Los aviones de construcción casera , también conocidos como aviones de construcción amateur o aviones en kit , son construidos por personas para las que ésta no constituye una actividad profesional. Estos aviones pueden construirse desde "cero", a partir de planos o a partir de kits de montaje. [1] [2]
En Estados Unidos , Brasil , Australia , Nueva Zelanda y Sudáfrica , los aviones de fabricación propia pueden tener licencia experimental según la FAA o regulaciones locales similares. Con algunas limitaciones, los constructores de la aeronave deben haberlo hecho para su propia educación y recreación y no con fines de lucro. [3] En los EE.UU., el constructor principal también puede solicitar un certificado de reparador para ese fuselaje. [4] [5] El certificado de reparador permite a su titular realizar y aprobar la mayoría del mantenimiento, reparaciones e inspecciones por sí mismo. [1] [2]
Alberto Santos-Dumont fue el primero en ofrecer gratuitamente planos de construcción, publicando dibujos de su Demoiselle en la edición de junio de 1910 de Popular Mechanics. [6] El primer avión que se puso a la venta como planos, en lugar de como estructura completa, fue el Baby Ace a finales de la década de 1920. [7]
Los aviones de fabricación propia ganaron popularidad en los EE.UU. en 1924 con el inicio de las Carreras Aéreas Nacionales , celebradas en Dayton , Ohio . Estas carreras requirieron aviones con cargas útiles de 150 lb (68 kg) y motores de 80 pulgadas cúbicas o menos y, como consecuencia de las limitaciones de clase, la mayoría fueron construidos por aficionados. Los años posteriores al vuelo transatlántico de Charles Lindbergh generaron un pico de interés entre 1929 y 1933. Durante este período, muchos diseñadores, constructores y pilotos de aviones fueron autodidactas y la alta tasa de accidentes provocó la condena pública y una mayor regulación de la construcción por parte de aficionados. Las normas federales resultantes sobre diseño, ingeniería, análisis de tensiones, uso de hardware de calidad aeronáutica y pruebas de aeronaves pusieron fin a la construcción amateur, excepto en algunas áreas especializadas, como las carreras. En 1946, Goodyear reinició las Carreras Aéreas Nacionales, incluida una clase para aviones propulsados por motores de 200 pulgadas cúbicas y más pequeños. La clase de pilotos enanos se extendió a nivel nacional en los EE. UU. y esto llevó a pedidos de estándares aceptables para permitir el uso recreativo de aviones construidos por aficionados. A mediados de la década de 1950, tanto Estados Unidos como Canadá permitieron una vez más que los aviones construidos por aficionados cumplieran con estándares y limitaciones específicos. [2]
Los aviones construidos en casa son generalmente aviones deportivos pequeños, de uno a cuatro asientos, que emplean métodos de construcción simples. Los marcos de madera o metal cubiertos de tela y la madera contrachapada son comunes en la estructura de los aviones, pero cada vez más se utilizan fibra de vidrio y otros compuestos , así como técnicas de construcción totalmente de aluminio, técnicas de las que Hugo Junkers fue pionero ya a finales de la Primera Guerra Mundial. . Los motores suelen ser iguales o similares a los motores utilizados en aviones certificados (como Lycoming , Continental , Rotax y Jabiru ). Una minoría de las casas construidas utilizan motores de automóviles reconvertidos , siendo los más comunes los motores Volkswagen de cuatro cilindros refrigerados por aire , los motores Subaru refrigerados por líquido, los motores Mazda Wankel y Chevrolet Corvair de seis cilindros . El uso de motores de automóvil ayuda a reducir costos, pero muchos constructores prefieren motores de avión dedicados , que se consideran que tienen mejor rendimiento y confiabilidad. Otros motores que se han utilizado incluyen motores de motosierras y motocicletas . [1] [2]
Una combinación de costos y litigios , especialmente a mediados de la década de 1980, disuadió a los fabricantes de aviación general de introducir nuevos diseños y llevó a que los aviones construidos en casa superaran en ventas a los aviones construidos en fábrica en una proporción de cinco a uno.
La historia de los aviones construidos por aficionados se remonta a los inicios de la aviación. Aunque los hermanos Wright , Clément Ader y sus sucesores tenían objetivos comerciales en mente, los primeros aviones fueron construidos por entusiastas apasionados cuyo objetivo era volar. [ cita necesaria ]
La aviación dio un salto adelante con la industrialización que acompañó a la Primera Guerra Mundial . En la posguerra, los fabricantes necesitaron encontrar nuevos mercados e introdujeron modelos diseñados para el turismo. Sin embargo, estas máquinas sólo estaban al alcance de los muy ricos.
Muchos aviones estadounidenses diseñados y matriculados a partir de la década de 1920 fueron considerados "experimentales" por la (entonces) CAA, el mismo registro bajo el cual las casas modernas reciben Certificados Especiales de Aeronavegabilidad . Muchos de ellos eran prototipos, pero diseños como el primer diseño de Bernard Pietenpol de 1923 fueron algunos de los primeros aviones construidos en casa. En 1928, Henri Mignet publicó planos para su HM-8 Pou-du-Ciel , al igual que Pietenpol para su Air Camper . Más tarde, Pietenpol construyó una fábrica y en 1933 comenzó a crear y vender kits de aviones parcialmente construidos. [2]
En 1936, se creó en Francia una asociación de aficionados a la aviación. Muchos tipos de aviones aficionados comenzaron a aparecer, y en 1938 se modificó la legislación para establecer un Certificat de navigabilité restreint d'aéronef ( CNRA , " certificado de operación restringida para aeronaves "). 1946 vio nacer la Ultralight Aircraft Association que en 1952 se convirtió en la Popular Flying Association en el Reino Unido , seguida en 1953 por la Experimental Aircraft Association (EAA) en Estados Unidos y la Sport Aircraft Association en Australia .
El término "construcción de viviendas" se hizo popular a mediados de la década de 1950 cuando el fundador de EAA, Paul Poberezny, escribió una serie de artículos para la revista Mechanix Illustrated donde explicaba cómo una persona podía comprar un juego de planos y construir su propio avión en casa. En 1955, Poberezny cofundó, con Robert D. Blacker, el primer programa de extensión juvenil de la EAA, Project Schoolflight , que llevó la "construcción de viviendas" a las clases de artes industriales de las escuelas secundarias en todo Estados Unidos. Los artículos ilustrados sobre Mechanix de Poberezny ganaron reconocimiento mundial y el concepto de construcción de viviendas aeronáuticas despegó. [8] [9] [10]
Hasta finales de la década de 1950, los constructores se habían limitado principalmente al diseño de madera y tela y de tubos de acero y tela. Sin las restricciones regulatorias que enfrentan los fabricantes de aviones de producción, los constructores de viviendas introdujeron diseños y técnicas de construcción innovadores. Burt Rutan introdujo el diseño canard en el mundo de la construcción de viviendas y fue pionero en el uso de la construcción compuesta. Richard VanGrunsven llevó la construcción metálica en kitplanes a un nuevo nivel en su serie RV . A medida que mejoró la sofisticación de los kits, componentes como pilotos automáticos e instrumentos de navegación más avanzados se volvieron comunes. [1] [2]
Los litigios durante las décadas de 1970 y 1980 provocaron un estancamiento en el mercado de aviones pequeños, lo que obligó a las empresas supervivientes a conservar diseños más antiguos y probados. En los últimos años, las regulaciones menos restrictivas para la construcción de viviendas permitieron a varios fabricantes desarrollar diseños nuevos e innovadores; muchos pueden superar a los aviones de producción certificados en su clase.
Un ejemplo de diseño de viviendas de alta gama es Lancair , que ha desarrollado una serie de kits de alto rendimiento. El más potente es el Lancair Propjet , un kit de cuatro plazas con presurización de cabina y motor turbohélice , que navega a 24.000 pies (7.300 m) y 370 nudos (425 mph, 685 km/h). Aunque aviones como este se consideran "construidos en casa" por razones legales, normalmente se construyen en fábrica con la ayuda del comprador. Esto permite a la empresa que vende el kit evitar el largo y costoso proceso de certificación, porque siguen siendo fabricados por el propietario de acuerdo con las normativas. [ cita necesaria ] Uno de los términos aplicados a este concepto se conoce comúnmente como "La regla del 51%", que requiere que los constructores realicen la mayor parte de la fabricación y el ensamblaje para obtener un Certificado de aeronavegabilidad como aeronave construida por aficionados. [11]
Desde la década de 1970 se ha construido un pequeño número de aviones a reacción, incluido el diminuto Bede Aircraft BD-5J . [2]
Al presidente de la Asociación de la industria de aviones y kits de aviones de Van (AKIA), Dick VanGrunsven, se le preguntó sobre el futuro de la industria de los aviones en kit en una amplia entrevista en la revista KitPlanes en diciembre de 2012:
No espero ver cambios dramáticos en la industria dentro de los próximos cinco años. Diez años; quién sabe, depende demasiado de los precios del combustible, la política de la FAA, etc. En general, creo que nuestra industria seguirá madurando, particularmente porque AKIA logra crecer y tener una influencia positiva en el profesionalismo de los miembros de su industria y en los constructores. pilotos de sus productos. Con la preocupación por los precios del combustible, podríamos ver una tendencia hacia aviones de menor potencia destinados más a vuelos deportivos puros que la tendencia hacia aviones de cross-country, que ha sido la norma durante los últimos 30 años. Yo esperaría que hacia el final de ese período, pudiera haber algunas iniciativas de diseño en aviones propulsados por energía eléctrica, pero sólo si la tecnología de las baterías mejora significativamente. Es posible que veamos más construcciones de viviendas tipo planeador a motor, ligadas tanto a los altos precios del combustible como a la tecnología emergente de propulsión eléctrica.
Lo que hacemos en Van's podría reflejar parte del pensamiento anterior. Desafortunadamente, no veo el potencial de crecimiento que hubo en los años 1980 y 1990. Parece haber una base piloto cada vez menor de la cual atraer gente para construir kits. Además, con los cambios demográficos, es posible que haya una disminución del interés o de la capacidad para emprender la construcción de aviones como pasatiempo. Con suerte, las iniciativas de la EAA y la AOPA para interesar a más personas en aprender a volar ayudarán a crear un mercado más grande para nuestros aviones.
Los mercados emergentes como China e India también podrían impulsar la demanda de nuestros productos, pero será necesario formar infraestructuras enteras antes de que pequeños actores como nosotros podamos beneficiarnos. [12]
Los aviones caseros se pueden construir con cualquier material que sea lo suficientemente ligero y resistente para volar. A continuación se detallan varios métodos de construcción comunes.
Se trata de la construcción más antigua, vista en los primeros aviones y, por tanto, la más conocida. Por esa razón, las asociaciones de aviones construidos por aficionados tendrán más especialistas para este tipo de naves que para otros tipos. [1] [2]
Las maderas más utilizadas son el abeto de Sitka y el abeto de Douglas , que ofrecen excelentes relaciones resistencia-peso. Los miembros estructurales de madera se unen con adhesivo, generalmente epoxi . A diferencia de las técnicas de construcción con madera utilizadas en otras aplicaciones, prácticamente todas las uniones de madera en los aviones son uniones a tope simples , con refuerzos de madera contrachapada . Las uniones están diseñadas para ser más fuertes que los miembros. Una vez completada la estructura, el avión se cubre con tela aeronáutica (normalmente poliéster de calidad aeronáutica ). La ventaja de este tipo de construcción es que no requiere herramientas ni equipos complejos, sino que emplea elementos comunes como sierra, cepilladora, lima, papel de lija y abrazaderas. [1] [2]
Ejemplos de diseños de madera y tela construidos por aficionados incluyen:
Una tendencia reciente es hacia los aviones compuestos de madera. El material básico para soportar carga sigue siendo la madera, pero se combina con espuma (por ejemplo, para aumentar la resistencia al pandeo de las capas de madera contrachapada que soportan carga) y otros materiales sintéticos como fibra de vidrio y fibra de carbono (para aumentar localmente el módulo de las estructuras que soportan carga, como tapas de mástil). [1] [2]
Ejemplos de diseños de compuestos de madera incluyen:
Los aviones construidos con metal utilizan técnicas similares a las de los aviones fabricados en fábrica más convencionales. Pueden ser más difíciles de construir, ya que requieren cortar, moldear y remachar metales si se construyen a partir de planos. Hay disponibles kits de "construcción rápida" que incluyen el corte, la conformación y la perforación de orificios en su mayor parte, y solo requieren acabado y ensamblaje. Estos kits también están disponibles para otros tipos de construcción de aviones, especialmente compuestos. [1] [2]
Hay tres tipos principales de construcción metálica: chapa de aluminio , tubo de aluminio y tubo de acero soldado . Las estructuras de tubos están cubiertas con tela aeronáutica , muy parecida a los aviones de madera.
Ejemplos de aviones aficionados con base metálica incluyen:
Las estructuras de material compuesto están hechas de tela con una alta resistencia a la tracción (generalmente fibra de vidrio o fibra de carbono , u ocasionalmente Kevlar ) combinada con un plástico estructural (generalmente epoxi , aunque en algunos aviones se usa viniléster ). El tejido se satura con el plástico estructural en forma líquida; Cuando el plástico cura y endurece, la pieza mantendrá su forma y al mismo tiempo conservará las características de resistencia de la tela. [1] [2]
Los dos tipos principales de aviones compuestos son los compuestos moldeados, donde las estructuras principales, como los revestimientos de las alas y las mitades del fuselaje, se preparan y curan en moldes, y los sin molde, donde las formas se tallan en espuma y luego se cubren con fibra de vidrio o fibra de carbono. [1] [2]
Las ventajas de este tipo de construcción incluyen superficies lisas (sin el arrastre de remaches), la capacidad de construir curvas compuestas y la capacidad de colocar fibra de vidrio o fibra de carbono en posiciones, orientaciones y cantidades óptimas. Los inconvenientes incluyen la necesidad de trabajar con productos químicos, así como una baja resistencia en direcciones perpendiculares a la fibra. Los compuestos proporcionan una excelente resistencia a su peso. La rigidez del material que depende de la dirección (a diferencia de la igual en todas las direcciones, como ocurre con los metales) permite una "adaptación elástica" avanzada de las piezas compuestas. [1] [2]
Ejemplos de embarcaciones de aficionados fabricadas con materiales compuestos incluyen:
El historial de seguridad de las viviendas construidas no es tan bueno como el de los aviones de aviación general certificados . En Estados Unidos, en 2003, las aeronaves construidas por aficionados experimentaron una tasa de 21,6 accidentes por cada 100.000 horas de vuelo; la tasa general de accidentes de la aviación general para ese año fue de 6,75 por 100.000 horas de vuelo. [13]
La tasa de accidentes de aviones de fabricación propia en Estados Unidos ha sido durante mucho tiempo una preocupación para la Administración Federal de Aviación . En Sun 'n Fun 2010, el administrador de la FAA, Randy Babbitt , dijo que las viviendas construidas "representan el 10 por ciento de la flota de GA, pero el 27 por ciento de los accidentes. No son los constructores [los que sufren accidentes], sino los segundos propietarios. Necesitamos una mejor capacitación de transición ". [14] En los EE. UU., la instrucción de vuelo , incluida la capacitación de vuelo primaria, puede recibirse en el avión construido en casa por el propietario de cualquier instructor dispuesto a brindar dicha capacitación. [15]
Un estudio publicado en 2012 por la Junta Nacional de Seguridad en el Transporte de EE. UU . concluyó que los aviones de fabricación propia en EE. UU. tienen una tasa de accidentes entre 3 y 4 veces mayor que el resto de la flota de aviación general . Casi el 10% de los accidentes que involucran aviones de fabricación propia ocurrieron en el primer vuelo de la nave. Otro 9% de los accidentes se produjeron en el primer vuelo tras la venta, debido al desconocimiento del nuevo propietario de la aeronave. El estudio también identificó que las fallas de los motores y los accidentes por pérdida de control en vuelo eran mucho más altos que las mismas tasas para las aeronaves certificadas. [16] [17]
Las regulaciones de aviación de la mayoría de los países exigen que las aeronaves construidas por aficionados estén marcadas físicamente como tales (por ejemplo, en el Reino Unido debe mostrarse "Advertencia al ocupante: esta aeronave... es construida por aficionados" [18] ), y generalmente se realizan pruebas de vuelo adicionales. Se requiere autorización antes de que se puedan transportar pasajeros (que no sean pilotos ).
La exhibición aérea más grande del mundo es la exhibición aérea anual EAA AirVenture Oshkosh de la Asociación de Aeronaves Experimentales en Oshkosh, Wisconsin , que se lleva a cabo a finales de julio y principios de agosto. Otros eventos anuales son el Sun N' Fun Fly-In, que ocurre a principios de la primavera en Lakeland, Florida , y el Northwest EAA Fly-In en Arlington, Washington . Estos eventos se denominan vuelos de entrada, ya que muchas personas llevan sus casas y otros aviones al aeropuerto que alberga el espectáculo, y a menudo acampan allí durante el tiempo que dura el evento. Ambos eventos duran una semana. Los despegues y aterrizajes en estos espectáculos suelen ser miles. [19]