martes, 27 de febrero de 2007

¿Y TÚ DE QUIÉN ERES?


A veces observar a los humanos es incluso divertido. Tienen algunos comportamientos que probablemente no entiendan ni ellos. Por ejemplo, está esa tendencia a alinearse con un bando determinado: ¿Pepsi o Coca-Cola? ¿Fanta naranja o Fanta limón? ¿House o la Doctora Grey? ¿McDonalds o Burger King? ¿Star Wars o Star Trek? ¿De izquierdas o de derechas? ¿Del Madrid o del Barça? Hay tantos ejemplos que es probable que pudiera continuar indefinidamente.

Por supuesto, este comportamiento también se da en la aeronáutica, principalmente entre cuatro empresas: Airbus y Boeing; la NASA y la ESA. Mientras que la rivalidad entre las dos últimas queda quizá más enmascarada por algunas colaboraciones conjuntas y porque el sector espacial, al ser tan costoso, invita a hacer alianzas, Airbus y Boeing no se pueden ni ver. Han llegado hasta el punto de amenazar con demandarse mutamente ante la OMC.

Todo esto se comprende mucho mejor teniendo en cuenta que los humanos se vuelven muy agresivos en cuanto hay dinero -o cosas que valgan dinero- de por medio (como urraca puedo asegurar por experiencia propia que no les sienta nada bien que alguien se lleve sus cosas). La enemistad entre Airbus y Boeing tiene raíces principalmente económicas, con un ligero toque de chovinismo (Airbus es europea y Boeing estadounidense). Son las únicas dos competidoras en el mercado de los grandes aviones de transporte.

Durante muchos años Boeing fue el líder indiscutible. La aparición en el año 1970 de Airbus supuso un brusco movimiento de la balanza, y a partir del 2000 la compañía europea le llevó a la americana la delantera durante seis años consecutivos. Boeing atribuyó esto a que Airbus recibía muchas subvenciones europeas, con un fuerte apoyo por parte de los gobiernos de los países participantes en el consorcio (Francia, Alemania, Inglaterra y España). Airbus se defendió alegando que Boeing también recibía ayudas de los programas de defensa estadounidenses y los de investigación de la NASA, además de subsidios por parte de algunos estados. Vamos, amor verdadero, en su más pura esencia.

Sin embargo, el A380 ha supuesto un gran fiasco para Airbus, que en el 2006 ha vuelto a quedar por detrás de Boeing en ventas. Por diversas circunstancias no ha sido capaz de entregar en el plazo convenido los pedidos del avión, y ha habido aerolíneas que incluso han cancelado los suyos. Esto, unido a las indemnizaciones por retraso que Airbus tendrá que pagar y a la venta por parte del Reino Unido de su participación en el consorcio, ha sumido a la compañía en una importante crisis, obligándole a cerrar algunas plantas de producción y a reducir las plantillas de trabajadores. Boeing, claro, se frota las manos ante esto. La compañía europea espera resurgir con su nuevo A350.

Como podéis comprobar, es la misma historia de siempre: el incansable afán del ser humano por ser mejor que los demás en algo (cuantas más cosas mejor), da igual el cómo y el porqué. Y nunca es suficiente.

Por cierto, en la Escuela de Aeronáuticos de Madrid (como buenos europeos) muestran una clara preferencia por Airbus y la ESA (hasta el punto de que hubo un año en el que el dibujo de la camiseta para el viaje de fin de carrera era un avión Airbus dándole a un Boeing por detrás de la deriva… los que tengan una mente un poco calenturienta podrán imaginarse la escena…).

martes, 20 de febrero de 2007

ÓRBITAS: Tipos de órbitas


Continuemos con las órbitas, mis chorlitos. Hoy hablaremos de las formas que pueden adoptar, y de los “originalísimos” nombres que los humanos les han puesto a algunas de ellas.

Que una órbita tenga una u otra forma depende de la energía total del objeto que la describe: su energía cinética más su energía potencial (es decir, de su velocidad y su distancia al centro de atracción). Para una misma distancia al centro de atracción, será la velocidad lo que determinará el tipo de órbita:

ELÍPTICA si la velocidad es pequeña (y la elipse será más pequeña cuanto menor sea la velocidad, llegando al punto en que, si la velocidad es nula, el cuerpo caerá hacia el centro de atracción en línea recta). En una órbita elíptica, el punto más cercano al foco se denomina pericentro (perigeo para una órbita alrededor de la Tierra y perihelio para alrededor del Sol), y el más lejano apocentro (apogeo para la Tierra y afelio para el Sol).

CIRCULAR para el valor de la velocidad que hace que la fuerza de atracción gravitatoria sea igual a la centrípeta (debida al giro). Por tanto, sólo hay una velocidad, dado un radio de órbita determinado, para la que el objeto describe un círculo.

PARABÓLICA si la velocidad es tal que la energía cinética y la potencial gravitatoria son iguales (habiendo también un único valor de la velocidad, dada la altura de la órbita, que cumple esta condición). En este caso, se puede considerar que el apocentro está en el infinito, de modo que un cuerpo con este tipo de órbita sería capaz de "escapar" del campo gravitatorio del cuerpo celeste en cuestión. La velocidad necesaria para adoptar una órbita parabólica se conoce, por tanto, con el nombre de "velocidad de escape".

HIPERBÓLICA para cualquier velocidad por encima de la de escape, con la que teóricamente se puede ir hasta el infinito y más allá (desde el punto de vista del cuerpo celeste en torno al que estamos orbitando, por supuesto, ya que si escapamos del campo gravitatorio de la Tierra, por ejemplo, aún estamos bajo la influencia del Sol).

Hay unas cuantas que los humanos utilizan bastante a menudo, y que por ello tienen el honor de poseer nombre propio. Comenzando por la Órbita Terrestre Baja (OTB, LEO en inglés), que es la que, con el menor impulso, permite salir de la atmósfera terrestre y orbitar el planeta, a una altitud de entre 200 y 2000 km.

La órbita Molniya (HEO), utilizada por los rusos, es una órbita de gran excentricidad (apogeo de 70.000 km y perigeo de 10.000 km) que sirve para cubrir las zonas cercanas a los polos de la Tierra durante la mayor parte del tiempo de vuelo.

Y otra órbita muy utilizada, sobre todo para hacer fotos por satélite, es la Heliosíncrona, que sobrevuela la Tierra siguiendo al Sol, y que pasa por cada punto de su recorrido siempre a la misma hora local.

Pero la más popular es sin duda la órbita Geoestacionaria (GEO). Es una órbita circular de 35.786 km de altitud, situada en el plano del Ecuador, en la que los satélites orbitan el planeta a la misma velocidad angular a la que éste gira. Esto quiere decir que un satélite que se encuentre en esta órbita se verá desde la Tierra siempre en el mismo lugar del cielo, lo que le permite una cobertura constante de una zona determinada (los satélites de comunicaciones y meteorológicos suelen estar situados en ella).

Actualmente hay más de 400 satélites en órbita Geoestacionaria. Como curiosidad, fue al escritor de ciencia-ficción Arthur C. Clarke a quien se le ocurrió por primera vez que colocar un satélite en esa órbita podría ser una buena idea. Hoy en día la órbita GEO está saturada, porque ya sabéis que cuando los humanos cogen el gusto por algo no saben controlarse. Si queréis ver cómo nos tienen de guarreados los alrededores de la Tierra, pinchad aquí.

Se puede adivinar dónde viven los humanos sólo por la cantidad de porquería que les rodea. La verdad es que son un poco asquerosos, ¿no creéis? (Sin mencionar cómo están dejando el planeta, claro; que ésa es otra historia. No me extraña que quieran irse.)

miércoles, 14 de febrero de 2007

♥ LOVE ♥

Nadie es inmune.

lunes, 12 de febrero de 2007

TENDENCIAS


Seguro que todos los chorlitos habéis escuchado hablar del nuevo Airbus A-380. Que si es el avión más grande del mundo, el no va más, lo último en tecnología aeronáutica y todo eso. Lo cierto es que (dejando las crisis de producción aparte, que ya tienen en Airbus bastante con lo que tienen, los pobres) el A-380 ha venido a marcar otro hito en la historia de la aviación. Es más ligero (el 25% de su estructura está construido con materiales compuestos), más eficiente, tiene más capacidad y más alcance. Y un aspecto un poco diferente de lo que estamos acostrumbrados a ver (y diseños VIP muy vanguardistas que seguramente nunca veremos).

Parece que últimamente las tendencias en aeronáutica están cambiando. El precio del petróleo sube continuamente y las companías aéreas tienen que seguir siendo competitivas, lo que quiere decir que sus aviones tienen que consumir menos y ser capaces de llevar a más gente. Eso se traduce en (a) aumento del número de plazas, (b) mayor eficiencia aerodinámica y propulsora y (c) menor peso.

Boeing, el mayor competidor de Airbus, pondrá en breve su 787 Dreamliner en circulación. La mitad de la estructura de este avión está hecha con materiales compuestos, lo que supone una reducción en peso de entre el 12% y el 20%. Y no sólo eso, sino que ha intentado marcar la diferencia frente a los demás aviones, con una estética que obedece, no a alguna razón de eficiencia aerodinámica en particular, sino al gusto de los clientes (por dentro casi parece que lo haya diseñado un arquitecto... ¿quién ha visto un avión con mostrador de recepción? ¡Si hasta le han puesto un jarrón con flores!).

Airbus, por supuesto, no se quedará de brazos cruzados ante esto, y planea lanzar su nuevo A-350 para competir con el 787. También introducirá nuevos diseños superfashion (o "psicotrónicos", como dice Azena) en la cabina de pasajeros de todos sus modelos, para que los aviones de Boeing no sean los únicos que entren por los ojos. Y, para no ser menos, pondrá un mostrador más grande que el de Boeing (por supuesto, también con unas flores muy coquetas, ¡faltaría más!).

Pero, hasta aquí, las formas eran más o menos convencionales. Ambas compañías están estudiando conceptos más innovadores que les permitan establecer una ventaja significativa ante sus competidoras. Así, Boeing ha presentado un radical diseño BWB (Blended Wing Body), que sería muchísimo más económico en todos los aspectos que cualquier otro avión, con una capacidad de 800 pasajeros y un alcance de 7.100 millas náuticas (13.149 km) (la semicircunferencia terrestre tiene 20.000 km). Aunque parece ser que de momento no va a ir mucho más allá de lo conceptual (por lo menos en lo que a transporte comercial se refiere), porque ningún aeropuerto está equipado para un avión de tales características, y además el pasaje sería muy difícil de evacuar llegado el caso. Una pena.

Airbus también está estudiando otras opciones para conseguir los mismos objetivos. Un ejemplo podría ser la propuesta de avión biplano de la imagen.

En resumen, es posible que los próximos años vean algún cambio importante en el diseño de los aviones comerciales. Y la verdad es que ya iba siendo hora, porque desde los años 60, aunque se ha avanzado mucho en otros aspectos, las líneas exteriores han cambiado muy poco. La única innovación digna de mención fueron los winglets (aletas de punta de ala), que reducen significativamente la resistencia aerodinámica, y ya les costó darse cuenta de eso. Los pájaros llevamos millones de años volando así. ¿Pero qué se podía esperar?

Los pobres son un poco cortos a veces.


sábado, 10 de febrero de 2007

ÓRBITAS: Introducción


Durante siglos, los humanos observaron el cielo nocturno formándose las ideas más peregrinas acerca de su naturaleza y de cómo se mueven las cosas en el universo. Por supuesto, lo primero que pensaron (aparte de que las estrellas estaban pegadas a un techo muy, muy alto) fue que todo el cosmos giraba alrededor de la Tierra (cómo no… típicamente humano; siempre mirándose el ombligo). Los modelos más generalmente aceptados fueron los egocéntricos -digo- geocéntricos de Aristóteles y Ptolomeo.

Pasaron siglos de discusiones (no siempre amistosas) hasta que por fin hicieron caso a gente como Galileo y Kepler (autor de las tres leyes que llevan su nombre y que siguen muy en boga en la actualidad) y empezaron a darse cuenta de que el universo no tenía nada que ver con lo que ellos se imaginaban (para empezar, es un universo en el que son absolutamente insignificantes, y admitir eso supuso un palo muy gordo para ellos). Luego llegó Newton con su Ley de la Gravitación Universal, y fue a partir de entonces cuando realmente comenzaron a entender cómo funcionan las cosas. Y entonces, claro, quisieron viajar fuera de la Tierra, porque sienten la urgente e imperativa necesidad de imponer su presencia a todas las criaturas y en todos los lugares que existen, aunque casi nunca se les invite a hacerlo.

Ahora bien, viajar por el espacio no es una cosa sencilla, como descubrieron muy pronto. Para empezar, hay que tener en cuenta que estamos hablando de un medio hostil para toda forma de vida (conocida, al menos), con lo que se hace necesario equipar el vehículo con sistemas de soporte de vida. Y los conceptos de tiempo, distancia, cerca y lejos cambian radicalmente. La falta de gravedad afecta muy negativamente al organismo. Y no puedes parar en una gasolinera para ir al cuarto de baño (los humanos acostumbran a hacer eso cuando van de viaje).

Pero lo más importante para que algo llegue a donde tiene que llegar es un correcto cálculo del camino. Independientemente del tipo de nave (porque cualquier objeto, comparado con la escala planetaria, tiene unas dimensiones despreciables), cada órbita a recorrer tendrá unas características muy definidas.

La órbita de cualquier cuerpo está determinada por las fuerzas que actúan sobre él, siendo dominante normalmente la fuerza de gravedad del planeta más cercano, aunque también influyen en ella las fuerzas de gravedad de los cuerpos celestes circundantes, el viento solar, la fricción con alguna atmósfera, que los planetas no son perfectamente esféricos, o cosas por el estilo. Las fuerzas no dominantes suelen denominarse perturbaciones y se desprecian a no ser que sea necesaria una mayor precisión en el cálculo. Así, en primera aproximación, puede considerarse que cualquier tipo de órbita tendrá la forma de una cónica, lo que reduce las trayectorias a elípticas, circulares, parabólicas, hiperbólicas o rectilíneas (las rectas pueden considerarse cónicas degeneradas). El centro de atracción estará siempre en el foco de la cónica.

Poner un cuerpo en órbita es un proceso que requiere mucha energía, ya que para salir de la atmósfera terrestre es necesaria una velocidad inicial bastante considerable, y los humanos no fueron capaces de hacerlo hasta que desarrollaron los motores cohete. Aun así, siempre intentan buscar lugares de lanzamiento cercanos al Ecuador (como el Cabo Cañaveral, en el caso de los lanzamientos de la NASA, o Kourou en la Guayana francesa, en el caso de la ESA) (los rusos, que siempre han sido un poco suyos, lanzan desde la base de Baikonur en Kazajstán, a 45º de latitud norte, porque más al sur ya no hay territorio ruso).

Debido a la rotación de la Tierra, todo lo que hay sobre su superficie tiene ya una velocidad en dirección Este, mayor cuanto más cerca del Ecuador se encuentre, ya que la Tierra es aproximadamente esférica. En el propio Ecuador, esto supone una velocidad inicial de más o menos 1670 km/h o 464 m/s. Un buen ahorro de energía, si se aprovecha bien. (Esto quiere decir que, cuando hacen un lanzamiento, el vehículo adquirirá una órbita en dirección Este, en el sentido de rotación de la Tierra, debido a que esta velocidad se suma a la de lanzamiento proporcionada por los cohetes.)

En próximos posts nos centraremos en los distintos tipos de órbitas, sus características y la forma de llegar a ellas, así como en la estupidez de los humanos, claro (como de costumbre). ¡No os lo perdáis!

martes, 6 de febrero de 2007

ESTOY DE EXÁMENES...


viernes, 2 de febrero de 2007

POR UNA VEZ


Por una vez, chorlitos, y sin que sirva de precedente, hablaré bien de los humanos. No es que de repente haya cambiado mi opinión con respecto a ellos (son como son, y eso no tiene remedio). Sin embargo, con todo este asunto del día de la Paz, me ha parecido que puede venir a colación hablar del Convenio de Chicago.

Fue el segundo gran convenio que reguló la aviación civil internacional (el primero fue el de París de 1919), y se firmó en el año 1944, hacia el final de la Segunda Guerra Mundial. Aún está vigente en la actualidad (se ha ido ampliando con los años), y es el responsable de la creación de la OACI (Organización de Aviación Civil Internacional), que desde entonces es el organismo que se encarga de establecer la mayoría de las leyes que afectan al transporte aéreo y la aviación en general, y que está formado en la actualidad por 188 países.

Se ve que salieron tan escarmentados de la guerra que todo fueron buenas intenciones y solidaridad y camaradería, pensando en el bien común y todo eso. Así que hicieron una noble y ejemplar declaración de principios, que transcribo aquí textualmente:

OACI. Declaración de principios

PREÁMBULO

CONSIDERANDO: Que el desarrollo futuro de la aviación civil internacional puede contribuir poderosamente a crear y a preservar la amistad y el entendimiento entre las naciones y los pueblos del mundo, mientras que el abuso de la misma puede llegar a constituir una amenaza a la seguridad general;

CONSIDERANDO: Que es deseable evitar toda disensión entre las naciones y los pueblos y promover entre ellos la cooperación de que depende la paz del mundo;

POR CONSIGUIENTE, los Gobiernos que suscriben, habiendo convenido en ciertos principios y reglas, a fin de que la aviación civil internacional pueda desarrollarse de manera segura y ordenada y de que los servicios internacionales de transporte aéreo puedan establecerse sobre una base de igualdad de oportunidades y realizarse de modo sano y económico;

Han concluido a estos fines el presente Convenio.

Por supuesto, el Convenio de Chicago regula el transporte aéreo sin entrar en temas de pasta. Cuando hay dinero de por medio, deja claro que es mejor que los países interesados discutan entre ellos, y que OACI sólo tomará nota del acuerdo. Teniendo en cuenta que las cuestiones económicas suelen ser las más conflictivas para los humanos, quizá no se adelantara demasiado en el camino de preservar la paz con esta declaración de principios...

Aun así, sigue siendo un buen comienzo, ¿no os parece?

jueves, 1 de febrero de 2007

PAZ


P A Z

VUELO SUPERSÓNICO:
la barrera imaginaria

Que los humanos se descontrolan es un hecho demostrado, mis chorlitos, y el tema que trataremos hoy lo confirma sin ningún tipo de duda. Porque una vez estuvo superado el reto de aprender a volar, volvieron a obsesionarse con una idea nueva: la de volar cada vez más rápido.




Pero se llevaron un buen chasco. Resultó que, a pesar de todos sus esfuerzos y desvelos, llegaron a una velocidad límite de la cual no podían pasar. Y eso les hundió en la miseria, por supuesto. A esa velocidad la llamaron barrera del sonido, porque era aproximadamente igual a la de las ondas sonoras, que al nivel del mar es de 340 m/s, o 1224 km/h.



Cuando el valor del Mach (o M, la velocidad del avión dividida entre la del sonido) se acerca a uno, la fuerza de resistencia aerodinámica se dispara, y los motores de entonces no eran capaces de vencerla para seguir acelerando. Además, las teorías que describen el vuelo subsónico (a Mach menor que la unidad), que consideran que el aire es incompresible, predicen que en M = 1 la resistencia se hace infinita, por lo que haría falta un motor de potencia también infinita para llegar a él, y sería imposible de superar. Como es lógico, cuando los humanos llegaron a esa conclusión se tiraron de los pelos (y además estaban equivocados; la forma real de la resistencia es la de la gráfica de abajo: no sólo es finita, sino que además disminuye para Mach > 1).



Lo que realmente ocurre si volamos a la velocidad del sonido es que aparece una onda de choque, porque por supuesto el aire que se comprime. Analicémoslo detenidamente: la información (un sonido, por ejemplo), se transmite por el aire a través de ondas de presión que viajan, como ya dijimos, a 340 m/s. Si hay un objeto que se mueve a través del aire, como un avión, a una velocidad menor que la del sonido, los efectos de su paso se dejarán sentir por delante y por detrás de él (si se acerca a nosotros, lo escucharemos y sabremos que está ahí, por lo que la perturbación que produce en la atmósfera nos alcanza antes de que lo haga el avión). Y ocurrirá, por efecto Doppler, más o menos lo mismo que cuando oímos acercarse una ambulancia con la sirena encendida (porque las ambulancias se mueven en subsónico, por más que a sus conductores les gustara que fueran supersónicas). Las ondas de presión se comprimen por delante del objeto y se expanden por detrás, como se ve en la figura (por eso oímos la sirena más aguda cuando se acerca y más grave cuando se aleja).



En cambio, si se mueve a una velocidad igual o mayor que la del sonido, la información no podrá viajar más rápido que él, por lo que no se sentirán sus efectos aguas arriba en la corriente (también a consecuencia del efecto Doppler), lo que quiere decir que no escucharemos al avión hasta que nos alcance o incluso nos sobrepase, dependiendo de la velocidad que lleve. Como las ondas de presión se transmiten a una velocidad constante en todas direcciones, se pueden representar como circunferencias (en realidad son esferas) alrededor del punto emisor. Y si el punto emisor se mueve a velocidad supersónica en línea recta, el frente de onda quedará siempre por detrás de él, con lo cual la perturbación estará siempre dentro del cono de la figura (aunque está dibujado en dos dimensiones y parece un triángulo, en realidad es un cono de revolución), llamado cono de Mach. El cono se hará más afilado conforme vaya aumentando la velocidad.

El cono de Mach es una onda de choque, es decir, las propiedades del aire cambian muy bruscamente de un lado a otro: hay un salto repentino y muy considerable en la presión, y las cosas que ocurren a un lado del cono no pueden afectar a las del otro lado (es como si el avión apareciera de repente por detrás de él). Por ello se habla de boom sónico cuando la onda de choque alcanza a un observador en tierra: suena de repente un petardazo muy fuerte, a veces hasta de 200 dB (las variaciones de presión, a fin de cuentas, son sonido).

En la imagen de abajo puede apreciarse la condensación de vapor de agua alrededor de un F-18 "rompiendo" la barrera del sonido (dicho propiamente, volando en transónico). El vapor se condensa debido al cambio brusco de presión que provoca la aparición repentina de la onda de choque, por lo que esto sólo ocurre muy brevemente durante la transición de subsónico a supersónico.



Esta onda de choque es la causante del incremento en la resistencia aerodinámica, y las ecuaciones del vuelo subsónico no sirven en estas condiciones. Finalmente los humanos entendieron eso y lo tuvieron en cuenta a la hora de diseñar los aviones (evitando en lo posible la aparición de ondas de choque locales, porque, como vimos anteriormente, no en todos los puntos de un avión el aire tiene la misma velocidad, y puede ocurrir que se supere el Mach unidad sólo en algunas zonas). El desarrollo de motores a reacción con postcombustor, capaces de proporcionar mucha más potencia, también fue determinante para superar la temida barrera del sonido. Así que, al final, lo consiguieron (por pura cabezonería, como casi todo).



Y cómo no, ahora se dedican a intentar volar a varias veces la velocidad del sonido (el Concorde volaba a más de 2, el SR-71 Blackbird a más de 3… ¡y el Shuttle llega hasta Mach 27!), y están trabajando en lo que han llamado vuelo hipersónico (a partir de Mach 5). Lo mejor de todo es que han llegado a la conclusión de que el vuelo supersónico no resulta rentable, y han paralizado muchos de los proyectos para desarrollar y/o explotar aviones comerciales que vuelen por encima de la velocidad del sonido (los aviones de transporte convencionales suelen volar alrededor de Mach 0,7 o 0,8). Aunque cuando se trata de matarse entre ellos no escatiman en gastos, claro, así que la mayoría de los aviones supersónicos son militares.

Visto lo visto, no sé cómo son capaces de soportarse a sí mismos, de verdad, no tienen remedio. Os apuesto cualquier cosa a que dentro de unos años estarán intentando viajar al hiperespacio ese, o cualquier otra estupidez parecida. Con tal de llamar la atención…

NOTA: Los enlaces a la Wikipedia están todos en inglés porque la mayoría eran una caca en español



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