El hombre siempre ha sentido atracción por el cielo. En los años 70 del siglo pasado, las personas se interesaron por el ala delta. Los vuelos en alas delta, es decir, aparatos de vuelo ligeros y sin motor, conquistaron el corazón de aquellos inclinados a los deportes extremos y a las actividades de ocio.
Tan solo una década más tarde, el ala delta comenzó a formar parte de los Juegos Olímpicos. Pero eso no era suficiente para el ser humano. El ala delta solo permite planear en las corrientes de aire. El deseo de expandir las capacidades de un aparato sin motor llevó al desarrollo de nuevos tipos de alas delta equipadas con motores.
El manual imprescindible para diseñadores y pilotos
Aeroplanos motorizados: Diseño y teoría de vuelo
El auge de la investigación y los experimentos con alas delta en la URSS tuvo lugar en los años 70. Esto dio impulso al desarrollo acelerado de aparatos de vuelo ultraligeros con motor a principios de los ochenta. El libro “Aeroplanos motorizados: Diseño y teoría de vuelo” fue escrito por A.P. Klimenko e I.V. Nikitin, quienes participaron directamente en esos legendarios eventos.
A pesar de los años transcurridos, gran parte de la información contenida en este libro sigue siendo relevante. Todavía se le considera un manual indispensable tanto para diseñadores como para pilotos de aeroplanos motorizados.
Aeroplanos motorizados
Las construcciones de vuelo ultraligeras se desarrollan en dos direcciones principales:
- Operación mediante superficies aerodinámicas de control, como alerones, interceptores, etc.
- Control de equilibrio.
Los alas delta pertenecen a la categoría de aparatos con control de equilibrio. Se realizaron intentos exitosos para diseñar alas con superficies de control, pero esto complicaba enormemente la construcción y reducía su fiabilidad.
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Se creó un nuevo tipo de estructura de vuelo conocida como aeroplano motorizado (AM). Existen varias categorías dentro de los aparatos de vuelo ultraligero (UVL).
Grupo I - UVL que despegan gracias al impulso del piloto corriendo, y cuentan con las siguientes ventajas:
- Peso ligero;
- Posibilidad de instalar motores de baja potencia;
- Utilización en pistas de despegue con superficies irregulares.
Los UVL del primer grupo también presentan desventajas: no pueden usarse para transportar cargas. Además, los pilotos deben realizar un mayor esfuerzo físico en comparación con los aeroplanos motorizados del segundo grupo. La disposición más habitual del motor es en una posición bajo el ala del AM.
Grupo II - UVL equipados con tren de aterrizaje que puede ser de ruedas o flotadores. La segunda opción se usa para despegar desde superficies de agua. Los aparatos del segundo grupo pueden transportar carga útil. Son más seguros que los del primer grupo, ya que el piloto está asegurado con cinturones y protegido por la estructura; además, son más simples para despegar y aterrizar.
Al aterrizar, es frecuente que el aeroplano motorizado colisione con el suelo si su trayectoria está muy inclinada. En estos casos, el piloto, inclinado hacia adelante, corre el riesgo de golpearse fuertemente la cabeza o el pecho contra el suelo. La única acción protectora que puede ejecutar el piloto es finalizar el vuelo capturando la superficie terrestre con los pies.
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Configuración de los motores
Existen varias categorías de ubicación del motor:
En la espalda del piloto.
Bajo el ala del aparato. La ventaja de la configuración nº 2 es que la instalación del motor se realiza rápidamente en el ala. Además, la hélice está alejada del piloto, aumentando así la seguridad y comodidad. En el extranjero, los AM con esta disposición son los más populares y se fabrican en masa.
En un mástil. La categoría nº 3 se utilizó en los primeros diseños de aeroplanos motorizados. El defecto de esta instalación es que la estructura tiende a perder estabilidad y manejabilidad.
Dos motores: ya sea en el ala o en los tirantes. El aparato con dos motores no tuvo el éxito esperado debido a la complejidad de su diseño y a un menor grado de comodidad en comparación con otros tipos de motos voladoras (MV).
En carrito motorizado. La configuración con el piloto colgado presenta varias ventajas. El carrito motorizado está diseñado para transportar carga y pasajeros. Se fija al ala de la aeronave y en él se ensamblan directamente el tren de aterrizaje, el asiento del piloto y otros elementos. Los MV con la configuración n.º 5 tienen un diseño sencillo, son accesibles económicamente y ofrecen excelentes características operativas. Se destacan frente a otros MV por contar con un marco reforzado. El ensamblaje y desmontaje de este tipo de vehículo toma poco tiempo, al igual que el cambio de ala. Su manejo es similar al control de un ala delta deportiva.
En el ala y tirantes. Es la configuración menos común. Aunque son ligeros en peso, tienen una gran desventaja: es imposible controlar la aeronave si esta se inclina o realiza un movimiento angular con respecto al eje transversal principal (cabeceo).
En el fuselaje. Esta configuración es globalmente ineficaz y fue desarrollada en las primeras etapas del desarrollo de los vehículos tipo ala delta motorizados. Solo se utiliza cuando las superficies de control tienen dimensiones considerables.
Dos o más motores en carrito motorizado. Es similar a la configuración n.º 5, pero con un mayor número de motores. Los vehículos con carritos de dos motores solo se fabrican como prototipos experimentales. Presentan ciertas ventajas en comparación con el diseño n.º 5 y otras configuraciones similares, ya que permiten volar y mantener el equilibrio incluso si solo uno de los motores está en funcionamiento.
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Esquemas de carritos motorizados
Tipo tensores
Un carrito motorizado ligero, se pliega rápidamente y ocupa poco espacio al almacenarse. Modelo: MV tipo «Cosmos».
Desventajas: no es tan resistente ni fiable como otros esquemas.
Tipo panelado
Ventajas: requiere un mínimo de elementos estructurales de fuerza. Su peso es ligeramente mayor al esquema de tensores, pero las cualidades de fabricación y explotación están al mismo nivel. Es menos propenso a averías, presenta alta resistencia y fiabilidad, lo cual es particularmente beneficioso en situaciones de emergencia al absorber cargas de choque. Se utiliza para operar en condiciones severas. Modelo de MV panelado: MAI-2, construido por A. Rusak.
Tipo entramado
Este esquema es poco utilizado, aunque ofrece alta resistencia estructural. Además, en caso de ruptura de uno de los elementos de fuerza, el sistema sigue siendo funcional. Sin embargo, tiene desventajas como la gran cantidad de elementos de conexión y la imposibilidad de plegarlo para su transporte.
Tipo viga
Es el sistema más complejo de todos los existentes. Consiste en una viga hueca con revestimiento de fibra de vidrio, la cual tiene una baja resistencia aerodinámica. No obstante, la imposibilidad de plegarlo complica considerablemente su transporte. Ejemplo de un MV tipo viga: el T-4 basado en el ala delta deportiva «Slavutich Sport».
Aeronaves ultraligeras tipo ala delta
Este tipo de aeronave cuenta con un fuselaje, tren de aterrizaje (ruedas, esquís o flotadores), motor con hélice de empuje y un ala de control (similar a la de un ala delta, pero de mayor tamaño). Según la clasificación de la Federación Aeronáutica Internacional, la masa máxima de despegue de un aparato de este tipo no debe superar los 495 kg desde tierra, y 500 kg desde el agua.
Por lo general, están equipados con tren de aterrizaje de tres ruedas, que se sustituye por esquís en invierno. Si se planea despegar desde el agua, el aparato se equipa con flotadores. En algunos casos, en lugar de módulo, la aeronave cuenta con un casco en forma de bote, lo que implica su uso exclusivamente desde el agua.
El ala de un aparato de este tipo está formado por un marco de duraluminio reforzado con cables de acero y recubierto con un revestimiento blando de Dacron. El ala se fija mediante una bisagra al módulo (carrito motorizado).
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Cualquier aeronave ultraligera tipo ala delta brinda al aviador mayores posibilidades, ya que no dependen solamente de las corrientes de aire, sino del tamaño del tanque de combustible y la cantidad de combustible que contengan. Este tipo de aparato puede operar en diversas condiciones climáticas.
Las ventajas de este tipo de aeronave son:
- bajo peso en estado ensamblado;
- fácil montaje y desmontaje;
- cómodo de usar y mantener;
- versatilidad (puede emplearse como aerodeslizador o trineo aéreo);
- prácticamente indestructible;
- independiente de la velocidad y dirección del viento.
Las características aerodinámicas de este tipo de aeronave son inferiores a las de un ala delta tradicional. Sin embargo, en caso de fallo del motor, el piloto puede planear con facilidad hacia tierra utilizando el «ala».
Para despegar, se necesita una superficie nivelada de entre 150 y 250 metros de longitud; para aterrizar, entre 100 y 150 metros. El carrito no debe rebotar durante la carrera de despegue. La mayoría de los vuelos se realizan a altitudes de entre 150 y 500 metros, aunque, si se desea, se puede alcanzar hasta los 5000 metros.
Construyendo tu propio ala delta motorizada
El ala delta en Rusia tiene una historia bastante sólida. Los vuelos en ala delta se enseñaban incluso en DOSAAF. Sin embargo, no se puede decir que el deporte del ala delta esté en su punto álgido de desarrollo. La producción de motodeltaplanos con un nivel de calidad internacional prácticamente está ausente. Por otro lado, los entusiastas que desean aprender a volar en un motodeltaplano a menudo carecen de los recursos para adquirir un aparato nuevo (un motodeltaplano nuevo cuesta no menos de 250 mil rublos). Una solución parcial al problema es la organización de clubes regionales de ala delta. Allí es posible comprar un motodeltaplano o un deltaleto de forma conjunta. Los gastos de mantenimiento y operación del aparato también se dividen entre los miembros del club. Además, cada uno aporta una ayuda acorde a sus posibilidades para la gestión del club aéreo (la pista de despegue y aterrizaje debe mantenerse en buen estado, los hangares donde se almacenan los aparatos también requieren cuidado, etc.). Estos clubes aeroespaciales pueden ofrecer a los principiantes formación para volar en motodeltaplanos.
Además, muchos artesanos ensamblan con éxito alas delta con motor por su cuenta. Para esto, se adquieren módulos diversos por separado. Aquí, por ejemplo, una lista de las piezas que se deben comprar para construir un motodeltaplano con tus propias manos:
- Ala de ala delta - una nueva costará a partir de 50 mil rublos.
- Módulo o “carro” - listo para operar cuesta aproximadamente 75 mil rublos.
- Motor - a menudo se utiliza uno de automóviles pequeños extranjeros. Por ejemplo, el Suzuki G13BB - 50-60 mil rublos.
Por supuesto, pueden existir diferentes opciones. Por ejemplo, puedes diseñar y ensamblar el carro tú mismo siguiendo planos, en cuyo caso solo necesitarás comprar el tren de aterrizaje y el panel de instrumentos.
