Planeador a motor

Un planeador motorizado es una aeronave de ala fija que puede volar con o sin propulsión a motor. La definición del Código Deportivo de la Comisión de Planeadores de la FAI es: un aerodino de ala fija equipado con un medio de propulsión (MoP), capaz de realizar un vuelo planeado sostenido sin el empuje de los medios de propulsión. ^[1]

En 1935, Sir John Carden sugirió un motor auxiliar o de ocasión que pudiera retraerse . ^[2] Esto se incorporó al Carden-Baynes Auxiliary que voló por primera vez el 8 de agosto del mismo año. Una versión posterior del planeador Budig fue propulsada.

La mayoría de los planeadores motorizados están equipados con una hélice , que puede ser fija, con bandera (por ejemplo, AMS-Flight Carat ) o retráctil. Sin embargo, algunos fabricantes ya comercializan planeadores motorizados propulsados ​​por motores a reacción, algunos de los cuales están destinados a utilizarse únicamente como motores "sostenibles", es decir, para sostener el vuelo planeado en lugar de como aeronaves autopropulsadas.

Los planeadores con motor de sustentación deben ser lanzados como un planeador sin motor, pero pueden ascender lentamente para extender el vuelo una vez que el motor está desplegado y encendido. Generalmente no tienen un alternador o motor de arranque , por lo que el motor se pone en marcha "moviendo" la hélice en vuelo. La hélice puede tener un diseño rígido de 2 palas, o puede tener más de dos palas que se pliegan en el cubo cuando el motor se retrae. El cubo de la hélice generalmente está unido directamente al cigüeñal, pero hay al menos un ejemplo de un sustentador con una transmisión por reducción de correa, el DG-1000T. ^[3]

Los motores de propulsión más pequeños no suelen estar 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 el arranque. Los motores de propulsión suelen ser motores de dos tiempos, dos cilindros, refrigerados por aire, con una potencia de entre 18 y 30 CV (14 y 22 kW). Son más ligeros y más sencillos de operar que los motores de propulsión automática. ^[4]

Los planeadores con motor de hélice retráctil de despegue automático tienen suficiente empuje y velocidad de ascenso inicial para despegar sin asistencia, o pueden despegar como un planeador convencional. Los motores también tienen un motor de arranque y una batería grande para permitir que el motor se ponga en marcha en tierra, y un alternador para recargar la batería. Una hélice de dos palas suele estar acoplada al motor a través de una transmisión por reducción de correa . En diseños más antiguos, el piloto debe comprobar la alineación de la hélice utilizando un espejo antes de retraerla en el fuselaje; sin embargo, en los planeadores de producción actuales, la alineación de la hélice es completamente automática.

Otra solución es la hélice monopala que ofrece la ventaja de una apertura más pequeña en el fuselaje para retraer el motor.

Los motores de combustión interna pueden beneficiarse de un montaje en el fuselaje, en lugar de en el mástil de la hélice. Esto les permite estar conectados a un silenciador más grande para reducir el ruido durante su funcionamiento, algo que es principalmente relevante para la operación europea. También permite aliviar la tensión de la correa cuando se retrae el motor para extender la vida útil de la correa y los cojinetes. El inconveniente de esta disposición es que los motores fijados en la parte baja del fuselaje son más difíciles de pre-vuelo y de mantenimiento, y las correas de transmisión de potencia muy estresadas 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 tener una potencia de entre 50 y 60 hp (38 y 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 que se utilizan habitualmente son los motores de pistón de dos tiempos o los motores rotativos Wankel . ^[5]

Los motores con hélices fijas o con giro completo generalmente se clasifican como planeadores motorizados de turismo (TMG). Los TMG pueden despegar y volar como un avión o elevarse sin potencia, como un planeador .

Están equipados con motores montados en la parte delantera, similares a los de un avión pequeño. La gran envergadura 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 normalmente navegan (a 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 les da una autonomía a 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 una mayor autonomía a potencia.

Algunos TMG están equipados con alas plegables que les permiten caber en hangares en forma de T para aviones pequeños estándar . Los ganchos de remolque son innecesarios, ya que las aeronaves con capacidad de lanzamiento automático no requieren acceso a un cabrestante o a un avión remolcador para despegar como un planeador convencional.

Algunos TMG, como el Europa o el Phoenix, también pueden suministrarse con alas o puntas de ala intercambiables para que puedan volar como un avión de turismo estándar y también como un TMG. ^[6]

La configuración del tren de aterrizaje de los TMG suele incorporar dos ruedas principales fijas, lo que permite que se desplacen por tierra sin un andador alar. Si bien algunos TMG tienen solo una rueda principal, con ruedas auxiliares en las alas para el rodaje, cada vez es más común encontrarlos fabricados con configuraciones de tren de aterrizaje triciclo y convencional (dos ruedas principales fijas, es decir, un "arrastre de cola").

Dado que la resistencia adicional de la hélice parada y del tren de aterrizaje reduce su rendimiento de planeo, los TMG rara vez se utilizan en competición.

La hélice retráctil suele estar montada en un mástil que gira hacia arriba y hacia adelante desde el fuselaje , detrás de la cabina y de la estructura de apoyo del ala. El fuselaje tiene puertas en el compartimiento del motor que se abren y cierran automáticamente, de manera 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 el remolque aéreo o el despegue 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 que se utilizan comúnmente no son eficientes a potencia reducida para el vuelo de crucero nivelado y, en su lugar, deben utilizar un perfil de vuelo de "dientes de sierra" en el que el planeador asciende a plena potencia y luego planea con la hélice retraída.

En el Stemme S10 , la hélice se pliega en el cono de la 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 elevarse con poca resistencia. Estas características lo convierten en un cruce entre los planeadores de turismo y los planeadores con motor de hélice retráctil. No tiene un gancho de remolque, por lo que debe despegar por sí solo. 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). ^[7]

En el AMS Carat , la hélice se pliega hacia adelante, apuntando hacia adelante como una lanza.

Aunque la mayoría de los planeadores motorizados tienen motores de combustión interna alimentados con gasolina , se han desarrollado varios lanzadores automáticos eléctricos, incluidos el Lange Antares 20E y 23E , Schempp-Hirth Arcus E , Schleicher AS 34Me , Pipistrel Taurus Electro G2 , Silent 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. ^{[8] [9] [10] [11]} Algunos tipos usan un pilón detrás de la cabina para extender una hélice. 11 tipos diferentes, de 7 fabricantes, como el Alisport Silent 2 Electro , utilizan el sistema de sustentador eléctrico delantero (FES) con una hélice plegable en la nariz. ^[12]

Las ventajas de la energía eléctrica sobre la gasolina incluyen:

• Transición más rápida y fiable del planeo al vuelo propulsado, ya que se elimina el tiempo y el riesgo necesarios para poner en marcha y calentar un motor de combustión interna. ^[13] Por ejemplo, el Antares 20E pasa del planeo al vuelo propulsado en menos de 12 segundos. ^{[ cita requerida ]} Con un sistema FES, la potencia máxima puede estar disponible en 1 o 2 segundos. ^[12]
• En el caso de los modelos que utilizan un pilón, se consigue una menor resistencia y una menor tasa de caída con el pilón extendido y el motor parado, ya que no hay radiador como el necesario para enfriar un motor de gasolina. En el caso de los sistemas FES, la resistencia de la hélice plegada en el morro es insignificante si el motor no arranca. Para un funcionamiento seguro, se utiliza la función "Motor apagado y sin funcionar" para planificar reinicios en el aire en caso de que se produzca un problema (incluso en el caso de los sistemas eléctricos). La menor tasa de caída de los planeadores a motor con propulsión eléctrica "con motor apagado y sin funcionar" permite una menor altitud para un reinicio seguro en el aire. ^[13]
• En los modelos que utilizan un mástil, se eliminan la transmisión por reducción de correa y los problemas de confiabilidad asociados. Como un motor eléctrico puede girar a un menor número de revoluciones por minuto 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 el despegue desde lugares donde no está permitido el vuelo de otras aeronaves con motor. ^[13]

Las desventajas de los planeadores motorizados eléctricos actuales en comparación con los de gasolina incluyen:

• Reducción del alcance o de la altitud de ascenso, ya que la energía almacenada por unidad de peso de las baterías disponibles es menor que la de la gasolina. ^{[ cita requerida ]}
• Los planeadores con motores eléctricos montados en el pilón son ligeramente 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. ^[13]
• Aumento de los costes. Aunque los motores eléctricos son comparativamente económicos, las baterías de bajo peso adecuadas para planeadores motorizados son un poco más caras que los motores de gasolina. ^{[ cita requerida ] [ ¿cuándo? ]}

Los sistemas de sustentación eléctrica (con potencia para sustentar el vuelo pero no para el despegue automático) son opcionales para el Schempp-Hirth Ventus-3 , el HPH Shark y el ESAG LAK-17B . Estos tres utilizan el mismo sistema de sustentación eléctrica que se utiliza para planeadores ligeros de despegue automático, como el Alisport Silent 2. ^[12]

El primer planeador a motor autónomo de producción equipado con un motor a reacción fue el Caproni Vizzola Calif . El motor a reacción estaba montado 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 motores a reacción para el Schempp-Hirth Ventus 2 , el Jonker JS-1 Revelation y el HpH 304 , todos ellos con motores a reacción de sustentación.

Otros tipos de lanzamiento automático incluyen el LET experimental L-13TJ Blaník , ^[14] una versión del Alisport Silent Club y una versión del TeST TST-14 Bonus .

No siempre se puede confiar en que el motor arranque durante el vuelo, por lo que el piloto debe prever esta posibilidad. La práctica generalmente aceptada es colocarse en posición de aterrizaje en un aeropuerto adecuado o en una pista 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 arrancarse a tiempo. ^[15]

En las competiciones de vuelo a vela , el arranque del motor suele puntuarse igual que un aterrizaje en parapente sin motor. Para detectar el uso del motor, los registradores de vuelo GNSS utilizados en los parapentes motorizados 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 exigen que el piloto arranque el motor al principio del vuelo, antes de iniciar la prueba, para garantizar que se detecte un arranque del motor más adelante en el vuelo.

Los planeadores sin motor son más ligeros y, como no necesitan un margen de seguridad para el arranque del motor, pueden volar en térmica con seguridad a altitudes más bajas en condiciones más débiles. Por lo tanto, los pilotos de planeadores sin motor pueden completar vuelos de competición cuando algunos competidores con motor no pueden. ^[16] Por el contrario, los pilotos de planeadores con motor pueden poner en marcha el motor para prolongar un vuelo si las condiciones ya no permiten el vuelo a vela, mientras que los planeadores sin motor tendrán que aterrizar lejos del aeródromo de origen, lo que requerirá la recuperación por carretera utilizando el remolque del planeador.

La presencia de un motor puede aumentar la seguridad del vuelo a vela, ya que un motor aumenta la capacidad del piloto para evitar tormentas y aterrizajes fuera del aeropuerto. Una opinión contraria sostiene 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 motorizados de turismo rara vez se utilizan en competición, pero pueden ser útiles en el entrenamiento para vuelos de travesía. ^[17] Después del despegue, se apaga el motor y el alumno vuela la aeronave como un planeador. Se pueden practicar aterrizajes en campos desconocidos mientras el motor está en ralentí. Si el alumno elige un campo inadecuado o calcula mal la aproximación, el instructor puede aplicar potencia y ascender de forma segura.

This section does not cite any sources. Please help improve this section by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed. (August 2018) (Learn how and when to remove this message)

En Europa, los planeadores motorizados se clasifican en planeadores con hélices/motores retráctiles, que pueden volarse con una licencia de piloto de planeador ordinaria (GPL), y planeadores motorizados de turismo (TMG), que requieren una extensión de licencia a la GPL estándar. En el Reino Unido, donde el vuelo a vela está regulado por la Asociación Británica de Planeadores , los pilotos de planeadores autosostenibles, al igual que los de planeadores puros, no tienen que tener 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 según la Aviación Recreativa, Parte 62, Subparte 17.

En los Estados Unidos, un certificado de piloto de planeador privado permite al piloto volar planeadores sin motor, planeadores motorizados de despegue automático (incluidos los planeadores motorizados de turismo y los planeadores con motores o hélices retráctiles) y planeadores motorizados de apoyo. Un instructor debe proporcionar instrucciones y firmar el libro de registro del piloto para autorizar el método de despegue, que puede ser mediante remolque de avión, despegue desde tierra (cabrestantes, bungee, remolque automático) o, en el caso de un planeador motorizado adecuado, mediante despegue automático. En los EE. UU., los planeadores motorizados se clasifican como planeadores y pueden ser operados por un piloto de planeador sin el certificado médico requerido para operar un avión.

En los Estados Unidos, un planeador motorizado puede certificarse para hasta dos ocupantes, hasta 850 kg de peso máximo y con una relación máxima entre el peso y la envergadura al cuadrado de 3 kg/m ² . ^[18] Existen requisitos similares en las regulaciones europeas JAA/EASA, con un peso máximo de 750 kg.

En Canadá, una licencia de piloto de planeador permite al piloto volar planeadores sin motor. Para planeadores motorizados de despegue automático (incluidos los planeadores motorizados y los planeadores con motores o hélices retráctiles) y planeadores motorizados de apoyo, se requiere un permiso o licencia de avión. Un instructor debe proporcionar instrucciones y firmar el libro de registro del piloto para autorizarlo a transportar pasajeros.

• Ala delta motorizada
• Parapente motorizado