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“AERODESLIZADOR” HOVERCRAFT HOVERCRA FT
UNSA
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Índice INTRODUCCION INTRODUCCION ..................... ............................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ............................... .................... 4 OBJETIVOS ...................... ................................ ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................................... .......................... 5 CAPITULO I ..................... ............................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................................... .......................... 6 1.
RESEÑA HISTORICA..................... ............................... ..................... ..................... ..................... ...................... .............................. ................... 6
1.1. 1.1. %.
Antece Anteceden dentes tes Histó Históic ic!s !s de "!s #e!d #e!des" es"i$# i$#d! d!es es.................... ............................... ..................... .......................... ................ 7 LOS LOS AEROD AERODESL ESLI&A I&ADO DORES RES 'VEH 'VEH(CU (CULO LOSS DE COLC COLCHON HON DE AIRE AIRE)) ...............................8
%.1. %.1.
Desc Desci i*c *ció iónn ddee "!s "!s Ae! Ae!de des" s"i$ i$#d #d! !es es..................... ............................... ..................... ..................... ..................... .................... ......... 8
%.%.
Est+ct+#..................... ............................... ..................... ..................... ..................... ..................... ......................................... ............................... 9
%.%.1.
,#"d#s..................... ................................ ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ...................... ........... 9
%.%.%.
Siste-# de de s+ s+s*ensión..................... ............................... ..................... ..................... .......................................... ................................ 10
%.%..
Siste-# de de * *!*+"sión..................... ................................ ..................... ..................... ..................... ..................... ......................10 ...........10
%.%./.
M!t!es..................... ................................ ...................... ..................... ..................... ..................... ...................................... ............................ 11
.
CLASI, CLASI,ICA ICACI0 CI0N N DE LOS VEH(CU VEH(CULOS LOS MARIN MARINOS OS DE ALT ALTA VELOC VELOCID IDAD AD .....................11
.1. .1.
Ae!d Ae!des" es"i$# i$#d! d!es es Ani Ani2i! 2i!ss 'A-*3i 'A-*3i2i! 2i!+s +s H!4e H!4ec c# #tt 5 ACV) ACV)..........................................13
.%.
Ae!des"i Ae!des"i$#d! $#d!es es de *#e *#edes des en "!s "!s c!st#d!s c!st#d!s 'Side6#"" 'Side6#"" H!4ec# H!4ec#tt 5 SES)........................13
.. ..
Ae!d Ae!des" es"i$# i$#d! d!es es des# des#! !""# ""#d!s d!s en G#n G#n Bet# Bet#7# 7#..................... ................................ .................................13 ......................13
./. ./.
Ae! Ae!de des" s"i$ i$#d #d! !es es des des# #! !""# ""#d! d!ss en C3i C3in# n#.................... ............................... ..................... ..................... .......................16 ............16
.8. .8.
Ae!d Ae!des" es"i$# i$#d! d!es es des# des#! !""# ""#d!s d!s en !t!s !t!s *#9ses *#9ses........................................................17
.:. .:.
Ae! Ae!de des" s"i$ i$#d #d! !es es *## *## +s!s +s!s -i"i -i"it# t#e ess..................... ................................ ...................... ..................................... .......................... 17
/.
C"#si C"#siic# ic#ció ciónn de Ve Ve39c+"! 39c+"!ss Li;e! Li;e!ss de Ti*! Ti*! Rece Rece#ti #ti4! 4!..................... ............................... ..................... ....................18 .........18
CAPITULO II ..................... ............................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................................. ....................... 20 1.
SELECC SELECCI0N I0N DEL DEL ES
%.
SELECC SELECCI0N I0N DE DE LA CON,I CON,IGU GURAC RACI0N I0N DE DE LA DISTRI DISTRIBUC BUCI0N I0N DE DE POTENC POTENCIA IA ..............20
%.1.
Siste-# Siste-# de de *!*+ *!*+"sión "sión > s+s*ens s+s*ensión ión se*## se*##d!s d!s c!n +nid#des +nid#des de **!tenc !tenci# i# Inde*en Inde*endiente dientess .....20
%.%.
Siste-#s Siste-#s de **! !*+"si *+"sión ón > s+stent#ció s+stent#ciónn se*##d se*##d!s !s c!n c!n ++n# n# s!"# s!"# +nid#d +nid#d de *!tenci# *!tenci#............21
%.. %..
SisteSiste-## de *!* *!*+"s +"sión ión > s+sten s+stent#c t#ción ión inte; inte;#d! #d!........................................................22
.
SELECC SELECCI0N I0N DE DE LA ESTR ESTRUCT UCTUR URA A DE LA LA C?MAR C?MARA A DE SUSP SUSPENS ENSI0N I0N ..........................22 ..........................22
/.
SELECC SELECCI0N I0N DE LA LA GEOM GEOMETR ETR(A (A DE DE LA BASE BASE DEL DEL VEH( VEH(CUL CULO O ..................................23
/.1.
,!-# cic+"# .................... ............................... ..................... ..................... ...................... ............................................ ................................. 24
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,!-# Rect#n t#n;+"# "# .................... ............................... ...................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................. ....... 24
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,!-# Ti#n;+"# ..................... ............................... ..................... ...................... ..................... ..................... ..................... ................... ......... 24
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8.
SELECC SELECCI0N I0N DE LAS DIMENS DIMENSION IONES ES DEL VEH(CU VEH(CULO LO..................... ............................... ..........................25 ................25
:.
SELE SELECC CCI0 I0N N DEL DEL TIPO TIPO DE ,ALDA LDA..................... ............................... ................................................... ......................................... 25
@.
DE,I DE,INI NICI CI0N 0N DEL DEL SIS SISTE TEMA MA DE DE SUSP SUSPEN ENSI SI0N 0N .........................................................27 .........................................................27
@.1.
Venti"# ti"#dd! Ai#" i#" ..................... ................................ ..................... ..................... ...................... ..................... ............................... ..................... 28
@.%. .%.
Venti"# ti"#dd! Cent ent9 9+; +;!!.................... ............................... ...................... ..................... ..................... .................................... ......................... 28
@.. @..
Venti" nti"#d #d! ! de ,"+ ,"+!! Mit Mit!!.................... ............................... ..................... ..................... ..................... ............................... ..................... 29
.
DE,I DE,INI NICI CI0N 0N DEL DEL SIS SISTE TEMA MA DE DE PROP PROPUL ULSI SI0N 0N ........................................................30 ........................................................30
CAP(TULO III ..................... ............................... ..................... ..................... ..................... ...................... ..................... ................................ ...................... 31 1.
TEOR TEOR(A (A B?S B?SIC ICA A DE LOS LOS AER AEROD ODES ESLI LI&A &ADO DORE RES S ......................................................31 ......................................................31
1.1. 1.1.
Est+di Est+di!! de de "# "# s+s* s+s*ens ensión ión de "!s #e!d #e!des" es"i$# i$#d! d!es es......................................................31
1.1.1 .1.1..
Te!9# de c! c!"c3ó "c3ónn ddee ##i iee.................... .............................. ..................... .................................................. ....................................... 31
1.1.% .1.%..
Dete ete-in#c in#ció iónn de de "# "# * *esión sión.................... ............................... ..................... ............................................ .................................. . 31
1.1. .1...
Dete ete-in#c in#ció iónn de" de" c#+d c#+d##" ..................... ............................... ..................... ..................... ..................... ..................... ................. ....... 34
1.%. 1.%.
Eicie Eicienci nci## de" sist siste-# e-# de de s+s*e s+s*ens nsión ión > dete dete-in# in#ció ciónn de s+ s+ *!tenc *!tenci# i#..............................36
1.. 1..
C!nsid C!nside# e#ci! ci!nes nes # "# 3!# 3!# de de se"e se"ecci cci!n# !n# e" e" 4enti 4enti"#d "#d! ! ..............................................38 ..............................................38
%.
Est+di Est+di!! de "# "# de *! *!*+ *+"sió "siónn en "!s "!s #e! #e!des des"i$# "i$#d! d!es es..................... ............................... ..................... ....................... ............ 39
%.1. %.1.
Te!9# !9# 2s 2sic# ic# de ++nn sist sistee-## de *!* *!*+" +"si sión ón...................... ................................ ..................... ..................... ....................39 ..........39
%.%. .%.
Te!9# 9# de de 3 3"ice "icess # #e#s..................... ................................ ..................... ..................... ........................................... ................................ 40
%.%. %.%.1. 1.
Dei Deini nici ción ón de *e *ei" i" #e #e!!din din-ic! ic!..................... ............................... ..................... ..................... ..................... .................. ....... 41
%.%. .%...
Te!9# de" M!M!-ent! ent! Ai#" i#" .................... ............................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................. ....... 43
%.%./ .%./..
Te!9# de" M!M!-ent! ent! Gene ene##" ..................... ................................ ..................... ..................... .................................. ....................... 47
%.%. %.%.8. 8.
Te!9# !9# de "!s "!s E"e E"e-e -ent nt!s !s de P#"# P#"#.................... ............................... ..................... ..................... ..................... .................... .......... 49
%.. %.. %..1 ..1..
Mt!d! Mt!d!ss de c"c+" c"c+"!! de *#-e *#-et! t!ss de de **! !*+ *+"sió "siónn......................................................51 Mt!d t!d!! de de c"c c"c+" +"!! #* #*!!i-# i-#d!.................... .............................. ..................... ........................................... ................................ 52
CONCLUSI0N ..................... ............................... ..................... ..................... ..................... ..................................................... .......................................... 54 BIBLIOGRA,IA..................... ................................ ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... .............................. .................... 55
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INTRODUCCION Los aerod aerodesl esliza izador dores es son veh vehícu ículos los capace capacess de suspe suspende nderse rse gracia graciass al colch colchón ón de aire aire generado por su sistema de suspensión. Su prin princi cipa pall cual cualid idad ad es su capa capaci cida dadd de move movers rsee sobr sobree cual cualqu quie ierr super uperfi fici ciee lo suficientemente regular, regular, tal como hielo, nieve, llanuras, desiertos y agua; sin estar en contacto con dicha superficie. Actualmente estos vehículos son utilizados en varios países como medios de transporte sobre lagos, ríos, pantanos y mares. ambi!n ambi!n son usados como vehículos recreativos para la playa y el desierto, con los cuales organizan carreras y competencias, especialmente en "uropa. Asimismo son utilizados por dependencias dependencias gubernamentales de todo el mundo como #uardias $osteras, de %ncendios, &orestales, de #eología, por nombrar a algunos. &inalmente otro uso muy importante es el militar, debido a las importantes características nombradas en el p'rrafo anterior. "l problema que se desea abordar es el dise(o aerodin'mico de un vehículo ligero con capacidad de dos pasa)eros suspendido por colchón de aire para fines recreativos. r ecreativos. $reemos que el desarrollo de este tema es de suma importancia ya que podríamos demostrar la factibilidad del desarrollo de estos vehículos en el *er+, y dar las pautas para su futuro desarrollo, ya que en nuestro país no se tiene mayores antecedentes del uso y dise(o de este medio de transporte.
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OBJETIVOS *oder entender la forma en que se realiza el funcionamiento de los aerodeslizadores hovercraft y sobre las aplicaciones que tienen en cuanto a sus usos. $omprender el funcionamiento las partes importantes del aerodeslizador, aerodeslizador, especialmente el sistema de sustentación de un hovercraft
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CAPITULO I MARCO TEORICO 1. RESEÑA HISTORICA "n el tema de transporte la velocidad siempre ha sido un factor importante a la hora de dise(ar y seleccionar los vehículos que utilizamos para realizar esta tarea. A lo largo del +ltimo siglo la velocidad de los vehículos ha aumentado significativamente debido a los avances tecnológicos desarrollados en estos +ltimos tiempos. n e)emplo es que los aviones han aumentado su velocidad por un factor de - y los automóviles lo han hecho por un factor de /. "n cambio los barcos, en casos e0tremos, solo lo han hecho en un factor de 1. "sto se debe mayormente a la resistencia hidrodin'mica. "l desplazamiento de un barco a alta velocidad a trav!s de agua produce una generación de olas por el arrastre propio del movimiento del vehículo que es proporcional al cuadrado de la velocidad de dicho vehículo. *or este motivo, la velocidad de dise(o de los barcos siempre estuvo limitada por este factor y siempre se busco alternativas reales para reducir este efecto. *ara reducir este efecto se empezaron a realizar ciertos e0perimentos en base a ideas sin un fundamento teórico importante. "l pionero en la investigación de la solución de este problema fue el inventor brit'nico Sir 2ohn %. hornycroft. La idea que !l tenía era la de crear una capa de aire sobre la superficie mo)ada del barco para reducir la resistencia. *ara esto construyo una serie de modelos de cascos con la capacidad de capturar burbu)as de aire, con cavidades. "stos modelos no dieron buenos resultados y por eso no se llevaron a construir a escala real, pero a+n así Sir hornycroft patentó varios de sus modelos a pesar de no haberle encontrados aplicaciones +tiles. *osteriormente, a mediados de los a(os 3, el inventor brit'nico Sir $hristopher $oc4erell desarrollo la idea de usar un colchón de aire para suspender el vehículo permiti!ndole movilizarse sobre cualquier superficie; y en el caso específico del agua, eliminando la generación de olas por el contacto entre el vehículo y la superficie. *ara demostrar la factibilidad de su idea construyó un prototipo usando una secadora y dos latas de caf!. "ste invento permitió el comienzo del desarrollo de un nuevo tipo de vehículo, empezando por #ran 5reta(a, $hina, 6usia y posteriormente "stados nidos.
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Figura 1.1
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Sir $hristopher $oc4erell
Figura 1.2
"squema del invento de Sir
$oc4erell na vez desarrollada la teoría b'sica para desarrollar este tipo de vehículos, Sir $oc4erell empezó el desarrollo de estos vehículos con la empresa brit'nica Saunders76oe, creando el Saunders76oe S6.8-, el cual fue el primer aerodeslizador a escala completa construido en "uropa tal como se aprecia en la figura -./. La primera prueba fue la de cruzar el $anal de la 9ancha : En;"is3 C3#nne" , la cual fue realizada el 13 de )ulio de -<3<.
Figura 1.3 Sir $hristopher $oc4erell al costado del
S6.8-
A partir de esta prueba empezó el desarrollo de los aerodeslizadores en #ran 5reta(a, así como en $hina, 6usia, y posteriormente en estados nidos.
1.1. Anteceente! H"!t#$"c%! e &%! 'e$%e!&"('%$e! Se considera que los aerodeslizadores fueron inventados por los brit'nicos debido a que el que patento su invención fue un brit'nico. *ero lo cierto es que en varios países del mundo se realizaron investigaciones de vehículos a base de colchón de aire, por lo que nos pareció importante mostrar de manera muy general las investigaciones m's destacables. A continuación se presenta el desarrollo de esta clase de vehículos en varias partes del planeta, adem's de presentar los vehículos que marcaron historia por su innovación tecnológica y modernidad.
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). LOS AERODESLIZADORES *VEH+CULOS DE COLCHON DE AIRE, Los aerodeslizadores o 3!4ec#t son vehículos capaces de suspenderse al lanzar un chorro de aire contra una superficie que se encuentra deba)o del mismo. "ste caudal de aire genera un colchón de aire capaz de suspender el vehículo, lo cual le permite transitar sobre superficies lo suficientemente regulares sin entrar en contacto con las mismas.
).1. De!c$"-c"#n e &%! Ae$%e!&"('%$e! La principal característica de un aerodeslizador es su capacidad de suspenderse gracias a su colchón de aire de manera que le permita movilizarse a trav!s de cualquier superficie. *ara lograr este ob)etivo el vehículo requiere cumplir ciertas características así como tener ciertas componentes de manera que se asegure su correcto funcionamiento. "n la figura siguiente se puede apreciar el esquema del modelo
"squema general del modelo A*.-7==
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A continuación mencionaremos y detallaremos brevemente las partes m's importantes de esta clase de vehículos.
).). E!t$ct$' La estructura es la base y el inicio del dise(o de un aerodeslizador ya que en ella ser'n incluidas todas las dem's componentes del vehículo. "s importante saber en primer lugar el tipo de vehículo que se est' dise(ando ya que el dise(o de una estructura varía mucho en caso de ser un A$> :Aerodeslizadores Anfibios o un S"S :Aerodeslizadores de paredes en los costados. na vez determinado el tipo de vehículo a dise(ar es de suma importancia conocer las fuerzas e0ternas que afectan al vehículo. Asimismo es muy importante determinar los factores de seguridad durante el c'lculo de los esfuerzos internos. na vez determinado estos patrones se pueden obtener dise(os basados en los modelos anteriores, dependiendo del uso que se le va a dar al vehículo, ya sea recreacional, militar, de transporte, etc.
).).1. F'&'! Las &aldas o SFits son elementos que fueron desarrollados a(os despu!s de la invención de los aerodeslizadores. "l ob)etivo de estas es que el vehículo pueda operar a trav!s de olas de -.1 a -.3 metros. Antes de incluir estos accesorios solo podían funcionar a trav!s de olas de ?3 cm. como m'0imo.
&alda fle0ible del tipo de 5olsa y @edo
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"l inventor de esta tecnología fue $.. Latimer 8eedman en -<3=, el cual posteriormente se la vendió a Saunders 6oe, de manera que pudieron incluir esta tecnología en el desarrollo de las futuras modificaciones introducidas en su modelo S6.8-. $on la invención de las faldas fle0ibles se marco un punto de quiebre en el dise(o de los aerodeslizadores ya que se pudo aumentar la profundidad de colchón cientos de veces, posibilitando la operación de los vehículos en aguas agitadas así como en terrenos irregulares.
).).). S"!te/' e !!-en!"#n "ste sistema es el que es capaz de suspender el vehículo para que pueda movilizarse sobre cualquier superficie. *ara lograr esto es necesario lanzar un chorro de aire sobre la superficie que se encuentra deba)o del aerodeslizador de manera que podamos generar un colchón de aire que genere una presión superior a la atmosf!rica y que adem's sea capaz de generar una fuerza de empu)e necesaria para mantener suspendido el vehículo. *ara lograr esto es necesario la inclusión de un ventilador en la base del vehículo de manera que este pueda absorber un caudal de aire del e0terior y elevar su velocidad lo necesario para que a la hora de lanzar en chorro de aire se genere un aumento de presión generado por las restricciones que coloquemos en el sistema de transmisión de aire en el vehículo, y esta presión sea lo suficientemente grande para vencer la presión atmosf!rica y adem's suspenda al aerodeslizador. Se pueden usar varios tipos de ventiladores, entre los cuales destacan los ventiladores centrífugos, los a0iales y los de flu)o mi0to, etc. La elección del mismo queda a criterio del dise(ador, ya que cada uno de los ventiladores mencionados tiene características especificas que ser'n detalladas m's adelante, características que se a)ustan me)or a ciertos vehículos en algunos casos.
>entiladores $entrífugos radiales de diferente di'metro
).).0. S"!te/' e -$%-&!"#n "l sistema de propulsión es aquel que permite generar la fuerza de empu)e del aerodeslizador. "ste sistema consiste en u componente capaz de acelerar el fluido circulante :en este caso el aire. Las fuerzas de arrastre y de suspensión generadas por el flu)o de aire sobre las palas del UNSA
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propulsor pueden ser transformadas en un empu)e en la dirección de avance del vehículo y un torque que es la fuerza requerida para generar la rotación en el impulsor.
!lice de = palas parte de un sistema de propulsión de un aerodeslizador Así como hay varios tipos de ventiladores para generar la suspensión del vehículo, tambi!n hay varios tipos de sistema de propulsión, y dependiendo del dise(o que queramos realizar, depender' el sistema que elegiremos. *ara los aerodeslizadores los m's usados son las h!lices de aire, las h!lices en ductos, los ventiladores en ductos, las h!lices acu'ticas y los )ets acu'ticos.
).).. M%t%$e! "l aerodeslizador necesita potencia para poder movilizarse, por eso es necesario brindarle al sistema un motor que sea capaz de generar la potencia necesaria para mover los sub7sistemas del vehículo, tales como el sistema de suspensión, de propulsión, y adem's brindar la energía necesaria para el funcionamiento de ciertos componentes secundarios en caso los tuviese incluidos.
9otor utilizado para brindar potencia a un sistema de propulsión
0. CLASIFICACI2N DE LOS VEH+CULOS MARINOS DE ALTA VELOCIDAD Los vehículos de colchón de aire se suspenden sobre la superficie deba)o del vehículo e0pulsando un chorro de aire sobre dicha superficie. "ste principio operativo fue desarrollado durante la d!cada de los 3, pero posteriormente se siguió con el desarrollo de la idea, UNSA
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generando nuevos tipos de vehículos utilizando el mismo principio de funcionamiento tales como los catamaranes, trimaranes, las hidroalas y los hidroaviones. Los vehículos marinos de alta velocidad se pueden clasificar seg+n su principio de funcionamiento, seg+n una clasificación gen!rica seg+n el tipo de barco, y seg+n una clasificación específica. Los aerodeslizadores est'n clasificados dentro de la categoría de los vehículos Aerost'ticos, y dependiendo del dise(o se tiene variantes de clasificación, las cuales son presentadas en la figura -.?B
Figura 1.4 $lasificación de los vehículos marinos de alto
performance
8os parece importante mostrar esta clasificación ya que así podremos entender r'pidamente la diferencia entre esta clase de vehículos y poder identificar e0actamente donde est' ubicado el vehículo estudiado durante este traba)o. A continuación se puede apreciar e0actamente cómo se suspenden los vehículos descritos en la figura -.3. @urante este traba)o no vamos a detallar el principio de funcionamiento de cada vehículo ya que no es el ob)etivo de este traba)o, simplemente mostramos esta figura para diferenciar el funcionamiento del aerodeslizadores con respecto a los dem's. UNSA
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Figura 1.5 $lasificación de los vehículos de colchón de aire
$omo se puede apreciar en la figura anterior los aerodeslizadores se clasifican en dos grandes tipos, los Aerodeslizadores Anfibios : A-*3i2i!+s H!4ec#t 5 ACV y los Aerodeslizadores de paredes en los costados : Side6#"" H!4ec#t 5 SES .
0.1. Ae$%e!&"('%$e! An3"4"%! *A/-5"4"%! H%6e$c$'3t 7 ACV, "stos vehículos son suspendidos totalmente por su colchón de aire, con una cortina de aire o un sistema de falda fle0ible alrededor de su perímetro para aislar el colchón de aire. "ste vehículo posee características anfibias y un casco de poco calado. Son suspendidos por ventiladores, los cuales varían seg+n el dise(o.
0.). Ae$%e!&"('%$e! e -'$ee! en &%! c%!t'%! *S"e8'&& H%6e$c$'3t 7 SES, "ste tipo de vehículo reemplaza la falda fle0ible por un sello en la proa y la popa usando paredes a los lados o cascos tipo el de los catamaranes. Las paredes a ambos lados del vehículo y la instalación del sello entre la proa y la popa han sido dise(adas para minimizar la potencia de suspensión. @ada la ausencia de vías de aire a los costados, la potencia de suspensión puede ser reducida significativamente comparada con los aerodeslizadores anfibios. "s posible incluso incluir h!lices acu'ticas o )ets de agua de menor tama(o comparado con los ventiladores o h!lices necesitados para suspender un Aerodeslizador Anfibio con características similares.
0.0. Ae$%e!&"('%$e! e!'$$%&&'%! en G$'n B$et'9' #ran 5reta(a fue con)untamente con $hina, el país pionero en el desarrollo de los vehículos de colchón de aire, esto en gran medida se debió a la investigación desarrollada por Sir $oc4erell . na vez que logro demostrar la factibilidad de suspender un vehículo a trav!s de un colchón de aire con sus e0perimentos, Sir $oc4erell comenzó a buscar apoyo en las empresas privadas para desarrollar su idea llev'ndola a una aplicación real. *ara esto toco las puertas de la industria naval, donde le respondieron que tratara de buscar el apoyo de la industria aeron'utica, ya que su vehículo no UNSA
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era un barco específicamente. C lo m's decepcionante para !l fue que al conversar con los encargados de la industria aeron'utica la respuesta que encontraba era parecida a la anterior. Le decían que buscara apoyo en la industria naval ya que su vehículo no era un avión. Ante tales decepcionantes respuestas Sir $oc4erell, consiguió el apoyo del Sr. 6. A. ShaD, 9inistro de Abastecimiento, y este lo apoyo contact'ndolo con la empresa brit'nica Saunders7 6oe, que acepto ayudarlo en sus estudios y construir los modelos dise(ados. Ca con el importante apoyo de Saunders76oe, Sir $oc4erell pudo continuar su investigación y al fin pudo desarrollar el primer Aerodeslizador a escala completa desarrollado en "uropa, el S6.8-. La importancia de este modelo es debido a que al ser el primer aerodeslizador construido, al ponerlo en operación, se pudo demostrar la factibilidad del uso de estos vehículos a pesar de que durante las pruebas se encontraron ciertos defectos que debían ser corregidos. "n la figura :a podemos apreciar el esquema principal de este vehículo y en la figura :b podemos apreciar una fotografía tomada durante uno de las pruebas realizadas.
Figura
"l S6.8-B :a esquema principal; :b durante las primeras pruebas realizadas
A continuación presentamos las especificaciones t!cnicas de este vehículo referidos a su primer via)eB Tabla 1.1 "specificaciones t!cnicas S6.8-
*eso otal
/=.E 48 :=E lb
*eso al final de la travesía
/F.<1 48 :=/ lb
>elocidad *romedio
E.- mGseg :13.3F HmGhr
>elocidad del viento
--.=/ mGseg :?1.3< HmGhr
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iempo de >ia)e
-.= horas
Altura de sustentación ' 3 )
1?.-/ cm :<.3I
*otencia instaladaB
9otor Alvis Leonides //F 4J :?= p
*resión del co)ín neum'tico :Kpt
.=- 8Gcm1 :.--= psi *resión ba)a para los est'ndares actuales
&uenteB 5A65MNA, #abriel, @ise(o del sistema de propulsión para vehículo de co)ín neum'tico con capacidad para = pasa)eros, esis de %ngeniero 9ec'nico, *$*, &$%, Lima, 1, pp. -1.O na vez realizadas las pruebas Saunders76oe empezó el desarrollo de nuevos vehículos, versiones me)oradas del S6.8-. Así logro desarrollar en pocos a(os el S6.81 y el S6.8/, los cuales eran modelos de mucha mayor envergadura :pasaron de las ? toneladas del S6.8- a 1E toneladas del S6.81. odo el traba)o de estos dise(os no fue m's que el paso previo para lograr su m's importante ob)etivo, el desarrollo de un Aerodeslizador de -13 toneladas, el S6.8?, el cual es hasta ahora el aerodeslizador anfibio comercial m's grande del mundo.
"l S6.8-, el Aerodeslizador comercial m's grande del mundo A continuación presentamos las especificaciones t!cnicas de este vehículo en su versión Sr.8? 9H 1B Tabla 1.2 "specificaciones t!cnicas S6.8?.
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*eso otalB
1/ toneladas.
$apacidadB
1E= pasa)eros, /F carros.
AnchoGLargoB
1/.EEmG/F.F=m.
>elocidad 9'0ima en mar calmoB E nodos. >elocidad *romedioB
? 7 F nodos.
Alto de &aldaB
1.?? m
*otencia instaladaB
? 6olls 6oyce 9arine *roteus #as urbine /? shp
&uenteB 5A65MNA, #abriel, @ise(o del sistema de propulsión para vehículo de co)ín neum'tico con capacidad para = pasa)eros, esis de %ngeniero 9ec'nico, *$*, &$%, Lima, 1, pp. -?.O *osterior a estos vehículos est"#nd Aic#t Li-ited :que tomo el control de Saunders76oe en -<3< contin+o el desarrollo de la serie S6.8, creando los modelos S6.83 y S6.8F así como las versiones actualizadas del S6.8?, el S6.8? 941 y el S6.8? 94/. $abe mencionar que luego todas las empresas relacionadas con el desarrollo de estos modelos se unieron para formar la Bitis3 H!4ec#t C!*!#ti!n, la cual prosiguió el desarrollo de estos vehículos, creando varios de ellos tales como el 57E y el >osper hornycroft >.1. Luego aparecieron otras empresas en el mercado tales como H!4e-#ine Li-ites que tambi!n aporto al desarrollo de estos vehículos con modelos tales como el 971, el 971 9H1 y posteriormente el 9711-. 9uchos de estos vehículos tuvieron gran !0ito comercial en la d!cada de los F y E para aplicaciones militares tales como el S6.8F y el 5.E, que fueron adquiridos por los gobiernos de Arabia Saudí, %raq e %r'n4.
0.. Ae$%e!&"('%$e! e!'$$%&&'%! en C5"n' "l caso de $hina es muy interesante, ya que empezó el desarrollo a la par de #ran 5reta(a, los cuales son considerados los inventores de los Aerodeslizadores. "l desarrollo de estos vehículos empezó en -<3E por el H#2in S3i*2+i"din; En;ineein; Instit+te :S"% y lograron completar el primer modelo con una longitud de -.= metros. "llos continuaron sus UNSA
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investigaciones logrando incluso desarrollar un modelo que fue capaz de llegar a la velocidad de 3 4mGh durante las pruebas a las que fue sometido en -<3<. A pesar de eso, debido a la precaria situación económica que vivía $hina por esos a(os, la S"% tuvo que abandonar la investigación y el desarrollo de este tipo de tecnología. Luego de un par de a(os, el -arias pruebas de este vehículo fueron desarrolladas en los ríos 2in7Sah y Lang $hang. *or este motivo, cuando 9A6%$ analizo los resultados de las pruebas, se dio cuenta que sería conveniente utilizar un S"S para realizar el transporte de pasa)eros a trav!s del rio. Así nació el primer S"S comercial desarrollado en $hina llamado P2in Sah 6iverQ, el cual podía navegar a 3E 4mGh y con la capacidad de llevar a bordo entre E y = pasa)eros. @urante las investigaciones realizadas por 9A6%$ llegaron a la conclusión que el dise(o de estos vehículos no representaba mayores problemas sino hasta su construcción y aplicación, esto debido a la ausencia de materiales, motores, equipos y componentes livianos resistentes a la corrosión. Se dieron cuenta que el dise(o se debería realizar en vehículos de menor tama(o, llegando así a desarrollar en los E una serie de over72eep tales como el E11, E1- y el E1-5. A la par del desarrollo de estos vehículos se desarrollaron S"S tales como el E-E7%%, E1/ y el E-<7%%. Asimismo el S3#n;3#i S3i* #nd Rese#c3 Instit+te :SSS6%, en con)unto con la Agencia de $omunicaciones de la *rovincia de An7ui y $hao u Shipyard desarrollaron el S"S overcraft tipo J@7<-. Lo importante de este vehículo era su ba)o costo de operación, por lo que fue muy su uso fue muy e0itoso en el transporte de pasa)eros a trav!s de peque(os ríos. "l modelo J@7<- fue me)orado creando el modelo J@7<1, el cual tuvo como su m's significativa me)ora el aumento de pasa)eros. Se prev! que en el futuro $hina contin+e el desarrollo de este tipo de vehículos para ser operados a trav!s de ríos, lagos y alrededor de la costa, con el ob)etivo de transportar agua, dar paseos recreacionales a turistas, para e0ploraciones petroleras, entre otras.
0.:. Ae$%e!&"('%$e! e!'$$%&&'%! en %t$%! -';!e! $abe destacar que los otros países que desarrollaron este tipo de tecnología fueron la antigua nión Sovi!tica y posteriormente "stados nidos. "stos países con)untamente con #ran 5reta(a y $hina son los pioneros en el desarrollo de los Aerodeslizadores y son los que m's modelos han producido desde su invención. Mtros países tales como &rancia y 2apón tambi!n han desarrollado este tipo de tecnología pero su aporte no es tan significativo como lo de los UNSA
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países antes mencionados. $abe destacar que en la nión Sovi!tica el uso de estos vehículos fue mayormente militar y para e0ploraciones petroleras, mientras que en "stados nidos su uso fue casi e0clusivamente militar. 6eci!n en los +ltimos tiempos en "stados nidos se ha comenzado a desarrollar aerodeslizadores para uso recreacional pero eso ser' analizado m's adelante al igual que los vehículos de tipo militar. "n la nión Sovi!tica se desarrollaron m's de 1 S"S así como m's de 1 A$>, mayormente para uso militar. A pesar de esto tambi!n se desarrollaron ciertos A$> para usos comerciales tales como el modelo 5arrs, el #epard, aifun, %rbis y *uma. "ntre los S"S desarrollados m's populares est' el modelo e0perimental #or4ovchanin, creado en -*, muy usado en la industria petrolera.
0.<. Ae$%e!&"('%$e! -'$' !%! /"&"t'$e! Los países que desarrollaron mayormente esta clase de vehículos fueron 6usia y "stados nidos y #ran 5reta(a. @ebido a la gran cantidad de vehículos militares desarrollados solo nos enfocaremos en el *omorni4, el A$> anfibio de asalto m's grande del mundo, desarrollado por la nion Sovietica, el Sormovich; y en los vehículos estadounidenses lo haremos en los desarrollados ba)o la serie L$A$ : L#ndin; C#t Ai C+s3i!n. "l *omornic4 es el A$> anfibio de desembarco militar m's grande del mundo. Se construyeron 3 de estos modelos entre -<== y -<
*eso total
/3 toneladas :?3 m's que la versión m's moderna del S6.8? 9H/
AnchoGLargo
11mG3Fm
Altura de sustentación .3 m
UNSA
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>elocidad de crucero
13.E a /.= mGseg :<1.31 a --.== 4mGhr
*ropulsión
/ h!lices cuatripalas con ducto, @i'metroB 3.1 m apro0.
Sustentación
? ventiladores, tipo no identificado
Armamento
@efensa a!rea para desembarco anfibio @os ca(ones de /mm de tipo #atling cada uno de F ca(ones @os lanza misiles tierra7aire tipo SA787=
&uenteB 5A65MNA, #abriel, @ise(o del sistema de propulsión para vehículo de co)ín neum'tico con capacidad para = pasa)eros, esis de %ngeniero 9ec'nico, *$*, &$%, Lima, 1, pp. /-.O
*omorni4, el Aerodeslizador militar m's grande del mundo *osee rampas frontales y traseras lo que permite transportar ? tanques anfibios *7EF de ataque ligero cada uno con un peso de -? toneladas adem's de un regimiento completo de infantería naval
. C&'!"3"c'c"#n e Ve5;c&%! L"=e$%! e T"-% Rec$e't"6% Los aerodeslizadores fueron pensados para que sean vehículos de gran envergadura con grandes capacidades de carga y de pasa)eros. A pesar de eso, en estos +ltimos tiempos, se ha comenzado a desarrollar aerodeslizadores ligeros con pesos menores a - 4g :seg+n especialistas en el tema, se define a un aerodeslizador ligero a aquellos que tengan un peso menor a - 4g. "n países tales como "stados nidos, compa(ías como Uni4es#" H!4ec#t ofrecen la venta de estos vehículos por partes, de manera que uno pueda armarlos UNSA
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a manera de pasatiempo. Sin ir tan le)os, en países como 5rasil y $hile se ofrecen aerodeslizadores para uno o dos pasa)eros para fines recreativos. Asimismo compa(ías tradicionales en el desarrollo de estos vehículos como Gi!n H!4ec#t ofrecen modelos para 3 a 1 pasa)eros. @e igual manera compa(ías australianas ofrecen similares modelos a los anteriormente descritos. Actualmente no se ha patentado una clasificación e0acta de los vehículos ligeros de tipo recreativo así que nosotros los clasificaremos de acuerdo a su capacidad de pasa)erosB Tabla 1.6 $lasificación de aerodeslizadores ligeros seg+n capacidad de pasa)eros
$apacidad
UNSA
*eso :apro0imado
- a 1 personas
F 7 13 4g
/ a F personas
13 7 3 4g
F a - personas
/= 4g 7 - 4g
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CAPITULO II 1. SELECCI2N DEL ES>UEMA PRINCIPAL ? SUS COMPONENTES Antes de iniciar el dise(o aerodin'mico de un aerodeslizador es necesario conocer su geometría y sus componentes. Los componentes de un aerodeslizador son muy diversos y varía seg+n las características que se quieran conseguir en el vehículo. *ara empezar a realizar los c'lculos es necesario tener listados todos los componentes del vehículo para poder cuantificar el peso del mismo. "ste par'metro :el peso es fundamental ya que de no contar con un valor apro0imado al real se podría dise(ar incorrectamente el sistema de suspensión, lo cual podría acarrear ya bien sea en un sistema de suspensión sobredimensionado o en uno que no logre suspender al vehículo por falta de presión. A continuación se presentar' las consideraciones asumidas para determinar la geometría del vehículo y sus dimensiones para uso recreacional, así como un peque(o resumen sobre la función de cada componente, las opciones disponibles y la selección del tipo a utilizar.
). SELECCI2N DE LA CONFIGURACI2N DE LA DISTRIBUCI2N DE POTENCIA *ara lograr el funcionamiento de los aerodeslizadores es necesario que el vehículo cuente con un sistema de suspensión y otro de propulsión. n vehículo que cuente con estos dos sistemas podría ser considerado un aerodeslizador ya que cumpliría con el principio de suspensión por medio de un colchón de aire y a la vez podría desplazarse a lo largo de variadas superficies. *ero eso no implica que a pesar de que tengan que cumplir con esas características, todos los aerodeslizadores tengan la misma configuración y forma constructiva. *ara lograr la sustentación y la propulsión hay diversas configuraciones, pero que se pueden agrupar en tres tiposB
).1. S"!te/' e -$%-&!"#n @ !!-en!"#n !e-'$'%! c%n n"'e! e -%tenc"' Ine-en"ente! "sta configuración es la que m's ha sido utilizada en los aerodeslizadores ya que permite tener total independencia entre los sistemas de propulsión y suspensión. "sto quiere decir que ambas pueden traba)ar por separado y se puede tener el vehículo suspendido y en reposo, y arrancando y deteniendo el sistema de propulsión a voluntad del conductor sin que esto afecte la suspensión. na de las grandes venta)as es la simplicidad de su dise(o, ya que al ser independiente cada sistema, no es necesario dividir la potencia del motor y se puede evitar el uso de transmisiones de potencia para activar el movimiento de las h!lices y ventiladores ya UNSA
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que en la mayoría de los casos la transmisión es directa. La desventa)a m's considerable es que al tener dos o m's motores en nuestro vehículo tendremos m's espacio a ocupar y se deber' contar con soportes independientes para cada motor. ay casos de vehículos ligeros que llevan 1 motores :como por e)emplo los modelos 7-1? y 7-/* de niversal overcraft pero en muchos casos esta opción se descarta por reducir las dimensiones del vehículo.
"squema de un aerodeslizador con sistemas de propulsión y suspensión separados con unidades de potencia independientes
).). S"!te/'! e -$%-&!"#n @ !!tent'c"#n !e-'$'%! c%n n' !%&' n"' e -%tenc"' "sta es una configuración muy utilizada en vehículos ligeros y recreativos. La gran venta)a es que al contar con un solo motor se reduce es espacio utilizado lo que permite una me)or distribución de los componentes del vehículo. La gran desventa)a es que al contar con una sola unidad de potencia, al arrancar el motor tanto el sistema de propulsión como el de suspensión empezarían a funcionar en paralelo, con lo que teóricamente no se podría independizar su funcionamiento. La +nica forma de independizar ambos sistemas es a trav!s del uso de embragues. Mtro punto engorroso en cuanto al uso de este tipo de configuración es el dise(o del sistema de transmisión, ya que dependiendo de lo que se quiera obtener se puede complicar muchísimo :sobre todo cuando se quiere independizar ambos sistemas a trav!s de embragues.
"squema de un aerodeslizador con sistemas de propulsión y suspensión separados con una sola unidad de potencia UNSA
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).0. S"!te/' e -$%-&!"#n @ !!tent'c"#n "nte=$'% "sta es la configuración m's utilizada en los vehículos ligeros y recreativos. n aerodeslizador integrado :nombre con el que se le conoce a los aerodeslizadores que cuentan con este tipo de configuración usa un solo motor y un solo ventilador para suministrar la suspensión y la propulsión. na porción del aire de la propulsión es dividido por un plato divisor para suministrar aire al colchón. "l dise(o de esta clase de vehículos es mucho m's complicado que en los casos anteriores ya que un error en el dise(o del ducto de propulsión o en la selección del ventilador podría afectar el desempe(o del equipo y sería muy difícil corregir. Lo interesante de esta clase de dise(o es que se reduce el tama(o y el peso del vehículo al m'0imo por lo que se han popularizado para carreras. Actualmente se han desarrollado m!todos de dise(o especializados para esta clase de vehículos apoy'ndose en herramientas de softDare tales como 9ath$ad, ya que al contar con solo una fuente de caudal de aire, es muy importante determinar la cantidad que ser' utilizada en la propulsión y la que ser' derivada a la suspensión.
"squema de un aerodeslizador con sistemas de propulsión y suspensión integrado na vez conocidos los tipos de configuración de los aerodeslizadores, sus venta)as y desventa)as, se llego a la conclusión que la configuración que se utilizara ser' la del sistema de propulsión y suspensión separados con unidades de potencia independientes. "sto debido a que es la configuración m's sencilla de dise(ar y a la vez la m's económica. "n un primer lugar se pensó utilizar una sola unidad de potencia para brindar energía al sistema de suspensión y propulsión, pero el utilizar una unidad de potencia nos resultaba m's costoso que utilizar dos unidades independientes. "sto debido a que un motor de alta potencia es m's caro que dos motores de menor potencia que equiparen su capacidad. Asimismo se ahorrara costos en la adquisición de un sistema de transmisión para dividir la potencia y se contara con la posibilidad de activar cada sistema por separado. "l +nico punto en contra ser' que al contar con dos motores posiblemente estos ocupen mayor espacio en el vehículo, adem's de que se deber'n dise(ar soportes para cada uno. Se descarto la +ltima configuración mostrada por una comple)idad en el c'lculo aerodin'mico, ya que no se cuenta con e0periencia previa para determinar la proporción de aire que deber' ser utilizado en la suspensión y la propulsión.
0. SELECCI2N DE LA ESTRUCTURA DE LA CMARA DE SUSPENSI2N UNSA
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n aspecto muy importante en el dise(o de los aerodeslizadores es la suspensión por medio de un colchón de aire. *or lo mismo a la hora de dise(ar esta clase de vehículos es muy importante es determinar la forma como el aire del colchón es evacuado del vehículo. "sto depende de la estructura de la c'mara de suspensión. @esde la creación de esta clase de vehículos se han desarrollado dos tipos de estructuras, las cuales son las de PplenumQ y la de )et perif!rico. Ambas se han combinado para obtener un tercer tipo que es conocida como de tipo mi0to. Asimismo este tipo de estructuras se pueden combinar con faldas fle0ibles para obtener me)ores performances. "n la figura 1.3 se muestra en la siguiente figura un esquema con las distintas configuraciones posibles.
&ormas b'sicas tipo P*lenumQ y 2et *erif!rico
. SELECCI2N DE LA GEOMETR+A DE LA BASE DEL VEH+CULO "l siguiente paso en el dise(o de los aerodeslizadores es el de determinar las dimensiones del mismo. $uando nos referimos a dimensiones es necesario determinar en primer lugar la forma geom!trica de la base del vehículo y posterior a eso determinas las dimensiones de dichas geometrías. $uando hablamos de geometría nos referimos a la geometría de la base, geometría que afectara tambi!n la forma de la cabina, ya que seg+n la geometría de la base del vehículo se tendr' que adaptar la geometría de la cabina del vehículo. ay variadas UNSA
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formas constructivas de la base de los aerodeslizadores pero se pueden resumir en tres formas principalesB forma circular, forma triangular y forma rectangular.
.1. F%$/' c"$c&'$ La mayoría de aerodeslizadores que tienen esta forma son vehículos dise(ados para una sola persona y para uso de tipo scooter. Su forma circular permite una gran maniobrabilidad y la capacidad de pararse encima del vehículo. Sin embargo el ob)etivo de este traba)o es dise(ar un vehículo para dos pasa)eros por lo que descartamos su uso.
overy overcraft 9odelo overy Standar R &orma circular
.). F%$/' Rect'n=&'$ "sta forma es muy simple, tanto para efecto de c'lculos de dise(o como para fines constructivos. "l +nico inconveniente es que requiere mayor material a la hora de construir el vehículo y no es tan vistoso a la vista como el modelo de forma triangular
#riffon overcraft 9odelo /=@ 7 &orma rectangular
.0. F%$/' T$"'n=&'$ "sta forma es la m's est!tica de las tres. Asimismo su forma triangular debería cumplir la función de disminuir la resistencia del aire debido a sus características aerodin'micas. *ero su punto m's desfavorable es que debido a la comple)idad de su forma se pueden complicar sus c'lculos de dise(o. &inalmente luego de consultar a especialistas, se llegó a la conclusión que no es muy importante realizar un dise(o aerodin'mico de la cabina ya que las velocidades de UNSA
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estos vehículos son muy ba)as :específicamente en este vehículo a dise(ar y solo se )ustificaría cuando se busque velocidades e0tremadamente altas para competiciones oficiales.
niversal overcraft 9odelo 7-/* Sportsman R &orma triangular
:. SELECCI2N DE LAS DIMENSIONES DEL VEH+CULO Ahora que se definió la forma constructiva se procede a definir las dimensiones de la misma. Seg+n $hristopher &itzgerald y 6obert Jilson, los aerodeslizadores se caracterizan por contar con una superficie de suspensión. "sta superficie est' mayormente definida por el largo y el ancho de la misma :esta definición se aplica a nuestro caso ya que elegimos la forma rectangular. Actualmente, salvo contadas e0cepciones, los aerodeslizadores son m's largos que anchos. Los autores proponen unas relaciones que permiten comparar la longitud con respecto al ancho, las cuales son las siguientesB G
1 para vehículos est'ndar
G / para vehículos de alta velocidad
Asimismo cabe mencionar que el ancho de esta clase de vehículos esta mayormente restringido por las leyes de transporte. *or e)emplo en "stados nidos el ancho m'0imo es de =T FTT :1.Fm aunque puede ser aumentada pidiendo los respectivos permisos. Los vehículos de carrera mayormente tienen un ancho menor a los ET :1.-/m. Mtro punto importante a la hora del dise(o es la altura : de la cabina. Los mismos autores proponen otra relación recomendada que compara la altura de la cabina con el ancho de la misma, de manera que recomiendan queB B U -B 1
para vehículos de carrera
B U -B -
para vehículos tipo cruceros
<. SELECCI2N DEL TIPO DE FALDA
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no de los componentes principales de los aerodeslizadores son las faldas fle0ibles, ya que permitieron el perfeccionamiento y la viabilidad en el desarrollo de esta clase de vehículos. "stas faldas fle0ibles fueron inventadas por fue $.. Latimer 8eedman en -<3=. "n un inicio cuando no se contaba con estos accesorios los aerodeslizadores solo eran capaces de navegar en mares con olas de .3 metros como m'0imo, esto debido a que si las olas e0cedían dicha altura golpearían la estructura del aerodeslizador y generarían la tan indeseable fuerza de arrastre provocada por la agitación de las olas. Adem's al no contar con las faldas fle0ibles no se podía pasar a trav!s de obst'culos muy altos, limit'ndose simplemente a poder pasar por encima de obst'culos que tuviesen una altura menor a la del colchón de aire generado. *or todo lo antes dicho eran necesarios colchones de aire de gran altura para poder superar obst'culos grandes, lo cual implicaba un mayor consumo de potencia por parte del vehículo. na vez que se desarrollaron las faldas fle0ibles estas absorbían los impactos de los obst'culos, con lo que se podía cruzar superficies mas irregulares, adem's de poder navegar en mares con olas de hasta -.3 metros en algunos casos. "n resumen, las venta)as que brinda el uso de faldas fle0ibles se podrían enumerar enB a. Significativa reducción de la potencia requerida para la sustentación; b. Aumento de la capacidad de superar obst'culos al conseguir mayor altura entre la estructura rígida y el suelo; c. 6eal capacidad anfibia; d. 6educe la fricción en aguas no agitadas; e. 9e)ora de la maniobrabilidad del vehículo; f. 9e)ora del mantenimiento de los aerodeslizadores, debido a que las faldas fle0ibles pueden ser f'cilmente removidas y cambiadas Asimismo se puede mencionar que hay varios tipos de faldas fle0ibles con sus respectivas variantes, pero para efectos pr'cticos se podrían agrupar en ? grupos de acuerdo a su forma constructiva, las cuales son mostradas a continuaciónB
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Sistemas de faldas b'sicos
. DEFINICI2N DEL SISTEMA DE SUSPENSI2N $omo se mencionó en el inicio de este capítulo, la función principal del sistema de propulsión de un aerodeslizador es la de generar un caudal mínimo de aire con una presión mínima para suspender el vehículo a cierta altura de la superficie en la que se desplaza. *ara lograr este ob)etivo se utiliza ventiladores en la mayoría de los casos. La definición del ventilador es la de una turbom'quina que toma aire del ambiente para suministrar un caudal de aire a cierta presión. *ara lograr esto el ventilador cuenta con una serie de 'labes rotativos que impulsan a las partículas de aire, incrementando su velocidad lo cual conlleva a aumentar su presión e induce al caudal de aire a moverse hacia cierta orientación con lo que se logra obtener el caudal antes mencionado. %ndependientemente de su forma constructiva, la función de un ventilador es la misma. Sin embargo hay diferentes tipos de ventiladores que se acomodan me)or para ciertos usos, por lo que a continuación detallaremos los diferentes tipos de manera que a la hora de seleccionar el que utilizaremos en nuestro vehículo tengamos una visión m's amplia de las venta)as y desventa)as que nos implicaría utilizar cada uno de los tipos que se presentaran a continuaciónB
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.1. Vent"&'%$ A"'& "n este tipo de ventiladores el flu)o de aire es paralelo a su e)e. 9ayormente se clasifican seg+n la clase del rotor que llevan. Las puntas de los 'labes del rotor de perfil aerodin'mico giran con una luz anular muy fina mayormente en un cilindro que sirve de carcasa. Su funcionamiento es simple ya que el aire entra a0ialmente y sale con una componente rotacional debido al traba)o realizado por el torque del rotor. @ebido al e0cesivo aumento de velocidad del aire se obtiene gran caudal pero no se aumenta significativamente la presión del mismo, por lo que son mayormente utilizados para suministrar grandes caudales a presiones no tan altas.
>entilador a0ial
.). Vent"&'%$ Cent$;3=% "n este tipo de ventiladores el caudal ingresa a0ialmente :paralelo al e)e y la salida del mismo es radial al e)e. La mayoría de ventiladores e0istentes en el mundo son de esta clase. "sta clase de ventilador consiste en un rotor girando en una carcasa de forma espiral. "l aire ingresa de manera a0ial tal como se mencionó en líneas anteriores y es e0pulsado en la periferia hacia la descarga de la carcasa espiral. *or estar sometido a esa clase de carcasa, son capaces de incrementar significativamente la presión del aire. Al igual que en los ventiladores a0iales, los ventiladores centrífugos son clasificados mayormente por la forma del rotor y por el 'ngulo de sus 'labes.
>entilador centrifuge UNSA
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.0. Vent"&'%$ e F&% M"t% *odría decirse que esta clase de ventiladores es una variación de los ventiladores a0iales, en el cual se a(ade una componente radial del flu)o :generalmente muy peque(a en complemento a la ya conocida componente a0ial. La presión desarrollada por esta clase de ventiladores es comparable con la desarrollada por los ventiladores a0iales de m's alta presión.
>entilador de flu)o mi0to Asimismo hay una forma que no se nombró en los principales tipos de ventilador pero es muy usada en los aerodeslizadores de tipo recreacional. Son los ventiladores de tipo h!lice que no poseen carcasa. 8o se consideró en el grupo anterior debido a que seg+n algunos autores estos est'n dentro del grupo de los ventiladores a0iales pero otros lo consideran un grupo independiente con grandes diferencias. @ependiendo de la forma constructiva del vehículo, habr' un ventilador que se adecue a sus necesidades. $uando nos referimos a la forma constructiva nos referimos a la estructura de la c'mara de suspensión. La recomendación es la siguienteB •
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*ara vehículos que cuenten con una estructura tipo PplenumQ son recomendables los ventiladores a0iales y los helicoidales. Los helicoidales son recomendables para vehículos ligeros por su ba)o peso y peque(as dimensiones. Asimismo en caso de que se cuente con una estructura de tipo PplenumQ y se desee obtener presiones de sustentación muy altas, se podría optar por utilizar un ventilador de flu)o mi0to ya que su instalación es muy parecida a la de los ventiladores a0iales. Si se desea utilizar un ventilador centrifugo en esta clase de vehículos ser' necesario adaptar una manga a la salida del aire y volver a direccionar el flu)o de manera que este fluya hacia la superficie :se tendr' que volver a direccionar el aire en <V.
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Sistema de suspensión usando un ventilador a0ial •
*ara vehículos que cuenten con una estructura de )et perif!rico es recomendable el uso de ventiladores centrífugos, ya que estos vehículos cuentan con un difusor posterior al ventilador. "sta recomendación se debe a que como la salida del aire del ventilador es radial, saldr' directamente direccionado hacia el difusor y no se tendr' que volver a direccionar el aire, lo que provocaría mayores p!rdidas en el sistema. 8o es para nada recomendable usar un ventilador a0ial en esta clase de vehículos ya que el aire golpearía directamente el ducto del difusor y habría grandes p!rdidas en la suspensión.
Sistema de suspensión usando un ventilador centrífugo
. DEFINICI2N DEL SISTEMA DE PROPULSI2N "l sistema de propulsión es otro aspecto de vital importancia a la hora de dise(ar un aerodeslizador, ya que es el que genera el suficiente empu)e para moverlo. ay muchas alternativas para generar dicho movimiento, pero la selección depende mucho de la clase de vehículo que estemos dise(ando. *or e)emplo algunos aerodeslizadores que son utilizados e0clusivamente para mares o ríos utilizan )ets acu'ticos, lo cual le impide salir a cualquier superficie. Se han probado varias opciones para lograr la propulsión de los vehículos tales como remolques, palas, h!lices, ventiladores en ductos, cohetes, entre otras formas. %ncluso una manera aun no probada de generar movimiento sería la de utilizar velas de viento. *ero de todas las formas que se han probado las que se han probado las h!lices aeron'uticas y los ventiladores en ductos son las m's convenientes. "n "uropa se utiliza mayormente los ventiladores en ductos y en 8orteam!rica hay una mi0tura de ambos.
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CAP+TULO III 1. TEOR+A BSICA DE LOS AERODESLIZADORES "n el presente capitulo se abarcara la teoría que rige el funcionamiento de los aerodeslizadores, la cual se puede dividir de manera muy general en los siguientes puntosB Suspensión del vehículo *ropulsión del vehículo "l ob)etivo a lograr es el de enunciar el marco teórico b'sico, de manera que las ecuaciones obtenidas sirvan para el desarrollo de un m!todo de c'lculo que permitan obtener los par'metros principales para el dise(o de esta clase de vehículos. Asimismo cabe indicar que hay basta teoría sobre otros aspectos de esta clase de vehículos tales como las faldas fle0ibles o la respuesta de la estabilidad en el mar ante la presencia de olas, teoría que no ser' desarrollada en este documento ya que no es el ob)etivo trazado al inicio.
1.1. E!t"% e &' !!-en!"#n e &%! 'e$%e!&"('%$e! "l fin de la presente teoría es llegar a la determinación del caudal de aire a suministrar al colchón de aire y el incremento de presión que debe proporcionar el ventilador para lograr la fuerza de suspensión necesaria para permitir la suspensión del vehículo. *osterior a esto se pretende mostrar ciertas consideraciones que se deber'n tener en cuenta a la hora de seleccionar un ventilador, de manera que podamos )ustificarla.
1.1.1. Te%$;' e c%&c5#n e '"$e Los aerodeslizadores son vehículos capaces de suspenderse al lanzar un chorro de aire contra una superficie que se encuentra deba)o del mismo. "ste caudal de aire genera un colchón de aire capaz de suspender el vehículo, lo cual le permite transitar sobre superficies lo suficientemente regulares sin entrar en contacto con las mismas.
1.1.). Dete$/"n'c"#n e &' -$e!"#n "l principal fundamento teórico para el desarrollo de los vehículos de colchón de aire es el uso del concepto de diferencia de presiones para poder suspender el vehículo en el aire. *ara lograr este ob)etivo es necesario que el aerodeslizador cuente con un sistema de suspensión capaz de generar una presión lo suficientemente grande para vencer la presión atmosf!rica.
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&igura /.- "squema de funcionamiento de un aerodeslizador $omo se puede apreciar el aire es tomado del e0terior por el sistema de suspensión :en este caso compuesto por ventiladores para elevar la presión del fluido, de manera que este caudal pasa hacia el PplenumQ y es e0pulsado contra la superficie que se encuentra deba)o del vehículo. "sta presión pb generada deber' ser mayor a la presión atmosf!rica de manera que sea posible la suspensión del vehículo. na vez hallada esta diferencia de presiones se deber' analizar el peso del vehículo para poder hallar un equilibrio est'tico de fuerzas para asegurarla asegurar la suspensión del vehículo. *ara llegar a utilizar este principio de funcionamiento se tuvieron que realizar gran cantidad de ensayos tales como los realizados por Sir hornycroft y Sir $oc4erell, ensayos que se describieron en capítulos anteriores del presente traba)o. "sta teoría es conocida actualmente como la eoría de colchón de aire :PAir $ushion heoryQ y es la teoría fundamental que describe el principio de operación del funcionamiento de esta clase de vehículos. *ara esto por conceptos de física b'sica sabemos queB F s pc = A t
:/.-
donde &s es la fuerza de suspensión, At es el 'rea inferior del vehículo, y pc es la presión teórica efectiva de suspensión :presión de colchón de aire, presión que es igual a la diferencia de presiones entre la presión generada por el sistema de suspensión p y la presión atmosf!rica patm "n pocas palabras se puede decir que pc es la presión manom!trica generada en el colchón de aire que es capaz de generar la fuerza de suspensión necesaria para generar la fuerza de suspensión mostrada en la figura posterior.
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&igura /.1 @iagrama de cuerpo libre de un aerodeslizador Sabiendo que el vehículo cuenta con un peso debido a los componentes que lo conforman contando adem's a los pasa)eros y la carga que llevara, esta fuerza de suspensión deber' ser capaz de soportar el peso total del vehículo en operación, generando un equilibrio est'tico que se plantea en la siguiente ecuaciónB
∑ F = F −W × g =0 s
v
F s=W v × g
:/.1
donde Jv es el peso total del vehículo. @e manera que conociendo el peso total del vehículo podremos obtener la fuerza de suspensión requerida para el funcionamiento del mismo. "ste an'lisis nos da la posibilidad de poder realizar un an'lisis directo teniendo definido el peso del vehículo y el 'rea inferior del mismo. *ara realizar este an'lisis se asume que el 'rea inferior del vehículo no variar' durante el proceso de c'lculo y se asume un peque(o factor de seguridad &. S. en el peso del vehículo. 6eemplazando la ecuación :/.1 en la ecuación :/.- y considerando el factor de seguridad obtenemosB F . S . ×W v × g pc = A t
:/./
&inalmente se deber' agregar un factor de corrección al 'rea inferior WA ya que debido a su geometría curva el 'rea efectiva es un poco menor. @iversos autores y dise(adores proponen un valor de WA de .< para corregir este valor.
UNSA
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ING. MECANICA F . S . ×W v × g pc = η A × At
:/.?
@e manera que con esta ecuación se puede calcular f'cilmente la presión manom!trica necesaria para suspender esta clase de vehículos.
1.1.0. Dete$/"n'c"#n e& c''& Mtro factor importante a considerar en el funcionamiento de esta clase de vehículos es caudal de aire generado por el sistema de suspensión Xs ya que de este par'metro depende la altura del colchón de aire, par'metro que evita que se genere fricción entre la superficie inferior del vehículo y la superficie sobre la cual transita. *ara calcular este par'metro es necesario conocer la velocidad de salida del chorro de aire >s y el 'rea de salida As del mismo, tal como se muestra en la siguiente relaciónB Qs=V s × A s
:/.3
"s importante mencionar que el valor del 'rea de salida del chorro del aire depende directamente de la altura del colchón de aire h por lo que a la hora de calcular este valor se debe considerar la altura necesaria bas'ndonos en recomendaciones de constructores o de e0periencias similares.
&igura /./ "squema del sistema de suspensión *ara calcular la velocidad del aire deber' ser utilizada la ecuación de 5ernoulli mostrada a continuaciónB 2
2
p − patm V −V 1 + g ( Z f − Z i ) + s =0 ρ 2
:/.F
@onde p es la presión total generada por el sistema de suspensión, patm es la presión atmosf!rica, p es la densidad del fluido, Nf es la altura geod!sica final del fluido, Ni es la UNSA
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ING. MECANICA
altura geod!sica inicial del fluido, >s es la velocidad de salida del fluido de la c'mara del vehículo y >i es la velocidad inicial del fluido. Sabiendo que se desprecian las alturas geod!sicas ya que las dimensiones del vehículo son despreciables para este c'lculo, y que el aire tomado para el funcionamiento del vehículo parte del reposo, se puede reordenar esta ecuación de la siguiente formaB V s=
√
2
( p− p atm) ρ
:/.E
Sabiendo que la diferencia de presiones mostrada se puede escribir de la siguientemaneraB pc = p− p atm
:/.=
la relación descrita en líneas anteriores quedar' de la siguiente formaB V s=
√
2 p c
ρ
:/.<
@e manera que se podr' calcular f'cilmente el valor de la velocidad del chorro de aire e0pulsado por la c'mara de aire. *osterior a este c'lculo se deber' calcular el valor del 'rea de salida del chorro de aire. *ara calcular este valor es necesario conocer la geometría b'sica del vehículo. $onocida la geometría, f'cilmente se puede hallar el 'rea que vendría a ser la que se muestra a continuaciónB
&igura /.? Yrea de salida del caudal del aire de suspensión "n la figura mostrada se muestra la altura del colchón de aire, así como la geometría b'sica del vehículo indicando el 'rea de salida del aire. Se puede apreciar que la salida del aire es a lo largo de todo el perímetro de la c'mara, por lo que se podría definir el 'rea de salida de la siguiente maneraB UNSA
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ING. MECANICA A s =h ( 2 L + 2 B )
:/.-
6eemplazando las ecuaciones :/.< y :/.- en la ecuación :/.3 obtendremosB Q s=
√
2 p c
ρ
h ( 2 L+ 2 B )
:/.--
@e manera que con esta ecuación queda definido el caudal de aire necesario para evitar el contacto del vehículo con el suelo, conservando el colchón de aire.
1.). E3"c"enc"' e& !"!te/' e !!-en!"#n @ ete$/"n'c"#n e ! -%tenc"' "l sistema de suspensión es uno de las partes claves en cualquier aerodeslizador, pero a pesar de esto, no es un componente muy eficiente aerodin'micamente hablando. A pesar de que la eficiencia de los ventiladores varía entre = a =E por ciento, en algunos vehículos de colchón de aire la eficiencia de dicho sistema llega a ser muy ba)a llegando en casos e0tremos a ?Z. "l restante FZ se pierde en ineficiencias de la toma de aire, perdida en los difusores y perdidas en los sistemas de falda fle0ible. "stos datos proporcionados se refieren a vehículos de gran envergadura, por lo que las proporciones de p!rdidas dadas suelen ser mucho menores en vehículos ligeros tal como es el caso del que estamos dise(ando. na forma de cuantificar las p!rdidas es ilustrando la distribución de presiones a trav!s de los componentes del sistema de suspensión. "sto se calcula hallando la variación de la velocidad del aire a lo de los componentes y asumiendo ciertos factores que simulen las perdidas a lo largo del sistema. A continuación, la figura /.3 presenta el esquema del sistema de suspensión del S6.83 con sus respectivos componentes, así como la distribución de las presiones a lo largo del sistema. "ste esquema puede servir de manera general para entender y cuantificar las p!rdidas en cualquier sistema de suspensión.
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&igura /.3 @istribución típica de presiones a trav!s del sistema de suspensión "n el caso de la figura /.3, se puede apreciar como varia la presión conforme el fluido recorre los distintos componentes del sistema de suspensión. La imagen mostrada es la de un vehículo S6. 83 con un ventilador centrífugo instalado. @ependiendo de la clase de vehículo y la clase de ventilador variaran los componentes instalados pero esta imagen grafica claramente como se distribuye la variación de presión. "l c'lculo de estas p!rdidas ya es un tema m's complicado, ya que como estas dependen de la velocidad del aire en cada uno de los componentes del sistema, es necesario realizar mediciones, por lo que solo se puede aplicar a modelos ya e0istentes. $omo se pudo apreciar la presión disminuye conforme llega al colchón de aire, por lo que una manera de medir la eficiencia es simplemente dividiendo la presión que llega al colchón entre la presión generada por el ventilador. na manera de hallar cuanto decae la presión generada en el sistema de suspensión es asumir una eficiencia que puede variar entre F a =Z y hallar la presión del colchón de aire tal como se presenta en la siguiente ecuaciónB ∆ pt =
p c
ηs
:/.-1
donde Kpt es la presión del ventilador :pb en la figura /.3. "sta forma es muy directa y muy practica y podr' ser comparada mas adelante con las formulas usadas para vehículos de gran envergadura para analizar los resultados. "s importante mencionar que una vez determinada la presión manom!trica del ventilador Kpt en función de la presión del colchón de aire pc, se debe utilizar este valor para calcular el equilibrio est'tico del vehículo y en la del caudal a suministrar al colchón de aire, ya que esta UNSA
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presión es la que realmente sustenta al vehículo. *or eso se deber' cambiar las ecuaciones :/.- y :/.< antes mencionadas de la siguiente maneraB ∆ pt =
F s
ηs × At
V salida =
√
2 × ∆ p t
ρ
:/.-/
:/.-?
Xuedando definida la presión manom!trica generada por el ventilador y el caudal a suministrar de la siguiente maneraB F . S . ×W v × g ∆ pt = η s × η A × A t
Q s=
√
2× ∆
ρ
pt
:/.-3
h ( 2 L + 2 B )
:/.-F
$on esto se realizara un c'lculo m's apro0imado ya que se estar' considerando la eficiencia del sistema de suspensión. na vez determinado el punto de operación del ventilador :Xs, Kpt podremos calcular el consumo de potencia del ventilador, aspecto muy importante a la hora de seleccionar la unidad que suministrara la potencia requerida para su accionamiento. "sta potencia *s se calcula de la siguiente maneraB Ps=Q s × ∆ pt
:/.-E
na vez calculado este valor podremos pasar a la selección del motor adecuado para el accionamiento del ventilador, teniendo en cuenta que dependiendo de la eficiencia de la transmisión que se tenga se tendr' que multiplicar dicha potencia por un factor que compense las p!rdidas durante el suministro de energía.
1.0. C%n!"e$'c"%ne! ' &' 5%$' e !e&ecc"%n'$ e& 6ent"&'%$ n aspecto muy importante a la hora de dise(ar el sistema de propulsión de un aerodeslizador es la selección del ventilador. $omo se e0plico en el capitulo anterior, hay diversos tipos de ventiladores, los cuales tiene sus venta)as y desventa)as a la hora de usarlos en esta clase de vehículos. *ara esta clase de vehículos mayormente se usan tres tipos; los cuales son los a0iales, los centrífugos y los de flu)o mi0to. @iversos autores proponen ciertos m!todos num!ricos para determinar una me)or selección utilizando el n+mero específico de UNSA
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revoluciones. "ste m!todo consiste en calcular este valor y proponen un rango de aplicación de acuerdo al valor obtenido. "ste valor se puede hallar de dos maneras las cuales son las siguientesB 8+mero específico de revoluciones de caudal o n+mero de 5rauer :8q
N q=
N √ Q 3 /4 H
:/.-=
8+mero específico de revoluciones de potencia o n+mero de $amerer :8c
N c =
N √ P 5 /4 H
:/.-<
@onde 8q o 8s es igual al n+mero especifico de revoluciones :rpm, es la presión total del ventilador :metros de columna de aire, X es el caudal del ventilador :m/Gs, y 8 es igual a la velocidad de rotación del ventilador :rpm. A continuación mostramos los rangos de traba)o recomendados con respecto a 8q cifra que es mayormente usado para el estudio de los ventiladores :los coeficientes antes presentados son usados en varios tipos de turbom'quinas • • •
- U 8q U -1F Apropiado para ventiladores centrífugos ? U 8q U -3= Apropiado para ventiladores de flu)o mi0to <3 U 8q U ?= Apropiado para ventiladores a0iales
A continuación se muestra las curvas características de los / tipos de ventiladores mencionados de manera que se pueda apreciar su comportamiento y sus puntos de operación.
&igura /.F $urvas características de / tipos de ventiladoresB :a ventilador centrifugo con alabes inclinadas hacia atr's; :b ventilador de flu)o mi0to; :c ventilador a0ial $abe mencionar que estos rangos son tan solo recomendaciones, ya que dependiendo de la forma constructiva del vehículo así como preferencias del constructor :e0plicado en el capitulo anterior tambi!n podr' variar el tipo de ventilador requerido.
). E!t"% e &' e -$%-&!"#n en &%! 'e$%e!&"('%$e! UNSA
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"l fin de la presente teoría es llegar a la determinación de la potencia necesaria y las revoluciones optimas para que la h!lice pueda generar el empu)e necesario para el desplazamiento del vehículo. "n primer lugar se describir'n los principios físicos que permiten realizar un c'lculo apro0imado, de manera que se pueda realizar una estimación de los requerimientos energ!ticos de propulsión. *osterior a esto se proceder' a mostrar de manera muy general a la teoría aerodin'mica que rige a las h!lices aeron'uticas, de manera que se pueda entender su comportamiento y las ecuaciones que describen su comportamiento. &inalmente se mostraran m!todos de c'lculo alternativos, algunos basados en e0periencias de constructores especializados en esta clase de vehículos y otros que se basan en el uso de las teorías aerodin'micas apoyados en m!todos num!ricos.
).1. Te%$;' 4!"c' e n !"!te/' e -$%-&!"#n *ara generar el movimiento transversal los aerodeslizadores cuentan con un sistema de propulsión que genera una fuerza de empu)e necesaria para mover el vehículo. *ara estimar la fuerza de empu)e &p utilizaremos la siguiente e0presión obtenida de libros especializadosB 2
F p = =
A t × ρ a × V v × ! 2
:/.1
donde @ es la fuerza de arrastre del vehículo, At es igual al 'rea transversal del vehículo, [a es la densidad del aire, >v es la velocidad del desplazamiento y $@ es el coeficiente de arrastre del vehículo. "l 'rea transversal f'cilmente se puede determinar conociendo la geometría del vehiculó tal como se muestra en la siguiente figuraB
&igura /.E "squema frontal de un aerodeslizador na vez conocido el valor de la fuerza de empu)e es posible determinar la potencia necesaria en el sistema de propulsión para generar dicha fuerza. *ara calcular esto se utiliza la siguiente ecuaciónB
UNSA
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ING. MECANICA P p=
F " ×V v
η H × η#
:/.1-
donde *p es la potencia de propulsión necesaria, W es la eficiencia de la h!lice y W es una eficiencia de transmisión que se considera debido a que entre el motor y la h!lice deber' haber un mecanismo para transmitir la potencia. 6eordenando dichas e0presiones podemos obtener queB 3
A t × ρ a × V v × ! P p= 2 × η H ×η#
:/.11
ecuación que nos permite calcular directamente la potencia de propulsión necesaria para desplazar el vehículo. "stos c'lculos nos permiten hallar de manera directa y r'pida los requerimientos energ!ticos del sistema de propulsión, sin embargo en esos c'lculos no se toma en cuenta la geometría del componente que suministrara el empu)e, que en nuestro caso es una h!lice a!rea. *or consiguiente para realizar una selección se deber' profundizar en los c'lculos utilizando para esto teorías aerodin'micas que describan el comportamiento de la h!lice.
).). Te%$;' e 5&"ce! '$e'! na h!lice es esencialmente una turbom'quina de flu)o abierto :e0truded floD machine que transmite potencia convirtiendo movimiento rotacional en empu)e para vehículos tales como aeroplanos, barcos o submarinos a trav!s de masas de agua o aire. "stas consisten en dos o m's palas separadas sim!tricamente unidas a un cubo central. $ada pala act+a como un ala giratoria :las palas de las h!lices son en teoría alas compuestas de perfiles aerodin'micos que genera las fuerzas de empu)e necesarias para desplazar los vehículos que las utilicen. "sto se debe a que su forma constructiva contempla que conforme aumenta el radio de la pala desde la parte unida al cubo central hasta su e0tremo m's le)ano, va cambiando el 'ngulo de paso de la misma. Al cambiar el 'ngulo de paso va variando su perfil aerodin'mico seg+n su distanciamiento al cubo central.
&igura /.= !lice amilton UNSA
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&igura /.< $oncepto de paso de una h!lice
UNSA
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@ebido a esta variación del 'ngulo conforme aumenta el radio, se compara mucho a estas h!lices con un tornillo, esto debido a que en un tornillo conforme avanza la rosca llega un punto en el que al dar una revolución entera se ha recorrido una distancia que es conocida como paso. "n la h!lice si damos una revolución entera al Angulo de paso, habremos aumentado una cierta distancia en el radio, distancia que es conocida como el paso de la h!lice. "l an'lisis aerodin'mico de dichas h!lices es algo muy comple)o y no se cuenta con mucha información al respecto. Sin embargo en p'rrafos posteriores mencionaremos ciertas teorías aerodin'micas que permiten describir su funcionamiento y la variación en la generación de empu)e y consumo de potencia de acuerdo a su geometría
).).1. De3"n"c"#n e -e$3"& 'e$%"n/"c% n perfil aerodin'mico es una forma geom!trica que al desplazarse a trav!s del aire tiene la capacidad de generar una presión distribuida a su alrededor que crea una fuerza de sustentación y adem's, una fuerza de arrastre. "s uno de los elementos principales a la hora de dise(ar de alas de una aeronave para generar su suspensión, así como de las palas de una h!lices o de los 'labes de ventiladores y bombas a0iales, entre otras turbom'quinas. *ara su estudio y desarrollo los perfiles aerodin'micos son sometidos a ensayos realizando pruebas en t+neles de viento, donde se intenta medir la sustentación generada al variar el 'ngulo de ataque y las condiciones del flu)o e0pulsado por el t+nel. *osterior a esto se llevan los valores obtenidos para su procesamiento, para luego poder plasmarlo en un grafico de características del perfil, de manera que se pueda predecir su comportamiento. Los perfiles aerodin'micos se caracterizan por los siguientes par'metrosB
&igura /.- erminología de los perfiles aerodin'micos
&igura /.-- @istribución de presiones de un perfil aerodin'mico
).).). C%e3"c"ente! '"/en!"%n'&e! e n' 5&"ce La fuerza de empu)e &p y el torque de una h!lice pueden ser e0presados como funciones de la velocidad a0ial >, el numero de revoluciones por unidad de tiempo 8p, y el di'metro @; y el punto de operación de una h!lice est' definido por su avance por revolución >G8p. Sin embargo, es preferible e0presar las características de una h!lice de manera adimensional. "l punto de operación es por siguiente definido por la relación avance7 di'metroB $ =
V N p × H
:/.1/
y la fuerza de empu)e y el torque pueden ser representados por los siguientes coeficientes adimensionalesB F P ! F = 2 4 ρ × N P × H P
! # =
:/.1?
# 2 5 ρ × N P × H
:/.13
donde [ es la densidad del fluido. "n ciertas ocasiones es conveniente reemplazar el torque por la potencia *p absorbida por la h!lice, y el coeficiente adimensional correspondiente esB ! P=
P P
2 5 ρ × N P × H
:/.1F
@ado que la potencia * es equivalente a 1\nX, los coeficientes de torque y potencia est'n relacionados por la siguiente ecuaciónB
! P=2 % × ! #
:/.1E
&inalmente la eficiencia de la h!lice puede ser definida comoB η=
! V × F P = $ F P P ! P
P
:/.1=
Los coeficientes adimensionales precedentes mantienen el mismo valor sin importar el sistema de unidades que se utilice, sin embargo es necesario usar un sistema de unidades consistente. *or e)emplo, si la unidad convencional en ingeniería para el empu)e es en libras, el di'metro en pies, y la unidad de tiempo en segundos, pues entonces la velocidad deber' ser e0presada en pies por segundo, la potencia en pies7 libras por segundo, y la densidad en slugs7- por pie cubico. n e)emplo de curvas típicas del coeficiente de la fuerza de empu)e $&eel coeficiente de potencia $p, y la eficiencia W con respecto a la relación avance7di'metro se muestra en la siguiente figura
&igura /.-1 $urvas típicas de h!lices
).).0. Te%$;' e& M%/ent% A"'& La función principal de una h!lice o de cualquier sistema de propulsión similar es generar un empu)e horizontal a lo largo de su e)e, y este empu)e es obtenido al impartir un movimiento hacia atr's al fluido en el cual opera. La producción de dicho empu)e esta sin embargo inevitablemente asociada a cierta p!rdida de energía la cual est' representada a trav!s de la energía cin!tica del movimiento del fluido. *erdidas adicionales est'n asociadas al movimiento rotacional impartido al fluido por el torque de la h!lice y la fricción generada entre la h!lice y el fluido. Al analizar inicialmente el comportamiento de la h!lice es conveniente despreciar estas p!rdidas adicionales y desarrollar una teoría para una h!lice ideal sin fricción de arrastre en las palas y ning+n movimiento rotacional en la superficie de deslizamiento del aire. Asimismo en la estimación inicial de la fuerza de
empu)e se asumir' que esta est' uniformemente distribuida a lo largo del disco circular generado por las palas de la h!lice.
&igura /.-/ >ariación de la geometría de la estela de aire circulante por una h!lice $onsideramos una h!lice de 'rea de disco S avanzando a trav!s del aire con una velocidad > a lo largo de su e)e de rotación. Si *p es la potencia requerida para accionar la h!lice y &e ser' el empu)e a lo largo de su e)e, la potencia +til generada por la h!lice estaría definida por >. y la eficiencia de la propulsión quedara definida porB η P=
V × F P P P
:/.1<
*or el principio de movimiento relativo, la reacción entre la h!lice y el aire es la misma como si la h!lice estuviese rotando en un punto fi)o de la corriente de velocidad > en dirección a lo largo de su e)e, y es conveniente asumir el movimiento en esta forma alternativa. @ada la reacción de la fuerza de empu)e en el aire, una superficie de deslizamiento de aire con velocidad a0ial incrementada es formada detr's de la h!lice y la forma natural de dicho flu)o a0ial es de la forma tal como se muestra en la figura anterior. Asumimos que u- es la velocidad a0ial de la +ltima estela, donde la presión del aire ha recobrado su valor original, y tomamos a S- la sección transversal de dicha estela. Luego asumimos que [ es la densidad del aire, que el flu)o m'sico de aire de la corriente generada est' definido por S- [ u- y, igualando la fuerza de empu)e de la h!lice para incrementar el memento a0ial, obtenemosB F p =S 1 & ρ & ' 1( ' 1−V )
:/./
Asimismo, debido a que la h!lice ha sido asumida para estar en reposo, el empu)e no generaría potencia +til y la potencia *p absorvida por la h!lice debe ser igual al incremento de la energía cin!tica de la superficie de deslizamiento de aire, o e0presado num!ricamenteB 1
2
2
P p= S1 & ρ & '1 ( '1−V ) 2
:/./-
Alternativamente, si el aire es asumido que est' en reposo, mientras la h!lice avance con una velocidad a0ial >, la potencia +til generada por la h!lice es >. &e y la energía cin!tica impartida a la superficie de deslizamiento de aire en unidad de tiempo esB 1
2
(= S1 & ρ & '1 ('1−V ) 2
quedando definido el flu)o m'sico de aire como
:/./1 S1 & ρ & '1
y la velocidad impartida a la
superficie de deslizamiento de aire es :u- 7 > Seg+n estas teorías b'sicas la potencia absorbida por una h!lice queda definida porB P p=V × F p + (
:/.//
y puede ser f'cilmente verificada la consistencia de dicha ecuación con las ecuaciones previas. &inalmente la eficiencia de la propulsión puede escribirse de la siguiente maneraB η P=
V × P P P P
=
2 V
'1 + V
:/./?
Los resultados precedentes est'n e0presados en t!rminos de las dimensiones y la velocidad a0ial de la +ltima estela de aire detr's de la h!lice, pero si u es la velocidad a0ial a trav!s del disco de la h!lice la condición de continuidad de flu)o requiere queB S' = S1 ×'1
:/./3
Adem's, recordando que la h!lice esta en reposo en una corriente de velocidad >, el traba)o realizado en el aire por la fuerza de empu)e de la h!lice es u. &p en unidades de tiempo, y este traba)o debe ser igual a la potencia *p absorbida por la h!lice y a la energía cin!tica impartida a la superficie de deslizamiento de aire en unidades de tiempo. *ero de las ecuaciones anteriores :/./ y :/./-B P p=
1 2
( ' + V ) F p=' × F p 1
:/./F
C por consiguienteB '=
1 2
( ' + V ) 1
:/./E
9ostrando que la velocidad a0ial en el disco generado por el movimiento de la h!lice es la suma aritm!tica de la velocidad a0ial > y la velocidad de la superficie de deslizamiento de aire u- Asimismo la eficiencia de la h!lice puede ser e0presada ahora de la siguiente maneraB η P=
V '
:/./=
La conclusión de que la mitad del +ltimo incremento en la velocidad a0ial ha sido lograda cuando el aire pasó a trav!s del disco generado por la h!lice puede ser derivada de una manera alternativa a trav!s de una aplicación de la ecuación de 5ernoulli. Le)os al frente de la h!lice todo el aire todo el aire esta a una misma presión p y velocidad > y por consiguiente tambi!n a la misma altura manom!trica
(
1
2
p0 + ρ V 2
) . "ste valor de la
altura manom!trica total ser' retenido por el aire cuyo paso por afuera de la superficie de deslizamiento, donde el aire en la estela tiene la misma presión p pero una mayor velocidad u- y por consiguiente la altura manom!trica total del aire en la superficie de 1
deslizamiento ha sido incrementada por
2
ρ ( '1−V 2
2
)
. *rocediendo ahora a los puntos
inmediatamente despu!s y antes del disco de la h!lice, este incremento de la altura manom!trica total se ver' manifestado simplemente como un incremento de presión debido a que no habar discontinuidad de la velocidad mientras el aire pasa a trav!s del disco de la h!lice. *osteriormente aparece como si hubiese un repentino incremento detr's del disco de la h!lice y este incremento de presión, actuando sobre todo el disco, representa el empu)e de la h!lice. *or esto la aplicación de la ecuación de 5ernoulli nos proporcionaB 1
2
2
F p = S & ρ & ( '1−V 2
)
:/./<
y esta ecuación, aplicada en con)unto con las ecuaciones previas :/./ y :/./3, nos lleva a la conclusión que la velocidad a0ial u es la suma aritm!tica de las velocidades > y u-. La representación de una h!lice como un disco en el cual hay un repentino incremento de presión sin ninguna discontinuidad de velocidad fue introducido por 6.". &roude y es com+nmente conocida como la teoría del disco actuador de &roude. na representación física del disco actuador :actuator disc puede ser obtenida al considerar un par de h!lices pró0imas girando en direcciones opuestas y dise(adas de tal manera que el torque analizado a cualquier distancia radial del e)e tiene el mismo valor en cada una de las h!lices, en orden de que no deber' haber movimiento rotacional en la superficie de deslizamiento. Asimismo tiene que asumirse que cada h!lice tiene un gran n+mero de palas sin fricción y tener un 'ngulo de pala adecuado para generar una distribución de fuerza de empu)e uniforme a lo largo de todo el disco generado por la h!lice.
*ara algunas aplicaciones es conveniente presentar los resultados del an'lisis precedente de una forma modificada. "scribiendoB '=V ( 1+ a )
:/.?
'1=V (1 + a) )
:/.?-
@ondeB a es la factor de interferencia a0ial y a es el factor de nterferencia tangencial, las e0presiones para la fuerza de empu)e, potencia y eficiencia de la h!lice pueden escribirse de la siguiente maneraB 2
F p =2 S & ρ & V ( 1 + a ) a 3
2
P p=2 S & ρ & V ( 1+ a ) a
η P=
:/.?1 :/.?/
1
+a
1
:/.??
).).. Te%$;' e& M%/ent% Gene$'& La teoría del momento a0ial descrita en p'rrafos previos fue desarrollada asumiendo que no hay movimiento rotacional en la superficie de deslizamiento y que la h!lice puede ser reemplazada por un disco actuante que produce un incremento de la presión de fluido sin alg+n cambio de velocidad. *ero para un an'lisis m's e0haustivo es necesario mencionar que la superficie de deslizamiento tendr' un movimiento rotacional generado por el torque de la h!lice, lo que implica una p!rdida de energía. *ara e0tender esta teoría es necesario modificar las características del disco actuante asumiendo que tambi!n imparte un componente rotacional a la velocidad del fluido mientras que los componentes a0iales y radiales permanecen iguales.
&igura /.-? "squema del elemento diferencial del disco actuante
@igamos que r sea la distancia radial de cualquier elemento anular del disco actuante de la h!lice, que u y v sean respectivamente los componentes radiales y a0iales de la velocidad del fluido y que v sea la velocidad angular impartida a la corriente de deslizamiento. "n la estela final asumimos u- como la velocidad a0ial y ]- es la velocidad angular impartida para la corriente de deslizamiento a una distancia r0 desde su centro. tilizando la condición de continuidad del flu)o para un elemento anularB '1 × * 1 × d* 1= '×*×d*
:/.?3
y la condición de momentum angular constante para el fluido cuando pase por la superficie de deslizamientoB 2
+1 ×* 1 =+ ×*
2
:/.?F
Asimismo, dado que el elemento del torque de la h!lice es igual al momentum angular impartido en unidad de tiempo a su correspondiente elemento anular de la superficie de deslizamiento, se podría definir al diferencial de torque comoB 2
d# = ρ &' & +& * & dS
:/.?E
Ahora podemos definir que la velocidad a0ial en el disco actuante de la h!lice es u o >:-^a, y la velocidad rotacional varia de cero en el frente del disco a ]r detr's de !l. Asimismo, la velocidad rotacional promedio de las palas, que est'n girando a una velocidad angular _, es igual a
(
1
)
,− + * 2
o
,* ( 1−a ) )
&igura /.-3 riangulo de velocidades en t!rmino de los factores de interferencia "l flu)o relativo al elemento de pala a una distancia radial r puede ser representado tal como se muestra en la figura anterior y si definimos a ` es el 'ngulo de inclinación de la velocidad resultante J al plano de rotación, podemos e0presar este t!rmino de las siguientes manerasB
Ws"- =V ( 1 + a )
:/.?=
Wc/s = ,×* ( 1 −a ) )
:/.?<
@e esta forma la velocidad J por consiguiente puede ser conocida en t!rminos de los factores de interferencia a y a. *osterior a esto, derivando la ecuación :/./< y reemplazando en ella los t!rminos obtenidos de la figura :/.-3 al valor u, podemos obtener queB d F P=2 & ρ & ' (' −V ) dS
:/.3
d F " = 4 % & ρ & V ( 1 + a ) a&*&d*
:/.3-
2
Asimismo, reemplazando en la ecuación :/.?E los mismos t!rminos que utilizamos en la ecuación :/.3 y :/.3-, obtendremosB d# = 4 % & ρ & V & , ( 1 + a ) a ) & * & d* 3
:/.31
$ombinando esta teoría con la anterior, finalmente pudimos obtener dos ecuaciones que representen la fuerza de empu)e y el torque en función de los factores de interferencia a y a, ecuaciones que podrían servir a los dise(adores para realizar un c'lculo iterativo de dise(o de una h!lice.
).).:. Te%$;' e &%! E&e/ent%! e P'&' La teoría del momentum de la h!lice, que fue mostrada en p'rrafos anteriores, est' basada en una consideración de la velocidad a0ial y rotacional en la superficie de deslizamiento, y determinar la fuerza de empu)e a0ial y el torque para una h!lice ante la proporción del incremento de momentum del fluido. La teoría determina un límite m'0imo para la eficiencia de cualquier h!lice, dependiendo de su proporción de avance y de su potencia absorbida, pero no nos da ninguna indicación de la forma que deber' tener la h!lice para lograr estos valores. n m!todo alternativo para analizar el comportamiento de una h!lice es la de estimar directamente las fuerzas e0perimentadas por las palas de la h!lice generadas por su movimiento a trav!s del aire. n crudo intento de estimar la fuerza fue hecho por J. &roude, pero el desarrollo de la teoría de elementos de pala en su real forma es enteramente obra de S. @rzeDiec4i.
&igura /.-F "squema de la variación de la geometría de una h!lice con respecto a su radio $onsideramos un elemento de la pala e0tendi!ndose a lo largo sobre una distancia dr del radio a una distancia r del e)e de rotación como se muestra en la figura /.-F. La sección transversal de este elemento tiene la forma de un perfil aeron'utico cuya cuerda esta inclinada a un 'ngulo con respecto al plano de rotación de la h!lice, y el movimiento de este elemento es el resultado de la velocidad de avance del vehículo >v :que vendría a ser la misma que la velocidad de avance del aire >, por lo que se utilizara esta ultima y la velocidad rotacional _r correspondiente a la velocidad angular _ de la h!lice. La velocidad resultante J de estos elementos a trav!s del aire y el 'ngulo de inclinación ` de esta velocidad al plano de rotación est'n determinados por estas ecuaciones 2
2
2
W =V + , ×*
ta- =
V ,× *
2
:/.3/
:/.3?
Asimismo tambi!n el 'ngulo aparente de incidencia del perfil aeron'utico es ele0ceso del 'ngulo de la pala con respecto al angulo , o 0 =1 −
:/.33
&igura /.-E riangulo de velocidades de una h!lice "l desarrollo de la teoría de elementos de pala de una h!lice est' basada en asumir que la fuerza aerodin'mica actuando en el elemento de pala puede ser estimado como la fuerza en un perfil aeron'utico con la misma sección transversal, avanzando a trav!s del aire con una velocidad lineal uniforme J en el angulo de incidencia , adem's que esa fuerza en toda la h!lice puede ser calculada sumando todas las fuerzas generadas en cada uno de los elementos a lo largo de la pala. Se asume adem's para efectos de simplificar los c'lculos y un an'lisis no tan profundo que los coeficientes de arrastre y suspensión son conocidos como funciones del 'ngulo de incidencia y la forma de la sección transversal. $omo se aprecia en la figura /.-E, el elemento de pala e0perimentara una fuerza de sustentación dL que va en dirección del movimiento de la h!lice y una fuerza de arrastre d@ oponi!ndose al movimiento. 6esolviendo y e0presando dichas fuerzas con respecto al plano de rotación, fuerza de empu)e en un elemento diferencial de la de pala puede e0presarse comoB d F p= dLc/s − ds"-
:/.3F
y de la misma forma, resolviendo en la dirección de la velocidad rotacional, el torque oponi!ndose a la rotación de la h!lice esB d# =( dLs"-. + dc/s. ) *
:/.3E
Asimismo, si definimos c como la cuerda del elemento de pala, las fuerzas de sustentación y de arrastre elemental pueden ser e0presadas en t!rminos de coeficientes no dimensionales comoB 1
2
dL= ! L ρ W cd* 2
1
:/.3=
2
d= ! ρW cd* 2
:/.3<
Luego, a(adiendo la contribución de cada elemento de pala correspondiente en cada una de las 5 palas de la h!lice, los elementos diferenciales de la fuerza de empu)e y torque quedan definidos comoB d F p
1
2
= BcρW ( ! L c/s −! s"- ) d* 2
:/.F
d# 1 = BcρW 2 (! L s"-. + ! c/s. ) d* 2
:/.F-
"stas dos ecuaciones representan la solución completa del comportamiento de una h!lice de acuerdo a la teoría elemental de los elementos de pala, y ellas son suficientes para determinar las características de cualquier h!lice. La h!lice est' definida por el numero 5 de palas, mas la variación de la cuerda c y el angulo de pala a lo largo de la pala, y la forma de la sección transversal de la pala. Asimismo los coeficientes de sustentación y arrastre est'n definidos en función del 'ngulo de incidencia . Las condiciones de operación de la h!lice est'n definidas por la relación de velocidad o >G_6, y adem's el 'ngulo ` es conocido para cada elemento de pala sucesivo, dado queB ta- =
V 23 = ,× * *
:/.F1
"l 'ngulo de incidencia es derivado de la ecuación :/.33 y la velocidad del elemento de pala de la ecuación :/.3/, y finalmente la fuerza de empu)e y el torque pueden ser obtenidos integrando las ecuaciones :/.3F y :/.3E a lo largo de la pala. #eneralmente esta integración deber' ser realizada de forma grafica y solamente en casos muy especiales puede ser realizada directamente.
).0. Mt%%! e c&c&% e -'$/et$%! e -$%-&!"#n A continuación se presentaran los distintos m!todos de c'lculo que se pueden emplear para determinar la potencia requerida para generar el empu)e necesario para el movimiento de un aerodeslizador por medio de una h!lice. *ara esto hemos dividido los m!todos de c'lculo en dos grandes grupos. "n primer lugar se describir'n los m!todos apro0imados, los cuales consisten en m!todos basados en simplificaciones de las teorías antes mostradas, adem's de que han sido apoyados en e0periencias de los principales fabricantes de esta clase de vehículos. *osterior a esto se describir'n los m!todos basados e0clusivamente en la teoría mostrada, pero apoy'ndose en m!todos num!ricos, ya que estas teorías son bastantes comple)as y mayormente se basan en el c'lculo diferencial, por lo que realizar un c'lculo manual demoraría demasiado esfuerzo y no es pr'ctico.
).0.1. Mt%% e c&c&% '-$%"/'%
$omo se e0presó en un inicio, para realizar un c'lculo e0acto del consumo de potencia de una h!lice tanto para generar una fuerza de empu)e necesaria como para generar la propulsión en un aerodeslizador se requiere de c'lculos muy complicados que implican el uso de teorías aerodin'micas muy comple)as. *or esto la mayoría de personas que arman y fabrican esta clase de vehículo a manera de pasatiempo utilizan ciertas recomendaciones para determinar sus puntos de operación. no de ellos es asumir que la h!lice estar' girando entre 1F a /? 6*9, a pesar de que este valor debería depender de la geometría de la h!lice y esto no se toma en cuenta a la hora de realizar la determinación del punto de operación. Asimismo ciertos fabricantes de esta clase de vehículos recomiendan que como mínimo se requiera - * para generar E3 lb. de fuerza de empu)e. na manera m's fiable de hallar la fuerza de empu)e necesaria es la de utilizar la ecuación :/.1 mostrada en p'rrafos anteriores, en la cual se calcula dicho valor en base a la sección transversal del vehículo y la velocidad m'0ima deseada en el. na vez obtenido dicho par'metro podemos proceder a utilizar ciertas formulas brindadas por ciertos fabricantes para hallar los dem's valores del sistema de propulsión de manera que podamos definir el punto de operación de la h!lice. *or e)emplo la Mrganización 9undial de overcrafts :Povercraft Jorld MrganizationQ cuenta con unos tutoriales colgados en su p'gina Deb, en los cuales propone ciertas fórmulas para hallar f'cilmente la fuerza de empu)e est'tica en función de la potencia suministrada y el di'metro de la h!lice. "llos mencionan que esta clase de c'lculos requiere de un amplio conocimiento de materias tales como mec'nica de fluidos, c'lculo diferencial e integral y m!todos num!ricos, por lo que un simple aficionado a la construcción de esta clase de vehículos no necesariamente los tiene. Asimismo aseguran que la fuerza de empu)e que desarrollara el vehículo ser' un F a <Z del calculado. Las ecuaciones que se muestran son tanto para una h!lice al aire libre como para una h!lice recubierta por un ductoB / elice LibreB F " = 4 ( P P × H ) 2 3
:/.F/ /
2 3
elice en @uctoB F " = 4 (√ 2 × P P × H )
:/.F?
donde @ es el di'metro de la h!lice. *ara ambos casos, la constante 4 varia dependiendo del sistema de unidades en el que se quiera traba)ar. "n caso de que se desee obtener el valor de la fuerza de empu)e est'tico en 8eDtons, toma el valor de =F.E<, pero si se desea hallar en el sistema americano, el valor de E.1E es adecuado. Asimismo una forma adecuada de comprobar dicho valor es utilizando la carta brindada por niversal overcraft para estimar la fuerza de empu)e en función del di'metro de la h!lice y la potencia, e0actamente igual que en las fórmulas anteriores.
&igura /.-= $urvas de potencia de h!lices comerciales "s importante mencionar que estos valores de potencia son valores teóricos en el sentido de que se debe considerar la eficiencia de la h!lice. $omo se mencionó, la fuerza de empu)e est' afectada por un factor que varía entre .F a .<. "sto se debe a que la h!lice tiene una eficiencia tal como se demostró en p'rrafos anteriores. Asimismo se deber' tener en cuenta que el motor cuenta con una eficiencia, por e)emplo un motor de -1.3 * produce realmente un apro0imado de --.13 *. &inalmente se deber' considerar una eficiencia de transmisión en caso se use un sistema de transmisión de potencia entre el motor y la h!lice.
CONCLUSI2N Los hovercraft son las naves que menos se parecen a un buque y de estructura y formas m's estrafalarias. 8o creo que e0ista ning+n otro buque que llame m's la atención, tanto a los profesionales del sector marítimo como al resto de las personas. Su innovador sistema es, adem's de espectacular una maravilla de la ciencia. *ese a todo lo dicho pienso que est'n siendo inapropiadamente e0plotados en el $anal de la 9ancha, no se puede pretender que una de las zonas m's rebeldes del planeta en cuanto a estado de la mar y tiempo atmosf!rico sea utilizada como travesía regular por el tipo de buque que menos soporta dichas condiciones. "ste planeta tiene una serie de zonas que serían las perfectas para la e0plotación de los hovercraft, como son los grandes lagos, ríos, estuarios y dem's zonas en la que las características del fondo limitan la segura navegación de los buques que tienen carena :desplazamiento al estar limitados por sus calados. 6ecordar tambi!n que los hovercraft son los +nicos de todas las naves de sustentación din'mica que pueden realizar el vuelo estacionario. *ara finalizar hacer un breve comentario sobre lo venta)osas que son las naves de colchón de aire para el medio ambiente, por las características de sus motores tanto de propulsión como de sustentación :generador del aire que forma el colchón que no producen da(o al medio ambiente, ya que la +nica contaminación que generan de forma seria es la ac+stica, e incluso en esta +ltima se est'n logrando grandes avances para reducirla. erminar aclarando lo mucho que me pesa no haber tenido m's tiempo y fuentes de información como para haber realizado un traba)o m's completo. C despedirme deseando que el lector aproveche su lectura.
