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Quickie Q2 incorporates the Highly Staggered Biplane (HSB) wing design
El Quickie Q2 incorpora un diseño de ala tipo HSB (Biplano de escalonado alto) propuesto para el uso en un avión de largo alcance con un motor FC/EM. (Motor eléctrico alimentado por una célula de hidrógeno). Por Francisco Leme Galvao, Ingeniero aeronáutico retirado.

¿Aviones a reacción de Célula de Hidrógeno pronto?

El ingeniero aeronáutico retirado Francisco Leme Galvao, estudia las posibilidades de los aviones FC/EM

By Bill Moore

[Spanish translation courtesy of Andrés Moreno]

El primer avió, n propulsado que pudo sostener un vuelo relativamente largo fué el Wright Flier, biplano. Estos fueron el modelo a seguir en los comienzos del diseño aeronáutico, pero en menos de medio siglo, los aviones monoplanos fueron suplantando a los biplanos. Hoy día, solo algunos viejos modelos o diseños aeromodelistas usan esa configuración, como la serie Quickie o el Dragonfly. Pero podria suceder que los biplanos encajaran de manera única en la posibilidad de construir aviones de largo alcance que usen células de hidrógeno, según aparece en un documento de la SAE realizado por Francisco Leme Galvao, ingeniero aeronáutico retirado de Brasil, y titulado "Aviones de largo alcance, el caso ideal para el uso de Células de combustible"

Investigaciones realizadas por Airbus y Tupolev respecto a aviones propulsados por hidrógeno, no funcionaron, debido a que los necesarios elementos criogénicos ocupaban casi todo el fuselage del avión, sin contar que su autonomía era más bien corta.

Galvao, cree que el diseño Biplano (HSB) es un acercamiento mucho más racional que lose studios europeos y rusos, e incluso mejor que el modelo propuesto por la NASA blended wing body (BWB). Calculando que este ultimo modelo, tendrá un area alar tan grande que incrementará la fuerza de rozamiento con el aire en myor medida que el modelo propuesto por él.

La solución al problema del combustible: Usando una célula solida de óxido o en el futuro una célula directa de carbón, que convertirán el combustible en energía eléctrica que alimentará 4 motores. EV World, fuente de este artículo, y en estrecha correspondencia con el Sr. Galvao, se enteró que el 80% de la fuerza que de impulse que una turbina proporciona, proviene del aire que es empujado a través de las palas de la turbina. Como quiera que fuere, cree que sería mejor reemplazar una turbina de 70.000 libras de fuerza, por otras dos de 35.000 libras de fuerza eléctrica.

Las células de combustible irian encima de las nuevas turbines en depósitos estilizados.

Para que todo el diseño funcionara, el fuselage debería ser más alto de lo normal, más o menos como el del nuevo Airbus 380. Debido a su especial altura, el fuselage no necesitaría reforzamientos necesarios en los fuselages mas largos y estrechos como medida a las fuerzas de torsión que existen en ellos. La menor area alar permitirá además que todo el conjunto sea más ligero, ayudando en este caso al ya sabido aumento de peso que crearán las células del sistema eléctrico de alimentación.

Bueno, todo este juego de motores, células y más harán que un avión de la talla de un Airbus 320, pueda trasladarse a unos 300 kt/hr o 345mph o 555 km/h. No mucho comparado con otros aviones, pero mucho más no se necesita. Además, la autonomía sería de unas 4976 millas o sea, 8.000 kms. Nada despreciable.

El estudio del Sr. Galvao indica que el uso de hidrógeno líquido nos muestra que el vapor de agua que se desprende volando a gran altitud, sería el responsable del 25% del bloqueo de radiación de onda larga desde la Tierra. O sea, que habrá más agua en nuestra atmósfera, 40x1012 gramos anuales, con el uso de estos aviones. Lo que algunos indican como prejudicial debido a su quizás efecto invernadero al bloquear demasiado la radiación solar.

Otra razón para utilizar estos diseños y sistemas de alimento energético, es el derivado del coste por caballo de potencia que se necesita pagar para hacer volar un avión. Al contrario que en los coches, donde solo un 5% del peso total es el combustible, en los aviones es del 40%, lo que hace que su coste por caballo de fuerza sea de entre 127 USD a 200 USD. Las células FC/EM anteriormente citadas, podrían bajar el coste significativamente.

Igualmente, no esperen ver un aión de este tipo en un futuro muy cercano, pues los avances en los estudios de este tipo de células de alimentación energéticas nos dicen que todavía queda mucho camino por recorrer.

Pero el futuro esta ya aquí.

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Published: 24-Jan-2008

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