Un planeador a motor es un avión de ala fija que puede volar con o sin motor. La definición del Código Deportivo de la Comisión de Planeamiento de la FAI es: un aerodino de ala fija equipado con un medio de propulsión (MoP), capaz de realizar un vuelo elevado sostenido sin el empuje de los medios de propulsión. [1] En los EE. UU., Un planeador motorizado puede estar certificado para hasta dos ocupantes, hasta 850 kg de peso máximo y con una relación máxima de peso a envergadura de ala al cuadrado de 3 kg / m 2 . [2] Existen requisitos similares en las regulaciones europeas JAA / EASA, con un peso máximo de 750 kg.
Historia
En 1935, Sir John Carden sugirió un motor ocasional o auxiliar que pudiera retraerse . [3] Esto se incorporó al Auxiliar de Carden-Baynes que voló por primera vez el 8 de agosto del mismo año.
Tipos
La mayoría de los planeadores a motor están equipados con una hélice , que puede ser fija, emplumada (por ejemplo, AMS-Flight Carat ) o retráctil. Sin embargo, algunos fabricantes ofrecen ahora motoveleros propulsados por motores a reacción, algunos de los cuales están destinados a ser utilizados únicamente como motores "de apoyo", es decir, para sostener el vuelo en planeo en lugar de como aviones de autolanzamiento.
Hélice fija o emplumada
Planeadores a motor de turismo
Los motores con hélices fijas o emplumadas se clasifican generalmente como planeadores de motor de turismo (TMG). Los TMG pueden despegar y navegar como un avión o volar con la energía apagada, como un planeador .
Están equipados con motores montados en la parte delantera, similar a un avión pequeño. La gran envergadura de las alas de los TMG proporciona un rendimiento de planeo moderado , no tan bueno como el de los planeadores sin motor . Sin embargo, los TMG son más eficientes que los aviones ligeros convencionales .
La mayoría de los TMG están diseñados con motores de 80 a 100 hp (75 kW) y típicamente navegan (bajo potencia) a 85-100 nudos (190 km / h). La mayoría tienen tanques de combustible capaces de contener entre 50 y 100 litros (13 a 26 galones estadounidenses) de combustible, lo que da un rango bajo potencia de hasta 450 millas náuticas (aproximadamente 830 kilómetros). Los TMG modernos como el Phoenix Air Phoenix son capaces de alcanzar velocidades más altas y un mayor alcance bajo potencia.
Algunos TMG están equipados con alas plegables para que quepan en los hangares en T estándar de aviones pequeños . Los ganchos de remolque son innecesarios, ya que las aeronaves con capacidad de autolanzamiento no requieren acceso al cabrestante o al avión de remolque para lanzarse como un planeador convencional.
Algunos TMG, como el Europa o el Phoenix, también se pueden suministrar con alas o puntas de ala intercambiables para que puedan volar como un avión de turismo estándar y como un TMG. [4]
La configuración del tren de aterrizaje en los TMG generalmente incorpora dos ruedas principales fijas, lo que le permite rodar en el suelo sin un andador de ala. Si bien algunos TMG tienen solo una rueda principal, con ruedas de carro auxiliares en las alas para el rodaje, es cada vez más común encontrarlos fabricados con triciclo y configuraciones de tren de aterrizaje convencionales (dos ruedas principales fijas, es decir, un "arrastre de cola") .
Dado que la resistencia adicional de la hélice detenida y el tren de aterrizaje reduce su rendimiento de planeo, los TMG rara vez se utilizan en competición.
Hélice retráctil
La hélice retráctil generalmente está montada en un mástil que gira hacia arriba y hacia adelante fuera del fuselaje , detrás de la cabina y la estructura de transporte del ala. El fuselaje tiene puertas del compartimiento del motor que se abren y cierran automáticamente, similar a las puertas del tren de aterrizaje. El motor puede estar cerca de la parte superior o inferior del mástil, y los diseños más nuevos tienen el motor fijo en el fuselaje para reducir el ruido y la resistencia.
A diferencia de los TMG, la mayoría de los planeadores con hélices retráctiles también están equipados con un gancho de remolque para remolque aerodinámico o lanzamiento desde tierra. Tienen una rueda principal retráctil de un solo eje en el fuselaje como la mayoría de los planeadores sin motor, por lo que requieren asistencia durante las operaciones en tierra. Los motores de dos tiempos comúnmente utilizados no son eficientes a potencia reducida para vuelo de crucero nivelado, y en su lugar deben usar un perfil de vuelo en "dientes de sierra" donde el planeador sube a plena potencia y luego se desliza con la hélice retraída.
Sustentador
Los planeadores de motor sustentador deben lanzarse como un planeador sin motor, pero pueden ascender lentamente para extender un vuelo una vez que el motor está desplegado y encendido. Por lo general, no tienen alternador ni motor de arranque , por lo que el motor se arranca "moliendo por viento" la hélice en vuelo. La hélice puede tener un diseño rígido de dos palas, o puede tener más de dos palas que se pliegan en el cubo cuando el motor está retraído. El cubo de la hélice generalmente está conectado directamente al cigüeñal, pero hay al menos un ejemplo de un sustentador con una transmisión de reducción de correa, el DG-1000T. [5]
Los motores sostenedores más pequeños generalmente no están equipados con un acelerador, sino que tienen un cable para abrir las válvulas de descompresión en cada cilindro para permitir que el motor gire libremente para arrancar. Los motores Sustainer suelen ser motores de dos tiempos y dos cilindros refrigerados por aire en el rango de 18 a 30 hp (14 a 22 kW). Son más livianos y más fáciles de operar que las centrales eléctricas de lanzamiento automático. [6]
Auto-lanzamiento
Los planeadores con motor de hélice retráctil de lanzamiento automático tienen suficiente empuje y velocidad de ascenso inicial para despegar sin asistencia, o pueden lanzarse como con un planeador convencional. Los motores también tienen un motor de arranque y una batería grande para permitir que el motor se encienda en el suelo, y un alternador para recargar la batería. Una hélice de dos palas se acopla típicamente al motor a través de una transmisión de reducción de correa . En diseños más antiguos, la alineación de la hélice debe ser verificada por el piloto usando un espejo, antes de que se retraiga en el fuselaje; sin embargo, en los planeadores de producción actuales, la alineación de la hélice es completamente automática.
Otra solución es la hélice de una sola pala que ofrece la ventaja de una abertura más pequeña en el fuselaje para retraer el motor.
Los motores de combustión interna pueden beneficiarse del montaje en el fuselaje, en lugar de en el mástil de la hélice. Esto les permite conectarse a un silenciador más grande para reducir el ruido durante el funcionamiento, algo que es más relevante para la operación europea. También permite aliviar la tensión de la correa cuando se retrae el motor para prolongar la vida útil de la correa y los cojinetes. El inconveniente de esta disposición es que los motores fijados en la parte baja de los fuselajes son más difíciles de realizar antes del vuelo y servicio, y las correas de transmisión de potencia sometidas a grandes esfuerzos no deben doblarse ni torcerse.
Los motores de lanzamiento automático están equipados con un acelerador que permite ajustar la potencia del motor para operaciones en tierra. Los motores de lanzamiento automático suelen estar en el rango de 50 a 60 hp (38 a 45 kW). La mayor potencia de salida del motor requiere refrigeración líquida con un radiador separado montado en el mástil de la hélice. Los motores comúnmente utilizados son motores de pistón de dos tiempos o motores rotativos Wankel . [7]
Otros tipos
Transversal
En el Stemme S10 , la hélice se pliega en el cono de nariz y está conectada al motor montado en la parte trasera con un eje de transmisión. También tiene dos ruedas principales retráctiles, lo que le permite rodar sin asistencia y volar con poca resistencia. Estas características lo convierten en un cruce entre los planeadores con motor de hélice retráctil y de turismo. No tiene gancho de remolque, por lo que debe autolanzarse. La variante S10-VT tiene una hélice de paso variable de dos posiciones y un turbocompresor en el motor, lo que permite que la aeronave navegue a altitudes de hasta 30.000 pies (9.000 m). [8]
En el AMS Carat , la hélice se pliega hacia adelante, apuntando hacia adelante como una lanza.
Eléctrico
Aunque la mayoría de los planeadores de motor tienen gasolina -fueled motores de combustión interna , una serie de auto-lanzadores de tracción eléctrica se han desarrollado incluyendo el Lange Antares 20E y 23E , Schempp-Hirth Arcus E , Schleicher AS 34Me , Pipistrel Taurus Electro G2 , silencioso 2 Targa LE (Lithium Electric), y los estrechamente relacionados Air Energy AE1 Silent , Yuneec Apis 2 , Yuneec EViva , Alpaero Exel , Aériane Swift , Electravia y Alatus AL12 . [9] [10] [11] [12] Algunos tipos usan un pilón detrás de la cabina para extender una hélice. 11 tipos diferentes, de 7 fabricantes, como el Alisport Silent 2, utilizan el sistema de soporte eléctrico delantero (FES) con una hélice plegable en el morro. [13]
Las ventajas de la energía eléctrica sobre la gasolina incluyen:
- Transición más rápida y confiable del planeo al vuelo motorizado, ya que se elimina el tiempo y el riesgo necesarios para arrancar y calentar un motor de combustión interna. [14] Por ejemplo, el Antares 20E pasa de planear a vuelo propulsado en menos de 12 segundos. [ cita requerida ] Con un sistema FES, la potencia máxima puede estar disponible en 1–2 segundos. [13]
- Para los tipos que usan un pilón, se logra una menor tasa de arrastre y caída con el pilón extendido y el motor parado, ya que no hay radiador como se requiere para enfriar un motor de gasolina. Para los sistemas FES, el arrastre de la hélice plegada en la nariz es insignificante si el motor no arranca. Para un funcionamiento seguro, el rendimiento "Motor apagado y no funcionando" se utiliza para planificar los reinicios en el aire en caso de un problema (incluso para el sistema eléctrico). La tasa de caída reducida de los planeadores de motor eléctricos "motor apagado y parado" permite una altitud más baja para un reinicio seguro en el aire. [14]
- Para los tipos que usan un pilón, se eliminan la transmisión de reducción de correa y los problemas de confiabilidad asociados. Como un motor eléctrico puede girar a menos RPM que los motores de gasolina típicos, se puede montar en la parte superior del mástil sin un sistema de reducción, lo que elimina los problemas de transmisión por correa. [ cita requerida ]
- Ruido muy reducido, lo que permite despegar desde lugares donde no se permiten otras aeronaves propulsadas. [14]
Las desventajas de los planeadores de motor eléctricos actuales en comparación con la gasolina incluyen:
- Alcance reducido o altitud de ascenso, ya que la energía almacenada por unidad de peso para las baterías disponibles es menor que la gasolina. [ cita requerida ]
- Los planeadores con motores eléctricos montados en pilones son un poco más pesados que los que tienen motores de gasolina debido a las baterías. Un sistema FES pesa aproximadamente lo mismo que un motor de dos tiempos. [14]
- Costo incrementado. Si bien los motores eléctricos son comparativamente económicos, las baterías de bajo peso adecuadas para planeadores de motor son un poco más caras que los motores de gasolina. [ cita requerida ]
Los sistemas de sostenimiento eléctrico (con potencia para sostener el vuelo pero no el autolanzamiento ) son opcionales para el Schempp-Hirth Ventus-3 , HPH Shark y ESAG LAK-17B . Estos tres usan el FES como se usa para planeadores más ligeros de lanzamiento automático, como el Alisport Silent 2. [13]
Chorro
El primer planeador de motor de lanzamiento automático de producción equipado con un motor a reacción fue el Caproni Vizzola Calif . El motor a reacción se montó dentro del fuselaje detrás del ala, con conductos de admisión y escape fijos acoplados a la corriente de aire exterior para el funcionamiento del motor. Desde entonces, se ha ofrecido una nueva generación de jets para el Schempp-Hirth Ventus 2 , el Jonker JS-1 Revelation y el HpH 304 , todos con motores a reacción sustentadores.
Otros tipos de autolanzamiento incluyen el experimental LET L-13TJ Blaník , [15] una versión del Alisport Silent Club y una versión del TeST TST-14 Bonus .
Uso de motores en planeadores de lanzamiento automático
No siempre se puede confiar en que el motor arranque en vuelo, por lo que el piloto debe tener en cuenta esta posibilidad. La práctica generalmente aceptada es ponerse en posición para aterrizar en un aeropuerto adecuado, o en un campo de aterrizaje fuera del aeropuerto, antes de extender la hélice e intentar arrancar el motor. Esto permite un aterrizaje seguro en caso de que el motor no pueda arrancar a tiempo. [dieciséis]
En las competiciones de vuelo , el arranque del motor generalmente se puntúa igual que un aterrizaje en un planeador sin motor. Para detectar el uso del motor, los registradores de vuelo GNSS utilizados en planeadores a motor deben tener un sensor de ruido que permita registrar el nivel de sonido junto con la posición y la altitud. En muchas competiciones, las reglas requieren que el piloto encienda el motor al comienzo del vuelo, antes de comenzar la tarea, para garantizar que se detecte un arranque del motor más tarde en el vuelo.
Los planeadores sin motor son más livianos y, como no necesitan un margen de seguridad para el arranque del motor, pueden tomar una temperatura segura en altitudes más bajas en condiciones más débiles. Por lo tanto, los pilotos de planeadores sin motor pueden completar vuelos de competencia cuando algunos competidores con motor no pueden. [17] A la inversa, los pilotos de planeadores motorizados pueden arrancar el motor para extender un vuelo si las condiciones ya no permiten el vuelo, mientras que los planeadores sin motor tendrán que aterrizar lejos del aeródromo local, requiriendo ser recuperados por carretera usando el remolque del planeador.
La presencia de un motor puede aumentar la seguridad del planeo, ya que un motor aumenta la capacidad del piloto para evitar tormentas y aterrizajes fuera del aeropuerto. Un punto de vista opuesto es que los planeadores a motor van en contra del espíritu del deporte y, lo que es más importante, que a veces dan a los pilotos una falsa sensación de seguridad.
Los planeadores a motor de turismo rara vez se utilizan en competición, pero pueden ser útiles en el entrenamiento para vuelos de fondo. [18] Después del despegue, el motor se apaga y el aprendiz vuela el avión como un planeador. Los aterrizajes en campos desconocidos se pueden practicar mientras el motor está inactivo. Si el alumno elige un campo inadecuado o juzga mal la aproximación, el instructor puede aplicar fuerza y alejarse con seguridad.
Licencias o certificados
En Europa, los planeadores motorizados se clasifican en planeadores con hélices / motores retráctiles, que se pueden volar con una licencia de piloto de planeador ordinario (GPL), y planeadores de motor de turismo (TMG), que requieren una extensión de la licencia de la GPL estándar. En el Reino Unido, donde el planeador está regulado por la Asociación Británica de Planeadores, los pilotos de planeadores autosuficientes, como los de los planeadores puros, no necesitan tener una licencia de la Autoridad de Aviación Civil del Reino Unido .
En Sudáfrica, Touring Motor Glider (TMG) es una categoría de licencia de piloto nacional independiente bajo Aviación recreativa, Parte 62, subparte 17.
En los Estados Unidos, un certificado de piloto de planeador privado le permite al piloto volar planeadores sin motor, planeadores de motor de lanzamiento automático (incluidos planeadores de motor de turismo y planeadores con motores o hélices retráctiles) y planeadores de motor sustentador. Un instructor debe proporcionar instrucción y firmar el diario de vuelo del piloto para autorizar el método de lanzamiento, que puede ser por remolque de avión, lanzamiento desde tierra (cabrestantes, bungee, auto tow) o, en el caso de un planeador de motor adecuado, por auto- lanzamiento. En los EE. UU., Los planeadores a motor se clasifican como planeadores y pueden ser operados por un piloto de planeador sin el certificado médico requerido para operar un avión.
En Canadá, una licencia de piloto de planeador le permite al piloto volar planeadores sin motor. Para los planeadores de motor de lanzamiento automático (incluidos los planeadores de motor y planeadores con motores o hélices retráctiles) y los planeadores de motor de apoyo se requiere un permiso o licencia de avión. Un instructor debe proporcionar instrucción y firmar el libro de registro del piloto para autorizar al piloto a transportar pasajeros.
Ver también
- Ala delta motorizada
- Parapente motorizado
Referencias
- ^ "3. Deslizamiento, capítulo 1: reglas y definiciones generales". Código deportivo FAI . Archivado desde el original el 7 de octubre de 2007 . Consultado el 23 de noviembre de 2006 .
- ^ Circular de asesoramiento (PDF) , biblioteca de normativas y orientación, FAA.
- ^ "Volando en 250 cc" , Vuelo , 1935.
- ^ Europa Aircraft (página de inicio).
- ^ "Información DG-1000T" . DG Flugzeugbau. Archivado desde el original el 5 de diciembre de 2006 . Consultado el 24 de noviembre de 2006 .
- ^ "Información del motor Discus 2T Sustainer" . Schempp-Hirth. Archivado desde el original el 16 de octubre de 2006 . Consultado el 24 de noviembre de 2006 .
- ^ "Alexander Schleicher GmbH & Co., ASH 26 E Información" . Archivado desde el original el 8 de octubre de 2006 . Consultado el 24 de noviembre de 2006 .
- ^ "Información de Stemme AG, S10-VT" . Archivado desde el original el 17 de septiembre de 2012 . Consultado el 24 de noviembre de 2006 .
- ^ "Lange Flugzeugbau GmbH, Antares 20E Información" . Archivado desde el original el 15 de octubre de 2006 . Consultado el 24 de noviembre de 2006 .
- ^ Arcus-E , Schempp-Hirth Flugzeugbau, archivado desde el original el 6 de julio de 2015.
- ^ Directorio mundial de aviación recreativa , 2011.
- ^ "Ir Vintage eléctricamente" . Fundación Café .
- ^ a b c "Sitio web de LZ Design" . Consultado el 14 de noviembre de 2018 .
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- ^ "Turbojet engine TJ 100, PBS Velká Bíteš, as" Consultado el 4 de diciembre de 2009 .
- ^ "Información sobre planeadores autosostenibles" . Consultado el 4 de septiembre de 2006 .
- ^ "Guía para la operación de planeadores de autolanzamiento" . Archivado desde el original el 12 de marzo de 2008 . Consultado el 4 de septiembre de 2006 .
- ^ "Programa de formación de vuelo sin motor para instructores" . Consultado el 4 de septiembre de 2006 .