Despegue asistido

En aviación, el despegue asistido es cualquier sistema externo que ayuda a las aeronaves (más específicamente a las de ala fija ) a elevarse para el vuelo, en lugar de hacerlo convencionalmente utilizando únicamente su propia propulsión. Las razones por las que podría ser necesaria la asistencia incluyen: que el peso combinado de la aeronave y su carga útil exceda el peso máximo de despegue ; potencia insuficiente del motor por diseño o mal funcionamiento; longitud insuficiente de pista disponible (como en la cubierta de vuelo de un buque de guerra ); o una combinación de las anteriores. El despegue asistido también es necesario para los planeadores , que no tienen motor y, por lo tanto, no pueden propulsarse por sí mismos para despegar.

El tipo más conocido de despegue asistido es mediante una catapulta , que se utiliza en los portaaviones modernos para lanzar aeronaves de ala fija desde las cortas distancias de pista disponibles en la cubierta de vuelo . La catapulta está integrada en la cubierta de vuelo como una ranura, con una pieza deslizante conocida como lanzadera , que sobresale de la cubierta. La aeronave se sujeta a la lanzadera mediante una barra de remolque o de lanzamiento montada en el tren de aterrizaje delantero (un sistema más antiguo utilizaba un cable de acero llamado brida de catapulta; las rampas delanteras de las proas de los portaaviones más antiguos se utilizaban para enganchar estos cables), y se lanza desde la cubierta a unos 15 nudos por encima de la velocidad mínima de vuelo, alcanzada por la catapulta en un recorrido de cuatro segundos.

El sistema de catapulta más utilizado actualmente es la catapulta de vapor , inventada por los británicos en la década de 1950. Se trata esencialmente de una máquina de vapor de simple efecto , en la que la lanzadera se acopla a un pistón y se impulsa a lo largo de la vía mediante la alta presión del vapor sobrecalentado dentro del cilindro situado bajo la vía de la catapulta. El vapor puede generarse mediante calderas de sobrecalentamiento o, en el caso de los superportaaviones de propulsión nuclear , mediante el calentamiento procedente de reactores nucleares. La Armada de los Estados Unidos y la Armada francesa son los únicos usuarios actuales de catapultas de vapor, y esta última utiliza la misma catapulta C-13-3 importada de los Estados Unidos.

En el siglo XXI, Estados Unidos planea reemplazar las catapultas de vapor con un sistema de catapulta electromagnética basado en los principios de funcionamiento del motor de inducción lineal , que en lugar de neumática utiliza la fuerza de Laplace generada por las armaduras de la vía para propulsar la lanzadera de la catapulta, lo que permite intervalos de lanzamiento más cortos, un control más variable y preciso de la potencia de lanzamiento, un menor desgaste impulsivo en la estructura del avión y un mantenimiento reducido contra la corrosión y las fugas . El nuevo sistema de catapulta electromagnética, llamado Sistema Electromagnético de Lanzamiento de Aeronaves (EMALS), fue desarrollado por General Atomics basado en una construcción de motor de CA y volante de inercia , y actualmente está instalado en el buque líder de los portaaviones de la clase Ford , el USS Gerald R. Ford (CVN-78)   . También se ha desarrollado en China un sistema EM independiente basado en una construcción de motor de CC y supercondensador , desarrollado conjuntamente por la Corporación de la Industria de Construcción Naval de China y la Academia China de Ingeniería , y actualmente está instalado en el portaaviones Fujian (18) de la Armada del Ejército Popular de Liberación, recientemente comisionado , así como en el buque de asalto anfibio Tipo 076 Sichuan (51), que se encuentra actualmente en fase de equipamiento, y en los futuros portaaviones Tipo 004 .  

En los sistemas de despegue asistido por reactor (JATO) y despegue asistido por cohete (RATO), se montan motores adicionales en la estructura del avión que se utilizan únicamente durante el despegue. Posteriormente, estos motores acoplados suelen ser desechados, o bien se convierten en un lastre que aumenta la resistencia aerodinámica de la aeronave. Sin embargo, algunas aeronaves, como el Avro Shackleton MR.3 Fase 2, contaban con motores JATO acoplados permanentemente. Los cuatro motores turborreactores J-47 del B-36 no se consideraban sistemas JATO; eran parte integral de la propulsión de la aeronave y se utilizaban durante el despegue, el ascenso y el vuelo de crucero a gran altitud. El Hercules LC-130 puede equiparse con un sistema de cohetes JATO para acortar el despegue, como se utiliza en el LC-130 Skibird para misiones polares. ^{[ 1 ]}

Durante la Segunda Guerra Mundial, el Arado Ar 234 alemán y el Messerschmitt Me 323 "Gigant" utilizaban cohetes bajo las alas para el despegue asistido. Estos sistemas se popularizaron en la década de 1950, cuando los bombarderos pesados ​​comenzaron a necesitar dos millas o más de pista para despegar completamente cargados. Esto se vio agravado por la potencia relativamente baja de los motores a reacción de la época; por ejemplo, el Boeing B-52 Stratofortress requería ocho motores turborreactores para alcanzar el rendimiento necesario, y aún necesitaba el sistema RATO para cargas muy pesadas (una propuesta de actualización del B-52 los reemplaza con la mitad de motores mucho más potentes). En el contexto de la Guerra Fría , los sistemas RATO y JATO se consideraban una forma de que los aviones de combate utilizaran las secciones intactas de las pistas de los aeródromos atacados.

Los planeadores que no tienen motor también requieren un despegue asistido. Además de los planeadores de lanzamiento autónomo, la EASA reconoce otros cuatro métodos de lanzamiento: lanzamientos con cabrestante , remolques aéreos , lanzamientos con bungee y remolques con automóvil . ^{[ 2 ]}

Los primeros pioneros del vuelo, tanto motorizado como sin motor, utilizaron la gravedad para acelerar sus aeronaves hasta alcanzar una velocidad que permitiera a sus alas generar la sustentación suficiente para lograr el vuelo independiente. Entre estos intentos se incluyen vuelos desde torres, murallas y acantilados. Generalmente, resultaron más exitosos los intentos en los que se ganaba velocidad acelerando cuesta abajo por laderas y pendientes de montaña, a veces sobre raíles o rampas.

Otra forma de asistencia gravitatoria se produce cuando una aeronave se separa de una nave nodriza más grande . Esto puede deberse a que la nave hija es incapaz de despegar normalmente, por ejemplo, en las pruebas de vuelo atmosférico del transbordador espacial .

Por lo general, la razón de ser de este sistema es liberar a la nave auxiliar de la necesidad de ascender a su altura de lanzamiento por sus propios medios. Esto permite diseñar la nave auxiliar con menos restricciones de peso y aerodinámicas, lo que posibilita el uso o la prueba de configuraciones exóticas, como por ejemplo la reciente SpaceShipOne , y anteriormente la Bell X-1 y otros aviones experimentales .

En el período de entreguerras, para lograr largos alcances con la tecnología de la época, se realizaron pruebas con hidroaviones acoplados a hidroaviones. Al transportar el hidroavión parte del camino hacia su destino y al no tener que usar su propio combustible en el ascenso inicial, estas combinaciones podían entregar cargas ligeras pero críticas en cuanto al tiempo, más rápido y más lejos que un solo avión (por ejemplo, el Short Mayo Composite ).

Los globos aerostáticos han servido como "naves nodriza" para alas delta y parapentes en intentos de récords de altitud y distancia.

• El planeador Colditz Cock , como ejemplo de asistencia gravitatoria.
• Historia de la aviación , por la labor de los primeros pioneros.
• Silbervogel , una propuesta de bombardero de largo alcance, que utiliza un propulsor de cohete cautivo montado sobre rieles.