Un planeador a motor es un avión de ala fija que puede volar con o sin motor. La definición del Código Deportivo de la Comisión de Vuelo sin motor de la FAI es: un aerodino de ala fija equipado con un medio de propulsión (MoP), capaz de realizar un vuelo sostenido sin el empuje de los medios de propulsión. [1]
En 1935, Sir John Carden sugirió un motor ocasional o auxiliar que pudiera retraerse . [2] Este se incorporó al Auxiliar Carden-Baynes que voló por primera vez el 8 de agosto del mismo año. Se propulsó una versión posterior del planeador Budig .
La mayoría de los planeadores a motor están equipados con una hélice , que puede ser fija, emplumada (por ejemplo, AMS-Flight Carat ) o retráctil. Sin embargo, algunos fabricantes ofrecen ahora motoplaneadores propulsados por motores a reacción, algunos de los cuales están destinados a ser utilizados únicamente como motores "sostenedores", es decir, para mantener el vuelo en planeo en lugar de como aviones de lanzamiento automático.
Los motores con hélices fijas o totalmente abanderadas generalmente se clasifican como Touring Motor Gliders (TMG). Los TMG pueden despegar y volar como un avión o volar sin energía, como un planeador .
Están equipados con motores montados en la parte delantera, similares a los de un avión pequeño. La gran envergadura de los TMG proporciona un rendimiento de planeo moderado , no tan bueno como el de los planeadores sin motor. Sin embargo, los TMG son más eficientes que los aviones ligeros convencionales .
La mayoría de los TMG están diseñados con motores de 80 a 100 hp (75 kW) y normalmente navegan (bajo potencia) a 85-100 nudos (190 km/h). La mayoría tiene tanques de combustible capaces de contener entre 50 y 100 litros (13 a 26 galones estadounidenses) de combustible, lo que proporciona una autonomía de hasta 450 millas náuticas (aproximadamente 830 kilómetros). Los TMG modernos como el Phoenix Air Phoenix son capaces de alcanzar velocidades más altas y un mayor alcance bajo potencia.
Algunos TMG están equipados con alas plegables para permitirles caber en hangares en T estándar de aviones pequeños . Los ganchos de remolque son innecesarios, ya que los aviones con capacidad de autolanzamiento no requieren acceso al cabrestante o al avión de remolque para despegar como un planeador convencional.
Algunos TMG, como el Europa o el Phoenix, también pueden suministrarse con alas o puntas de ala intercambiables para que puedan volarse como un avión de turismo estándar además de como un TMG. [3]
La configuración del tren de aterrizaje de los TMG suele incorporar dos ruedas principales fijas, lo que permite su rodaje en tierra sin un andador de ala. Si bien algunos TMG tienen una sola rueda principal, con ruedas auxiliares en las alas para el rodaje, cada vez es más común encontrarlos fabricados con configuraciones de tren de aterrizaje triciclo y convencional (dos ruedas principales fijas, es decir, un "arrastre de cola") .
Dado que la resistencia adicional de la hélice parada y el tren de aterrizaje reduce su rendimiento de planeo, los TMG rara vez se utilizan en competición.
La hélice retráctil generalmente está montada en un mástil que gira hacia arriba y hacia adelante fuera del fuselaje , detrás de la cabina y la estructura de transporte del ala. El fuselaje tiene puertas en el compartimento del motor que se abren y cierran automáticamente, similares a las puertas del tren de aterrizaje. El motor puede estar cerca de la parte superior o inferior del mástil, y los diseños más nuevos tienen el motor fijo en el fuselaje para reducir el ruido y la resistencia.
A diferencia de los TMG, la mayoría de los planeadores con hélices retráctiles también están equipados con un gancho de remolque para remolque aéreo o lanzamiento desde tierra. Tienen una rueda principal retráctil de un solo eje en el fuselaje como la mayoría de los planeadores sin motor, por lo que requieren asistencia durante las operaciones en tierra. Los motores de dos tiempos comúnmente utilizados no son eficientes a potencia reducida para vuelos de crucero nivelados y, en su lugar, deben utilizar un perfil de vuelo en "dientes de sierra" donde el planeador sube a máxima potencia y luego se desliza con la hélice retraída.
Los planeadores a motor sustentadores deben lanzarse como un planeador sin motor, pero pueden ascender lentamente para extender el vuelo una vez que el motor se despliega y arranca. Generalmente no tienen alternador ni motor de arranque , por lo que el motor se arranca "girando" la hélice en vuelo. La hélice puede tener un diseño rígido de dos palas o puede tener más de dos palas que se pliegan en el cubo cuando el motor está retraído. El cubo de la hélice suele estar unido directamente al cigüeñal, pero hay al menos un ejemplo de sustentador con transmisión reductora por correa, el DG-1000T. [4]
Los motores sustentadores más pequeños generalmente no están equipados con un acelerador, sino que tienen un cable para abrir las válvulas de descompresión en cada cilindro para permitir que el motor gire libremente para arrancar. Los motores sustentadores suelen ser motores de dos tiempos y dos cilindros refrigerados por aire en el rango de 18 a 30 hp (14 a 22 kW). Son más ligeros y más sencillos de operar que los motores autopropulsores. [5]
Los planeadores con motor de hélice retráctil de lanzamiento automático tienen suficiente empuje y velocidad de ascenso inicial para despegar sin ayuda, o pueden lanzarse como con un planeador convencional. Los motores también cuentan con un motor de arranque y una batería de gran tamaño para permitir el arranque del motor en tierra, y un alternador para recargar la batería. Una hélice de dos palas suele estar acoplada al motor mediante una transmisión reductora por correa . En diseños más antiguos, el piloto debe comprobar la alineación de la hélice utilizando un espejo, antes de retraerla dentro del fuselaje; sin embargo, en los planeadores de producción actual, la alineación de las hélices es completamente automática.
Otra solución es la hélice monopala que ofrece la ventaja de una abertura más pequeña en el fuselaje para retraer el motor.
Los motores de combustión interna pueden beneficiarse del montaje en el fuselaje, en lugar de en el mástil de la hélice. Esto les permite conectarse a un silenciador más grande para reducir el ruido durante el funcionamiento, algo que es especialmente relevante para el funcionamiento europeo. También permite aliviar la tensión de la correa cuando el motor está retraído para prolongar la vida útil de la correa y los cojinetes. El inconveniente de esta disposición es que los motores fijados en la parte baja del fuselaje son más difíciles de realizar antes del vuelo y de realizar el mantenimiento, y las correas de transmisión de potencia sometidas a tensiones elevadas no deben doblarse ni torcerse.
Los motores de lanzamiento automático están equipados con un acelerador que permite ajustar la potencia del motor para operaciones en tierra. Los motores de lanzamiento automático suelen estar en el rango de 50 a 60 hp (38 a 45 kW). La mayor potencia de salida del motor requiere refrigeración líquida con un radiador separado montado en el mástil de la hélice. Los motores comúnmente utilizados son los motores de pistón de dos tiempos , o motores rotativos Wankel . [6]
En el Stemme S10 , la hélice se pliega dentro del cono de morro y está conectada al motor trasero mediante un eje de transmisión. También tiene dos ruedas principales retráctiles, lo que le permite rodar sin ayuda y elevarse con poca resistencia. Estas características lo convierten en un cruce entre los planeadores de motor de hélice retráctil y de turismo. No tiene gancho de remolque, por lo que debe lanzarse solo. La variante S10-VT tiene una hélice de paso variable de dos posiciones y un turbocompresor en el motor, lo que permite al avión volar a altitudes de hasta 30.000 pies (9.000 m). [7]
En el AMS Carat , la hélice se pliega hacia adelante, apuntando hacia adelante como una lanza.
Aunque la mayoría de los planeadores a motor tienen motores de combustión interna alimentados con gasolina , se han desarrollado varios autolanzadores eléctricos, incluidos el Lange Antares 20E y 23E , Schempp-Hirth Arcus E , Schleicher AS 34Me , Pipistrel Taurus Electro G2 , Silent 2 Targa. LE (Lithium Electric) y los estrechamente relacionados Air Energy AE1 Silent , Yuneec Apis 2 , Yuneec EViva , Alpaero Exel , Aériane Swift , Electravia y Alatus AL12. [8] [9] [10] [11] Algunos tipos utilizan un pilón detrás de la cabina para extender una hélice. 11 tipos diferentes, de 7 fabricantes, como el Alisport Silent 2 Electro , utilizan el sistema de sustentación eléctrica delantera (FES) con hélice plegable en el morro. [12]
Las ventajas de la energía eléctrica sobre la gasolina incluyen:
Las desventajas de los motoveleros eléctricos actuales en comparación con los de gasolina incluyen:
Los sistemas de sustentación eléctricos (con potencia para sostener el vuelo pero no con lanzamiento automático) son opcionales para Schempp-Hirth Ventus-3 , HPH Shark y ESAG LAK-17B . Todos estos tres utilizan el FES como se utiliza para planeadores más ligeros con lanzamiento automático, como el Alisport Silent 2. [12]
El primer planeador a motor autopropulsado de producción equipado con un motor a reacción fue el Caproni Vizzola Calif . El motor a reacción estaba montado dentro del fuselaje detrás del ala, con conductos fijos de admisión y escape acoplados a la corriente de aire exterior para el funcionamiento del motor. Desde entonces se ha ofrecido una nueva generación de aviones para el Schempp-Hirth Ventus 2 , el Jonker JS-1 Revelation y el HpH 304 , todos con motores a reacción sustentadores.
Otros tipos de autolanzamiento incluyen el experimental LET L-13TJ Blaník , [14] una versión del Alisport Silent Club y una versión del TeST TST-14 Bonus .
No siempre se puede confiar en que el motor arranque en vuelo, por lo que el piloto debe tener en cuenta esta posibilidad. La práctica generalmente aceptada es ponerse en posición para aterrizar en un aeropuerto adecuado, o en un campo de aterrizaje fuera del aeropuerto, antes de extender la hélice e intentar arrancar el motor. Esto permite un aterrizaje seguro en caso de que el motor no pueda arrancar a tiempo. [15]
En las competiciones de vuelo , arrancar el motor suele tener la misma puntuación que un aterrizaje en un planeador sin motor. Para detectar el uso del motor, los registradores de vuelo GNSS utilizados en motoveleros deben disponer de un sensor de ruido que permita registrar el nivel sonoro junto con la posición y la altitud. En muchas competiciones, las reglas exigen que el piloto encienda el motor al comienzo del vuelo, antes de comenzar la tarea, para garantizar que se detecte un arranque del motor más adelante en el vuelo.
Los planeadores sin motor son más ligeros y, como no necesitan un margen de seguridad para arrancar el motor, pueden realizar térmicas con seguridad a altitudes más bajas en condiciones más débiles. Por lo tanto, los pilotos de planeadores sin motor pueden completar vuelos de competición cuando algunos competidores con motor no pueden. [16] Por el contrario, los pilotos de planeadores a motor pueden arrancar el motor para extender un vuelo si las condiciones ya no permiten el vuelo, mientras que los planeadores sin motor tendrán que aterrizar, lejos del aeródromo de origen, lo que requerirá su recuperación por carretera utilizando el remolque del planeador.
La presencia de un motor puede aumentar la seguridad del vuelo sin motor, ya que un motor aumenta la capacidad del piloto para evitar tormentas y aterrizajes fuera del aeropuerto. Una opinión contraria es que los planeadores a motor van en contra del espíritu del deporte y, lo que es más importante, que a veces dan a los pilotos una falsa sensación de seguridad.
Los motoveleros de turismo rara vez se utilizan en competición, pero pueden resultar útiles en el entrenamiento para vuelos de travesía. [17] Después del despegue, se apaga el motor y el alumno vuela el avión como si fuera un planeador. Los aterrizajes en terrenos desconocidos se pueden practicar con el motor al ralentí. Si el alumno elige un campo inadecuado o juzga mal la aproximación, el instructor puede aplicar potencia y alejarse con seguridad.
En Europa, los planeadores motorizados se clasifican en planeadores con hélices/motores retráctiles, que pueden volarse con una licencia de piloto de planeador ordinaria (GPL), y planeadores a motor de turismo (TMG), que requieren una extensión de licencia a la GPL estándar. En el Reino Unido, donde el vuelo sin motor está regulado por la British Gliding Association , los pilotos de planeadores autosostenibles, al igual que los de planeadores puros, no necesitan tener una licencia de la Autoridad de Aviación Civil del Reino Unido .
En Sudáfrica, Touring Motor Glider (TMG) es una categoría de licencia de piloto nacional independiente según la aviación recreativa, parte 62, subparte 17.
En los Estados Unidos, un certificado de piloto de planeador privado permite al piloto volar planeadores sin motor, planeadores con motor de lanzamiento automático (incluidos planeadores con motor de turismo y planeadores con motores o hélices retráctiles) y planeadores con motor sustentador. Un instructor debe brindar instrucción y firmar el libro de registro del piloto para autorizar el método de lanzamiento, que puede ser mediante remolque de avión, lanzamiento desde tierra (winches, bungee, remolque automático) o, en el caso de un planeador a motor adecuado, mediante auto- lanzamiento. En los EE. UU., los planeadores a motor se clasifican como planeadores y pueden ser operados por un piloto de planeador sin el certificado médico requerido para operar un avión.
En los Estados Unidos, un planeador motorizado puede estar certificado para hasta dos ocupantes, con un peso máximo de hasta 850 kg y con una relación máxima entre peso y envergadura al cuadrado de 3 kg/m 2 . [18] Existen requisitos similares en las regulaciones europeas JAA/EASA, con un peso máximo de 750 kg.
En Canadá, una licencia de piloto de planeador le permite al piloto volar planeadores sin motor. Para los planeadores a motor de lanzamiento automático (incluidos los planeadores a motor y los planeadores con motores o hélices retráctiles) y los planeadores a motor sustentadores, se requiere un permiso o licencia de avión. Un instructor debe proporcionar instrucción y firmar el libro de registro del piloto para autorizar al piloto a transportar pasajeros.