Alumbrado en vehículos espaciales

Finalizándose el programa espacial Apollo, la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio de los Estados Unidos de Norteamérica, NASA (National Aeronautics and Space Administration), que es la agencia gubernamental responsable de los programas espaciales, comenzó a analizar el futuro del programa espacial Norteamericano. Durante la campaña de los Apollo los cohetes impulsores utilizados, para colocar los astronautas y los equipos en el espacio exterior, se basaban en el uso de cohetes desechables. En el futuro se necesitarían cohetes fiables, menos costosos y que pudiesen ser reutilizables. La idea de un transbordador espacial reutilizable que se pudiese lanzar como un cohete, pero que su reentrada a la tierra fuera como la de un avión, era un desafío atractivo y un gran logro técnic

Simulación de reguladores de intensidad constante utilizados en el balizamiento aeronáutico

Los sistemas eléctricos que alimentan las ayudas visuales a la navegación aérea son de unas características que no se contemplan en otras instalaciones eléctricas. Es por lo que en primer lugar, en el capítulo primero, se hace una descripción general del sistema de balizamiento aeronáutico señalando la relación entre elementos que lo componen. A continuación se describen de -forma algo más extensa los elementos de un circuito de balizamiento contemplando no sólo su función en el sistema sino también las características -funcionales de los mismos e indicando, para cada caso, las recomendaciones que hacen los organismos internacionales sobre ellos. Como elemento -fundamental de los circuitos de balizamiento se encuentra el regulador de corriente constante, fuente de alimentación, y en la mayoría de los casos también monitor operacional, de los sistemas de iluminación de aeródromos que permiten, además, la variación simultánea del brillo de las lámparas de los circuitos serie de balizas. Al ser el centro de estudio de esta tesis se reserva un capitulo, el segundo, para la descripción de su configuración y forma de actuación. Se comenta el principio general de funcionamiento, a raiz del cual se establece una clasificación de los reguladores indicándose, para cada uno de ellos y de forma escueta, sus características de funcionales. Termina el capítulo con una reseña de las características operacionales y de régimen que han de contemplar estos equipos bajo el punto de vista de las normas internacionales establecidas para ellos. La obtención de datos de funcionamiento, necesarios para establecer un modelo teórico de simulación de los reguladores, se realiza en Laboratorio bajo unas condiciones reales de funcionamiento. Para reproducir estas situaciones, de la forma más similar posible a las reales, se analizan las condiciones de actuación, que para los ensayos de cualificación de los equipos, determinan las normas. Así, el capitulo tercero indica, en primer lugar, la norma utilizada para la ejecución de los ensayos. Una vez realizado un estudio de la misma se proponen una serie de ensayos, o ensayos tipo, para obtener de forma más asequible los datos necesarios para la simulación de los reguladores. Se propone además una configuración para la realización de los ensayos, así como, las características generales de los instrumentos precisos. Finaliza el capítulo con un compendio de los datos obtenidos, cuya recopilación completa se encuentra en el segundo volumen de esta tesis. Obtenidos los resultados experimentales concernientes al comportamiento de los reguladores, en las distintas situaciones propuestas en los ensayos tipo, se pasa a su análisis. Es en el cuarto capítulo donde se realiza este estudio y se establece posteriormente una serie de conclusiones sobre las características de funcionamiento que serán la base para la configuración del sistema simulador. Para llegar a la configuración final del sistema simulador se analiza, en primer lugar, un modelo eléctrico real de los reguladores, basado en los conocimientos adquiridos sobre el principio de funcionamiento de los mismos, y con un comportamiento similar al manifestado por los reguladores reales durante los ensayos. A partir de este modelo eléctrico por medio de su simplificación, a través de una serie de hipótesis, se establece un modelo matemático con un comportamiento simple, pero cuyos resultados de actuación son muy similares al modelo real. Posteriormente se renuevan algunas de las hipótesis iniciales para establecer el modelo matemático de simulación definitivo, algo más complejo pero que se ajuste mejor a los resultados reales. Se añade el comportamiento del modelo matemático ideal y el análisis de los datos obtenidos con el mismo. Concluye esta quinto capítulo estableciendo una comparación entre los resultados obtenidos mediante el modelo matemático de simulación y los ensayos realizados en Laboratorio sobre equipos reales. Se concluye la tesis estableciendo una serie de conclusiones finales. En ellas se incluyen no sólo las obtenidas a partir de las actuaciones del sistema simulador sino también las -fundadas en los resultados de los ensayos realizados sobre los reguladores de balizamiento reales y que son la base para establecer la simulación. Se incluye además, en un último apartado, la bibliografía en la que se ha apoyado este trabajo, incluyendo publicaciones tanto de carácter aeronáutico, las más escasas por su inexistencia, como de tipo eléctrico y electrotécnico como base a los principios de actuación de los reguladores de corriente constante

Flujo de energía, potencia y factor de potencia en circuitos eléctricos no lineales de iluminación y alumbrado

El estudio sistemático de la transmisión de energía eléctrica en sistemas no lineales (no sinusoidales) cobra una primordial importancia por la implantación, cada vez más ex-tendida, de sistemas no lineales de conversión de la energía eléctrica en las redes de distribución de energía eléctrica. El hecho de la deformación de las corrientes de distribución (periódicas no sinusoidales) en instalaciones de iluminación y alumbrado, es ya conocido por el uso de reactancias con lámparas de descarga, provocadas por los efectos de histéresis en sus núcleos, y por la utilización de equipos auxiliares, tales como fuentes de alimentación conmutadas, o no, con lámparas halógenas, lámparas de bajo consumo y lámparas Led, con un uso mucho mas extendido hoy en día. En este trabajo se desarrollan las expresiones del flujo de energía eléctrica en cargas no lineales, para su aplicación en circuitos eléctricos no lineales de iluminación y alum-brado. Se reconsideran las definiciones y formulaciones de los distintos conceptos de potencia: instantánea, activa, aparente, reactiva y se establece la potencia de distorsión. Se definen los conceptos de ángulo de desplazamiento y factor de desplazamiento, para proponer una definición más genérica del factor de potencia. Se analiza el concepto de corrección del factor de potencia mediante la conexión de una rama capacitiva en para-lelo con la luminaria o instalación, y se evalúan sus posibles limitaciones y efectos. Se comprueban y comentan algunos resultados obtenidos experimentalmente en ensayos realizados en laboratorio con ciertas lámparas de estos tipos, estableciéndose unas conclusiones significativas

Caminos de luz o aerovías iluminadas: los aerofaros

Se podría definir el “camino de luz” como el haz dirigido de luz artificial que permite el guiado visual a larga distancia, distancias superiores a 20 millas náuticas (37 km). El dispositivo de uso más común es el ingenio conocido genéricamente como faro, con sus distintas acepciones y configuraciones según el uso al que esté destinado. La visión de la luz del faro permite por una parte su identificación, por tanto, el conocimiento de la propia posición, y por otra la obtención de la dirección de desplazamiento (derrota o rumbo) cuando nos dirigimos hacia él. A finales de la Primera Guerra Mundial (1914-1918), origen de la aviación como medio de transporte, los pilotos disponían de pocos medios técnicos para seguir una ruta de-terminada, lo que contribuía a que se produjeran multitud accidentes, o que los aeropla-nos perdiesen el rumbo y no llegasen a su destino. La necesidad de realizar vuelos con mayor seguridad hizo que se implantaran, por parte de los Estados, unos “caminos de luz”, o aerovías iluminadas. El uso de aerofaros para el guiado de las aeronaves data de principios del siglo XX, finalizada la Primera Guerra Mundial, aunque se cree que ya existían precedentes puntuales de este tipo de guiado, antes de la Gran Guerra

Utilización del GPS en el inventario de las infraestructuras para el alumbrado.

En el Simposium del año pasado tratamos la creación de mapas de iluminación en plataformas de estacionamiento de aeronaves mediante el empleo de equipos GPS que admitieran correcciones instantáneas vía redes RTK. Estos equipos no cuentan con mapas o cartografía instalada, pero son los más precisos, aunque también los más caros, del mercado. Allí se nos consultó en distintas ocasiones sobre la posible aplicación de las técnicas de posicionamiento global con objetivos distintos del que habíamos propuesto. La inquietud básica solía centrarse en si la precisión que se puede obtener con equipos GPS incorporados a móviles o PDAs es suficiente para otras aplicaciones en alumbrado. Aparentemente, la precisión de estos navegadores “domésticos” es bastante aceptable, como todos hemos podido comprobar alguna vez yendo en coche. La idea que más se repetía era la creación de un registro que incluyera la identificación individual de luminarias y equipos eléctricos asociados de un parque de alumbrado mediante las coordenadas obtenidas por GPS, que además permitiera su inclusión en cartografías digitales tipo Google Earth o Google Maps, muy populares y de fácil acces

Refrigeración de LED's mediante "Heat Pipes"

El enfriamiento tradicional de los LEDs, mediante disipadores térmicos, se ve muchas veces comprometido al tener que disponer estos elementos refrigeradores justo en el punto de generación de la luz. Para evitar, en la medida de lo posible, este hecho, se presenta como una de las posibles alternativas el empleo de los ?Heat Pipes?. Los Heat Pipes son unos dispositivos autónomos, que permiten refrigerar los focos calientes, trasladando el calor generado por ellos a disipadores térmicos situados en zonas más accesibles y menos comprometidas. Los Heat Pipe, basados en técnicas termodinámicas, tienen un uso muy extendido en la tecnología aeroespacial. Son actualmente la solución ideal en aplicaciones de bombeo de calor y refrigeración de componenetes electricos y electrónicos. Con tamaños reducidos, pueden alcanzar flujos de refrigeración de 300 - 400 W/cm2. En esta comunicación se presenta y analiza este tipo de refrigeración aplicada a LED¿s utilizados en iluminación y alumbrado. La refrigeración de LEDs propuesta está compuesta por el Heat Pipe adosado por un extremo a la cara posterior del diodo LED, y por el otro, a una cierta distancia, al disipador térmico. La temperatura alcanzada por el LED dependerá del tipo y características del Heat Pipe así como de las cualidades del disipador térmico utilizado. También se utilizan en combinación con refrigeradores termoeléctricos (células de Peltier) cuando se desea controlar la temperatura de los dispositivos por debajo de la temperatura ambiental

Arqueoastronomía: Stonehenge.

El cromlech de Stonehenge es, sin duda, el círculo de piedra más famoso del mundo. Se encuentra situado al surde Inglaterra, en una llanura cerca de Salisbury. Esta intrigante construcción megalítica es patrimonio de la humanidad de la UNESCO desde 1986. Su nombre se ha visto asociado a religiones ancestrales, a sacrificios humanos, a rituales funerarios, a mitos druídicos, a gigantes petrificados e, incluso, a la leyenda artúrica que adjudica su construcción al mago Merlín. Pero también ha sido ampliamente estudiado bajo otro punto de vista: ¿es posible que Stonehenge fuera erigido siguiendo criterios basados en la observación astronómica persiguiendo algún objetivo? La necesidad de compaginar dos campos como la arqueología y astronomía, en principio dispares, ha sido un hándicap para obtener conclusiones. Los estudios arqueológicos deben proporcionar fechas lo más precisas posibles para que la astronomía pueda calcular los sucesos astronómicos que pudiera reflejar Stonehengeen la época en que se construyó. A su vez, los resultados astronómicos deben ser compatibles con los conocimientos asociados a ese lugar y época

Estudio del flujo de energía eléctrica en circuitos trifásicos no lineales de iluminación y alumbrado. Parte II

La presencia de armónicos en las corrientes de los circuitos trifásicos manifiestan, además de los problemas que se presentan en los circuitos monofásicos, otras alteraciones inherentes a la distribución trifásica de energía. Los armónicos son creados por los equipos electrónicos que presentan cargas no lineales y que absorben la energía eléctrica en pulsos cortos de corriente. Éstos provocan la distorsión de la corriente generando los armónicos de corriente

Estudio del flujo de energía eléctrica en circuitos trifásicos no lineales de iluminación y alumbrado

En este artículo se desarrollan las expresiones del flujo de energía eléctrica en cargas no lineales para su aplicación en circuitos eléctricos no lineales de iluminación y alumbrado. Se reconsideran las definiciones y formulaciones de los distintos conceptos de potencia: instantánea, aparente, reactiva y se establece la potencia de torsión. Se definen los conceptos de ángulo de desplazamiento y factor de desplazamiento, para proponer una definición más genérica del factor de potencia. Se analiza el concepto de corrección del factor de potencia mediante la conexión de una rama capacitiva en paralelo con la luminaria o instalación, y se evalúan sus posibles limitaciones y efectos

Ayudas visuales luminosas para la navegación marítima

La navegación marítima es la base del transporte más utilizado en el comercio internacional. Representa el 95% de todo el transporte en el mundo, de los cuales el 60% corresponde a tráfico de petróleo y minerales y un 20% a portacontenedores. El transporte marítimo cuesta el 2'5% de lo que cuesta el transporte aéreo, debido al gran volumen y peso de mercancías transportadas y a que un gran buque mercante sólo necesita una tripulación de unas 18 personas: un capitán, tres oficiales de puente, tres oficiales mecánicos y once miembros de tripulación entre marineros y cocineros. Actualmente, en el mundo, existen unos 90.000 buques mercantes con una capacidad de unos 600 millones de toneladas. Aunque el transporte de personas por vía marítima ha perdido mucha de su importancia, a causa del desarrollo de la aviación comercial, subsiste todavía en dos ámbitos muy importantes, las travesías cortas y los cruceros turísticos, estos últimos con capacidades que llegan hoy en día a más de 8.000 personas entre pasajeros y tripulante