridad, entre otros detalles. Anteriormente se hacían de madera, en la actualidad la gran mayoría de aeronaves emplea aluminio y fibra de carbono como principales materias primas en su producción.

Muy probablemente fue el artista e inventor italiano Leonardo da Vinci la primera persona que se dedicó seriamente a proyectar una máquina capaz de volar. Da Vinci diseñó planeadores y ornitópteros, que usaban los mismos mecanismos usados por los pájaros para volar, Sin embargo, nunca llegó a construir tales máquinas, pero sus diseños se conservaron, y posteriormente, ya en el siglo XIX y siglo XX, uno de los planeadores diseñados por Leonardo da Vinci fue considerado digno de atención. En un estudio reciente, se creó un prototipo basado en el diseño de ese mismo planeador, y de hecho, el aparato era capaz de volar.

Siglo XIX: Planeadores

En primer lugar, aparecieron los planeadores, máquinas capaces de sustentar el vuelo controlado durante algún tiempo. En 1799, George Cayley, diseñó un planeador relativamente moderno, que contaba con una cola para controlarlo, y un lugar donde el piloto se podía colocar, por debajo del centro de gravedad del aparato, dando así estabilidad al aeronave. Cayley construyó un prototipo, que realizó sus primeros vuelos no tripulados en 1804.

1900 - 1914: Los primeros vuelos en una aeronave más pesada que el aire
Durante la década de 1890, los Hermanos Wright se interesaron por el mundo de la aviación, especialmente con la idea de fabricar y hacer volar una aeronave más pesada que el aire, que pudiese despegar por medios propios. Siguiendo el consejo de Lilienthal, en el año 1899 se pusieron a fabricar planeadores. A finales de siglo, comenzaron a realizar sus primeros vuelos con éxito con sus prototipos, en Kitty Hawk (Carolina del Norte).
El 7 de noviembre de 1910, realizaron el primer vuelo comercial del mundo. Este vuelo, realizado entre Dayton y Columbus (Ohio), duró una hora y dos minutos, recorriendo 100 kilómetros y rompiendo un nuevo record de velocidad, alcanzando los 97 km/h.

1945 - 1980
Turbohélices
Douglas DC-7.

Después del fin de la Segunda Guerra Mundial, la aviación comercial pasó a desarrollarse de manera independiente a la aviación militar. Empresas fabricantes de aviones pasaron a crear modelos especialmente diseñados para el transporte de pasajeros, y las líneas aéreas usaron durante los primeros años después de la guerra, aviones militares modificados para uso civil.

Aviones de fuselaje ancho

Los aviones de fuselaje ancho son aviones comerciales que poseen tres filas de asientos separadas por dos pasillos. Se crearon para proporcionar más comodidad a los pasajeros, y facilitar su movilidad y la de los tripulantes por el avión.

Estructura
Los aviones más característicos son los aviones de transporte subsónico, aunque no todos los aviones tienen su misma estructura, suelen ser muy parecidos. Las principales partes de estos aviones son:

ALAS
El ala es una superficie aerodinámica que le brinda sustentación al avión debido al efecto aerodinámico, provocado por la curvatura de la parte superior del ala (extrados) que hace que el aire que fluye por encima de esta se acelere y por lo tanto baje su presión (creando un efecto de succión), mientras que el aire que circula por debajo del ala (que en la mayoría de los casos es plana o con una curvatura menor y a la cual llamaremos intrados) mantiene la misma velocidad y presión del aire relativo.

Fuselaje
El fuselaje es el cuerpo del avión al que se encuentran unidas las alas y los estabilizadores tanto horizontales como verticales. Su interior es hueco, para poder albergar en su interior a la cabina de pasajeros y la de mandos y los compartimentos de carga. Su tamaño, obviamente, vendrá determinado por el diseño de la aeronave

Estos son algunos de los aviones más modernos del mundo :

AWACS .

B2 SPIRIT.

CF-105 AVRO ARROW.



Los aviones a través de la historia han sido un avance muy importante, el deseo de los hombres prehistóricos de poder volar hoy en día ya no es un sueño, está al alcance de todos, y nos ah facilitado mucho el poder viajar a lugares lejanos en menos tiempo, mayor comodidad, y de manera muy agradable. El avión es sin duda una de las creaciones tecnológicas más importante & impresionantes fabricadas por el hombre y que probablemente seguirá modernizándose con el tiempo.

PROPULSION A CHORRO

PROPULSIÓN A CHORRO

procedimiento por el que se impulsa hacia delante un objeto como reacción a la expulsión hacia atrás de una corriente de líquido o gas a gran velocidad.

Un ejemplo sencillo de propulsión a chorro es el movimiento de un globo hinchado cuando se deja salir el aire repentinamente. Mientras se mantiene cerrada la abertura, la presión del aire en el interior del globo es igual en todas direcciones; cuando se suelta la boca, la presión interna que experimenta el globo es menor en el extremo abierto que en el extremo opuesto, lo que hace que el globo salga despedido hacia adelante.
Un motor a reacción no funciona de forma tan sencilla como un globo, aunque el principio básico es el mismo. Más importante que la diferencia de presiones resulta la aceleración a altas velocidades del chorro que sale del motor. Esto se consigue en el motor mediante fuerzas que permiten al gas fluir hacia atrás formando un chorro. La segunda ley de Newton demuestra que estas fuerzas son proporcionales al incremento del momento lineal del gas por unidad de tiempo. En un motor a reacción, este incremento está relacionado con el flujo de masa multiplicado por la velocidad de salida del chorro. La tercera ley de Newton, que afirma que toda fuerza genera una reacción igual y opuesta, exige que la fuerza hacia atrás esté equilibrada por una reacción hacia adelante, conocida como empuje. Este empuje es similar al retroceso de un arma de fuego, que aumenta cuando se incrementa la masa del proyectil, su velocidad inicial, o ambas. Por ello, los motores de gran empuje requieren un elevado flujo de masa y unas altas velocidades de salida del chorro. Esto sólo puede conseguirse aumentando las presiones internas del motor e incrementando el volumen del gas por medio de la combustión.
Los dispositivos de propulsión a chorro se emplean sobre todo en aviones de alta velocidad y gran altitud, en misiles o en cohetes y naves espaciales. La fuente de potencia es un combustible de alta energía que se quema a grandes presiones para producir el elevado volumen de gas necesario para una alta velocidad de salida del chorro. El oxidante necesario para la combustión puede ser el oxígeno del aire, que se fuerza a entrar en el reactor y posteriormente se comprime; también puede transportarse el oxidante en el vehículo, de forma que el reactor no tenga que estar rodeado por una atmósfera. Entre los motores que dependen de la atmósfera para el suministro de oxígeno están los turborreactores, los turboventiladores, las turbohélices, los estatorreactores y los pulsorreactores. Los motores no atmosféricos suelen llamarse motores cohete.
2. REACTORES  
Todos los reactores atmosféricos dependen del flujo de una gran masa de aire que se comprime, se emplea para oxidar el combustible y finalmente se expande hasta bajas presiones a través de una tobera para lograr una elevada velocidad de salida del chorro.
2.1. Turborreactores  
Los motores atmosféricos más empleados son los turborreactores. Después de que el aire pase al motor, su presión se aumenta mediante un compresor antes de entrar en la cámara de combustión. La potencia necesaria para mover el compresor proviene de una turbina situada entre la cámara de combustión y la tobera.

Casi todos los reactores de avión emplean un compresor de flujo axial, en el que el aire tiende a fluir en la dirección del eje pasando sucesivamente por una serie de grupos de aspas fijas y giratorias, llamadas estatores y rotores. Las aspas están situadas de forma que el aire entra en cada grupo a gran velocidad. Al fluir a través de las aspas, su velocidad disminuye, con lo que aumenta la presión. Los compresores modernos de flujo axial pueden aumentar la presión 24 veces en 15 etapas; cada conjunto de estatores y rotores forma una etapa.
A continuación, el aire comprimido entra en la cámara de combustión, donde se mezcla con combustible vaporizado y se quema. Para obtener el máximo rendimiento, la temperatura de combustión debería ser la máxima que se pudiera obtener de la combustión completa del oxígeno y el combustible. Sin embargo, esta temperatura calentaría la turbina en exceso; las temperaturas de entrada en la turbina, que actualmente limitan la potencia de los turborreactores, no pueden superar los 1.100 °C aproximadamente, debido a las limitaciones térmicas de los materiales. Para reducir la temperatura de entrada a la turbina sólo se quema parte del aire comprimido. Esto se consigue dividiendo el aire al entrar en la cámara de combustión: parte del aire se mezcla con el combustible y se inflama, y el resto se emplea para enfriar la turbina.
En la turbina, que actúa de forma inversa al compresor, los gases se expanden parcialmente al pasar de forma alternativa por estatores y rotores. Al entrar en cada grupo de aspas, la velocidad es baja; el gas se expande y acelera a la vez que hace girar el rotor. La turbina mueve el compresor, al que está unido por un eje que pasa por el centro del motor, y también proporciona la potencia necesaria para la bomba de combustible, el generador eléctrico y otros accesorios.
Los gases, que en ese momento están a una presión intermedia, se expanden por último en una tobera dirigida hacia atrás para alcanzar la elevada velocidad de salida. Para obtener el máximo empuje, la tobera debería expandir los gases hasta la presión de la atmósfera circundante. En la práctica, sin embargo, una tobera así sería demasiado grande y pesada. Las toberas reales son más cortas, lo que hace que la presión de salida sea más alta y el empuje del motor sea algo menor.
Un turborreactor no puede arrancar directamente estando parado o detenido; primero hay que hacer que el eje empiece a girar mediante un motor de arranque externo. En ese momento, el combustible se inflama mediante una bujía calentada. Una vez en marcha el motor, la combustión se mantiene sin necesidad de bujía.
El empuje de un turborreactor disminuye cuando aumenta la temperatura del aire circundante, porque la menor densidad del aire caliente reduce la masa que fluye a través del reactor. En días cálidos, el empuje para el despegue puede aumentarse inyectando agua en la entrada del compresor para enfriar el aire mediante la evaporación del agua.
En los motores militares, un llamado postquemador instalado entre la turbina y la tobera puede proporcionar impulsos de aceleración o empuje adicional para el despegue y el ascenso. En el postquemador se añade más combustible al chorro de gases de escape para quemar el oxígeno que no se ha empleado en la cámara de combustión; este proceso aumenta tanto el volumen del aire como la velocidad del chorro. Sin embargo, la baja eficiencia del postquemador restringe su uso a situaciones que exijan una gran aceleración momentánea.
2.2. Turboventiladores o reactores de doble flujo  
El turboventilador es una mejora del turborreactor básico. Parte del aire entrante se comprime sólo parcialmente y se desvía para que fluya por una carcasa exterior hasta el final de la turbina. Allí se mezcla con los gases calientes que salen de la turbina, antes de llegar a la tobera. Un reactor de doble flujo tiene mayor empuje para el despegue y el ascenso y es más eficiente; el aire que fluye por el exterior refrigera el motor y reduce el nivel de ruido.

En algunos motores, el aire que fluye por el exterior no se vuelve a mezclar en el reactor sino que escapa directamente. En este tipo de motor de doble flujo, sólo una sexta parte del aire entrante atraviesa todo el reactor; los otros cinco sextos se comprimen en la primera etapa del compresor o ventilador y después salen al exterior. En las partes de alta y baja presión del motor se necesitan velocidades de rotación distintas. Esta diferencia se logra instalando dos combinaciones de turbina y compresor en dos ejes concéntricos llamados rodetes gemelos. Dos etapas de turbina de alta presión mueven las once etapas de compresor de alta presión montadas en el eje exterior, y cuatro etapas de turbina mueven el ventilador y cuatro etapas de compresor de baja presión en el eje interno. Un ejemplo de motor de este tipo es el reactor JT9D-3, que pesa unos 3.850 kg y puede alcanzar un empuje en el despegue de unos 20.000 kg. Esto es el doble del máximo empuje disponible en los aviones comerciales más grandes antes de la llegada del Boeing 747.
Las investigaciones actuales en turborreactores y turboventiladores se centran sobre todo en lograr un funcionamiento más eficiente de los compresores y turbinas, en diseñar sistemas especiales de refrigeración de las aspas de la turbina para permitir mayores temperaturas de entrada a la turbina y en reducir el sonido del reactor.
2.3. Turbohélices  En un motor de turbohélice, una hélice montada delante del reactor es propulsada por una segunda turbina —o turbina libre— o por etapas adicionales de la turbina que mueve el compresor. Alrededor de un 90% de la energía de los gases expandidos se absorbe en la parte de la turbina que mueve la hélice, con lo que sólo un 10% se emplea para acelerar el chorro de gases de escape. Esto hace que el chorro sólo suponga una pequeña parte del empuje total. Las turbohélices tienen determinadas ventajas para aviones pequeños y medianos a velocidades de hasta 500 o 600 km/h. Sin embargo, no pueden competir con los turborreactores o turboventiladores en aviones muy grandes o velocidades mayores.
2.4. Estatorreactores  
El aire que se dirige hacia la entrada del reactor en un avión que vuela a gran velocidad resulta parcialmente comprimido por el llamado efecto de presión dinámica o efecto ariete. Si la velocidad del aire es lo bastante alta, esta compresión puede ser suficiente para hacer funcionar un reactor sin compresor ni turbina, el llamado estatorreactor. A veces se ha calificado al estatorreactor de 'tubería voladora', porque está abierto en ambos extremos y sólo tiene toberas de combustible en la parte central. Sin embargo, una 'tubería recta' no funcionaría; un estatorreactor debe tener una sección de difusión de entrada con la forma apropiada para que el aire entre a baja velocidad y alta presión en la sección de combustión; su tobera de escape también debe tener la forma adecuada. Los estatorreactores pueden funcionar a partir de velocidades de unos 300 km/h, pero sólo resultan prácticos para aplicaciones militares a velocidades muy altas o supersónicas. Como el estatorreactor depende de la velocidad del aire entrante para su funcionamiento, un vehículo propulsado por este sistema debe ser acelerado primero por otros medios hasta alcanzar una velocidad suficientemente elevada.
2.5. Pulsorreactores  
Un pulsorreactor es similar a un estatorreactor, pero delante de la sección de combustión se encuentra una serie de válvulas de charnela con muelles. En un pulsorreactor, la combustión es intermitente o pulsante, y no continua. El aire entra a través de las válvulas y hace que se inicie la combustión, lo que aumenta la presión y cierra las válvulas, con lo que el aire no puede salir por la entrada. Los gases calientes se expulsan por la tobera trasera; esto produce empuje y reduce la presión hasta el punto en que las válvulas pueden abrirse y admitir aire fresco. Entonces vuelve a repetirse el ciclo. El pulsorreactor más conocido es el que impulsaba el misil alemán V-1 utilizado hacia el final de la II Guerra Mundial, que funcionaba a un ritmo de unos 40 ciclos por segundo.
El efecto pulsante también puede lograrse en un reactor sin válvulas, o reactor de ondas, en el que el ciclo depende de las ondas de presión que se mueven hacia delante y hacia atrás en un reactor de dimensiones apropiadas. Un pulsorreactor proporciona empuje a velocidad nula y puede arrancarse con el avión detenido, pero las velocidades de vuelo máximas alcanzan sólo unos 950 km/h. Su baja eficiencia, fuertes vibraciones y alto nivel de ruido limitan su empleo a vehículos no pilotados de bajo coste.
2.6. Propulsión a chorro hidráulica
Los dispositivos de propulsión a chorro no están limitados al uso de gases como fluido; también pueden utilizar líquidos, como el agua. Un ejemplo sencillo de sistema de propulsión a chorro con líquido basado en el principio de reacción es el aspersor de pasto o césped giratorio.
Ya en la década de 1920, ingenieros británicos y suecos trataron de desarrollar sistemas de propulsión a chorro para barcos. En estos sistemas se absorbe agua por la proa mediante bombas de alta presión y se expulsa por la popa a través de una o más toberas que producen chorros de agua de alta velocidad. Se necesitan bombas muy eficientes y altas velocidades para que los reactores hidráulicos puedan competir en los barcos con otras formas de propulsión. Aunque la propulsión a chorro hidráulica no ha tenido éxito en los buques grandes, en la actualidad se emplea en algunas lanchas rápidas y embarcaciones de recreo.

Los tres motores a reacción más comunes son el turborreactor, la turbohélice y el turboventilador. El aire que entra en un turborreactor se comprime y pasa a una cámara de combustión. Los gases calientes generados hacen girar la turbina que mueve el compresor. En las turbohélices, casi toda la potencia es generada por la hélice movida por la turbina, y sólo un 10% del empuje corresponde al chorro de gases de escape. Los turboventiladores combinan el chorro de gases calientes con aire propulsado por un ventilador movido por la turbina y desviado alrededor de la cámara de combustión, lo que reduce el ruido. Esto hace que sea muy empleado en aviones civiles

HISTORIA

El principio de la propulsión a chorro se conoce desde hace siglos, aunque su empleo para propulsar vehículos que transportan cargas es relativamente reciente. El primer motor a reacción que se conoce fue un dispositivo experimental de vapor desarrollado alrededor del siglo I dC. por el matemático y científico griego Heron de Alejandría. Conocido como eolípilo, el aparato de Heron no realizaba ningún trabajo práctico, aunque demostraba que un chorro de vapor expulsado hacia atrás impulsa al generador hacia delante. El eolípilo era una cámara esférica a la que se suministraba vapor desde un soporte hueco. El vapor podía escapar por dos tubos curvos situados en lados opuestos de la esfera, y la reacción a la fuerza del vapor expulsado provoca el giro de la esfera.
El desarrollo de la turbina de vapor se atribuye al ingeniero italiano Giovanni Branca, que en 1629 dirigió un chorro de vapor contra una turbina que a su vez impulsaba una troqueladora. La primera patente registrada para una turbina de gas la obtuvo en 1791 el inventor británico John Barber.
En 1910, siete años después de los primeros vuelos de los inventores estadounidenses Orville y Wilbur Wright, el científico francés Henri Marie Coanda diseñó y construyó un biplano con propulsión a chorro, que despegó y voló por sus propios medios, pilotado por el propio Coanda. Sin embargo, desalentado por la falta de aceptación pública de su avión, Coanda abandonó sus experimentos.
Durante los 20 años siguientes, la turbina de gas se fue perfeccionando. Uno de los resultados de los trabajos experimentales de aquel periodo fue la construcción en 1918 de un turbocompresor para motores aeronáuticos convencionales, impulsado por una turbina movida por los gases de escape. En los primeros años de la década de 1930, numerosos ingenieros europeos obtuvieron patentes de turbinas de gas. El diseño patentado por el ingeniero aeronáutico británico Frank Whittle en 1930 suele considerarse como el primer esbozo práctico de la turbina de gas moderna. En 1935, Whittle aplicó su diseño básico al desarrollo del turborreactor W-1, que en 1941 realizó su primer vuelo.
Entretanto, el ingeniero aeronáutico francés René Leduc había mostrado en París (en 1938) un modelo de estatorreactor. El ingeniero alemán Hans Pabst von Ohain diseñó un turborreactor de flujo axial, y un avión propulsado por este motor realizó su primer vuelo en 1939. El año siguiente, bajo la dirección del ingeniero aeronáutico Secundo Campini, los italianos desarrollaron un avión propulsado por una turbohélice con un compresor alimentado por un motor de pistones. El primer avión a reacción estadounidense, el Bell XP-59, estaba impulsado por el turborreactor I-16 de General Electric, una adaptación del diseño de Whittle realizada en 1942.
El pulsorreactor fue desarrollado por el ingeniero alemán Paul Schmidt a partir de un principio descrito por primera vez en 1906. Schmidt obtuvo su primera patente en 1931. El misil V-1, que voló por primera vez en 1942, estaba propulsado por un pulsorreactor. A mediados de la década de 1940 también tuvieron lugar los primeros vuelos comerciales con turbohélice. En 1947, el avión experimental X-1, propulsado por un motor cohete de cuatro cámaras con combustible líquido y transportado por un bombardero hasta la estratosfera para su lanzamiento, fue el primer avión pilotado en romper la barrera del sonido. Posteriormente, el avión experimental Douglas Skyrocket, propulsado por un reactor además de un motor cohete de combustible líquido, rompió la barrera del sonido a baja altitud después de despegar por sus propios medios.
El primer reactor comercial, el británico Comet, comenzó a volar en 1952, pero el servicio se suspendió después de que en 1954 se produjeran dos accidentes graves. Ese mismo año, en Estados Unidos, el avión a reacción Boeing 707 se probó con fines comerciales. En 1958 los vuelos regulares comenzaron.
El constante desarrollo de la propulsión a chorro ha llevado a avances espectaculares en la aeronáutica: por ejemplo, aviones pilotados capaces de alcanzar velocidades varias veces superiores a la del sonido, misiles balísticos intercontinentales o satélites artificiales lanzados por cohetes de gran potencia

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  • aquí les dejo un video sobre la propulsion a chorro: