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paracaídas motorizado

Una versión ultraligera (14 CFR § 103) de un paracaídas motorizado (PPC) con el ala plegada.

Un paracaídas motorizado , a menudo abreviado PPC , y también llamado paracaídas motorizado o paraplano , es un tipo de aeronave que consta de un paracaídas con un motor y ruedas.

La FAA define un paracaídas propulsado como una aeronave propulsada compuesta por [ sic ] un ala flexible o semirrígida conectada a un fuselaje de modo que el ala no esté en posición para volar hasta que la aeronave esté en movimiento. El fuselaje de un paracaídas motorizado contiene el motor del avión, un asiento para cada ocupante y está unido al tren de aterrizaje del avión. [1]

Mientras están en vuelo, y debido al diseño del parafoil, los PPC viajan efectivamente a una velocidad fija , generalmente alrededor de 25 a 35 mph (40 a 56 km/h). Los PPC operan de manera segura a alturas que van desde unos pocos pies del suelo (p. ej., sobrevuelos) hasta altitudes de hasta más de 10 000 pies (3+ km), pero las alturas operativas típicas están entre 500 y 1500 pies (150 y 460 metros) sobre el nivel del suelo ( AGL ). Equipados con un tanque de combustible de 5 a 15 galones (según el motor y las limitaciones de peso), los PPC generalmente pueden volar durante aproximadamente tres horas antes de necesitar reabastecimiento de combustible. Tienen recorridos de despegue y aterrizaje muy cortos, a veces de menos de 30 m (100 pies).

Los PPC se encuentran entre los vehículos aéreos menos costosos y se consideran una forma rentable de convertirse en aviador. Un nuevo PPC de un solo asiento puede costar tan solo $10,000, mientras que un PPC de dos asientos cuesta alrededor de $20,000. Los PPC de dos asientos de gama alta pueden costar $35,000 o más, dependiendo de las opciones. El peso vacío de una PPC puede oscilar entre 200 y 500 libras (91 y 227 kg) y la carga útil puede superar las 500 libras (230 kg).

En los Estados Unidos, muchos de los PPC monoplaza más pequeños vuelan según 14 CFR § 103 del Reglamento Federal de Aviación [2] y están clasificados como aviones ultraligeros , lo que les permite volar sin licencia ni instrucción de vuelo. Sin embargo, se recomienda encarecidamente la instrucción de vuelo, y un estudiante promedio puede aprender a volar un PPC de manera segura con de 5 a 10 horas de instrucción de vuelo. Los PPC de dos asientos están clasificados como aviones deportivos ligeros en los Estados Unidos, lo que significa que el piloto debe tener al menos un certificado de piloto deportivo emitido por la FAA para volarlos. Para obtener este certificado se requiere un mínimo de 12 horas de instrucción de vuelo, incluidas 2 horas en solitario como estudiante de piloto. [3] El paracaidismo motorizado no debe confundirse con el parapente motorizado .

Confusión con el parapente motorizado

A menudo existe confusión sobre las diferencias entre los paracaídas motorizados (PPC) y los parapentes motorizados (PPG), tanto a nivel terminológico como, a veces, incluso visual. Por ejemplo, desde tierra, puede resultar difícil para el observador casual distinguir entre los dos tipos de aeronaves en los casos en que el PPG utiliza un fuselaje rodante (también llamado carro, triciclo o quad, según la configuración).

En términos simples, los PPC siempre se controlan mediante barras de dirección empujadas con los pies para operar los controles de dirección, y la estructura del avión es un componente integral de la aeronave (como lo establece el diseño en el Manual de vuelo de PPC de la FAA). [4]

Los PPG, por otro lado, giran casi exclusivamente usando las manos para tirar de las líneas de dirección. Cuando se practica parapente, un fuselaje se considera puramente una opción de gama alta; de hecho, dado que el ala de un PPG siempre debe estar sujeta al arnés, si el fuselaje utilizado en un PPG fallara de alguna manera, el ala continuaría soportando el peso de los ocupantes y el motor a través del arnés. Además, debido a que los PPG utilizan motores más pequeños de baja potencia para cumplir con las regulaciones 14 CFR § 103, con frecuencia usan un parafoil de mayor rendimiento que visualmente parece más delgado y más elíptico para compensar. [5]

Cualquier otra distinción es menos clara. En los Estados Unidos, todo el equipo de parapente debe cumplir con el 14 CFR § 103, y la licencia de piloto (en el sentido legal estricto) no es aplicable, lo que no es muy diferente de los PPC ultraligeros . Otras líneas se desdibujan aún más. Por ejemplo, algunas personas han argumentado anteriormente que volar en dos asientos sólo está permitido utilizando un PPC, pero el parapente "tándem" (de dos asientos) es fácilmente factible en muchos países del mundo, y tipos limitados de parapente tándem están legalmente autorizados en los Estados Unidos. EE. UU. como resultado de una exención de la FAA solo para entrenamiento de vuelo (desde 2018, con extensiones posteriores). [6] [7]

Con los avances en el diseño de materiales livianos, otra razón que contribuye a la confusión hoy en día proviene del hecho de que algunos fabricantes de aviones y kits comercializan estructuras rodantes de clase ultraligera que pueden configurarse con dirección manual estilo PPG o dirección con el pie estilo PPC (junto con volantes más anchos). puntos de fijación del dosel), y este último se vende como un 'paracaídas motorizado' 14 CFR § 103. El resultado neto es un avión casi idéntico, aunque con diferentes sistemas de dirección y tipos de cabina potencialmente diferentes.

Seguridad

Vista lateral en vuelo.

Algunos consideran que los PPC son más seguros que los aviones normales de ala fija debido a su estabilidad inherente, respuesta limitada a las entradas de control y resistencia a la pérdida . Hay dos medios principales para controlar un PPC: aumentar o disminuir la potencia del motor (que controla la velocidad de ascenso vertical) y desviar el borde de salida derecho o izquierdo del parafoil, moviendo las barras de dirección con los pies, lo que gira el avión hacia la derecha. o izquierda.

El ensanchamiento se utiliza generalmente para realizar ajustes finos de altitud cuando se vuela cerca del suelo y, en particular, al aterrizar. En un paracaídas motorizado, ensanchar se refiere a empujar ambas barras de dirección simultáneamente, lo que hace que los bordes de salida izquierdo y derecho de la cubierta se tiren hacia abajo al mismo tiempo. El resultado de esto es que la estructura del avión se mueve hacia adelante del ala (en el eje transversal), la velocidad del aire se reduce, el ángulo de ataque aumenta y el avión gana temporalmente sustentación adicional. Si se hace correctamente, el principal beneficio de esta maniobra es que suaviza el aterrizaje (y especialmente un aterrizaje con el motor apagado) en los últimos metros del suelo. [4]

Un paracaídas motorizado con el ala dispuesta en preparación para el despegue.
Triciclo con paracaídas motorizado para dos personas

La relación de planeo sin potencia de un PPC varía de 3:1 a 6:1. La relación de deslizamiento varía según el tamaño y la forma del paracaídas. Los aterrizajes con el motor apagado son generalmente seguros, siempre que la aeronave esté dentro del rango de planeo de una zona de aterrizaje adecuada y el piloto esté debidamente capacitado en el uso de la técnica de encendido adecuada.

Aunque es posible, es difícil hacer que la aeronave adopte una actitud peligrosa, entre en pérdida o colapse el paracaídas mediante acciones de control del piloto. Muchos pilotos consideran que el colapso del paracaídas es prácticamente imposible con alas cuadradas. Es más probable que el ala colapse con el ala elíptica, más maniobrable, pero inherentemente menos estable, pero tales colapsos normalmente van seguidos de una reflación inmediata y, a menudo, pasan desapercibidos para el piloto. En las raras circunstancias en que un ala elíptica colapsa, el colapso es causado por alguna condición meteorológica adversa extrema o por un error del piloto. La FAA informa que más del 80 por ciento de todos los accidentes de aviación se deben a errores del piloto. Las alas elípticas inflables de aire ram pueden tener más de 30 celdas individuales, mientras que las alas cuadradas suelen tener menos de 13 celdas. [4]

Los principales peligros que uno enfrenta al volar un PPC están asociados con el viento y los obstáculos. No se debe intentar volar con vientos superiores a 10 a 15 mph o en condiciones de ráfagas. Los peligros del viento incluyen perturbaciones del aire inducidas por el terreno llamadas rotores (es aconsejable mantenerse a barlovento de árboles, montañas y otros obstáculos que perturban el flujo del viento). La estela turbulenta creada por el paso de otras aeronaves (denominadas "vórtices de punta de ala"), especialmente aeronaves que son pesadas, aerodinámicamente "sucias" y lentas, plantean otro peligro importante. Además, dado que el PPC de movimiento lento, como un helicóptero, está particularmente bien equipado para volar de manera segura cerca del suelo, se debe tener especial cuidado para evitar líneas eléctricas, árboles y otros obstáculos del terreno de bajo nivel. [4]

Operaciones

Los pilotos de PPC suelen disfrutar de volar bajo y lento, y el PPC es una plataforma excelente para hacer turismo y fotografiar . Las PPC también se utilizan en la agricultura y, ocasionalmente, por las fuerzas del orden y las organizaciones de búsqueda de vuelos.

Los PPC no necesitan un aeropuerto para despegar y aterrizar. Muchos pilotos eligen y prefieren volar desde pistas de patio trasero, aeropuertos pequeños y campos de heno segados.

En los Estados Unidos, los PPC ultraligeros Parte 103 (como otras clases de aviones ultraligeros ) no pueden volar de noche ni sobre áreas densamente pobladas. [2] Sin embargo, la FAA implementó la regla de piloto deportivo en 2004, que amplió las áreas y el espacio aéreo en el que los PPC de aviones deportivos ligeros (LSA) pueden volar legalmente. De hecho, un piloto privado con habilitación de PPC puede incluso volar un PPC debidamente equipado de noche o sobre áreas metropolitanas .

Usos

Cumplimiento de la ley

Los paracaídas motorizados han funcionado como plataforma de observación por parte de los departamentos de policía y han ayudado con la captura de sospechosos, rescates en ríos, sobrevuelos de infraestructura crítica, fotografías de la escena del crimen, control de narcóticos y represión del crimen, a una pequeña fracción del costo de un helicóptero de la policía. . En un caso, este activo de aviación de bajo costo se adquirió del Programa de Tecnología de Aviación del Departamento de Justicia de Estados Unidos. [8] [9] [10]

Servicios médicos de emergencia

El I-Fly Maverick era un avión certificado experimental legal para la calle diseñado para brindar servicios médicos de emergencia a los indígenas Huaorani en la selva amazónica de Ecuador .

Caza y exploración

En general, en los EE. UU. es ilegal cazar/disparar desde cualquier avión, excepto en determinadas circunstancias muy limitadas. [11] Sin embargo, un PPC se considera un avión ideal para explorar inicialmente ubicaciones de animales y rebaños en los días o semanas previos a una temporada de caza, debido a sus características de vuelo naturalmente más lentas. Durante la temporada de caza, la mayoría de los estados de EE. UU. tienen reglas estrictas sobre períodos de espera obligatorios entre el momento en que un cazador usa una aeronave y el momento en que realmente puede cazar, [12] y prácticamente todos tienen restricciones y sanciones graves por el uso de cualquier aeronave para cazar en tiempo real. (por ejemplo, colaboración/comunicaciones aire-tierra). Con prohibiciones absolutas por parte de muchos estados que prohíben el uso de vehículos aéreos no tripulados en cualquier situación relacionada con la caza y el acoso a la vida silvestre, algunos consideran que los PPC son una alternativa más respetuosa con los animales y rentable.

Historia

En 1930, un artículo de portada de Modern Mechanix , número de octubre, describía el proyecto de Buddy Bushmeyer para un paracaídas motorizado. nació el concepto de "paracaídas propulsado", y es una de las razones por las que el deporte se llama paracaidismo propulsado, a pesar de que en realidad utiliza un parafoil.

Después de la Segunda Guerra Mundial, el salto deportivo se convirtió en una actividad recreativa y comenzó con los paracaídas redondos disponibles en ese momento, que variaban en tamaño de 20 a 30 pies de diámetro. [4]

El 1 de octubre de 1964, Domina Jalbert solicitó una patente para su nueva "ala multicelular", a la que llamó " parafoil " (también conocida como ala "ram-air"), que era un nuevo diseño de paracaídas. Sus ideas fueron registradas como patente estadounidense 3.285.546 el 15 de noviembre de 1966. [4]

Las posibilidades del diseño de Jalbert rápidamente se hicieron evidentes: debido a que el parafoil adoptaba la forma de un ala al inflarse, era posible aumentar las relaciones de planeo y la distancia recorrida probablemente podría extenderse, suponiendo que la persona o la carga útil suspendida debajo del paracaídas tuviera algo de empuje agregado. Con aún más potencia, el ángulo de ataque podría cambiarse y el ala podría volar nivelada o incluso ascender.

En 1968, Lowell Farrand intentó precisamente esto y voló una versión motorizada llamada "Irish Flyer I", desarrollada por el Dr. John Nicolaides en la Universidad de Notre Dame. Era un girocóptero Benson estándar modificado, al que se le quitó el rotor y se reemplazó por un travesaño de 6 pies al que se unía el parafoil. La hélice estaba cubierta para evitar enredarse con las líneas del parafoil. El Irish Flyer I fue probado en el verano de 1968 remolcándolo hacia arriba y soltándolo para planeos motorizados prolongados. A lo largo de los años siguientes, se desarrollaron y volaron prototipos adicionales basados ​​en remolque. [13]

Desafortunadamente, los motores pesados, así como las limitaciones en la disponibilidad de materiales resistentes y livianos para el parafoil y el marco, contribuyeron a que el concepto fuera difícil de ejecutar.

El desarrollo posterior del primer paracaídas motorizado producido en serie llevó aproximadamente dos años y medio.

El ingeniero aeronáutico Steve Snyder estaba implementando y perfeccionando el uso de los parafoils de aire ram cuadrados y decidió perseguir la idea y el objetivo de crear un avión seguro y simple que incluso los aficionados pudieran lanzar y volar fácilmente.

El primer paracaídas motorizado que podía despegar por sus propios medios voló en 1981 cuando Steve Snyder, Dan Thompson y Adrian Vandenburg combinaron sus talentos e inspiración. Fue idea de Snyder tomar los diseños de paracaídas más nuevos del paracaidismo y agregarles motores más nuevos (y más livianos), mientras que las habilidades de Vandenburg como maquinista fueron fundamentales para construir el marco de la cabina que se completó en marzo de 1981. Daniel Thompson, diseñador de aviones ultraligeros y pequeño- Mecánico de motores, se incorporó al proyecto tres meses después para identificar una planta de energía para el avión. Equipó el avión con dos pequeños motores Chrysler, lo que dio como resultado el primer prototipo de avión P-1. [14]

En el primer día del vuelo de prueba, se intentó simplemente hacer despegar el PPC. Snyder, con 150 libras, finalmente intentó reducir la potencia del acelerador a fondo en el despegue y logró volar la nave a una altura de 40 a 50 pies. Snyder tuvo dificultades para controlar el avión debido al par producido por las hélices de ambos motores que giraban en la misma dirección. El tiempo total de vuelo fue de 30 a 35 segundos a una velocidad de 20 a 25 mph. El P-1 voló más de 10 veces, una de ellas por una mujer que pesaba 110 libras, lo que permitió un mejor desempeño de los vuelos de prueba. Se realizaron muchas revisiones durante esos vuelos de prueba, incluida la adición de un estabilizador vertical, flaps, alerones y la optimización del trimado del parafoil.

Los parafoils Ram Air de la época tenían un perfil plano y ofrecían un control limitado. Como resultado, se aplicó un diseño más anédrico (curva descendente) y se agregaron nervaduras al parafoil, lo que finalmente le dio al avión más estabilidad y presurización y resolvió el problema de control.

Mientras se elaboraban las soluciones de control y diseño del parafoil, Thompson desarrolló un diseño de fuselaje mejorado, incluida la idea de Snyder de tren de aterrizaje plegable para mayor portabilidad. El problema del par se resolvió haciendo que las hélices giraran en sentido contrario, anulando así el efecto de par de cada una. El avión P-2 se completó en enero de 1983.

El diseño y la construcción del P-3 comenzaron el 26 de febrero de 1983. Tres meses después, el prototipo hizo su debut en el Sun & Fun Airshow de Florida. La respuesta fue abrumadora y se formó ParaPlane Corporation para producir el primer paracaídas propulsado por P-3 comercialmente viable. Desde entonces, se han desarrollado muchas innovaciones y mejoras. [15]

Ingeniería de modelos

También existen modelos de paracaídas propulsados ​​​​por radiocontrol. [dieciséis]

Ver también

Gente

Referencias

  1. ^ Código de regulaciones federales (EE. UU.). "14 CFR 1.1 - Definiciones generales". www.ecfr.gov .
  2. ^ ab Código de regulaciones federales (EE. UU.). "14 CFR 103 - Vehículos ultraligeros". www.ecfr.gov .
  3. ^ Código de regulaciones federales (EE. UU.). "14 CFR 61 - Certificación: pilotos, instructores de vuelo e instructores de tierra". www.ecfr.gov .
  4. ^ abcdef Administración Federal de Aviación (2007). "FAA-H-8083-29: Manual de vuelo en paracaídas propulsado" (PDF) . www.faa.gov .
  5. ^ "FAR Parte 103 - Vehículos ultraligeros". Asociación de Parapente Propulsado de EE. UU. (USPPA) . 2022-01-08. "Pilotos deportivos: diferenciar entre PPC y PPG" . Consultado el 13 de febrero de 2023 .
  6. ^ Asociación de Ala Delta y Parapente de EE. UU. (USHPA). "Exención FAA 4721 - Operaciones en tándem". www.ushpa.org . Consultado el 16 de agosto de 2022 .
  7. ^ Asociación de Parapente Propulsado de EE. UU. (USPPA) (1 de mayo de 2022). "Exención FAA 9751 - Operaciones en tándem". usppa.org . Consultado el 13 de febrero de 2023 .
  8. ^ "Unidad de Aviación RPD". www.riponpd.org. Archivado desde el original el 29 de julio de 2012.
  9. ^ Applegate, Alex. "El paracaídas motorizado ofrece una perspectiva aérea a la policía". PúblicoCEO . Consultado el 16 de agosto de 2022 .
  10. ^ "Powered Parachute lleva la lucha contra el crimen a nuevas alturas". www.WDBJ7.com . 10 de octubre de 2011. Archivado desde el original el 17 de enero de 2012.
  11. ^ "[USC07] 16 USC 742j-1: caza aérea". uscode.house.gov . Consultado el 27 de noviembre de 2018 .
  12. ^ "Título 33 de los estatutos revisados ​​de Colorado. Parques y vida silvestre § 33-6-124 | FindLaw". Encuentra la ley . Consultado el 27 de noviembre de 2018 .
  13. ^ Nicolaides, John (1972). "Rendimiento de vuelo propulsado por parafoil" (PDF) . Laboratorio de dinámica de vuelo de la Fuerza Aérea. Archivado desde el original (PDF) el 2 de junio de 2022.
  14. ^ "Desafiando la física". www.aopa.org . 2000-05-09 . Consultado el 27 de noviembre de 2018 .
  15. ^ "El desarrollo del ParaPlane". Inland Paraflite, Inc. Archivado desde el original el 29 de marzo de 2023 . Consultado el 5 de noviembre de 2023 .
  16. ^ "Nube Para-RC 1.5". Modelo de aviación . 2021-06-15 . Consultado el 16 de agosto de 2022 .