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Jun 18, 2024

Cómo volar un próximo

A principios de este año, en un viaje a Europa, le comuniqué a la empresa alemana de eVTOL Lilium y le pregunté si podía visitarme, y el equipo hizo todo lo posible para extenderme la alfombra roja.

A principios de este año, en un viaje a Europa, le escribí a la empresa alemana de eVTOL Lilium y le pregunté si podía visitarla, y el equipo hizo todo lo posible para extenderme la alfombra roja, organizando no solo una sentarse con el cofundador Daniel Wiegand, pero también un recorrido por las relucientes instalaciones de fabricación blancas de la compañía con el CTO Alastair McIntosh, una oportunidad de ver el impresionante demostrador Lilium Jet de tamaño completo en persona con el Jefe de Industrial Preparación Julie Spanswick, una mirada al centro de pruebas de componentes en tierra con el ingeniero senior Lukas Wollenberg y una visita al estudio de diseño de la empresa con el jefe de diseño de producto Thomas Vanciek.

Pero lo más destacado fue entrar al laboratorio de simuladores para charlar con el ingeniero senior de simuladores Andreas Freiherr von Lepel, quien me introdujo en una plataforma de movimiento con un visor de realidad virtual y me dio mi primera oportunidad de volarlo y experimentar su próxima generación. esquema de control para mí.

¿Por qué es esto tan importante? Bueno, los eVTOL son, en muchos sentidos, un tipo de avión de pasajeros completamente nuevo. Al igual que los drones multicópteros que los inspiraron, los eVTOL pueden despegar y aterrizar verticalmente, con control total sobre los movimientos de guiñada, cabeceo y balanceo durante un vuelo estacionario. Pero muchos también pueden realizar la transición a un vuelo hacia adelante totalmente apoyado en las alas, como un avión, en el caso de Lilium, inclinando sus bancos de chorros de propulsión eléctrica entre las orientaciones vertical y horizontal durante el vuelo.

No hay manera de que un piloto pueda controlar manualmente la velocidad del motor y la inclinación de cada uno de estos pequeños bancos de ventiladores, por lo que todo se hace a través de un sistema de control de vuelo inteligente que monitorea la posición dinámica de la aeronave a través de todo tipo de sensores, hace ajustes sobre la marcha para compensar las ráfagas de viento y los cambios de peso en la cabina, e interpreta las entradas de control del piloto además de todo esto para tomar decisiones finales sobre lo que harán los ventiladores y los bancos basculantes.

Entonces, lo que deberías tener al final de todo esto es un avión que cualquiera podría volar, muy parecido a un dron de juguete capaz de transportar a siete personas a la vez. Necesita ejecutar un esquema de control que le dé al piloto control total sobre las maniobras de vuelo estacionario fino en el modo VTOL, así como la capacidad de elevarse, inclinarse y planear como un avión, y necesita gestionar sin problemas las transiciones entre estos modos de vuelo, en una forma completamente intuitiva y fácil de aprender.

No es una tarea sencilla, por lo que me fascina saber exactamente cómo será volar uno una vez que comiencen a surcar los cielos en masa.

No pude tomar fotos del simulador, pero si has visto las plataformas de movimiento multieje de tamaño mediano que la gente usa para juegos de conducción y simuladores de vuelo, eso es más o menos de lo que estamos hablando. Sin una pantalla para mirar, los auriculares VR me permiten mirar alrededor de una cabina virtual, comparando componente por componente con lo que se está construyendo para el prototipo Phoenix de la compañía. También me permite mirar por las ventanas una simulación de Manhattan desde una plataforma vertipuerto junto al muelle, y también mirar el suelo a través de paneles inferiores de vidrio alrededor de mis pies y piernas.

El esquema de control de Lilium es bastante simple: un par de joysticks, a los que llama inceptores. "Los controles son un poco como una mezcla entre un helicóptero y un avión", me dice von Lepel mientras me acomodo en la cabina. "El inceptor derecho controla tu movimiento horizontal, un poco como la palanca cíclica en un helicóptero. Mover el inceptor izquierdo hacia adelante y hacia atrás controla tu movimiento vertical, por lo que es algo así como la palanca colectiva en un helicóptero. Pero no hay pedales, por lo que Mientras estás flotando, también puedes controlar la guiñada y girar el avión moviendo el inceptor izquierdo hacia la izquierda y hacia la derecha".

Eso es suficiente para ponerme en marcha, y von Lepel me dice que tire hacia atrás del joystick izquierdo y haga despegar el Lilium jet del suelo. Sí. Más de 30 pequeños jets en las cuatro alas del avión giran rápidamente a mi alrededor con un ruidoso chirrido eléctrico, y el avión despega suavemente hasta quedar en vuelo estacionario.

Jugando aquí con el joystick derecho, queda bastante claro que los pilotos deberán tener cuidado con los movimientos laterales, ya que el movimiento de balanceo cuando este gran dron se inclina hacia la izquierda o hacia la derecha puede ser bastante inquietante para el estómago si estás algo nervioso. puño en el joystick. Y parece fácil empujar ese palo demasiado lejos, demasiado rápido. "Eso es un compromiso", dice von Lepel. "Los pilotos de aviones tienen mucha más resistencia en los mandos y los pilotos de helicópteros, mucho menos. Por eso, nuestra configuración es un compromiso entre ambos".

Sin embargo, es impresionantemente ágil. "Medí la semana pasada", dice von Lepel mientras miro por la ventana el canard derecho y observo cómo el banco de propulsión se inclina hacia adelante y hacia atrás sobre el río Hudson mientras maniobro. "Hay 123 milisegundos desde la entrada del piloto hasta la salida del avión. Debido a nuestros discos de ventilador muy pequeños, tenemos una carga de disco muy alta. Eso es una desventaja al volar en vuelo estacionario, porque usan más energía. Pero una ventaja es que giran rápidamente, por lo que responde muy bien".

En cualquier momento, si te metes en problemas, siempre puedes soltar los palos. A velocidades lentas o en vuelo estacionario, el controlador de vuelo simplemente estabilizará la aeronave y mantendrá la posición y la altitud si quita las manos. Eso es tranquilizador, pero confiar lo suficiente en él como para quitar las manos de los controles mientras estoy flotando a 12 m (40 pies) de altura en el aire se siente como un gran acto de fe, incluso en el simulador. Me recuerdo a mí mismo que los controles son una ilusión digital, al igual que la altitud, y que de todos modos es la computadora la que controla esta cosa.

"Está bien, así que avanza hacia la derecha", me dice von Lepel, "y acelera como 60 o 70 nudos (130 km/h/80 mph)". Correcto. Si el movimiento lateral es un poco brusco, la aceleración hacia adelante es completamente suave. Mientras que la mayoría de los aviones tipo drone necesitan inclinarse hacia adelante para avanzar, el jet Lilium se mantiene perfectamente nivelado y permite que los jets de propulsión se inclinen hacia adelante a medida que gano velocidad. La transición para salir del modo estacionario ocurre alrededor de los 30 nudos (35 mph/56 km/h), pero como estoy siendo suave con la palanca derecha, ocurre tan suavemente que estoy en pleno vuelo de crucero hacia adelante antes de darme cuenta de que algo está pasando. cambió.

Pero tiene. En vuelo de crucero, el Lilium Jet se comporta más o menos como un avión normal y corriente. Bueno, al menos el fuselaje lo hace; En lo que respecta al piloto, sigue siendo totalmente digital y de vuelo por cable, y los controles tienen poca relación con los de un ala fija.

Empujar la palanca derecha hacia adelante sigue siendo una señal para acelerar, tirarla hacia atrás te ralentiza y dejarla en una posición neutral simplemente mantendrá tu velocidad actual. Mover el joystick derecho hacia los lados todavía resulta en un movimiento de balanceo, pero ahora que estás sostenido por las alas, es una sensación mucho más natural y cómoda cuando el avión se inclina en las curvas.

Pero es un banco administrado con un ángulo máximo establecido; Aquí no hay vueltas de barril. Si deja que la palanca regrese a neutral, el chorro se enderezará suavemente. Y Lilium lo ha diseñado de manera que cuando te inclinas, el sistema de propulsión distribuida pone un poco más de mostaza en los apoyos del ala exterior, para girar la nariz del avión en el giro un poco más rápido sin la necesidad de un timón.

En vuelo de crucero, el Jet deja de responder a los comandos de guiñada, pero por lo demás, el joystick izquierdo mantiene la misma función general: tirarlo hacia atrás para ganar altitud, empujarlo hacia adelante para hacer que el avión baje. Eso sí, esto se siente completamente diferente en la práctica; Tirar hacia atrás del joystick izquierdo hace que el avión se incline hacia atrás a medida que se eleva, y empujar hacia adelante envía el morro hacia abajo, ambos hasta un ángulo máximo controlado.

Este es el control que más confunde mi cerebro; Espero que el joystick derecho maneje el cabeceo y el balanceo, mientras que el izquierdo se parece más a un acelerador. Pero no me lleva mucho tiempo acostumbrarme a las cosas, y al poco tiempo estoy caminando alegremente entre rascacielos y haciéndome una amenaza.

Por supuesto, no es así como se volarán en la práctica, por lo que von Lepel me dice que salga sobre el agua para hacer una curva panorámica alrededor de Lady Liberty en el río. Y una vez establecidos el rumbo, la velocidad del aire y la altitud, no hay nada que hacer más que soltar las palancas y disfrutar de la vista; el Jet vuela en línea recta y nivelada.

Nos acercamos a la Estatua de la Libertad a la velocidad máxima controlada del Jet de 136 nudos (157 mph/250 km/h), luego tiro de la palanca derecha hacia atrás para reducir la velocidad. Qué diablos, lo tiro completamente hacia atrás, y los jets eléctricos chirrían cuando el avión se detiene, haciendo una transición bastante brusca a un modo de vuelo estacionario elevado, desacelerando hasta llegar a un vuelo estacionario surrealista con una gran vista del cielo. Nariz de la estatua. "Totalmente estable", afirma von Lepel. "Incluso con viento cruzado lateral uno se quedaría aquí mismo."

Empujando la palanca hacia adelante nuevamente, el Jet rápidamente gana velocidad y lo inclino hacia atrás a unos 50 nudos (58 mph/93 km/h) para regresar a las torres de la ciudad. Von Lepel me dice que me dirija al One World Trade Center y aterrice encima.

Acercándome desde arriba, reduzco la velocidad mientras desciendo hacia la plataforma. Los pilotos de eVTOL serán muy conscientes de cuánta batería queman estas aves en vuelo estacionario, por lo que el arte estará en permanecer en el ala el mayor tiempo posible y mantener la fase de vuelo VTOL lo más corta posible. Mirando hacia el helipuerto en la parte superior del edificio, es muy fácil colocar el Jet justo en el gran círculo amarillo, no más difícil que aterrizar un dron. Aterriza con un mínimo de alboroto.

"Bien hecho", dice von Lepel, "su enfoque fue exactamente como lo haríamos nosotros. No queremos perder demasiado tiempo dando vueltas. Así que nos deslizamos lentamente como un ala fija y descendemos en diagonal". en lugar de verticalmente. Ves la H en el helipuerto y bajas, y solo recibes apoyo de empuje durante unos 20 segundos. Así que eso es 15 minutos desde el despegue, y volaste, tuviste una reunión con la Estatua de la Libertad. , voló entre edificios de gran altura en la ciudad de Nueva York y aterrizó de manera segura en lo alto de un rascacielos. ¿Qué más se puede pedir?"

Es posible volar el Lilium Jet de una manera bastante dura e incómoda en la cabina. Definitivamente, Lilium podría diseñar estas situaciones directamente desde el controlador de vuelo y hacer que todo fuera súper fluido, pero por el momento la compañía no planea hacerlo; Los pilotos, dice von Lepel, tienden universalmente a optar por una mayor autoridad de control cuando está disponible. Preferirían aprender a volar estas cosas sin problemas, pero conservarían la capacidad de rodar con fuerza hacia los lados en un vuelo estacionario o detenerse hasta detenerse de manera desgarradora si es necesario; En caso de emergencia, la seguridad y el control superan a la comodidad, y es difícil no estar de acuerdo con eso.

El esquema de control aún está en desarrollo, pero según mi breve experiencia en los mandos, es claramente un orden de magnitud más fácil volar este eVTOL que pilotar un ala fija o controlar el sistema de control de cuatro extremidades de un helicóptero estándar. Puedes volarlo con total seguridad, aunque no particularmente fluida, sin experiencia y solo una charla rápida para guiarte.

La formación de pilotos de eVTOL todavía llevará tiempo; hay mucho más que aprender que solo cómo volar el avión. Pero la parte de volar podría ser más fácil que cualquier otra cosa en el cielo, lo cual es útil, ya que se espera que los eVTOL se propaguen en grandes cantidades en las próximas décadas.

Con el tiempo (o de hecho, inicialmente, al menos en China) no habrá necesidad de que estas cosas soporten el peso y el gasto de los pilotos humanos. A decir verdad, el control de vuelo autónomo junto con pilotos de respaldo a control remoto probablemente ya esté lo suficientemente avanzado como para tomar el control. Pero las autoridades aéreas europeas y estadounidenses están avanzando lenta y constantemente en esta nueva generación de aviones, y podría pasar una década antes de que comiencen a permitir que los eVTOL autónomos comiencen a transportar pasajeros.

Entonces, si el segmento eVTOL despega como se proyecta, dentro de unos años habrá algunos trabajos de piloto de eVTOL para aviones como el Lilium Jet, el Joby S4, el Archer Midnight y una serie de otros contendientes. Ciertamente no parece el tipo de trabajo que aceptaría para tener seguridad laboral a largo plazo; los robots lo tomarán más temprano que tarde. Pero estos aviones deberían ser bastante fáciles y agradables de volar, y ciertamente tendrás la mejor vista desde la oficina.

Echa un vistazo al avión de prueba a subescala de Lilium que alcanza su velocidad máxima de 250 km/h (155 mph) en el siguiente vídeo.

Muchas gracias a Andreas, Meredith, Christine, Daniel y el equipo de Lilium por organizarme esta visita y hacer que el simulador estuviera disponible.

Fuente: lirio