lunes, 28 de diciembre de 2020

Un maravilloso ingenio.

 Casi todos vemos que podemos atravesar el aire fácilmente, de hecho lo hacemos todos los días y a todas las horas. 

 Si elevar más de 180 toneladas ya es un problema en si mismo, ponerlas a más de 2.400 kilómetros por hora hace la cosa "más divertida". Como analogía de la velocidad, esta se puede comparar con un disparo, si usted pudiera disparar una pistola desde la ventanilla del Concorde en un momento en pleno vuelo, el avión iría más rápido que la bala de la pistola, el pasajero sentado detrás suyo adelantaría a la bala, esto es así.

 Es decir tenemos un proyectil de 180.000 kilos que mide 26 metros de envergadura por doce de altura, que va a más velocidad que la bala de un revólver, esto roza mucho con el aire no hay que ser muy listo, digo yo.

 Algunos pensariamos que a más de 17.000 metros de altura el aire es menos denso, y tambien deberiamos tener en cuenta que la temperatura exterior de aproximadamente -50º C ayudaría a que no se calentase y pensamos bien, pero por el camino equivocado. Bene curris, sed extra viam que dicen que decían los romanos. 

 Porque el Concorde con el rozamiento del aire se calentaba y se calentaba mucho, en la zona del morro estas temperaturas llegaban a alcanzar los 150 ºC y hacían que el avión se encogiese y se estirase en cada vuelo del orden de 30 cm, que es mucho "estirar"...

 Aqui les dejo una imagen donde se pueden ver las diferentes temperaturas en vuelo.


 Para ello, el avión tenía varios puntos de dilatación en los que prácticamente se podía meter un mano.

 
 
 El empleo de materiales nuevos, incluida la pintura que sólo podía ser blanca para disipar mejor el calor y de determinada composición elástica,  el uso de la ingente cantidad de combustible que llevaba (sobre unas 80 toneladas por viaje) para refrigerar el fuselaje, fueron algunas de las soluciones adoptadas por los ingenieros, con la ventaja que además el combustible con más temperatura se quema mejor y obtiene mejores resultados. 

El avión, cuando cogia velocidades supersonicas variaba su centro de gravedad, vayapordios, para solucionar este problema los ingenieros también utilizaron el combustible, que movían de un lado a otro del avión según las necesidades.

Su característico morro, una vez en vuelo se ponía recto para mejorar la aerodinámica y estaba diseñado así para mejorar la visibilidad de los pilotos en las maniobras de aterrizaje y despegue, no era aleatorio, pues este ingenio utilizaba ángulos muy inclinados para estas maniobras, de hecho llevaba un tren de aterrizaje auxiliar en la cola para "porsiacaso". 




 Otro problema que genera el aire a esa velocidad es su entrada en los motores del Concorde, a partir de 0,5 Mach la velocidad de entrada de aire en los rotores puede dañarlos, para solucionarlo los ingenieros del Concorde, basándose en la Ley de conservación de la Materia, diseñaron un sistema que reducía o ampliaba la entrada de aire del exterior hacia los rotores en función de la velocidad.. 

 Esto no solo sirve para optimizar la entrada de aire en los rotores, sino que sirve para sustentar mejor la nave mediante el uso de las fuerzas provocadas por la velocidad y administradas por el movimiento de unas paletas ( si se me permite llamarlas así).


 La admisión se producía de tres forma diferentes, una en el despegue la A, la B es otra para el vuelo supersónico orientada a estabilizar la nave y canalizar de forma efectiva los flujos de aire para no dañar los rotores y la C igual que la A pero de flujo inverso dedicado a frenar la nave en los aterrizajes.


  Mucha de la energía consumida en tener el avión en vuelo, lo proporcionaban estos sistemas de manejo de los flujos aerodinámicos. 
 Fue el primer avión del mundo en llevar el sistema Fly-by-wire, es decir mandos electrónicos que generaban órdenes sin conexiones mecánicas y también fue el primero en llevar frenos de carbono para soportar las altas temperaturas de freno en los aterrizajes. 
 También fue pionero, en una nave de este tamaño, en utilizar la postcombustion, es decir, básicamente, y resumiendo mucho, inyectar combustible en los gases de escape para obtener mejores resultados.
 
Gracias a este prodigio de la ingenieria usted podía salir, si su cartera se lo permitía, de París a las 9 de la mañana y llegar a Nueva York a las 6.45 de la misma mañana y de esto hace cuarenta años, ojo al tema. 

 Muchos de los avances de los Airbus modernos y otros muchos componentes de otras máquinas como frenos de carbono, materiales experimentales, aerodinámica avanzada, transmisión de efectos, estudios de resultados de temperaturas y presiones sobre materiales, cristales, turbos de geometría variable y muchos, muchos otros son la herencia del mejor y más bello avion del mundo jamás creado.  Hoy día su diseño sigue siendo moderno e innovador.


Su nombre es Concorde que es Concordia en francés, este nombre fue elegido por ambos aliados en su construcción. No me negaran que hasta el nombre es bello. 
 
 El Concorde es la victoria de la mente, de la inteligencia y de la razón contra los problemas, es la superación, es querer ir más lejos, más rápido y mejor y, ¿que quieren que les diga?, viendo lo que veo, esto me gusta.
 En esto de los nuevos lenguajes, yo creo más en utilizar palabras ya creadas y algunas veces olvidadas como ingenio, que creo es lo que mejor define a esta hermosa aeronave, un maravilloso ingenio. 

 Que Fortuna nos aporte Concordia e Ingeniería. 

18 comentarios:

  1. Joder, que pasada de entrada.
    Como que la voy a imprimir porque me es muy útil.
    Me gustan estas entradas que me enseñan cosas que soy incapaz de discernir pero que siempre tengo las preguntas pendientes por si hay alguien que sepa con exactitud la respuesta.

    Ya te dije que me atraen esos aparatos de las ruedas que se inflan solas y que no se el mecanismo ni como se pueden inflar los neumáticos , ni como no se escapa el aire si la rueda da vueltas, por mucho que me digan que si....

    Un abrazo y un 10
    salut

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  2. Miquel, el Concorde fue un salto adelante en aeronáutica y ese paso adelante cambió muchas cosas. Es curioso el fenómeno del calentamiento en una atmosfera de -50C. A mi, por lo menos, me hace reflexionar.

    La siguiente entrada es para ti, voy a cambiar la temática de este espacio, asi pasare de pocos lectores a casi ninguno.

    Un saludo

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  3. como quieras que entienda algo de todo esto que explicas si aun no soy capaz de entender porque vuela un aparato de estos.

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  4. El dia en que fuimos a Paris a Disneyland, antes de aterrizar vimos los restos de donde se habia estrellado un Concorde el dia anterior.

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  5. Fue símbolo de la velocidad, pero ahora, sin él, a veces uno se pregunta para qué tantas prisas, contaminando tanto

    Un abrazo, y felices fiestas

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  6. Después de leer tan documentado artículo sobre este ingenio y reconociendo todo la inteligencia, técnica y desarrollo de esta máquina solo cabe reflexionar: a pesar de todo tuvo que ser retirado... tal cual se hundió el 'insumergible' Titanic.

    No somos nada, y menos debajo de la ducha.

    Saludos.

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  7. Recuerdo entrañablemente a mi padre intentando explicarme cuando era niño y adolescente el funcionamiento de un motor de explosión. Nunca le presté atención porque no me interesaba para nada. Y además me dediqué a la literatura en la universidad que era lo que él más detestaba. Reconozco la maravilla técnica que fue el Concorde, yo hubiera querido volar en él a Nueva York en dos horas, pero no pudo ser. Ahora siento nostalgia por los viejos trenes que hacían traca traca tra y tardaban un día en cruzar España. Muy bueno el artículo pero no soy el más apropiado para valorarlo.

    Saludos.

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  8. Par los gobiernos de Francia y Reino unido el proyecto Concorde se convirtió en un asunto de estado, y en una manera de desarrollar la industria aeronáutica civil de ambos países, con un salto tecnológico adelante de décadas.

    También "tiraron" de tecnología aeronáutica militar, contratando para el consorcio ingenieros en ambos países procedentes de Marcel Dassault en Francia, y de De Havilland en Inglaterra.

    Si comparas la forma del ala del Concorde con la del Mirage III C, puedes darte cuenta de que han salido del mismo tablero de diseño, o casi. El ala en delta combinada con el ángulo de ataque proporcionaba un buen control de vuelo a cualquier velocidad.

    Sobre el recalentamiento a esas alturas bajo cero, hay que entender que significa el rozamiento de materiales en física. A esas velocidades, el aire, aún de baja densidad, se comporta como un objeto sólido contra las alas y el fuselaje. De ahí lo de la pintura y recubrimientos con una rugosidad muy baja.

    En aviación militar, el titanio se convirtió en el mejor material para contrarrestar la dilatación por temperaturas extremas, y aún así había que diseñarlos teniendo en cuenta la dilatación del metal.

    Un ejemplo de esto, fué el Lockheed SR-71, capáz de mantener una velocidad de 3.418 k/hora. Prácticamente, todo el fuselaje de este avión era un inmenso tanque de combustible, y en tierra, a temperatura ambiente, el combustible goteaba por entre la uniones de la chapa de titanio, debido a las holguras entre ellas. Cuando alcanzaba la velocidad de crucero, el calor dilataba las chapas del fuselaje, y así se sellaban las fugas.

    Por cierto, los motores del SR-71 regulaban el flujo de entrada con un cono móvil en las tomas, que variaba el caudal de aire que entraba, combinado con unas trampillas de escape. A latas velocidades, las turbinas de los motores dejaban de girar, y el motor se convertía en un estatorreactor. La misma presión de aire hacia que la mezcla con el combustible se quemase en la parte posterior del motor, cómo si se tratase de un cohete.

    Tecnologías maravillosas pero costosísimas, esfuerzos industriales difícilmente repetibles.

    Saludos.

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  9. Francesc, todos los dias hay accidentes de trafico y no por eso se dejan de fabricar coches veloces. Si vas en un coche y sacas la mano por la ventanilla a una velocidad adecuada (como en el famoso anuncio) entenderás porque los aviones vuelan, porque a cierta velocidad el aire transforma sus propiedades y su sujeta el avión, por decirlo de alguna forma...
    Un saludo.

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  10. Albada Dos, cualquier transatlantico contamina más que un Concorde y nadie se plantea quitarlos. En Concorde contamina mucho y consumía mucho, pero lo que más molestaba, según dicen es el ruido que hacia al despegar y aterrizar.

    Un saludo

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  11. Pitt Tristan al Concorde no le hundio su tecnología, ni siquiera el accidente, le hundió el precio del combustible y el ruido. Pero el espíritu de quienes los construyeron es el bueno, es el camino a seguir hacer cosas mejores, más eficientes. Yo lo considero una obra de arte, diferente a la capilla Sixtina o al Quijote, pero arte. Este tipo de tecnologías arrastran tras de si muchos adelantos que se utilizan actualmente en la vida cotidiana. Un saludo.

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  12. Joselu, cuando sabes que Isaac Newton empleó el idioma latin en "Philosophiae naturalis principia mathematica" que es su obra más completa entiendes que esa diferenciación entre ciencias y letras es bastante superflua, comprendes que traducir una frase del latín al español tiene mucho en común con resolver una ecuación física. Y que nadie es sabio si aparta algo o se encasilla, que la curiosidad es buena y esta no debe restringirse, creo yo. Pero para gustos están hechos los colores.
    Un saludo

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  13. Joselu, por cierto, yo tambien recuerdo como mi padre me explico el motor de combustión una mañana de domingo de invierno, sentados los dos en el Simca 1200 que tenía mi padre. Yo tenia nueve años y me quede con "explosión y bujias", jajajaja...


    Un saludo

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  14. Rodericus, desde luego, lo mismo pasa con los motores Rolls Royce del Concorde que en principio estaban destinados a un avión militar, su megabombardero que creo no se termino de hacer, y se "acomodaron" al nuevo aparato. La diferencia está en el tamaño y el peso, que aquí si importa, tanto para despegar como para aterrizar. En estos reactores de combate ya se utilizaba la postcombustión, para despegues en cortos espacios de terreno,(cuando se ve que sale fuego de los rotores), pero cómo podían llevar poco combustible en vuelo se podían utilizar poco.
    Todo lo que vuela en la actualidad tiene su parte militar, nos guste o no, es así
    La resistencia del aire se multiplica de forma geométrica, así, si tu superas un 10% la velocidad aumenta un 100% la resistencia al aire, es por esto que pocos coches pueden pasar de 300 kms/h, por el aire, básicamente y resumiendo mucho.
    El titanio tiene muchas virtudes tiene poco peso, es muy resistente a las temperaturas altas y es más fuerte que el aluminio llegando a cualidades similares al acero, en ambientes con poco oxigeno como las altitudes donde volaba el Concorde es "maleable", si sumas que aguanta muy bien la corrosión, es el metal perfecto. No estaba ahí por casualidad, como nada estaba en el Concorde por capricho.
    Gracias por aportar, es necesario y agradecido.

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  15. El avión Concorde es alucinante, pero la "concordia humana" me seduce mucho más.

    Feliz Año Nuevo y un abrazo

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  16. Estoy con Joselu. Me quedo con aquellas locomotoras de carbón (o diesel), con los viajes en tren ("el Sevillano", "el Extremeño" o "el Gallego", con el que llegabas de Barcelona a Coruña en 27 horas), en los que daba tiempo a compartir la tortilla, la empanada, incluso a ligar; aprovechando la dormición en los compartimentos, con un poco de suerte una chavala te apoyaba su cabeza en tu hombro sin darse cuenta y aveces era el principio de una bella historia...
    Las estaciones solitarias, "los arbolitos pasar" que diría Machado, el pito del jefe de estación y, cuando pasaba por Albacete, siempre entraban los vendedores de navajas con su muestrario, espectacular.
    Eso me gustaba. Detesto el AVE y los aviones, aunque agradezco tus explicaciones, a la par que te deseo que en este año no todo sean explicaciones técnicas...

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  17. Luis Antonio, la concordia humana sucede con más facilidad si hay proyectos comunes, creo yo. Un saludo.

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  18. Granuribe50 yo fui varias veces en el Santander Mediterráneo que iba hacia la zona norte de Burgos, hasta que el gobierno del Psoe lo cerró, era un tren con compartimentos y podías abrir las puertas y sentarte en los escalones para comer pipas (hasta que llegaba el revisor). No había prisas, creo que para viajar no hay que tener prisas si se hace por placer, hay que disfrutar el camino. Pero a mi lo que me fascina es la construcción de estos ingenios, su calidad, el esfuerzo común, las horas de trabajo e imaginación, eso es lo que les hace grandes, más que la velocidad. No se si me he explicado.
    Un saludo.

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Piensa como piensan los sabios, más habla como habla la gente sencilla. Aristoteles (384 AC-322 AC). Filósofo griego.

28 septiembre. Domingo

 "Fuimos en tren hasta lo de Illera. Es un cazadero hermoso con una ladera muy áspera, llena de jaras y tomillos, y un chaparral arriba...