Proyecto Anequim: El más rápido del mundo

IMG_3011En una mañana nublada a finales del año pasado, en Divinopolis, Estado de Minas Gerais, Brasil, un pequeño y aerodinámico avión de carrera despegó por primera vez en las expertas manos del ex campeón brasileño de acrobacia aérea Gúnar Armin. Su nombre, “Anequim”, es en portugués el tiburón más rápido del océano, y este avión es de hecho un depredador implacable en su forma y función. Pesa menos de 330 kg, y casi la mitad de ellos son del motor. Sus alas son de flujo laminar, y tienen un tercio de la resistencia aerodinámica de las alas convencionales de un Cessna. Un motor Lycoming de 4 cilindros altamente modificado y 278 hp, truena a casi 350 mph. Y cuando se elevó al aire, el “Anequim” salió a la caza de nada menos que cinco récords mundiales. 

Por Eric Stewart
Fotos: Marcio Jumpei, Raphael BresciaVictor Marcio

El primer vuelo duró 13 minutos y alcanzó una velocidad máxima de 270 km/h con poco más de la mitad de la potencia. Armin informó que se portó muy bien. Pero cuando intentó extender los flaps para frenar para el aterrizaje, se produjo de repente un fuerte chasquido.

El ruido fue producido una varilla que no estaba bien fijada al actuador y fue arrancada cuando el piloto trató de bajar los flaps. Sin flaps, un avión tan aerodinámico como el “Anekim” come pista rápidamente. Los dos primeros intentos de Armin para aterrizar la aeronave fueron abortados- “Esta cosa es difícil de frenar!” informó por radio antes de finalmente realizar una larga final antes de tocar la corta pista de Divinopolis, llevando al “Anequim” hasta detenerse justo antes del final del área pavimentada. Sin embargo, en una entrevista posterior al vuelo, Armin declaró sonriendo: “No voló como yo esperaba, voló como yo quería.”

El más rápido del mundo

Supervisando el vuelo y el aterrizaje estaba Paulo Iscold, 39, proyectista del Anequim y profesor de ingeniería aeronáutica de la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG por sus siglas en portugués) en Belo Horizonte, MG, Brasil. En el taller de la universidad, su imponente figura de casi 1,90 m ya desarrolló varios proyectos, impulsado por la adrenalina y la Coca-Cola. (Iscold bromea diciendo que las más importantes contribuciones de los Estados Unidos para la humanidad fueron la Coca-Cola y el P-51 Mustang). Alterna entre una máscara de concentración, de aislamiento en su computadora, y una picardía juvenil mientras charla con estudiantes o visitantes sobre el único tema que realmente importa: aviones. Entre las clases que DA, la consultoría y la construcción de aviones con los estudiantes, Iscold viaja por el mundo como ingeniero para el equipo de carreras Red Bull Air Race de Paul Bonhomme.

IMG_5056_tratadaLa historia del Anequim comienza, de cierta forma, cuando Iscold tenía 10 años, y su padre recibió la visita de su amigo Claudio Barros, un profesor de ingeniería de la UFMG. Barros fue contaminado por el virus de la aviación cuando era niño, y siguiendo el modelo alemán de educación aeronáutica, creó el Centro de Estudios Aeronáuticos (CEA) en la UFMG, un taller para que los estudiantes pudiesen proyectar y construir aviones experimentales. En la biblioteca de la universidad, Barros había encontrado un libro único sobre el proyecto de aviones: el clásico de 1946 “L’Aliante” (El planeador) de Stelio Frati, el cual él y sus estudiantes utilizaron como guía para proyectar y construir el primer planeador brasileño, en 1963.

El nuevo récord mundial de velocidad

El joven Iscold sabía que Barros construía aviones, y cuando Barros mencionó, en la casa de su familia, que tenía la intención de retirarse el año siguiente, Paulo se sorprendió. “¡De hecho, yo le rogué que permaneciera el tiempo suficiente para que yo me graduase en su programa!” comentó riendo.

“Muchos años más tarde, el profesor Barros me dijo que dejó nuestra casa moviendo la cabeza y pensando “¡ése chico está loco!’ No sé si fue por mí o no, pero el hecho es que no se retiró “. Iscold se convirtió en el mejor alumno de Barros.

Iscold a menudo trabajaba por las noches y durante los fines de semana para poder usar una computadora para ayudar em las investigaciones de Barros. (Su mentor estaba más familiarizado con las reglas de cálculo que com los PCs.) A principios de 1998, en la mañana de su 22º cumpleaños, Iscold llamó a la puerta de Barros, preparado para un largo día de trabajo. Barros llegó a la puerta y empujó suavemente a Iscold de nuevo hacia la calle. “Hoy no. Hoy es tu cumpleaños. Vamos a ir a almorzar. Tengo algo para darte”, y mostró una revista que llevaba enrollada en la mano.

Un proyectista brasileño y su tiburón volador

pose-1_photo-by-Raphael-Brescia

Durante el almuerzo, Barros entregó a Paulo el número de enero de 1993 de la revista Sport Aviation, que destacaba el avión de carreras AR-5, de Mike Arnold, que había establecido recientemente el récord mundial de velocidad en su categoría de peso, llegando a más de 212 km/h com um motor de 65 hp. La hazaña había despertado el interés de la comunidad aeroespacial, y de acuerdo con um especialista en aerodinámica, el avión parecía “haber sido tallado en un bloque sólido de marfil”. La aeronave tenía menos resistencias que cualquier avión a hélice jamás construido”. Creo que se puede romper este récord”, dijo Barros. “Si quieres intentarlo, yo podré ser tu asesor”. Barros donó $500 a su prodigio, y un amigo envió $150 para ayudarlo a iniciar el proyecto. El resultado fue el avión de carreras 308, construído a partir de una subestructura de madera revestida de fibra de vidrio, com todas las piezas metálicas mecanizadas y soldadas por Iscold, que se siente tan a sus anchas en un torno como frente a una computadora portátil.

DSC6941El hijo de Barros, Daniel, piloto de un jet particular, hizo el primer vuelo del 308. Era una mañana de principios de invierno en 2002, y el avión era tan pesado de cola que era casi incontrolable. La capota se flexionó como si pudiera salir en vuelo. La hélice fue posteriormente descartada como mal proyectada, y el motor de dos tiempos no tenía potencia. En un vuelo posterior fallaría, así como el tren de aterrizaje, no una, sino tres veces.

Daniel Barros aceleró, consumiendo todos los 3.200 m de pista antes de saltar las luces da cabecera y zambullirse en un valle, con la esperanza de ganar suficiente velocidad para subir de nuevo hasta el aeropuerto.

“Nuestros primeros vuelos no fueron… agradables”, declaró Daniel diplomáticamente.

Afortunadamente, después de sumergirse en el valle fue capaz de ganar suficiente velocidad para subir de nuevo al aeropuerto. Después de cada vuelo de prueba, Iscold y su equipo mejoraban el avión. Pero ellos eran jóvenes, sin experiencia, y jugaban peligrosamente con la suerte.

El professor Barros se vio obligado a intervenir, imponiendo niveles más seguros de aeronavegabilidad. “Creo que salvó el proyecto”, dice Daniel, “y maduró en el proceso”.

“Yo estaba tratando de moverme demasiado rápido” admite Iscold “Un avión casi tiene vida, como un caballo de carreras, y hay que entender su personalidad. Con el 308 eso quedó muy claro para mí. Siempre que teníamos un problema, yo quería arreglarlo antes de irme a la cama. Después cambié mi manera de pensar: ahora me voy a la cama a dormir, y al dia siguiente lo arreglo. Eso fue realmente un gran cambio en la forma en que hago las cosas. No hay uma carrera para aprender a construir un avión de carreras…” El viejo motor de dos tiempos del 308 era notoriamente quisquilloso. Sin embargo, Iscold no podía permitirse el lujo de comprar un nuevo motor, y cuando finalmente falló en pleno vuelo, la aeronave se accidentó y quedó bastante dañada (Daniel salió ileso). Debido a la falta de fondos para reconstruirlo, Iscold guardó el 308. El avión sólo volveria a volar después de ocho años.

Mientras tanto, Iscold avanzó hacia un Ph.D. En 2002, después de asistir a numerosas competiciones acrobáticas y recoger opiniones de pilotos sobre las condiciones de pilotaje deseadas y sobre la apariencia de las aeronaves, comenzó a proyectar un avión acrobático libre, patrocinado por Marcos Geraldi (los patrocinadores del CEA pagan por los materiales de construcción y becas estudiantiles a cambio de la propiedad de la aeronave terminada).

DSC6926Por razones poco claras a Iscold, Geraldi decidió dar al avión el nombre de “Mehari”. Ahora Iscold bautiza sus aeronaves antes de entregarlas a los nuevos propietarios). Originalmente construido con un fuselaje de tubo de acero y alas de madera, el “Mehari” salió pesado, por lo que fue re equipado com alas de fibra de carbono, que es más ligero.

Pero armonizar los controles –el equilibrio de fuerzas que un piloto siente al accionar estabilizadores, alerones y timón en diversas actitudes y las cargas “g”– demostró ser problemático, e Iscold considera el “Mehari” um “asunto pendiente”. Aún así, Geraldi, que es un talentoso piloto acrobático de la categoría avanzada, ganó el campeonato brasileño de acrobacia de 2014 volando em el “Mehari”. Pero la aeronave no sació la sed de Iscold por velocidad.

Mientras Iscold estaba construyendo el “Mehari”, contactó una empresa sudafricana que trabajaba en un proyecto similar. Como un chico desconocido de Brasil, Iscold no se sorprendió cuando no recibió ninguna respuesta. Cuatro años más tarde, llegó un correo del sudafricano Glen Dell: “lo siento por la respuesta tardía”. Pero ellos no estaban interesados en colaborar en el “Mehari”, querían saber si le gustaría unirse al equipo Red Bull de Dell como ingeniero de carrera, em 2009.

RB1Las carreras aéreas de Red Bull, son quizá el evento más emocionante de las actuales carreras aéreas, que coloca a los mejores pilotos acrobáticos del mundo contra un reloj en uma carrera de obstáculos altamente técnica realizada a baja altura. Iscold aprovechó la oportunidad y llegando a Johannesburgo comenzó a proyectar piezas para el Edge 540 de Dell, entre ellas, media docena de puntas de alas.

¿Por qué tantas? Las puntas de ala representan un verdadero desafío para los ingenieros de la Red Bull. Durante parte de la carrera, los aviones vuelan relativamente recto y los pequeños dispositivos de punta de ala minimizan la resistencia y aumentan la velocidad.

Sin embargo, durante la carrera, en varias curvas de altos “G”, enormes vórtices se crean en las puntas, succionando velocidad. Aumentando el tamaño de las puntas (o usando tiplets verticales) se reducen los vórtices, pero, al mismo tiempo aumenta la resistencia en línea recta. Al final, debido a la gran cantidad de variables que afectan a los tiempos de vuelta de un avión, Iscold fue incapaz de proyectar una forma óptima de punta de ala. Pero ganó algo más valioso: Ssu programa de ordenador se aplicó finalmente a la totalidad de la aeronave, utilizando un sistema de adquisición de datos que controla con precisión la posición y la velocidad de la aeronave, mientras esquiva los obstáculos a lo largo del circuito.

Inmediatamente después de una carrera, esta información era descargada en el ordenador de Iscold y así él podía mostrar al piloto cómo ajustar su trayectoria de vuelo en los tramos rectos. Al año siguiente, Dell se retiró de las carreras aéreas. Iscold se aproximó entonces al equipo del piloto británico Paul Bonhomme campeón de Red Bull 2009, pero cuando se enteró de que el lugar de Dell sería ocupado por el campeón acrobático brasileño Adilson Kindlemann, Iscold decidió unir fuerzas con su compatriota.

Lamentablemente, en la segunda carrera de la temporada Kindlemann se accidentó en el rio Swan, en Perth y aunque ileso, terminó su breve carrera como piloto de Red Bull.

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Después de una llamada a medianoche de los ex compañeros sudafricanos de Iscold, que le informaba de los acontecimientos ocurridos del otro lado del mundo, el ingeniero brasileño envió inmediatamente por correo electrónico los datos de optimización de curso para Bonhomme. “No sirven de nada a Kindlemann ahora”, escribió. “Por favor, utilizálos para ayudarte a ganar.” La siguiente carrera era en Río de Janeiro, a cinco horas en coche al sur de la ciudad natal de Iscold, Belo Horizonte. El día antes de la carrera Iscold telefoneó a Bonhomme, preguntándole acerca de la posibilidad de unirse a su equipo en Río. Bonhomme dijo que lo llamaría por la mañana, pero el brasileño se quedó con la sensación de que el piloto no estaba convencido, por lo que tomó su coche y se dirigió a través de la noche a Río de Janeiro.

Allí, Iscold enfrentó un problema: los equipos estaban en un hangar en una base militar, y él no podía entrar. Iscold pensó durante unos minutos, y sacó una vieja tarjeta de visita de su cartera: la del comandante de la base aérea de Belo Horizonte. Nervioso hizo uma llamada, disculpándose por hacerlo a uma hora tan temprana de um sábado, pero finalmente, uma hora después Bonhomme le telefoneó

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Tal como Iscold había imaginado, Bonhomme se mostró ambiguo, diciendo a Paulo, que de cualquier manera ya no había tiempo para que él llegase a Río antes de la carrera. “¡Te equivocas –le dijo Iscold– estoy estacionado aquí, en la puerta de tu hangar!”

Iscold pasó el resto de la temporada 2010 con Bonhomme, que logró super a su a archirrival Hannes Arch y fue campeón por segundo año consecutivo. Iscold se encuentra ahora en su tercera temporada consecutiva como “arma secreta” de Bonhomme.

Iscold nunca había renunciado al sueño de establecer un récord mundial con el 308, y en 2009 decidió que era el momento para otra oportunidad. Iscold había conocido al campeón de acrobacia aérea Gúnar Armin, quien se ofreció a financiar las reparaciones del 308 y la compra de un motor de cuatro tiempos más fiable. A cambio, Armin iba a adquirir la propiedad del 308 y la oportunidad de establecer el récord (Iscold es demasiado alto para caber en cualquiera de sus aviones de alta velocidad). Con su equipo de estudiantes entusiastas, Iscold hizo los cambios de proyecto y reparaciones necesarias em el 308 para intentar el récord, y comenzó una nueva serie de vuelos de prueba con Armin en los controles. Pero el avión no pasó de 186 mph- muy por debajo del récord de 218 mph! Iscold sospechó que los problemas estaban em la hélice, y decidió ponerse en contacto con el hombre cuya obra había llevado al AR-5 de Mike Arnold a la fama.

Craig Catto construye hélices desde que era adolescente y sabe más que nadie cómo aprovechar toda la eficiencia de una hélice. Sus hélices se han utilizado para establecer numerosos récords mundiales, entre ellos el de la altitud, establecido por el Pathfinder de la NASA movido a energía solar y dirigido por control remoto.

“Paulo me envió todos los datos que tenía sobre su hélice, y se podía ver de inmediato los problemas y errores que había en ella”, dice. Entusiasmado por un buen reto y un avión rápido, Catto envió no una, sino dos hélices gratis a Brasil. ¡Gratis!. Y así, 12 años después de que el profesor Barros le entregase un sueño enrollado en una revista, Iscold y sus estudiantes rompieron el récord en uma remota pista de aterrizaje a menos de 20 millas del lugar de nacimiento de Alberto Santos-Dumont – el hombre acreditado  con el primer registro oficial de vuelo en el mundo (un vuelo de 220 m en 1906).

En los dos días siguientes, el 308 de Iscold estableció cuatro récords mundiales en velocidad, distancia, y subida, incluyendo una velocidad máxima de 223 km/h hora con sólo 80 hp. Los registros se mantienen intactos.

Para Iscold e Armin, una vez no era suficiente. En 2011, después que Armin vio los bocetos preliminares de Paulo de um avión aún más rápido, decidió nuevamente patrocinar um proyecto de Iscold. El registro actual de la clase CLa (661-1,100 lb), la categoría de peso por encima del 308), de 290 mph, está en manos del icónico Nemesis de Jon Sharp.

Se trata de un reto formidable para Iscold. El Anequim, representa todo lo que él ha aprendido acerca de cómo hacer que un avión sea rápido. Brian Utley, ex presidente de la Soaring Society of America y miembro de la National Aeronautic Association Contest and Records Board, certificó los registros del 308 y se ha convertido en un buen amigo de la familia Iscold. “Debido a mi experiencia personal en la competición de planeadores avanzados, conocí personalmente a muchos proyectistas alemanes “, dice Utley.” Aprecio el diseño, y lo que he encontrado con Paulo es que tiene el mismo ímpetu de no atarse a ningún compromiso, de diseñar sin tener en cuenta lo que se supone que la aeronave debe hacer. Yo lo identificaria quizá, con el mismo tipo de celo y excelencia que John Sharp.

A pesar de la apariencia radical del “Anequim”, su diseño es, de hecho, moderadamente conservador. Iscold es el primero en admitir que su avión de carreras no tiene nada tecnológicamente “nuevo”.

Mientras Iscold y sus estudiantes construyeron completamente a mano el 308 y el Mehari, pasaron todo un año proyectando el Anequim en un ordenador, antes de producir la primera pieza. Las alas, el fuselaje monocasco de fibra de carbono y hasta los elementos internos (generalmente fabricados a mano), fueron producidos al vacío.

pic02Hay piezas en el interior del avión que nunca se ven, pero que sin embargo, son hermosas

Sorprendentemente, el “Anequim” está equipado con um Lycoming I0-360, practicamente el mismo motor que lleva una Cessna 172 a apenas 140 mph. “El profesor Barros tenía uma regla acerca de los motores”, dice Iscold: “avión nuevo, motor antiguo y avión antiguo, motor nuevo”. Lo que quiere decir que no se debe colocar um motor no probado en un avión no probado. Iscold también comenta que los motores Lycoming pueden representar una tecnología antigua, pero su experiencia en la Red Bull le enseñó que son motores fiables que pueden ser “tuneados” sin grandes problemas.

IMG_2580_tratadaIscold define a los Lycoming como de “tecnología antigua” porque tradicionalmente obtienen su combustible de un carburador (si eres menor de 30, es probable que tengas que recurrir al Google) y las chispas de un magneto (ídem si eres menor de 60). Pero para alcanzar el objetivo del diseño, que son las 345 mph, el “Anequim” necesitará casi 280 hp de un motor clasificado para dar apenas 180 hp. Eso requiere grandes modificaciones: inyección de combustible, encendido electrónico, pistones de alta compresión, inducción y operación muy por encima de la línea roja de las 2.700 rpm. Después de algunos contratiempos iniciales, el motor del “Anequim”  ha demostrado ser extremadamente fiable, lo que permitió al equipo a proceder de manera constante con las pruebas de vuelo.

Esas pruebas mostraron al equipo la personalidad de este nuevo pura sangre, confirmando la anterior analogís de Iscold. Armin (quien como promotor del proyecto es el dueño y piloto del “Anequim”) claramente ama su nuevo avión. Los vuelos también permitieron a Iscold ir aumentado la velocidad.

Volvamos a los días actuales. Después de algunas horas de pruebas en vuelo, el equipo decidió intentar algunos records mundiales en la Base Aérea de Santa Cruz, en el Estado de Rio de Janeiro, con total apoyo de la Fuerza Aérea Brasileña.

El equipo llegó a Santa Cruz el pasado martes 18 de agosto, y desde entonces, la carga de trabajo fue enorme. Trabajaba todos los días hasta las 22:00 y dormía hasta las 3:00. Volaban de mañana temprano y al final de la tarde, usando el resto del día y parte de la noche para hacer  mejoras en el avión o para reconfigurarlo para el próximo vuelo. Los vuelos de récord comenzaron el viernes siguiente, y el domingo ya se habían obtenido cinco records mundiales.

IMG_3328Estos son los registros (todo categoría delta FAI1 C1a):

  1. Acelerar más de 3 km con altitud record anterior restringida: Nemesis DR-90 – 466,83 km/h (Jon Sharp). Nuevo pedido de registro: 521,08 km/h
  2. Velocidad en 15 km – record anterior: Nemesis DR-90 – 455,8 km/h (Jon Sharp), Nuevo pedido de registro: 511,19 km/h
  3. Velocidad más de 100 km en circuito cerrado – record anterior: W. Air Race – 389,6 km/h (Richard Young), Nuevo pedido de registro: 490,14 km/h
  4. Velocidad en 500 km en circuito cerrado – record anterior: VariEze – 387,4 km/h (Klaus Savier). Nuevo pedido de registro: 493,74 km/h
  5. Tiempo para subir a 3.000 m recorde anterior: Pushy Galore – 3 min 8 seg (Bruce Bohannon). Nuevo pedido de registro: 2 min 26 seg

El informe sobre el intento de record fue sometido a la FAI*, la cual deberá confirmar los records.

Con ese resultado, podremos considerar al Anequim como el avión de cuatro cilindros más veloz del mundo. ¡Como se prometió!

*FAI: Federação Aeronáutica Internacional – es responsable por organizar y archivar todos los registros de le aviación.

El equipo del Proyecto 

Si podemos destacar algo sobre ese resultado, es: ¡Trabajo en equipo! ¡El proyecto Anequim no tiene patrocinadores, tiene un equipo. Un equipo que no tiene miedo de enfrentar desafíos, un equipo que siempre está dispuesto a superar las dificultades, un equipo al que no le importa el trabajo extra. Gracias a Catto Hélices, Sky Dynamics, Fibraer, Aeromot, Grove, Alto Aluminio, Solid Works, Saber Manufacturing, Raphael Brescia, Brian Utley y por último, pero no por eso menos importante, a todos los alumnos que pasaron horas trabajando en el proyecto, desde su concepción hasta el presente momento. A pesar del maravilloso resultado de la obtención de cinco records mundiales, el principal objetivo del Proyecto Anequim es mejorar la calidad de los alumnos de ingeniería aeroespacial de la UFMG, y este proyecto será un marco para el resto de sus vidas.

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Alunos-de-engenharia-do-CEA-–-UFMG,-fazem-osúltimos-ajustes-no-Anequim-antes-de-um-dos-voos---Foto-Raphael-Brescia

“Una vez que has probado el vuelo, siempre caminarás por la tierra alzando la mirada al cielo, puesto que has estado ahí y allá siempre querrás volver”,
Leonardo da Vinci.

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