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viernes, 6 de noviembre de 2015

DIRIGIBLES: POSIBILIDADES Y USO FUTURO


En un entorno aeronáutico actual, irrumpido por las aeronaves no tripuladas, los costes de transporte aéreo y el impacto medioambiental de las aeronaves, Se debe evaluar la posibilidad de retomar los dirigibles, que si bien presentan desventajas, si proporcionan importantes beneficios.



En el año 2.000 publiqué un artículo, en la extinta página “mundoaviación” (ver anexo), sobre las iniciativas para la reutilización de dirigibles. Años más tarde, retomé el tema defendiendo su uso para paliar los efectos nocivos de la aviación más pesada que el aire sobre la atmósfera. En estos quince años, aún no vemos un resurgimiento claro de los “más ligeros que el aire”, aunque continúan surgiendo diversas iniciativas con mayor o menor éxito para emplear estos colosales aparatos en tareas que hoy en día desempeñan los aviones y los helicópteros.


La mayoria de los proyectos citados en aquel articulo no prosperaron y otros sobreviven casi testimonialmente. podemos citar el Zepelin NT, impulsado por el nieto de Ferdinand Von Zeppelin, hizo su vuelo inaugural el 18 de septiembre de 1997. En 2007, había tres unidades en servicio: una de ellas vendida a una empresa japonesa. Actualmente, su empleo es meramente testimonial, usado por tareas turísticas . El CL160 de Cargolifter, dirigible semirígido de gran tamaño que iba a ser construido en Alemania por la empresa Cargolifter, finalmente fracasó. 

A pesar de estos intentos fallidos de reflotar los dirigibles, continuan las iniciativas para intentarlo. En  2006, Skunk Works, el centro de desarrollo avanzado de la Lockheed, pudo hacer volar con éxito un prototipo, el P-791. Otros proyectos destacados son el Aeroscraft, Sky Dragon o El LMH-1 de Lockheed, heredero del P-791, anunciado en el Salón de Le Bourget de 2015, y que se espere que realice su primer vuelo a mediados de 2016.

A pesar de los claros inconvenientes de los dirigibles (gran tamaño para una carga de pago menor, necesidad de nuevas infraestructuras, menor velocidad de crucero), los benefincios del uso de estas aeronaves más ligeras que el aire (gran autonomía, bajas emisiones, despegue y aterrizaje sin necesidad de largas pistas) La cuestión radica en encontrar el elemento clave que haga realmente viable. Un análisis de sus posibilidades nos lleva hacia dos aplicaciones principales: como transporte de mercancías y como plataformas de observación. En el primer caso esto implica desarrollar dirigibles de gran volumen con el consiguiente impacto en infraestructuras y costes de desarrollo. La segunda opcion es, seguramente, la más viable. Es, de hecho la principal aplicacion a la que se ha empleado los pocos supervivientes de la debacle de los "mas ligeros que el aire", ocurrida en 1.937, con el desastre del Hindemburg. Los más utilizados, los blimp de Goodyear, se han usado para estas tareas, tales como retransmisión de acontecimientos deportivos y puestos de vigilancia avanzada.
(Cortesía: NASA)
En este sentido, ya hay nuevas ideas. Los cientificos valoran que los dirigibles podrían ser de gran ayuda en la investigación astronómica: un dirigible equipado con telescopios y capaz de volar a la estratosfera podría observar de forma excelente estrellas y cuerpos celestes. Actualmente la NASA emplea un Boeing 747-SP, conocido como SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy), empleado para proporcionar datos que "no se pueden obtener por instalaciones astronómicas en la Tierra o en el Espacio". Un dirigible como el que se muestra en la imagen, podria servir a la paefeccion, y con un consumo mucho menor de combustible, que un avión convencional como el 747-SP SOFIA.
 Además de sistema de observación astronómica, es posible emplear los dirigibles en tareas de observacion del clima o control medioambiental. Jason Rhodes, del JPL, apuesta por el uso de los dirigibles como sistema de observar parámetros del clima, “incluso en condiciones extremas, tales como un huracán.”


 La aviación ha experimentado un cambio importante en torno a los sistemas no pilotados, los VANT, más conocidos como “drones”. Los aviones sin piloto surgen como una alternativa, al permitir realizar misiones, con aparatos mucho más pequeños y versátiles que las aeronaves pilotadas. Los aviones sin piloto no se trata de inventos nuevos, sino de aparatos que datan de la IGM. Fueron las nuevas tecnologías en sistemas de comunicaciones y telemando, las que han posibilitado un uso tan amplio de los VANT-drones.

Extrapolando el caso a los dirigibles, es importante identificar, como con los VANT, cuál sería el factor clave que permita despegar definitivamente a estos aparatos. Frente a los principales inconvenientes de los dirigibles (menor relación carga de pago/volumen, menor velocidad de crucero, necesidad de nuevas infraestructuras, principalmente, grandes hangares para su estacionamiento) se presentan otras tales como, un menor impacto medioambiental, que expuse en otro artículo en 2.008 (“dirigibles contra el cambio climático”), un bajo coste de operación, mayor autonomía, gran capacidad de carga, así como despegue y aterrizaje prácticamente verticales.

En un mundo aeronautico revolucionado por los VANT(“drones”) parece aún más lejano este “retorno del dirigible”. A pesar de los fracasos en los últimos quince años, hay quienes siguen apostando por estos colosos del aire. Al igual que ellos, no debemos alejar nuestra atención hacia los dirigibles. Nuestra economía y nuestro medio ambiente nos lo agradecerán.

Referencias

Dirigibles contra el cambio climático: http://laflecha.net/archivo/canales/ciencia/articulos/dirigibles-contra-el-cambio-climatico

Lockheed revela el Le Bourget el lanzamiento de un dirigible



 The Zeppelin Hindenburg: When Airships Ruled | The Most Amazing Flying Machines Ever http://www.space.com/16632-zeppelin-hindenburg.html

Anexo: Artículo "El retorno del dirigible", publicado en el año 2.000

 "EL RETORNO DEL DIRIGIBLE"



Más ligero que el aire frente a más pesado


La mayoría de la gente cuando oye hablar de los dirigibles piensa  en algo del pasado ya superados por la tecnología actual. Sin embargo este magnífico invento ha sido reconsiderado en los últimos tiempos en tareas como la observación y transporte de carga pesada.


Los dirigibles poseen unas extraordinarias cualidades como plataformas de observación. Frente a los aviones de vigilancia tienen una gran ventaja. Estos para mantener un punto fijo de observación necesitan volar en círculos alrededor de éste, mientras que los dirigibles al ser más ligeros que el aire pueden mantener una posición estacionaria en el aire y sin necesidad de consumir la gran cantidad de combustible que requieren los sedientos motores de los helicópteros para la misma tarea.


Alguien puede pensar que estos lentos y voluminosos aparatos serían más vulnerables que un avión de vigilancia o un helicóptero. Pues no lo es tanto, porque a pesar de su volumen, son apenas detectables al radar, ya que poseen muy poca relación de materiales metálicos, y los gases que liberan no son muy calientes por lo que no hay riesgo a ser alcanzado por algún tipo de misiles de guía infrarroja.


Otra aplicación bastante interesante es el transporte pesado. Por su capacidad de flotabilidad se pueden construir dirigibles con las suficientes dimensiones como para poder elevar cargas de gran tonelaje, siendo mucho menos costoso que con avión. También puede sustituir con los medios habituales de transporte de cargamento por superficie o por mar, ya que puede realizar estas mismas tareas en un tiempo del orden de 10 veces menos que con los medios convencionales. Además, un dirigible puede aportar las ventajas del transporte aéreo con las de capacidad de gran carga en áreas donde la escasez de infraestructuras o problemas de accesibilidad dificultan o impiden la utilización de estos medios.


Por último, tenemos el bajo consumo de combustible, que además se utiliza en altitudes del orden de los 2000 metros, mucho menos dañina que en la tropopausa, donde operan los jets.


El gran handicap del dirigible, que era el uso del peligroso hidrógeno como gas de "relleno", ha sido superado en la actualidad por el empleo del helio, muy seguro. A más de uno le surgirá la pregunta de por qué entonces se arriesgaron los pasados constructores de dirigibles a utilizar el hidrógeno. La respuesta es básicamente económica. Rellenar aquellos mastodónticos aparatos con helio hubiera sido carísimo y se optó por el más barato hidrógeno, aunque al final el precio fue mucho mayor.


La tecnologia "más ligera que el aire" (LTA)


Los dirigibles comenzaron a desarrollarse en los primeros años de la aeronáutica, uno de los pioneros que trabajó de forma destacada en este campo fue el Brasileño Alberto Santos-Dumont. En España podemos resaltar el modelo que construyó el genial inventor Leonardo Torres Quevedo.


Existen tres tipos de dirigibles. Los dirigibles rígidos, los semirrígidos y los no rígidos o también llamados "Blimps".


Los dirigibles rígidos tienen un armazón interior que es que conforma el casco del aparato. El inconveniente es que por el peso de la estructura este tipo de dirigibles no pueden emplearse para modelos de pequeño tamaño, aunque quizá esto pueda paliarse con la introducción de materiales compuestos. En general este tipo de dirigibles sólo es eficiente por encima de 120 metros.


Los dirigibles rígidos más conocidos son los Zepelines. El gas sustentante estaba compartimentado en depósitos, de manera que se podía aprovechar parte del volumen interior del casco para incluir más espacio de pasaje o bodegas de carga.


El graf Zeppelin, financiado mediante suscripción pública, se convirtió en el más famoso de los 130 zeppelines que llegaron a construirse. En 1929 realizó el único vuelo alrededor del mundo llevado a cabo por una aeronave. Entre 1932 y 1937 transportó pasajeros en vuelos regulares sin escalas entre Alemania y Brasil. El Hindenburg fue diseñado como una aeronave hermana del Zeppelin Graf LZ127. Entró en servicio con vuelos regulares de pasajeros entre Frankfurt y New Jersey en 1936; También realizó numerosos vuelos con pasajeros hasta Brasil, hasta que el 6 de Mayo de 1937 fue destruido por un incendio.


Los dirigibles semirrígidos fueron más usuales a principios de siglo. Estos se formaban por una quilla rígida y el recubrimiento presurizado. La quilla podía estar unida al recubrimiento o colgar bajo éste. Modelos famosos de dirigibles semirrígidos fueron los construidos por Alberto Santos-Dumont y el "Norge" de Umberto Nobile


Los dirigibles no rígidos son los únicos dirigibles realmente operativos hasta la fecha. A los dirigibles no rígidos se les suele llamar también "blimps", porque cuando un general de la Marina de los E.E.U.U. quiso saber de qué material estaban fabricados, éste hundiendo un dedo sobre la superficie del dirigible dijo oír el sonido "blimp".


Por último, existen los dirigibles no rígidos de aire caliente o dirigibles térmicos, que se derivan de los aerostatos (globos de aire caliente). Originariamente eran casi como globos con un motor y timones. Después los recubrimientos fueron alargados y las aletas y cola fueron presurizadas con aire de la estela de la hélice. Más recientemente los dirigibles de aire caliente mantienen su forma gracias a la sobrepresión interna en todo el recubrimiento.


Los "Blimps" de Goodyear


Goodyear construyó su primer dirigible en 1925, relleno con helio. Esta compañía construyó a lo largo de su historia más de 300 dirigibles no rígidos, más que otra en el mundo. Durante la Segunda Guerra Mundial, Goodyear fabricó dirigibles para la marina de los E.E.U.U. como puestos de vigilancia aérea. Fueron utilizados como escolta de los "convoyes" de barcos que cruzaban el Atlántico. Los dirigibles detectaban desde el aire la posición de submarinos emergiendo y la radiaban a los barcos del convoy.


Los dirigibles como puestos de observación fueron desplazados con el tiempo por la tecnología moderna de vigilancia, hasta que la Marina de los E.E.U.U. canceló el programa. Goodyear fue además pionera en el uso de los dirigibles como plataformas publicitarias.


En los años 80, la Marina de los E.E.U.U. consideró la posibilidad de volver a utilizar los dirigibles. Loral Corporation compró los derechos de todos los diseños de Goodyear, hasta que al ser cancelado el programa de investigación en 1.992 por la marina, Loral perdió el interés. Los certificados de los diseños del GZ-20 y del GZ-22 fueron vendidos a Lockheed.Martin


En la actualidad Goodyear no produce dirigibles en masa. En E.E.U.U. se operan tres dirigibles bien conocidos: el "Spirit of Goodyear", el "Eagle" y el "Stars and Stripes". La flota de dirigibles ha sido ampliada hasta seis dirigibles en todo el mundo: Dos en Europa (Spirit of Europe) y uno en América del Sur (Spirit of the Americas).


Hay que resaltar que ninguno de los dirigibles de Goodyear ha tenido un accidente mortal en sus 80 años de actividad.


El proyecto Skyship



Los dirigibles Skyship fueron desarrollados a principios de los años 80 como sistema de observación y transporte de pasajeros en trayectos cortos. En la actualidad existe el modelo Skyship 600B.


Los proyectos de Advanced Technologies


En Junio de 2000 Airship Technologies cambió su nombre por el de Advanced Technologies Group (ATG) con el fin de reflejar sus nuevas actividades en expansión. Advanced technologies está desarrollando varios modelos de dirigibles no rígidos para entrenamiento de pilotos y publicidad el AT-10, un modelo multimisión o AT-04 y la serie SkyCat de elevación de carga pesada militar.


Los SkyCat derivan su capacidad de vuelo por una mezcla de sustentación aerodinámica y flotabilidad. La construcción estará basada en una serie de tecnologías unidas para formar un nuevo modo de transporte evolucionado. El casco estará construido con un tejido laminado por un sistema interno de "catenaria" que sostiene el módulo de carga útil. El casco tendrá forma aerodinámica, de sección elíptica combinada con una curvatura longitudinal, que proveerá el 40% de las necesidades de sustentación del vehículo. El sistema interno de diafragmas necesario para mantener la forma del casco permite una limitada compartimentación lo que aumenta la capacidad de seguridad al fallo de la aeronave.


El módulo de carga útil estará preparado para facilitar la entrada y salida de la carga. La cubierta principal de carga proporcionará espacio suficiente para cargamento sobre una estructura de cargamento militar tipo. Las rampas proporcionarán acceso al área de carga. Sobre la puerta habrá un espacio de 2100 sq.ft para tripulación y pasaje.


Para poder operar en tierra dispondrá de un sistema de "Hover Skirts" bajo la panza del casco que además le proporcionará una capacidad anfibia. Los "Hover Skirts" serán succionados en vuelo para garantizar una limpieza aerodinámica y una visibilidad en 360º


Estan previstos tres modelos de SkyCat 15, el 200 y el 1000. Este último será el mayor de todos ellos. El modelo SkyCat 1000, tendrá una capacidad de carga de


1000 toneladas. Irá impulsado por 6 Turbinas de 15000 hp. Dos de ellas en cada popa moverán una helice, y dos en cada lado de la parte delantera, se utilizarán para maniobra en tierra y despegue. Tendrá cuatro conductos con "vanes" para permitir empuje vectorizado para despegue, aterrizaje y maniobra en tierra.


En Junio de 2000 el prototipo ATG SkyCat realizó su vuelo inaugural el prototipo dirigido por radio, llamado "Sky Kitten" afectuosamente demostró sus excelentes cualidades.


En el transcurso de la celebración de la convención anual de dirigibles se anunció una alianza entre Advanced Technologies Group e IAR S.A. Brasov en Rumanía para comenzar la construcción del prototipo del SkyCat 200 a finales del año 2000.


Zeppelin NT: El retorno del Zeppelin


El proyecto Zeppelin NT (Nueva tecnología) comenzó hace varios años, por iniciativa de Wolfgang Zeppelin, descendiente del constructor de los gigantes de hidrógeno.


Se aplican nuevas tecnologías e innovaciones de diseño para conseguir un dirigible más maniobrable, eficiente y seguro.


El nuevo Zepelín irá controlado por un único piloto ayudado por un ordenador de navegación cuya pantalla recordará a la de un moderno jet de transporte.


Hay tres modelos de Zeppelin en proyecto: el NT-07, NT-17 y NT-30 con capacidad de 12,46 y 87 pasajeros respectivamente. De estos se ha construido un prototipo


del NT-07 tras siete años de desarrollo y con un coste de 40 millones de Marcos. El NT-07 tiene una longitud de alrededor de 75 metros y un volumen de 8,200 m3. Está propulsado por tres motores de 200 HP. La góndola tiene una capacidad para


12 pasajeros y dos pilotos.


El prototipo NT-07 efectuó su primer vuelo el 18 de Septiembre de 1997. Una vez que se realizaron las pruebas de "flotabilidad" en Messehalle, fue transferido dos kilómetros más lejos al Aeropuerto de Friedrichshaven, donde se realizó el programa de pruebas de un año de duración.


El prototipo NT-07 se presentó en la convención de Dirigibles de Friedrichscafen, celebrada en Julio de 2000, En un acto conmemorativo del centenario de la construcción del primer Zeppelin, el LZ-1, fue bautizado con el nombre de "City of Friedrichshafen" Se han hecho pedidos de 5 dirigibles del NT-07 con un coste unitario de 12 millones y medio de marcos.


El proyecto Cargolifter


El Cargolifter es proyecto de dirigible que podrá transportar hasta 160 toneladas de carga a una velocidad de 100 Km/h con un rango de 10000 kilómetros.


Se espera que tenga aplicaciones de servicios para industria general de cargamento, Industria de automoción, construcción, etc. El Cargolifter podría transportar del orden de 120 automóviles por peso, por volumen podría transportar hasta 200.


El Cargolifter usará motores diesel de marina y hélices. Se espera una potencia de 9.3 MW, para una velocidad de 135 m/h. La velocidad media será de 100 Km/h, que requiere sobre 5 MW y un consumo horario de combustible de 200 g/kWh, aproximadamente la mitad del consumo de combustible de un avión de carga.


Construcción amateur de dirigibles


 Es posible construir nuestro propio dirigible. Si no se tienen impedimentos económicos, el libro "Building Gas Blimps - A Practical Guide to Building Small Gas Blimps" de Robert J. Recks te proporciona detalles para ello. Se puede contactar con el autor a través de la direccion   r.recks@juno.com


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2 comentarios:

  1. Desde luego, los dirigibles tienen mucho encanto y su vuelo es muy tranquilo, si las condiciones lo permiten. Pero, sin duda, los inconvenientes son muchos y es difícil que, más allá de aplicaciones científicas y de recreo, pueda tener un futuro uso en el transporte aéreo. A menos que haya avances en ciertos campos de la tecnología. El gran volumen puede permitir que la aeronave esté cubierta de placas solares. Si su peso se redujera y aumentase su eficacia, podría ser una excelente alternativa al transporte de mercancías. No es descabellado: nadie hubiera creído que fuesen posibles las baterías flexibles y ahí están. Este no es aún el momento de los dirigibles, pero yo no ls daría por definitivamente acabados.

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  2. Efectivamente queda mucho por hacer y tras los numerosos intentos fracasados de relanzar estas aeronaves de un modo patente esta claro que hay algo que se debe mejorar. Frente a sus desventajas se presentan la capadidad de despeque y aterrizaje vertical, una autonomia muy larga y bajo consumo de combustible. Si la cuestion clave, como digo, reside en hacer dirigibles no pilotados, podriamos ver que al fin ocupan su merecido sitio en los cielos.

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