Alas voladoras en la década de 1950 y más allá.
por E.T. Wooldridge |
Century of Flight
El Ryan X-13 fue un avión de investigación de despegue y aterrizaje vertical (VTOL) que se controló mediante el empuje variable del chorro y la desviación del escape del chorro durante el despegue, el aterrizaje y el vuelo en vuelo estacionario. El primer completo de despegue vertical, transición al vuelo de crucero horizontal y regreso a un aterrizaje vertical se realizó el 11 de abril de 1957.
El desguace de los bombarderos Northrop B-35B-49 marcó el final de una década de desarrollo de un ala voladora sin precedentes. Durante los próximos 30 años, hubo poca o ninguna evidencia pública de interés en aplicar el concepto de ala volante pura a los requisitos militares o comerciales. Para todos los efectos, la idea había muerto. Sin embargo, el concepto de aeronave sin cola se mantuvo vivo e incluso disfrutó de un resurgimiento en el mercado militar y de la aviación general. Finalmente, un avión sin cola se convirtió en la primera nave espacial reutilizable.
La aplicación más popular del concepto sin cola fue la configuración de alas delta iniciada por el Dr. Alexander Lippisch en Alemania en la década de 1930. El delta dio un mejor manejo a baja velocidad que el ala barrida diseñada para operaciones de alta velocidad, y también fue eficiente a velocidades supersónicas.
Los Estados Unidos, Inglaterra, Francia, Suecia y la Unión Soviética adaptaron el delta a una amplia variedad de requisitos militares en los años cincuenta y sesenta. Aunque la mayoría de los aviones eran muy similares en apariencia, diferían significativamente en aerodinámica, propulsión, estructura y equipo. En los Estados Unidos, Convair, con la asistencia del Dr. Lippisch, produjo el primer diseño delta para volar. Esto fue seguido por varios combatientes supersónicos operacionales, un bombardero supersónico y el primer hidroavión supersónico del mundo.
El ConvairXF-92A fue el primer avión con alas delta en volar, el 18 de septiembre de 1948. Propulsado por un turborreactor Allison J33-A-29 con posquemador, el avión experimental fue capaz de alcanzar altas velocidades aerodinámicas subsónicas.
Otro diseño sin cola de Convair de la década de 1950, el B-58A Hustler fue el primer bombardero supersónico puesto en producción para la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. Se usó una cápsula externa para transportar combustible y para el almacenamiento de armas nucleares.
Derivado del XF-92A, el Convair F-102A Delta Dagger ingresó en el servicio de la Fuerza Aérea de los EE. UU. en 1955 como el primer caza operacional con alas delta. Aunque las versiones de preproducción carecían del rendimiento supersónico esperado, pellizcar la cintura para proporcionar un efecto de "botella de coque" dio como resultado la capacidad Mach 1.25.
El Convair XF2Y-1 Sea Dart fue el primer hidroavión alado delta del mundo, y una versión más potente, el YF2Y-1, se convirtió en el primer hidroavión en superar la velocidad del sonido. Hidro-esquís retráctiles simples y dobles aquí evaluados durante las pruebas de vuelo realizadas a mediados de los años cincuenta.
Ed Heinemann, de Douglas Aircraft, nunca defensor de los aviones sin cola, diseñó un avión sin cola con un ala de barrido con una relación de aspecto extremadamente baja a principios de los años cincuenta. El F4D-1 Skyray fue el primer caza supersónico a bordo.
El Douglas F4D-1 Skyray era un avión sin cola con un ala de barrido con una relación de aspecto extremadamente baja. Diseñado como un interceptor de todos los climas para la marina de los EE. UU., el Sky Ray fue el primer caza supersónico embarcado
Otro luchador inusual basado en portaaviones de la década de 1950 fue el Chance Vought F7U Cutlass, una embarcación de aspecto extraño con alas de barrido, dos aletas verticales y timones y elevones. Parecido a una mantis religiosa, el Cutlass demostró ser algo menos que espectacular.
Claramente, uno de los aviones más asombrosos de la era del jet es el SR-71A Blackbird de Lockheed. Este diseño sin cola del famoso Clarence L. "Kelly" Johnson voló desde Nueva York a Londres en menos de dos horas.
El avión Lockheed SR-71A Blackbird evolucionó a partir de los aviones A-11 y YF-12A de los años sesenta. Utilizado para el reconocimiento de alta velocidad y altitud, el SR-71A una vez voló de Nueva York a Londres en menos de dos horas a una velocidad promedio de casi tres púas la velocidad del sonido.
La fascinación británica por el avión sin cola continuó en el aire acondicionado. El Armstrong Whitworth A.W. 52 y de Havilland D.H. 108 de los años inmediatos de la posguerra fueron seguidos por una serie de diseños delta. El SC.1 de Short Brothers fue un intento de investigar la combinación VTOL / ala delta. mientras que un enfoque decididamente diferente del concepto tailless fue el Short S.B.4 Sherpa. El Sherpa presentó una llamada estructura "aero-isoclínica", relativamente flexible con puntas de ala móviles. Aunque se suponía que las puntas giratorias eran superiores a los controles convencionales en transonic y mejorarían la maniobrabilidad a grandes alturas, la idea aparentemente no encontró aplicación práctica.
El Short Sherpa fue construido en 1953 para investigar el potencial del ala "aeroisoclinica". Las puntas de las alas giratorias tomaron el lugar de los alerones y los ascensores, y se suponía que debían hacer que el avión fuera más maniobrable a grandes alturas.
Los británicos llevaron a cabo una extensa investigación sobre las características de las aeronaves del ala delta con modelos como el Boulton Paul P.111 / 120 y el Axe tipo 707. De esta última serie surgió una aeronave que tuvo el aspecto más llamativo de todos los producidos en el 1950, el Hawker Siddeley Vulcan. Diseñado originalmente como un bombardero estratégico, el Vulcan adaptable sirvió hasta la década de 1980 en muchas misiones y configuraciones.
Diseñado para investigar el ala delta a velocidades aéreas transónicas, el Boulton Paul P.111 realizó su primer vuelo en octubre de 1950. Las puntas de las alas eran desmontables para permitir pruebas con puntas romas o puntiagudas; La aleta vertical puntiaguda también era desmontable. El carenado en la base de la aleta vertical en el lado izquierdo del avión albergaba un paracaídas para reducir la trayectoria de aterrizaje.
Se muestran dos bombarderos Avro Vulcan con cuatro de los cinco deltas de investigación Avro Tipo 707, modelos a escala de un tercio del Vulcan. La serie Type 707 se usó para la investigación del ala delta de baja y alta velocidad a principios de los años cincuenta. El bombardero Vulcan siguió, entró en servicio con la Royal Air Force en 1957, y todavía estaba en servicio activo 25 años después.
El piloto de pruebas Peter Twiss se convirtió en el primero en establecer un récord mundial de velocidad a más de 1000 mph cuando voló un delta de investigación Fairey Delta 2 a una velocidad promedio de 1132 mph en 1956. La nariz caída del Delta 2 reapareció 20 años después en el primer mundo. Avión supersónico para ingresar al servicio regular de pasajeros, el Aerospatiale / British Aerospace Concorde.
Peter Twiss hizo volar este avión de investigación Fairey Delta 2 a un nuevo récord mundial de velocidad de 1132 mph. Toda la sección de la nariz, incluida la cabina, giró hacia abajo para mejorar la vista del piloto durante el despegue y el aterrizaje, una característica que luego se usó en el transporte supersónico Concorde.
Veinte años en desarrollo como un proyecto conjunto de Francia y Gran Bretaña, el Aerospatiale / British Aerospace Concorde fue el primer avión supersónico del mundo en ingresar al servicio comercial regular. El agraciado delta sin cola redujo a la mitad el tiempo de vuelo en muchas rutas internacionales.
Los franceses demostraron un interés temprano en la aplicación de la posguerra del concepto del ala delta. De los primeros esfuerzos de investigación surgieron los miembros Mirage III, IV y 5 del delta de la familia de combatientes y bombarderos Dassault Breguet. El Mirage trajo considerable comercio y prestigio a Francia, con más de 1200 de los Mirage Ills vendidos en 1977 a países de todo el mundo.
Este Mirage III de la Fuerza Aérea Suiza es una de las muchas variaciones de la serie de aviones tácticos Dassault Breguet Mirage III de Francia. En los 25 años posteriores al primer vuelo del prototipo Mirage III en noviembre de 1956, más de 1300 del Mirage III, y sus variaciones, el Mirage 5 y 50, se entregaron a 21 países.
Suecia llevó el principio delta un paso más allá. Comenzando con el pequeño Saab 210 Draken en 1951, los suecos desarrollaron la distintiva configuración de ala "doble delta", una ala de relación de aspecto extremadamente baja con una forma plana formada por dos triángulos. Desde el Saab 210 evolucionó el famoso Saab 35 Draken, un avión de múltiples funciones Mach 2 con buenas capacidades de despegue y aterrizaje cortos. Otra variante de doble delta, el Saab 37 Viggen, apareció en 1967 y se distinguió de sus antecesores sin cola por la presencia de un plano de proa de canard con aletas de borde de salida.
El Saab 35 Draken, similar en concepto al Saab 210, era un solo asiento, un caza supersónico para todo clima. Al igual que otros aviones tácticos de fabricación sueca, el Saab 35F que se muestra en esta fotografía tenía características de operación de campo corto excepcionales.
A pesar de un considerable trabajo de desarrollo con aviones sin cola y alas volantes en la década de 1930 por diseñadores soviéticos tempranos como B.I. Cheranovskiv y Kalinin, hay poca evidencia de un interés sostenido y generalizado en los Estados Unidos de América en los años de la posguerra. La Fuerza Aérea Soviética usó el ala delta en algunos aviones tácticos Sukhoi y Mikoyan / Gurevich, pero los eliminó de la categoría sin cola con la adición de estabilizadores horizontales. En el campo comercial, sin embargo, la Unión Soviética se aseguró un nicho único en la historia de la aviación con el primer transporte supersónico del mundo, el Tupolev Tu-144, con alas delta. Después de su primer vuelo el 31 de diciembre de 1968, el Tu-144 se sometió a un programa de desarrollo prolongado, y finalmente entró en el servicio de pasajeros programado en noviembre de 1977.
El 31 de diciembre de 1968, el Tupolev Tu-144 soviético ocupa un nicho seguro en la historia de la aviación como el primer transporte supersónico para volar. El Tu-144 en esta fotografía se encuentra en la configuración de aterrizaje, con la nariz inclinada para dar al piloto una mejor visibilidad. y planchas nasales extendidas para un mejor control a bajas velocidades.
El desarrollo militar y comercial del concepto del ala delta resultó en una clase de aeronave capaz de un rendimiento espectacular a alta velocidad que finalmente se convirtió en rutina. Sin embargo, en el otro extremo del espectro de rendimiento, donde volar por diversión era más importante que las velocidades supersónicas, el delta y otras aeronaves sin cola tuvieron un profundo efecto. En la aviación general, las nociones preconcebidas acerca de las cualidades de vuelo de los diseños sin cola, las alas volantes o los canards se habían desvanecido de la escena a fines de los años setenta. Homebuilts, planeadores, alas delta y "ultraligeros" existían en diferentes configuraciones sin cola que reflejaban la infinita variedad de gustos y objetivos de rendimiento de sus diseñadores. Los primeros pioneros como Weiss, Etrich, Dunne y los Hortens habrían reconocido muchas de sus ideas y conceptos en los aviones personales de la era del jet.
Charles Fauvel, el famoso diseñador francés de planeadores sin cola y aviones a motor, continuó demostrando su excelencia en el campo. Su AV.3 sailplane de 1951, y el AV.361 mejorado, se vendieron a más de 100 entusiastas en casi 20 países. Los planes para el AV.361, y los planeadores posteriores AV.45 y AV.222, estuvieron disponibles para la construcción de aficionados. Incluso se configuró un AV.45 con un turborreactor de empuje de 150 libras y se probó con éxito en 1967.
La necesidad de construir y volar su propio avión no se limitó a una pequeña sección de la comunidad aeronáutica; para 1981 había unos 9000 ultraligeros volando en 15 o más países del mundo, 6000 en los Estados Unidos solamente. En 1966, la prestigiosa aeronave anual Aeronáutica de Todo el Mundo de Jur2e incluso agregó una sección separada para aeronaves de fabricación propia para facilitar la referencia y la selección de un diseño particular por parte de los constructores y pilotos potenciales. En la década de 1980, los ultraligeros sin cola llevaban apodos como Minibat, Super Wing y Easy Riser; volaron junto a un nombre del pasado, el Pterodactyl.
Construido de madera y espuma de planos o un kit completo, el Mitchell U-2 contó con un dosel de burbujas, tren de aterrizaje retráctil de triciclo y paneles de ala exterior que se doblaron para su transporte y almacenamiento. Diseñado para aceptar motores en el rango de 10 a 22 hp, el U-2 llevaba 7 cuartos de galón de combustible, bueno para un vuelo de dos horas a una velocidad de crucero de 75 millas por hora.
Entre los diseños más aceptados de la época se encuentran las alas ultraligeras Mitchell B-10 y U-2. Los diseños de Don Mitchell presentaban "estabilizadores de manejo" únicos que proporcionaban control lateral y de tono. Formadas como perfiles aerodinámicos al revés, las superficies de control se unieron debajo del borde posterior del ala. Allí actuaron como superficies aerodinámicas separadas, en lugar de como porciones articuladas del ala en sí, proporcionando una estabilidad y control excepcionales.
Lo último en aviones sin cola, el transbordador espacial Orbiter "Columbia" realiza un aterrizaje exitoso después de su segunda misión espacial. El ala es una forma de plano doble delta, con un barrido de 81 grados en el ala interior y 45 grados en la parte exterior. El control de inclinación y balanceo se proporciona mediante elevones de dos segmentos en cada borde posterior.
Northrop-Grumman B-2 Spirit "bombardero furtivo".
El ala voladora más famosa fue la única exitosa, el "bombardero furtivo" Northrop-Grumman B-2 Spirit. Fue iniciada por primera vez por la Corporación Northrop a fines de la década de 1970 (el contrato se adjudicó en 1981; su primer vuelo tuvo lugar en 1989) pero no entró en pleno funcionamiento hasta una década y media más tarde debido a su complejidad y numerosos problemas iniciales.
El B-2 es un bombardero de tecnología avanzada de múltiples funciones con características ocultas. Las bajas características observables o sigilosas del B-2 le dan la capacidad de penetrar las defensas más sofisticadas de un enemigo. Esta baja capacidad de observación le permite volar rutas más flexibles a mayores altitudes, lo que aumenta su alcance y proporciona un mejor campo de visión para la tripulación y los sensores de la aeronave. Los rasgos de baja observabilidad del B-2 incluyen firmas infrarrojas, acústicas, electromagnéticas, visuales y de radar muy reducidas. Estas firmas hacen que sea extremadamente difícil incluso para los sistemas de defensa más sofisticados detectar, rastrear y atacar al bombardero. Muchos aspectos de la característica de sigilo permanecen clasificados. Sin embargo, todos los materiales compuestos de B-2, los recubrimientos especiales y el diseño de alas volantes contribuyen a su sigilo. El primer B-2 salió de su hangar en la Planta 42 de la Fuerza Aérea, Palmdale, California, en noviembre de 1988. Su primer vuelo fue el 17 de julio de 1989.
El B-2 fue un ejemplo de la tecnología moderna que finalmente se puso al día con una idea anterior. En la década de 1970, los diseñadores de aeronaves estaban desarrollando deliberadamente aviones como el F-16 que eran inestables en vuelo y, por lo tanto, intrínsecamente maniobrables, y los controlaba en vuelo mediante sofisticados sistemas de control de computadora modernos. Los sistemas de control informático ahora también permitieron controlar el diseño inestable del ala volante.
El ala volante todavía ofrecía excelentes ventajas de rendimiento y eficiencia de combustible. Pero los diseñadores de Northrop también eligieron una configuración de ala voladora porque ofrecía ventajas para el sigilo; una cola vertical, como la que se encuentra en un avión convencional, refleja la energía del radar. Al eliminarlo, se incrementó el sigilo de la aeronave, particularmente desde el costado. El B-2 es capaz de transportar tantas bombas como el B-52 más grande y volar tan lejos. Aunque solo 21 de estos aviones están en servicio, jugaron un papel importante en el bombardeo de Yugoslavia en 1999, que contaba con un sofisticado sistema de defensa aérea, y en general se consideran un logro tecnológico sorprendente, aunque muy costoso.
Convair XP-81
Convair XP-81 modelo 102 experimental avión de motor híbrido caza de aviones
