sábado, 24 de noviembre de 2018

INVENTOS POR PAÍSES - ALEMANIA


Esquema de un avión con configuración de ala en flecha variable.
Un ala de geometría variable es una configuración de ala que permite alterar su forma para diversas condiciones de vuelo. Esto permite aprovechar las ventajas de la aerodinámica de un ala en flecha a altas velocidad mientras que se evitan sus desventajas a bajas velocidades. En este sentido se comporta satisfactoriamente, pero el peso y complejidad añadidos requeridos contrarrestan las ventajas; por lo que su uso no está demasiado generalizado. El término geometría variable se usa en ocasiones de forma indistinta con el de "ala swing", aunque estrictamente hablando una ala swing es un tipo específico de geometría variable.








Historia[editar]

Diseños iniciales[editar]

Bell X-5.
Las aeronaves con ala variable se desarrollaron a base de diseños experimentales anteriores, hechos por ingenieros alemanes durante la II Guerra Mundial, que se construyeron para estudiar los efectos de una simple ala flecha. El primero de estos fue el Messerschmitt P-1101, cuyo ángulo de flecha podía ser ajustado en tierra. Un número récord de vuelos de prueba se llevaron a cabo con diferentes ángulos para determinar las ventajas y desventajas de cada uno.
Al final de la Segunda Guerra Mundial los aliados se incautaron de los prototipos alemanes, estudiándolos minuciosamente. El Me P.1101 fue transportado a los EE. UU. para ser estudiado por los ingenieros de Bell Aircraft. Fue allí donde se construyeron versiones adicionales las cuales podían ajustar el ángulo de flecha de las alas en vuelo. Un problema descubierto durante las pruebas del Bell X-5 es que al pivotar el ala hacia atrás, el centro de gravedad también se mueve hacia atrás, lo que a su vez crea un momento de picado en la aeronave. Un sistema para compensar este efecto básico tuvo que ser añadido para darle viabilidad al diseño.
El ala variable es de mejor uso en aquellas aeronaves que vuelan a un amplio abanico de velocidades; es por esta razón que se le ha dado uso en aeronaves militares.

Experimentación en la década de 1950[editar]

El F-111 fue el primer avión con ala de geometría variable que entró en producción.
Un ala swing fue probada en el Grumman XF10F Jaguar en 1952. El XF-10F fue una plataforma puramente experimental con el propósito de evaluar la tecnología del ala swing. La Marina de los Estados Unidos, luego de repasar los resultados de los estudios, decidió que no tenía interés alguno en el diseño de ala variable en ese momento. La idea volvió a renacer al principio de la década del 1960 en un intento de reconciliar el aumento constante en el peso de las aeronaves (y por ende, la carga alar) con la necesidad de proveer un rendimiento razonable en el despegue y aterrizaje. Los EE. UU. adoptaron la configuración en el programa TFX («Tactical Fighter Experimental» o Caza Táctico Experimental), que culminó en la introducción del General Dynamics F-111, la primera aeronave de geometría variable que entró en producción.
Inmediatamente después de la guerra, Barnes Wallis había comenzado a trabajar el diseño de la geometría variable para maximizar la economía en vuelo supersónico. El trabajo inicial se hizo con el proyecto militar «Wild Goose», y siguió con el «Swallow», cuya meta era hacer el vuelo ida y vuelta desde Europa hasta Australia en diez horas. El modelo a escala voló exitosamente a una velocidad de Mach 2 en los años 1950 pero se le retiró el apoyo por parte del gobierno. Wallis y su equipo presentaron su trabajo a los estadounidenses con el propósito de conseguir dinero para continuar el programa de desarrollo, pero no tuvieron éxito.

Utilización en aeronaves supersónicas[editar]

Requisitos similares en la Unión Soviética condujeron al TsAGI, la agencia aerodinámica soviética, para explorar las posibilidades de la geometría variable. TsAGI evolucionó dos plataformas distintas, difiriendo principalmente en la distancia (expresada como un porcentaje de la envergadura total) entre los pivotes de las alas. Un espacio más ancho no sólo reduce los efectos aerodinámicos negativos de cambiar el barrido del ala, sino también proporciona una sección de ala más grande, que podría ser utilizada como tren de aterrizaje o almacenar pilones.
Dos prototipos Dassault Mirage G, uno en configuración flecha máxima y otro en flecha mínima.
Esto podría, de hecho, ser adaptado más o menos a las estructuras existentes que los soviéticos pronto hicieron, con el Sujoi Su-17(basado en uno de los primeros ala en flecha Sujoi Su-7) y el Tupolev Tu-22M (basado en el Tupolev Tu-22). Las limitaciones del espacio, sin embargo, fue lo que redujo los beneficios de la geometría variable tanto como redujeron las dificultades técnicas. Para el nuevo, diseño soviético, el TsAGI ideó un espaciado más estrecho similar al del F-111. Este diseño fue usado (aunque a escala diferente) para el avión de combate MiG-23 y el Sujoi Su-24, que volaron en forma de prototipo a finales de los años 1960, entrando en servicio a principios de los años 1970.
Un consorcio europeo, mientras tanto, adoptó la geometría variable para el proyecto Multi-Role Combat Aircraft (MRCA) que emergió como el Tornado GR1. Fue un interdictor y un interceptor a distancia similar en funcionalidad al F-111, pero a menor escala. Mientras tanto, la Armada de los Estados Unidos ordenó reemplazar el desastroso y frustrado interceptor de flota F-111B por el F-14 Tomcat. El ala de geometría variable es un camino para reconciliar las velocidades bajas de aterrizaje necesarias para aviones militares de transporte con las funciones de combate como un interceptor de alta velocidad. Como un efecto colateral, aunque la maniobrabilidad no fuera un objetivo de diseño, el F-14 era extraordinariamente ágil, a pesar de los motores de poca potencia.
Ala de geometría variable
Tornado con las alas plegadas.
Tornado con las alas parcialmente desplegadas.
Tornado con las alas completamente desplegadas.
Estaba lejos de tener más maniobrabilidad que el F-111, el Tornado o cualquier aeronave de ala swing soviética debido a la poco efectiva carga alar(gracias a un fuselaje liso que proporcionaba un empuje adicional) y un barrido de ala automático. Rockwell, mientras tanto, adoptó la geometría variable para el programa Advanced Manned Strategic Bomber (AMSA) que produjo el bombardero B-1 Lancer, intentó proporcionar una combinación óptima de eficiencia de alta velocidad de crucero y rapidez, velocidades de penetración supersónica a un extremadamente bajo nivel. El último avión militar de geometría variable hasta la fecha, ha sido el soviético Tupolev Tu-160 «Blackjack», que voló por primera vez en 1980.

Boeing y el transporte supersónico estadounidense[editar]

El ala variable también fue usado en la propuesta de Boeing para el estudio de la Administración Federal de Aviación dirigido hacia el desarrollo de un transporte supersónico, el modelo Boeing 2707. Sin embargo, durante la fase de diseño quedó claro que el mecanismo sería tan grande que no dejaría espacio alguno en la cabina para los asientos. El diseño fue abandonado a favor de uno que utilizó la más clásica ala delta.
Aunque la geometría variable provee muchas ventajas, particularmente en la distancia necesaria para el despegue, la habilidad de llevar carga y en las misiones de penetración rápida a baja altura, las alas swing imponen un coste en términos de peso y complejidad. El desarrollo de sistemas de control de vuelo de «estabilidad relajada» en la década del 1970 eliminó muchas de las ventajas de la plataforma fija, y no se han construido aeronaves nuevas con ala swing desde que se introdujo el Tu-160.

Aeronaves de geometría variable[editar]

F-14 Tomcat en configuración de flecha mínima.

Experimentales[editar]

Producidas en serie[editar]















Las divisiones tácticas de Panzerdurante la Segunda Guerra Mundialfueron un claro ejemplo de esta disciplina de liderazgo.
Táctica misión-tipo o Auftragstaktik (del alemán Auftrag: Directiva y Taktik: Táctica) fue la táctica seguida por los oficiales del ejército alemándurante finales del siglo XIX y mediados del XX.1​ La idea que se esconde bajo esta doctrina militar es la de comandar por directivas en lugar de por órdenes, dando de esta forma libertad a los mandos intermedios para planificar y disponer de la táctica. Los oponentes a este tipo de misión fueron denominados como Normaltaktiker (Befehlstaktik).

Concepto[editar]

En una misión de tipo Auftragtaktik, el comandante da a los jefes bajo su mando una descripción detallada del objetivo de la misión, las fuerzas a emplear para el logro de los objetivos y el periodo de tiempo necesario para cumplimentarlo. Los jefes bajo su mando poseen la capacidad independiente de implementar la secuencia de órdenes más apropiada para conseguir los objetivos. Con esta doctrina los líderes poseen libertad para planificar y ejecutar la misión, teniendo en cuenta la visión operativa y táctica de la misma. En este tipo de disciplinas, los altos mandos quedan liberados de las decisiones tácticas. Por lo tanto, estrictamente hablando, la palabra Auftragtaktik es un término equivocado, ya que no se trata de una táctica per se, sino de una forma o método de liderazgo.
Por esta razón, la palabra más apropiada debería ser: Führen durch Auftrag (conducido por comandos o directivas), en oposición a Führen durch Befehl (conducido por órdenes). Las órdenes directas son una excepción en las fuerzas armadas alemanas, mientras que la definición de "tareas" era un instrumento estándar de liderazgo promovido por los altos mandos hacia los niveles más bajos del escuadrón. Para el logro de una misión de este tipo, es crucial que los jefes subordinados al comandante comprendan perfectamente la intención de las órdenes, que han sido proporcionadas junto con una guía adecuada que permita ser cumplimentada de forma autónoma. El éxito de la doctrina descansa en que el jefe subordinado entienda correctamente las directivas y disponga de la información necesaria para poderla ejecutar. Este tipo de doctrinas permite una descentralización de la estructura de fuerzas y comandos.

Historia[editar]

Tras la Batalla de Jena-Auerstädt, el ejército prusiano se replanteó la táctica y la doctrina del ejército. Se reorganizó el ejército, y para ello se contó con la ayuda del general Gerhard Johann David von Scharnhorst.2​ Los cambios introducidos se pusieron en marcha en 1812, introduciendo el concepto de 'intención' (Absicht) del comandante.1​ Estas reformas tuvieron un efecto positivo debido al dinamismo que introdujeron en las unidades de menor tamaño. Tras la unificación de Alemania (1864–1871), algunos de los ejércitos del mundo, como Estados Unidos y Japón, procuraron introducir en sus doctrinas el 'Auftragtaktik'.










Secuencia con varios modelos de automóviles
Modelo Benz "Velo" (1894) por el inventor alemán Carl Benz - entrado en una carrera de automóviles ya como un vehículo de motor.
Vehículos en uso por cada país de 2001 a 2007. Esto demuestra el significativo crecimiento de los BRIC.
El término automóvil (del griego αὐτο "uno mismo", y del latín mobĭlis"que se mueve") se utiliza por antonomasia para referirse a los automóviles de turismo.1​ En una definición más genérica, se refiere a un vehículo autopropulsado destinado al transporte de personas o mercancías sin necesidad de carriles.1​ Existen diferentes tipos de automóviles, como camiones, autobuses,2​ furgonetas,3​ motocicletas,4​ motocarros o cuatriciclos.



























Historia[editar]

Artículo principal: Historia del automóvil
El primer automóvil con motor de combustión interna se atribuye a Karl Friedrich Benz en la ciudad de Mannheim en 1886 con el modelo Benz Patent-Motorwagen.5​ Poco después, otros pioneros como Gottlieb Daimler y Wilhelm Maybach presentaron sus modelos. El primer viaje largo en un automóvil lo realizó Bertha Benz en 1888 al ir de Mannheim a Pforzheim, ciudades separadas entre sí por unos 105 km.6​ Cabe destacar que fue un hito en la automovilística antigua, dado que un automóvil de esta época tenía como velocidad máxima unos 20 km/h, gastaba muchísimo más combustible de lo que gasta ahora un vehículo a esa misma velocidad y la gasolina se compraba en farmacias, donde no estaba disponible en grandes cantidades.[cita requerida]
El 8 de octubre de 1908, Henry Ford comenzó a producir automóviles en una cadena de montaje con el Ford modelo T, lo que le permitió alcanzar cifras de fabricación hasta entonces impensables. Ford aprovechó el empuje de la Revolución industrial y comenzó a fabricar el Modelo T, en serie, esto era algo nunca antes visto ya que previamente todos los automóviles se fabrican a mano, con un proceso artesanal que requería de mucho tiempo. La línea de ensamble de Ford le permitió fabricar los Modelo T durante casi veinte años, en los cuales produjo quince millones de ejemplares.

Partes principales en vehículos automóviles[editar]

Orden de masa en vehículos automóviles[editar]

  • Tara: masa del vehículo con su dotación completa de agua, combustible, lubricante, repuestos y accesorios, sin pasajeros ni carga.
  • Masa en orden de marcha: tara+conductor de 75 kg (para autobuses y autocares +acompañante de 75 kg).
  • Masa en carga: masa efectiva del vehículo.
  • Masa máxima autorizada: M.M.A., la masa máxima permitida para el vehículo en vías públicas.
  • Masa máxima técnicamente admisible: La masa máxima para la utilización del vehículo basada en su construcción según especificaciones del fabricante.
  • Masa remolcable máxima autorizada: masa máxima autorizada en vía pública para un remolque o semirremolque.
  • Masa por eje: la que gravita sobre el suelo transmitida por la totalidad de las ruedas acopladas a un eje en cada uno de los casos anteriormente descritos.

Clasificación de vehículos automóviles[editar]

Maserati GranTurismo

Según Reglamento de Homologación nº 13[editar]

L:Vehículos de menos de 4 ruedas:
  • L1: Cilindrada menor a 50 c. c. y cuya velocidad es inferior a 50 km/h con dos ruedas
  • L2: Cilindrada menor a 50 c. c. y cuya velocidad es inferior a 50 km/h con tres ruedas
  • L3: Cilindrada mayor a 50 c. c. y cuya velocidad es mayor a 50 km/h con dos ruedas
  • L4: Cilindrada mayor a 50 c. c. y cuya velocidad es superior a 50 km/h con tres ruedas asimétricas
  • L5: Masa máxima autorizada (M.M.A.) menor a 1000 kg y cilindrada mayor a 50 km/h con tres ruedas asimétricas
M: Vehículos destinados al transporte de personas:
  • M: Vehículos de 4 o 3 ruedas cuya M.M.A. sea inferior a 1000 kg
  • M1: Vehículos con una capacidad igual o inferior a 9 plazas
  • M2: Vehículos con una capacidad mayor a 9 plazas y una M.M.A. inferior a 5000 kg
  • M3: Vehículos con una capacidad mayor a 9 plazas y una M.M.A. superior a 5000 kg
N: Vehículos destinados al transporte de mercancías:
  • N: Vehículos de 4 o 3 ruedas cuya M.M.A. sea inferior a 1000 kg
  • N1: Vehículos cuya M.M.A. sea inferior a 3500 kg
  • N2: Vehículos cuya M.M.A. sea inferior a 12 000 kg
  • N3: Vehículos cuya M.M.A. sea superior a 12 000 kg
O: Remolques y semirremolques:
  • O1: Remolques y semirremolques cuya M.M.A. sea inferior a 750 kg
  • O2: Remolques y semirremolques cuya M.M.A. sea superior a 750 kg e inferior a 3500 kg
  • O3: Remolques y semirremolques cuya M.M.A. se superior a 3500 kg e inferior a 10 000 kg
  • O4: Remolques y semirremolques cuya M.M.A. se superior a 10 000 kg

Según Directivas CE 77/143, 88/449, 91/328[editar]

  • Categoría 1: Destinados al transporte de personas con más de 9 plazas
  • Categoría 2: Destinados al transporte de mercancías cuya M.M.A. exceda de 3500 kg
  • Categoría 3: Remolques o semirremolques cuya M.M.A. exceda de 3500 kg.
  • Categoría 4: Transporte de personas con aparato taxímetro o ambulancia.
  • Categoría 5: Mínimo cuatro ruedas, destinados al transporte de personas con una M.M.A. de hasta 3500 kg.

Método de propulsión[editar]

Los automóviles se propulsan mediante diferentes tipos de motores como son:
  • Motores de vapor: Fueron los primeros motores empleados en máquinas automóviles. Su principio de funcionamiento se basa en quemar un combustible para calentar agua dentro de una caldera (inicialmente fue mediante leña o carbón) por encima del punto de ebullición generando así una elevada presión en su interior. Cuando se alcanza determinado nivel de presión el vapor es conducido, mediante válvulas, a un sistema de cilindros que transforma la energía del vapor en movimiento alternativo, que a su vez es transmitido a las ruedas. El uso más habitual de estos motores fue en los ferrocarriles.
  • Motores de combustión interna: El combustible reacciona con un comburente, normalmente el oxígeno del aire, produciéndose una combustión dentro de los cilindros. Mediante dicha reacción exotérmica, parte de la energía del combustible es liberada en forma de energía térmica que, mediante un proceso termodinámico, se transforma parcialmente en energía mecánica. En automoción, los motores más utilizados son los motores de combustión interna, especialmente los alternativos motores Otto y motores diésel, aunque también se utilizan motores rotativos Wankel o turbinas de reacción.
  • Motor eléctrico: Consumen electricidad que se suele suministrar mediante baterías que admiten varios ciclos de carga y descarga. Durante la descarga, la energía interna de los reactivos es transformada parcialmente en energía eléctrica. Este proceso se realiza mediante una reacción electroquímica de reducción-oxidación, dando lugar a la oxidación en el terminal negativo, que actúa como ánodo, y la reducción en el terminal positivo, que actúa como cátodo. La energía eléctrica obtenida es transformada por el motor eléctrico en energía mecánica. Durante la carga, se proporciona energía eléctrica a la batería para que aumente su energía interna y la reacción reversible de oxidación-reducción se realiza en sentido opuesto al de la descarga, dando lugar a la reducción en el terminal negativo, que actúa de como cátodo y la oxidación en el terminal positivo que actúa como ánodo.

Combustibles[editar]

Recarga de un automóvil de turismo con gas natural vehicular
Motor de cuatro tiempos de un vehículo de combustible flexiblebrasileño con un pequeño depósito de reserva de gasolina utilizado para el arranque en frío cuando la temperatura es inferior a 15 °C.
Actualmente, los combustibles más utilizados para accionar los motores de los automóviles son algunos productos derivados del petróleo y del gas natural, como la gasolina, el gasóleo, gases licuados del petróleo(butano y propano), gas natural vehicular o gas natural comprimido. Fuera del ámbito de los turismos se utilizan otros combustibles para el accionamiento de vehículos de otros medios de transporte, como el fueloil en algunos barcos o el queroseno en las turbinas del transporte aéreo.
En algunos países también se utilizan biocombustibles como el bioetanolo el biodiésel. Los principales productores de bioetanol son Estados Unidos y Brasil, seguidos de lejos por la Unión Europea, China y Canadá,7​ generalmente a partir de la fermentación del azúcar de productos agrícolas como maíz, caña de azúcar, remolacha o cerealescomo trigo o cebada. El biodiésel es producido principalmente por la Unión Europea y Estados Unidos,8​ en su mayor parte a partir de la esterificación y transesterificación de aceites de plantas oleaginosas, usados o sin usar, como el girasol, la palma o la soja.
Existe debate sobre la viabilidad energética de estos combustibles y cuestionamientos por el efecto que tienen al competir con la disponibilidad de tierras para el cultivo de alimentos.9​10​ Sin embargo, tanto el impacto sobre el ambiente como el efecto sobre el precio y disponibilidad de los alimentos dependen del tipo de insumo que se utilice para producir el biocombustible.11​12​13​14​ En el caso del bioetanol, cuando es producido a partir de maíz se considera que sus impactos son significativos y su eficiencia energética es menor, mientras que la producción de etanol en Brasil a partir de caña de azúcar es considerada sostenible.11​12​13​15​16​ No obstante también existe biodiésel obtenido de aceites vegetales usados y desechados ya para alimentación que no tendrían impacto negativo alguno en el medio ambiente.
Véanse también: Gasohol y Vehículo de combustible flexible.

Accionamiento eléctrico[editar]

El Tesla Model S fue declarado automóvil verde del año 2013
Artículo principal: Automóvil eléctrico
Aunque hace muchos años que se utilizan los vehículos eléctricosen diferentes ámbitos del sector industrial, ha sido recientemente (por cuestiones políticas) que se han comenzado a producir en serie turismos con motor eléctrico. Si bien la autonomía de estos vehículos es muy limitada debido a la poca carga eléctricaalmacenable en las baterías por unidad de masa, en un futuro esa capacidad podría aumentarse.
La propulsión eléctrica tiene la principal desventaja en su peso, corta autonomía y excesivo tiempo de recarga (debido a las baterías); como ventajas, tienen la variación continua de velocidad, sencillez —no requiere embrague ni caja de engranes— y recuperabilidad de la energía al frenar.
Los automóviles eléctricos no producen contaminación atmosférica ni contaminación sonora en el lugar de uso.

Accionamiento híbrido[editar]

Los híbridos pueden ser vehículos de combustión que mueven un generador para cargar baterías o vehículos con los dos sistemas (de combustión y eléctrico) instalados separadamente.
Recientemente se ha comenzado la comercialización de automóviles de turismo híbridos, que poseen un motor eléctrico principal (o uno en cada rueda). Además tienen un motor térmico de pistones o turbina que mueve a un generador eléctrico a bordo, para recargar las baterías mientras se viaja, que funciona cuando las baterías se descargan. Las baterías se recargan con la energía proporcionada por el generador eléctrico movido por el motor térmico o al frenar el automóvil con frenos regenerativos. Los turbogeneradores tienen ventajas de peso, limpieza, bajo mantenimiento y variabilidad de combustibles (en estas épocas de incertidumbre petrolera), ante los motores de pistones.
En todo caso siguen siendo vehículos de combustión con la opción eléctrica para desplazamientos cortos.

Otros sistemas de propulsión[editar]

Esquema de funcionamiento de una pila de combustible.
Otra forma de energía para el automóvil es el hidrógeno, que no es una fuente de energía primaria, sino un vector energético, pues para su obtención es necesario consumir energía. La combinación del hidrógeno con el oxígeno deja como único residuo vapor de agua. Hay dos métodos para aprovechar el hidrógeno, uno mediante un motor de combustión interna y otro mediante pilas de combustible, una tecnología actualmente cara y en pleno proceso de desarrollo. El hidrógeno normalmente se obtiene a partir de hidrocarburos mediante el procedimiento de reformado con vapor. Podría obtenerse por medio de electrólisis del agua, pero no suele hacerse pues es un procedimiento que consume más energía de la que después aporta.
También existen motores experimentales que funcionan con aire comprimido. La compresión del aire debe ser generada previamente con otro motor, por lo que se consume más energía en la generación de la que se recupera después y no son prácticos.
Véase también: Vehículo de combustible alternativo

Datos técnicos de un automóvil que figuran en los catálogos comerciales[editar]

Volvo 460
Los establecimientos comerciales que venden automóviles nuevos facilitan a los compradores que se interesan por sus vehículos catálogos comerciales donde figuran datos de cada modelo como los siguientes:17​
Prestaciones
  • Velocidad máxima (km/h)
  • Tiempo de aceleración de 0 a 100 km/h (s)
  • Tiempo de aceleración entre dos velocidades en una marcha concreta (s)
  • Tiempo de aceleración para recorrer 1000 m desde que empieza a moverse (s)
Consumos: en ciclo urbano, ciclo extra urbano, ponderado. Suele indicarse en l/100 km en Europa y en millaspor galón (mpg) en Estados Unidos.
Emisiones CO2, en ciclo urbano, ciclo extraurbano y ponderado. Se expresa en g/km.
Transmisión: tipo de caja de cambios, número de velocidades, relaciones de reducción, velocidad de circulación a una determinada velocidad del motor en cada marcha.
Ruedas: dimensiones de llantas y neumáticos
Otros: tipo de Suspensión delantera y trasera, tipo de mecanismo de dirección, radio de giro mínimo.
  • Tipo de carrocería
  • Gálibo: longitud, anchura y altura
  • Batalla (distancia entre ejes) y vías delantera y trasera
  • Capacidad del maletero
Masas: tara, masa máxima autorizada, masa máxima remolcable (con freno y sin freno en el remolque).
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