lunes, 2 de julio de 2007

DIRIGIBLES


No todos los inventos voladores de los humanos son una burda copia de nuestra forma de volar, mis chorlitos. Algunos de ellos son una burda copia de la forma de nadar de los peces. El agua, como el aire, es un fluido, y se le pueden aplicar, por tanto (y salvando las distancias), las mismas reglas y fórmulas. Los humanos descubrieron hace mucho tiempo la propiedad que tienen algunos cuerpos de flotar en el agua (principio de Arquímedes: «todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del volumen de fluido desalojado»), gracias a lo cual pudieron inventar los barcos y los parques acuáticos. Fue cuestión de tiempo que se les ocurriera probarlo en el aire, donde el fenómeno es mucho menos aparente, pero aun así ocurre.


Santos Dumont rodeando la Torre Eiffel en proceso de ganar el premio

Al invento lo llamaron aerostato o globo aerostático, y vuela (flota) porque es más ligero que el volumen de aire que ocupa, aunque sólo la fuerza producida de acuerdo con el principio de Arquímedes no es suficiente para controlar la trayectoria. Jugando sólo con el peso y el volumen del globo puede conseguirse que éste suba o baje, pero no se puede elegir la dirección horizontal de la trayectoria, y normalmente flota a la deriva arrastrado por el viento. Para solucionar este problema desarrollaron otro invento: el dirigible.


Distintos tipos de dirigible

Los dirigibles son, esencialmente, globos fuselados de forma aerodinámica con un sistema de propulsión y guiado. A partir de su desarrollo, en el siglo XIX, fue cuando los humanos por fin comenzaron a ser dueños de sus movimientos en el aire (ya que ocurrió antes de que consiguieran hacer que los aviones volaran). Gracias a hélices propulsoras aplicaban empuje en la dirección deseada, y distintas superficies de control (timones de dirección y profundidad) hacían que la nave fuera totalmente gobernable.


El USS Akron sobrevolando Manhattan en 1932

Según mi experiencia, el comportamiento de los humanos está sujeto a determinados ciclos, de alternancia bastante caprichosa, que ellos denominan «modas». Pues bien, durante unos años, lo que se ha dado en llamar la época dorada de los dirigibles, este tipo de aeronaves estuvo muy de moda. Todo comenzó con la empresa alemana Zeppelin y el bautismo del Luftschiff (los dirigibles eran tratados esencialmente como barcos voladores, a diferencia de los aviones actuales, que en la mentalidad humana no tienen nada que ver con un barco). Los dirigibles Zeppelin se caracterizaban por tener una estructura rígida de aluminio recubierta de lona, en cuyo interior se alojaban celdas de gas (hidrógeno, ya que el helio aún era muy escaso) aisladas unas de otras, y fueron el gran referente mundial a la hora de diseñar y construir estos artefactos.


Construcción del USS Shenandoah (ZR-1) en 1923

Sin embargo, el verdadero boom para los dirigibles llegó, como es habitual cuando se trata de humanos, con la guerra. H. G. Wells había sugerido que cualquier dirigible haría un estupendo papel de bombardero, así que sus semejantes emprendieron con ilusión la tarea de diseñar dirigibles para la guerra. Sin embargo, los resultados finales fueron más bien mediocres, porque estos artefactos eran un blanco fácil, lento, y poco preciso.


Zeppelin derribado cerca de Colchester, Inglaterra

Como naves de transporte comercial, sin embargo, los dirigibles demostraron ser un medio fiable y seguro, considerando las precauciones que se tomaban en la época (que eran más bien pocas: han tenido que morir muchos humanos a lo largo de los años para que se tomen la seguridad en serio). Había varias líneas que atravesaban el Atlántico. El Graf Zeppelin circunnavegó el planeta y voló millones de kilómetros sin un solo accidente.


Góndola de pasajeros del Graf Zeppelin

Sin embargo, esta confianza en la infalibilidad de los dirigibles terminó llevándolos a un estrepitoso fracaso (fue algo parecido a lo que ocurrió con el Titanic). Los humanos comenzaron a cometer imprudencias flagrantes, como no llevar balsas ni chalecos salvavidas suficientes en una travesía marina, hacer viajes largos sin asegurarse de que el dirigible funcionaba bien o no hacer una correcta planificación del vuelo. La prensa se cebó en todos estos desastres, empeorando la mala opinión pública acerca de los dirigibles. Y luego se estrelló el Hindenburg.


El Hindenburg en el momento del desastre

El Hindenburg ostenta el «honor» de ser, junto con su gemelo el Graf Zeppelin II, la aeronave más grande jamás construida (245 m de largo). En un principio se pensó en llenarlo con helio (gas inerte y, por tanto, no inflamable). Pero EEUU declaró que todo el helio del mundo era propiedad suya y los alemanes tuvieron que conformarse con llenarlo de hidrógeno. Aquello y una chispa de electricidad estática bastaron para destruir el Hindenburg en menos de 40 segundos. Por suerte para los que iban a bordo, fue durante la maniobra de atraque y hubo quien pudo escapar.



Las imágenes de la destrucción del Hindenburg el 6 de mayo de 1937 dieron la vuelta al mundo, haciendo que la carrera de los dirigibles se frenara en seco y que pocos humanos volvieran a confiar en ellos. Desde entonces, los dirigibles se han utilizado principalmente con fines publicitarios y de reconocimiento, pero no han resurgido realmente hasta muy recientemente. Su buena eficiencia energética y los altos precios de los combustibles los han vuelto a hacer competitivos, y la empresa alemana Zeppelin Luftschifftechnik GmbH, sucesora de la vieja Zeppelin, ha vuelto a lanzar al mercado un dirigible que fabrica en serie y lleva en servicio desde los años 90 con relativo éxito: el Zeppelin NT (que, eso sí, esta vez va lleno de helio).


El Zeppelin NT
Hélices propulsoras del Zeppelin NT

Hay también proyectos mucho más ambiciosos de gigantescos dirigibles cargueros que son francamente atractivos. Para empezar, un dirigible no necesita apenas infraestructura para operar, al contrario que los aviones. Además, podría elevar cargas muy grandes si tuviera un diseño lo suficientemente bueno. Y su consumo es muy bajo. El SkyFreighter de Millenium Airship Inc., por ejemplo, podría ser el futuro del transporte comercial de mercancías, con su estructura semirrígida, su gran capacidad de carga, su versatilidad y su alta maniobrabiblidad. Las nuevas tecnologías, como el fly-by-wire y los turbofanes de muy alta eficiencia (por ejemplo el ITAMMS del SkyFreighter), permiten que los dirigibles modernos estén bastante lejos de los de las primeras décadas del siglo XX.


Imagen artística del SkyFreighter

Disclaimer: Millenium Airship Inc. no tiene nada que ver con la redacción de este artículo. Juan de la Cuerva nunca, JAMÁS, aceptaría un soborno de ninguna empresa humana con fines publicitarios o de cualquier otra índole. La aparente publicidad sobre el SkyFreighter es pura coincidencia, que quede claro.


31 piopíos:

El Otro dijo...

Yo sólo le veo una pega a los dirigibles, quizá por mi desconocimiento: la velocidad. Ciertamente un avión es muy rápido pero puede llevar una carga 'reducida'. Un barco es muy lento en comparación pero puede llevar una canitad de carga que lo hace rentable. ¿Dónde se situa el dirigible en esta escala? ¿Tan lento como el barco, con tan poca carga como el avión pero con un coste muy inferior?

Por cierto, hace unos 15 años hubo una noticia de que los rusos, por falta de presupuesto, habían cedido a Estados Unidos el desarrollo de un ingenio mezcla entre avión y barco. Que volaba a nivel del mar y que mejoraba la capacidad de carga de un avión y la velocidad de un barco. Lástima que antes no había internet y no puedo enviar un enlace.

El Otro

pipistrellum dijo...

Los dirigibles seria un medio intermedio. Una carguero creo que va a 30 o 40 km/h.

Un dirigible iria a unos 90 km/h y en linea recta.

Un problema de los dirigibles es la aerodinamica. Segun sube la velocidad el aumento de resistencia deja de compensar la falta de resistencia de las alas.

Algunos dirigibles tienen una solucion hibrida. Hacer un globo mas pequeño, pero un poco plano para que tenga sustenacion. Creo que uno llamado Skycat, consigue velocidades de 150 km/h.

Los hay Dirigibles

pipistrellum dijo...

donde dije dirigible, queria decir radiocontrolados. :/

un ekranoplano moderno, como el que decia el otro.

Floc dijo...

El volumen de carga en comparación con el volumen necesario para elevar el dirigible es poquísimo, no? Aunque supongo que la inversión sera inicial, no creo que se cambie el gas cada mucho tiempo.

De los ekranoplanos ya había leído algo. Son impresionantes!

Lyd dijo...

Geniales aportaciones las de todos, muchas gracias! (muy interesante el ekranoplano.)

En cuanto a las ventajas del dirigible, por lo que he leído, la mayor de ellas es la disponibilidad de volumen de carga. El SkyFreighter que mencionaba antes, según los fabricantes, puede llevar más de 500 toneladas y viaja a 160 km/h, con una autonomía de 9600 km. Pero es que además no hay unas limitaciones de espacio tan grandes como en un aerodino, por lo que se pueden transportar cosas de gran volumen.

Otra gran ventaja que le veo es la capacidad de despegue y aterrizaje vertical y de vuelo a punto fijo, lo que le permite llevar cargas a casi cualquier sitio por inaccesible que sea, aunque en el caso del SkyFreighter necesita ayuda de los motores para hacerlo (aunque por otro lado la forma aplanada proporciona algo de sustentación, como decía Pip).

También me parece muy importante el hecho de que su consumo es bajísimo en comparación con el de un avión, lo que lo convierte en transporte de muy bajo coste (y es un punto a tener en cuenta).

BluePhoenix dijo...

excelente post y blog como siempre, justo encontre un link a modo de referencia donde se expande el tema:

http://www.wolfsshipyard.mystarship.com/Misc/Airships/Airships.htm


vale la pena chekearlo tambien, varios diagramas de los dirigibles :p

Saludos

Bluephoenix dijo...

Ok, el link correcto es:

http://www.wolfsshipyard.mystarship.com/Misc/
Airships/Airships.htm

cuidado con la separacion de la linea, el cuadro me lo cortaba tuve q continuar la direccion en la sgte linea ,
disculpen x el error

Lyd dijo...

Gracias, bluephoenix! Muy interesante el enlace, sí señor :)

Proximo dijo...

plas plas plas (onomatopeya de aplausos se entiende).

Hay quien dice que lo del Hindenburg fué más por la pinturaque por estar lleno de hidrógeno. Pero no se si es una leyenda urbana.

Lyd dijo...

Gracias, proximo! Hombre, el hidrógeno es muy inflamable (por eso ya sólo se usa helio). Veo más probable que fuera por eso. La lona que recubría el armazón también era inflamable, y supongo que otro tanto pasaría con la pintura, y si la chispa se produjo en el exterior del globo, puede ser que una lona ignífuga hubiera evitado el desastre. No lo sé, la verdad. Pero lo que creo que está claro es que el hecho de que el globo estuviera lleno de hidrógeno fue lo que convirtió el accidente en una catástrofe monumental...

Carlos dijo...

Del accidente del Hindemburg hay dos teorías, una que dice que fue un escape de gas en una de las bolsas durante las maniobras previas al aterrizaje y otra que el recubrimiento de la envuelta externa era de un material inflamable que se prendió por una chispa de electricidad estática.

La primera es a conclusión a la que llegaron las comisiones que investigaron el accidente, la segunda apareció más recientemente, en los años 70.

Un comentario puntilloso ;) los dirigibles no son más ligeros que el aire, son exactamente igual de pesados que el aire (o incluso un poco más porque tienen algo de sustentación dinámica). Durante el vuelo se debe ir soltando lastre o gas según como las condiciones externas e internas (temperatura, presión atmosférica, disminución de la masa al consumir combustible de los depósitos etc) afecten a la flotabilidad. Para ascender o descender se usan los timones de profundidad, igual que un avión. En el Hindemburg se llegaba hasta el extremo de que los *ejem* "deshechos" de los pasajeros y los restos de comida se almacenaban a bordo, para alterar lo menos posible la masa...

Carlos dijo...

Añado: En el vídeo del accidente del Hindemburg, puede verse como caen unos chorros de agua en el momento que choca con el suelo, ese agua es la que servía como lastre.

Accidentes como el del Hindemburg había habido antes: el R100 británico, el Akron y el Makon de la armada americana...

Fue el hecho de que este quedase grabado en directo por las cámaras que cubrían el aterricaje lo que le dio tanta trascendencia y contribuyó al fin de los dirigibles como medio de transporte.

Sin embargo la marina americana siguió usando dirigibles (aunque del tipo Blimp, no rígidos, y con helio) hasta los años 60 para la lucha antisubmarina, donde su amplia autonomía y baja velocidad los hacían ideales para patrullar el océano.

Jorj dijo...

Hola Lyd!!! weno, sólo un comentario friki jeje, el Hindenburg y el Graf Zeppelin no eran gemelos. El Hindenburg era más grande y creo que el penúltimo construido D-LZ129. mientras que el Graf Zeppelin D-LZ127, construido antes tiene más historia y viajes (creo que una vuelta al mundo) y es de recuerdo en España por algunas visitas.

siempre me han llamado la atención estos trastos jeje

Jorj

Angelus dijo...

No he entendido nada de lo que he leido, pero está claro q estás puesta, de eso no me cabe duda.
En fin, saludos desde los barrios de Lavapiés, allá a lo lejos de Madrid....
Besos

Jorj dijo...

vale... perdón, me pasé de frenada, no había visto el II. hubo un Graf Zeppelin II (D-LZ130) que apenas hizo 30 vuelos porque estalló la segunda guerra mundial que sí era gemelo del Hindemburg (D-LZ129) y además el último de los zeppelines clásicos, fue desguazado para hacer aviones belicosos junto con otros de los dirigibles más importantes

Cosas mias y otros cuentos dijo...

JO, nena, vaya peazo fotos... Dos cositas,una que la gata con botas ha sido sustituida por este blog (estaba esperando a que preguntases qeu quien era o algo, pero en vista de que no...:() y otra que he puesto una de tus tiras cómicas en Cosas Mías. Si lo prefieres la quito. Voya ver si encuentro en el correo alguna que haga referencia al lanzamiento de pollo. Besitos!!

Gizmo dijo...

solo añado dos cosas:
además de los zeppelines (rígidos) estaban los dirigibles flexibles y los semirígidos, invento por cierto de un español. ahí queda eso.

Lyd dijo...

No lo sabía! La verdad es que no sabemos casi nada de las cosas que se han inventado en España. Deberían enseñarnos todo eso en el instituto, en lugar de (o además de) tanta literatura. Me indigna mucho que tengamos que aprendernos la bibliografía de todos y cada uno de los escritores que ha habido en España desde el siglo X, por lo menos, pero que apenas nos hablen de Isaac Peral, Juan de la Cierva, Ramón y Cajal y Ochoa, por ejemplo; o lo que tú dices de los dirigibles. Es una vergüenza.

Hispanus dijo...

¡Qué pedazo de artículo! Me ha encantado, está genial.

Yo estaba preparando un artículo como este para mi blog, pero lo veo insuperable. Creo que me conformaré poniendo una biografía de Ferdinad Von Zeppelin.

Yo también quiero aportar una página muy interesante donde aparecen todas las fotos existentes de los Zeppelines.

Es una página alemana, ir a photos, luego curiosear por ahí:

http://www.luftschiff.de/

Saludos y Felices Fiestas

AntoniniWilson dijo...

Estos nuevos dirigibles serian muy buenos, yo le veo 2 cosas buenas, podrian hacerlos a energia solar (contaminacion 0) y reduccion de costos en cuanto a personal y mantenimiento de pista, ya que con 2 personas manejando el dirigible y muy pocas personas en pista puede volar perfectamente. Es cuestion de que un par de ingenieros se sienten a diseñar!

Lyd dijo...

Yo también pienso que podrían ser una buena solución para algunas aplicaciones, aunque, como todo, es algo que hay que estudiar a fondo antes de embarcarse en un proyecto. Supongo que habrá que esperar unos años para ver si la idea sale adelante o no...

Anónimo dijo...

hay una cosa que no veo clara, ¿como se consigue estabilidad longitudinal de las celdas de gas si solo estan llenas en un tercio?, cuando esta a nivel de mar, el gas no ocupa todo el espacio de la celda, aproximadamente solo un tercio del mismo, cuando se asciende, la presion disminuye y el gas obviamente se expande, y la celda ocupa el espacio del marco en el que esta confinado la celda presiona contra el marco y las celdas vecinas, pero si la celda esta medio llena, ¿no tenderá el gas a desplazarse hacia arriba o abajo y por lo tanto la celda con el?, ¿como se consigue inmovilizar?

Anónimo dijo...

por cierto se me olvido incluir que es para un dirigible rigido, perdon por el descuido

Lyd dijo...

Hola, disculpa la tardanza en responder, las vacaciones es lo que tienen...

La verdad es que sólo puedo especular, porque no sé en detalle cómo son los dirigibles, pero supongo que un dirigible rígido mantiene constante el volumen de sus celdas de gas. Siendo así, es la estructura la encargada de compesar en cada momento la diferencia de presiones entre la atmósfera y el interior de la celda, para mantener su forma. El gas siempre tiende a ocupar todo el espacio disponible, así que no habría problemas en ese sentido; la distribución de masa siempre es uniforme.

Anónimo dijo...

entiendo, la celda a presion ambiente, se hincha en su parte superior-media, y ejerce presion sobre el marco la trasmisión de fuerza elevadora se realiza a traves del cordaje de la celda a la estructura, y la confina, conforme asciende, la presion exterior disminuye, y la celda se expande, hasta su maximo tamaño, con lo que queda confinada en el marco. La duda me venia por el artículo, bueno es un informe de la comisión de investigacion, del accidente del HMA R101, en el que se decia, que al desplazar las celdas de sus marcos, tenian tendencia a moverse en angulo de ascenso o descenso hacia la proa o popa, lo que hacia que el dirigible tuviera problemas para compensar la estabilidad, por eso me preguntaba como se confinaban las celdas para evitar ese problema. se que los marcos en sección transversal, tiene un cordaje en acero, algo parecido a las cuerdas de piano, pero no creo que fueran tan locos los ingenieros, que para conseguir mas fuerza elevadora, suprimieran esto,

Anónimo dijo...

por cierto un blog muy bueno, me encantó el artículo sobre energía eólica, ánimo, son muy buenos los artículos,

Anónimo dijo...

por cierto se me olvidada, encontré un artículo de Francis Morse, un ingeniero de la Goodyear, diseñó un dirigible impulsado por energia nuclear, la estructura estaba basada en la del R101, la verdad es que junto con el R100 han sido los mar aerodinámicos,era muy bueno el diseño, podia transportar 400 personas a todo lujo. incluia dos ascensores para la cubierta superior. eso me da pie a una pregunta, ¿que clase de elevadores puede disponer un aparato de estos, ya sea aerodino o aerostato y que condiciones de uso tiene?, ¿con cuantos grados de cabeceo y alabeo puede funcionar?, supongo que serían electromecanicos, lo que quiero saber es en que difieren con respecto a los terrestres, cableado, contrapeso motor etc..., no se si sabe que actualmente los cables de acero tradicionales se han sustituido por tiras de poliuretano constituidas por unos cables de acero de 2mm de expesor son cerca de ocho cables embutidos en estas tiras.

Lyd dijo...

Hola! Bueno, otra vez carezco de información suficiente para darte todos los detalles que pides. Sí que sé que, en el caso de los aviones de transporte, la envolvente de cargas de maniobra que deben ser capaces de soportar llega en la mayoría de los casos hasta aceleraciones de 2.5g's positivos y -1.0g negativo. Esto quiere decir que cualquier mecanismo del avión, elevadores y montacargas incluidos, debe ser capaz de funcionar en esas condiciones. Lo que ya no sé es qué tipo de mecanismo utilizan, pero supongo que los cables y los contrapesos quedan descartados, porque las aceleraciones pueden hacer que esos sistemas fallen.

Anónimo dijo...

Una duda, ¿esa norma es aplicable tambien a aerostatos?.
los ingleses estaban muy preocupados por las aceleraciones verticales de los dirigibles, tras la perdida del R38. si puede leer el informe del R101 vera los esfuerzos que se realizaron en ese aspecto.

Anónimo dijo...

Por cierto, sin animo de ofender deberías cambiare el nombre a Juan de la Urraca, que es lo que representa tu afotico.

Lyd dijo...

Hola Anónimo,
No te preocupes, no ofendes. De hecho, empezó llamándose Juan de la Urraca, pero lo rebauticé después para que se pareciera más al nombre del inventor español. Después de todo, las urracas tamién son córvidos ;)



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