¿Cómo nacieron los helicópteros apagafuegos? [3]

Y con esta tercera entrada llegamos al final de la historia de cómo los helicópteros se convirtieron en medios de extinción de incendios

El desarrollo de los tanques de agua para atacar directamente el fuego

En esta época, el Servicio Forestal de Estados Unidos también estaba considerando la posibilidad de lanzar agua, así como retardante, directamente sobre los incendios forestales desde un helicóptero. Lo consideraban una excelente herramienta para controlar los incendios localizados y los incendios causados por rayos en árboles individuales, y para apoyar a los equipos a lo largo de la línea de fuego.

Fuente

Herb Shields, quien trabajaba en el Centro de Desarrollo de Equipos contra Incendios de Arcadia del Servicio Forestal de Estados Unidos (más tarde el Centro de Tecnología y Desarrollo de San Dimas), desarrolló el primer tanque para helicóptero diseñado para lanzar agua desde un helicóptero. El tanque estaba hecho de un tejido de nylon recubierto de neopreno capaz de transportar hasta 35 galones estadounidenses (132 litros) de agua o retardante. El tanque se sujetaba al gancho de la eslinga debajo del fuselaje del helicóptero entre los patines. Sobre el incendio, el piloto presionaba un botón que liberaba el cuello, haciendo que el agua cayera en cascada sobre las llamas. Desde un camión de bomberos o una bomba portátil, se podía llenar una segunda bolsa que estaría lista para ser adjuntada al helicóptero cuando regresara del incendio. Se llevaron a cabo muchas demostraciones en 1957 mostrando el tanque para helicóptero, que luego fue reemplazado por una versión que podía contener un volumen mayor de agua o retardante.

Uno de los primeros en utilizar los tanques para helicóptero de tela recién diseñados operativamente fue el Departamento de Bomberos del Condado de Los Ángeles, que formó su unidad de helicópteros en 1957, bajo el mando del experimentado piloto de helicópteros Roland Barton. El departamento se formó con la intención original de utilizar sus helicópteros Bell 47G-2 para transportar rápidamente hombres y equipos cerca de donde comenzaban los incendios forestales, pero pronto comenzó a utilizar los tanques para helicóptero para atacar las llamas, solo en 1958 se realizaron más de 77 lanzamientos de helitanker en un solo incendio.

S-58 de Okanagan. fuente

Varios helicópteros Sikorsky H-34/S-58 del Cuerpo de Marines de Estados Unidos fueron probados en 1958 con tanques experimentales debajo del fuselaje para su uso en incendios forestales. Más tarde, en Columbia Británica, Okanagan Helicopters adaptó un Sikorsky S-58 con un tanque interno de 270 galones estadounidenses (1022 litros) y un sistema de compuertas debajo del fuselaje para lanzar sobre incendios forestales durante 1958. Sin embargo, el sistema no era económicamente práctico sin un contrato, y la compañía eventualmente eligió usar un tanque suspendido debajo del helicóptero en su lugar.

Una de las operaciones de helicópteros contra incendios más grandes de 1959 tuvo lugar en el Bosque Nacional de los Ángeles, cuando se lanzaron más de 56000 galones estadounidenses (210000 litros) de agua y retardante mediante una combinación de helicópteros y aviones cisterna. A solo unas millas al este, se utilizaron dos helicópteros Marine H-34/S-58 con tanques de 150 galones estadounidenses (568 litros) para combatir un incendio forestal en el Bosque de San Bernardino en agosto del mismo año.

Tanque ventral en proceso de fabricación. Fuente
tanque ventral en acción. Fuente


La incipiente unidad de aviación del Departamento de Bomberos de ciudad de Los Ángeles fue uno de los primeros en adquirir uno de los nuevos tanques, conocidos como el «Tanque L.A.». El departamento inició sus operaciones con aeronaves de ala rotatoria en 1962 bajo el piloto principal Clarence Ritchie con un helicóptero Bell 47G-3B turboalimentado. Al principio, las puertas accionadas manualmente del Tanque L.A. requerían que el piloto quitara las manos de uno de los controles de vuelo para tirar de una palanca grande y soltar el agua. Esto pronto fue reemplazado por un sistema de liberación eléctrica para abrir y cerrar las puertas con un botón que se pulsaba sin soltar los mandos, un método de operación mucho más seguro.

En 1961, Dominion Helicopters de Ontario utilizó su helicóptero de doble rotor Vertol H-21 para probar un cubo de metal cuadrado que transportaba 258 galones estadounidenses (976 litros) de agua suspendidos debajo del fuselaje. El sistema utilizaba un cable para inclinar el cubo y llenarlo y vaciar el agua, y la fuente de agua tenía que tener al menos seis pies (2 metros) de profundidad para que el cubo se llenara.

Vertol H-21 Fuente

Más al oeste, el piloto de Okanagan Helicopter, Jim Grady, y Henry Stevenson de Stevenson Machinery Ltd. desarrollaron un tambor de 54 galones estadounidenses (204 litros) para transportar agua a incendios forestales utilizando un Hiller 12-E. Les llevó varios años perfeccionar el producto, que se llamaba Monsoon Bucket, en la década de 1960. Transportado por un gancho de carga, el balde se llenaba fácilmente mientras se mantenía en el aire sobre una fuente de agua. Una vez sobre el fuego, la compuerta inferior se activaba mediante un solenoide para liberar el agua. Se vendieron más de 300 kits de conversión de Monsoon Bucket en Canadá, Estados Unidos y Australia.

Monsoon bucket, fuente
Monsoon bucket, fuente
Monsoon bucket, fuente

Al sur de la frontera, el Departamento de Silvicultura de California experimentó con la Bolsa Bowles, un tanque de neopreno que transportaba de 80 a 100 galones estadounidenses (303 a 378 litros). Se sujetaba al marco del tren de aterrizaje y se utilizaba con helicópteros ligeros.

Durante 1963, se realizaron varios intentos para desarrollar un tanque de extinción de incendios para su uso en el Bell 204B de turbina. Comenzando con un tanque interno de 360 galones estadounidenses (1,363 litros) que descargaba agua desde ambos lados de la aeronave, el Servicio Forestal de Estados Unidos y el Departamento de Bomberos del Condado de Los Ángeles trabajaron nuevamente en colaboración para desarrollar un helitank externo fijo de 400 galones estadounidenses (1514 litros) que se perfeccionó alrededor de 1967.

Bell 204 en servicio en Canadá, fuente

Con la introducción de los helicópteros Bell JetRanger, Hughes 500 y Fairchild Hiller FH-1100 en 1967, y su mayor rendimiento en altitud, los helicópteros ahora eran capaces de transportar incluso cargas de agua en baldes más grandes a los incendios. El Boeing Vertol 107-II también demostró su capacidad como aeronave de extinción de incendios en ese momento, utilizando un enorme helibalde de 800 galones estadounidenses (3,028 litros).

Hughes 500, fuente

Una indicación de una nueva era para los tanques se pudo ver al norte de la frontera en 1970. El Departamento de Tierras y Bosques de Ontario y el Servicio Aéreo Provincial de Ontario habían desarrollado un contenedor plegable para el Bell 47G-4. Con un marco de aluminio y un cuerpo de tela, el tanque se podía plegar y retraer automáticamente cuando no se necesitaba. La abertura tenía una anchura de un pie (0.3 metros) por tres pies (0.9 metros) de largo para descargar los 90 galones estadounidenses (340 litros) de agua que transportaba. El diseño contaba con un desarrollo interesante, puesto que no dependía sólo de la gravedad para su llenado, pues podía acelerarse su carga con dos bombas eléctricas.

En la década de 1970, numerosas empresas se dedicaban a fabricar helibaldes de aluminio, fibra de vidrio, poliuretano o tela. Ya fueran plegables o rígidos, variaban en tamaño desde 54 galones estadounidenses (204 litros) hasta más de 110 galones estadounidenses (420 litros). Nombres como Chadwick, Hawkins & Powers, Sims & Griffith eran comunes. El Servicio Forestal de Alberta en Canadá diseñó un tanque de aluminio de 360 galones estadounidenses (1,363 litros) en colaboración con Associated Helicopters para ser utilizado con los Bell 204B y Bell 212.

Los tanques internos y los transportados en eslinga habían recorrido un largo camino en solo dos décadas.

Los helicópteros se consolidan, y llega el Bambi

El aumento de la potencia en los helicópteros permitió aumentar el tamaño de los depósitos transportados. Y así como el excedente de aviones de la Segunda Guerra Mundial supuso la disponibilidad de multitud de aeronaves a bajo precio que fueron ampliamente utilizadas como aviones ejecutivos y apagafuegos, el final de la guerra de Vietnam supuso la llegada masiva de helicópteros de última generación, potentes y a bajo precio, que se incorporaron también a las flotas apagafuegos.

Este aumento de potencia y de disponibilidad de helicópteros hizo que aumentaran los desarrollos para transformar los helicópteros en bombarderos de agua. Durante los años 60, 70 y 80 se desarrollan y patentan distintos sistemas de extinción de incendios. Muchos van dentro del propio helicóptero, y son sistemas presurizados que lanzan un chorro de agua contra el fuego, otros son tanques rígidos transportados dentro de la aeronave con una compuerta para liberar el agua, y otros son baldes de distintos materiales transportados en eslinga bajo el helicóptero. Otros, al estilo del que utiliza el Skorsky Skycrane, están dotados de mangueras y bombas que permiten repostar agua en cualquier punto.

Pero el invento definitivo para convertir el helicóptero en una máquina versátil para transportar brigadas hasta puntos de difícil acceso y a continuación dedicarse a la extinción del incendio, apoyando a la brigada que acababa de desembarcar, fue la llegada del Bambi Bucket o helibalde, nacido en los años 80.

Durante más de medio siglo, los helicópteros y los helibaldes han sido herramientas esenciales para apoyar a las brigadas en la lucha contra incendios forestales. El primer depósito de agua para lucha aérea contra incendios fue un barril montado en un avión y adaptado, con una puerta inferior. En los helicópteros se montaron soluciones similares, con diseños adaptados al interior del helicóptero. O con contenedores para ser transportados en eslinga. Pero estos contenedores de fibra de vidrio, plástico o lona con estructuras metálicas eran demasiado rígidos para caber dentro de la aeronave, eran transportados en camiones hasta los lugares de incendio o transportados externamente por el helicóptero, lo que ralentizaba la aeronave. También eran engorrosos los complicados sistemas de conexión y mecanismos de accionamiento con altas tasas de fallo. Además, el agua lanzada desde los cubos antiguos se dispersaba en forma de rociado, reduciendo así el impacto.

El Bambi Bucket®, inventado por Don Arney en 1982, cambió todo eso. Un contenedor ligero disponible en gran variedad de tamaños que libera agua desde la parte inferior de un helicóptero hacia áreas específicas, el Bambi Bucket fue el primer helibalde completamente plegable. Puede ser guardado dentro del helicóptero, reduciendo la resistencia al aire, hasta su despliegue. La válvula requiere un mínimo de energía eléctrica y puede ser conectada instantáneamente a cualquier helicóptero utilizando un enchufe de corriente estándar. Los Bambi Buckets descargan una columna sólida de agua en lugar de un rociado, lo que resulta en un vertido de agua más preciso y efectivo, menos evaporación durante el descenso y un mayor impacto. Son utilizados en todo el mundo como estándar para la lucha contra incendios en helicópteros y ayudan a contener los incendios forestales que los equipos en tierra pueden controlar. También se utilizaron para enfriar el sitio nuclear de Fukushima en Japón después del tsunami de 2011.

Arney, quien obtuvo su licenciatura en biología de la Universidad Simon Fraser, se inspiró para crear el Bambi Bucket en el diseño de bolsas de elevación utilizadas en el salvamento submarino.

¿El futuro es nocturno y no tripulado?

Los últimos desarrollos del sector se orientan a dos áreas complementarias. Por un lado, y debido el alto riesgo de las misiones, se está buscando volarlas con aeronaves no tripuladas, y ya se han realizado algunos ensayos.

Por otro lado, actualmente este tipo de vuelo está restringido a operaciones diurnas. Sin embargo, ya se han realizado ensayos con grandes helicópteros, como el Chinook, con sistemas de vuelo nocturno. Hablamos de ello hace tiempo en el blog, y no hemos vuelto a tener noticias, esperamos que no sea por el fracaso del sistema, y que sea porque sigue en fase de ensayos y desarrollo.

Fuentes

¿Cómo nacieron los helicópteros apagafuegos? [2]

Continuamos con la historia de los apagafuegos. Hasta ahora habíamos visto cómo se habían incorporado a la lucha anti-incendios como medios de observación o de transporte de equipos. Hoy veremos cómo empezaron a cargar agua.

Años 50. Los helicópteros se integran en la lucha anti-incendios

Después de una serie de grandes incendios forestales combatidos por el LAFD (Los Angeles Fire Department) a fines de la década de 1950, la administración se acercó al Servicio Forestal de los Estados Unidos y les pidió que uno de sus pilotos se acercara a informarles sobre la lucha aérea contra incendios. Aún ningún servicio de bomberos utilizaba helicópteros en un modo de ataque directo.

El Servicio Forestal respondió con otra pregunta: ¿Por qué nos están contactando cuando uno de nuestros mejores pilotos ya trabaja para ustedes?

Esa persona era Theodore «Bud» Nelson. Bud era un piloto de combate, veterano de la Segunda Guerra Mundial y la Guerra de Corea, que trabajaba como bombero para el LAFD y trabajaba a tiempo parcial como piloto apagafuegos, volando aviones excedentes de la Segunda Guerra Mundial convertidos en «bombarderos de borax«. Trabajar a tiempo parcial estaba mal visto en esos días, por lo que la Administración no tenía idea de las actividades de Bud.

Bell 47G del LAFD, fuente

Bud para asombro del LAFD, recomendó que compraran un helicóptero. Había estado observando la construcción del Teleférico de Palm Springs con el uso de los helicópteros Bell 47 G3 turbo-sobrealimentados recién desarrollados. Creyendo que podrían adaptarse mejor que los grandes bombarderos adaptados a un servicio de bomberos metropolitano, Bud logró convencer al personal de que sería una compra inteligente.

El LAFD puso su primer helicóptero en servicio el 22 de abril de 1962. El modelo Bell 47-G3B era un helicóptero de tres plazas con un motor Lycoming, con turbo, de seis cilindros y 260 caballos de vapor. Construido en Fort Worth, Texas, el helicóptero fue equipado por el LAFD con un tanque de 400 litros para soltar agua o productos químicos retardantes sobre el fuego.

Es el primer helicóptero que hemos encontrado equipado con depósitos para ataque directo del fuego, no para observación o transporte u otras labores auxiliares.

Este primer helicóptero fue pilotado hasta Los Ángeles por dos de los primeros tres pilotos de helicópteros del departamento, los bomberos Theodore «Bud» Nelson y Clarence Ritchey. El tercero de los pilotos de helicópteros iniciales del LAFD fue el bombero Beverly Beckley. Todos tenían una amplia experiencia de vuelo en aeronaves, tanto civiles como militares, de ala rotativa y de ala fija.

La primera llamada para acudir a un incendio forestal fue el 18 de mayo de 1962, en La Tuna Canyon.

Bell-47J del LAFD, fuente

Se compró un segundo helicóptero, un Bell 47 J-2A, y se utilizó como puesto de mando aéreo. A medida que la Administración vio el valor del helicóptero de ataque directo, se compró otro helicóptero de combate contra incendios, un Bell 47 G3B-1.

Siendo un trabajo tan arriesgado, pronto llegarían las primeras bajas. Uno de los helicópteros Bell 47 fue destruido durante un vuelo de entrenamiento el 23 de junio de 1974. Los bomberos piloto Edward L. Hill, de 39 años, y el aprendiz Harold Radcliffe, de 37 años, murieron cuando el helicóptero golpeó líneas eléctricas en el Cañón Big Tujunga y se estrelló.

El departamento inició su programa Helitak en 1963 y capacitó a los bomberos para saltar desde helicópteros en áreas de difícil acceso. A medida que el programa creció, los bomberos helitak se volvieron invaluables para brindar rápidamente ayuda de emergencia a las víctimas de caídas y otros incidentes en terrenos complicados. Los bomberos pueden descender a estas áreas desde un helicóptero que permanece en vuelo estacionario sobre ellas. Inlcuso hubo un tiempo durante la década de 1980 en el que los bomberos del LAFD recibieron entrenamiento para descender en rápel desde los helicópteros con cuerdas cuando los aterrizajes eran demasiado peligrosos. Esta técnica se usaba principalmente para llevar a un gran número de bomberos a los techos de los edificios o a áreas difíciles. Ya no es un método aprobado por el LAFD.

No pasó mucho tiempo antes de que los nuevos helicópteros participaran en una importante operación de rescate. En la tarde del 14 de diciembre de 1963, una tragedia golpeó Baldwin Hills. Hogares perdidos, propiedades arruinadas e incluso muerte se desencadenaron por un amplio río de agua que fluía desde la presa rota en la cabeza de Cloverdale Road. La ayuda llegó rápidamente a bordo de helicópteros para rescatar a los residentes, atrapados en sus coches o en los tejados de las casas.

Dieciocho personas fueron rescatadas y llevadas a un lugar seguro… al menos seis de ellas, y posiblemente más, no podrían haber sido rescatadas de ninguna otra manera y habrían sido perdidas de no ser por el helicóptero del departamento de bomberos.

Don Sides, piloto y locutor de helicópteros de KTLA-TV, volaba sobre el área inundada durante las operaciones de rescate. Dijo que vio al helicóptero del departamento de bomberos entrando en lugares y haciendo rescates en condiciones que requerían no solo un alto grado de habilidad y eficiencia de vuelo, sino también una gran cantidad de valentía para intentarlo. Sentía que ningún otro piloto presente, y ciertamente no él mismo, tenía la capacitación y la habilidad para realizar los rescates realizados por nuestros pilotos.

Tres pilotos de helicópteros del LAFD se destacaron especialmente: Bud Nelson, Ross Reynolds y Howard Payne recibieron Medallas al Valor por su heroico rescate de 18 víctimas de la inundación.

Lanzando sacos de agua al fuego

El siguiente hito en el uso de helicópteros en incendios forestales ocurrió en 1954, cuando las partes interesadas del mundo de la lucha contra incendios, incluido un proyecto especial establecido por organizaciones del condado, federales, estatales, militares y privadas, buscaron nuevas e innovadoras formas de abordar los problemas de control de incendios forestales en California.

Conocido como Operación Fire Stop One, se examinaron diversos métodos, incluido el trabajo experimental en el desarrollo de nuevas estrategias para transportar bomberos en helicóptero, desplegarlos mientras están en el aire, colocar mangueras contra incendios, y utilizar agua y retardantes en el ataque inicial sin aterrizar.

En Canadá, el Servicio Aéreo Provincial de Ontario adquirió un Bell 47D-1 en 1953 para explorar su potencial para ayudar al ODLF en el control de incendios. El helicóptero era tripulado por pilotos de Spartan Air Services. Tras las pruebas el helicópteros sería adquirido por la propia Spartan. El ODLF también alquiló un Hiller 360 de Kenting Aviation para compararlo con el Bell 47.

En un programa en 1954, el Hiller 360 de tres plazas se utilizó para lanzar bolsas de papel encerado llenas de agua desde un soporte debajo de su fuselaje hacia un incendio forestal controlado. El Servicio Aéreo Provincial ya había utilizado uno de sus De Havilland Canada DHC-2 Beaver para lanzar estas bolsas de papel encerado llenas de agua sobre incendios, antes de usar tanques alojados en los flotadores . El proyecto de las bolsas de papel del Hiller 360 resultó ser ineficaz debido a la dificultad de concentrar la descarga. Adicionalmente, las bolsas lanzadas también tenían la desafortunada tendencia de esparcir brasas a lo largo del borde del incendio.

Beaver lanzando sacos de agua

En otro proyecto, el Bell 47D-1 se equipó con tanques de agua en los costados de su fuselaje, controlado por el piloto para rociar el agua. El sistema sonaba genial, pero funcionaba mal en la práctica, y el proyecto también demostró que los tanques eran demasiado pequeños para ser efectivos.

Alcock y Brown: el primer cruce del Atlántico sin escalas

Hoy presentamos el segundo artículo para Sandglass Patrol de nuestro amigo Martín García García. ¡Esperemos que os guste!

El 14 de junio de 1919, dos aviadores británicos, John Alcock y Arthur Whitten Brown, realizaron el primer vuelo trasatlántico sin escalas de la historia, cruzando el océano Atlántico desde Terranova hasta Irlanda en poco más de 16 horas. Fue una hazaña extraordinaria que demostró el potencial de la aviación para conectar continentes y acortar distancias.

En este artículo, repasaremos los antecedentes, los preparativos, el desarrollo y las consecuencias de este histórico vuelo, que marcó un hito en la historia de la aeronáutica y abrió el camino para futuros desafíos y exploraciones.

Antecedentes

La idea de cruzar el Atlántico en avión no era nueva. Desde principios del siglo XX, varios pioneros de la aviación habían intentado o planeado realizar esta proeza, pero se habían encontrado con numerosas dificultades técnicas, meteorológicas y logísticas, ¡incluso de falta de desarrollo de ayudas a la navegación y de instrumentos!. La Primera Guerra Mundial supuso un impulso para el desarrollo de la tecnología aeronáutica, pero también un freno para las aspiraciones civiles.

En 1913, el periódico británico Daily Mail ofreció un premio de 10.000 libras esterlinas al primer piloto que lograra cruzar el Atlántico en avión en menos de 72 horas. El premio quedó desierto durante la guerra, pero se reactivó en 1918, cuando el conflicto terminó y los aviones habían mejorado notablemente su rendimiento.

Varios equipos se lanzaron a la competencia, pero ninguno lo consiguió antes que Alcock y Brown. El primero en intentarlo fue el francés René Fonck(el as francés de la Primera Guerra Mundial, de la famosa escuadrilla de las Cigüeñas) , que despegó de Nueva York el 21 de septiembre de 1918 con un avión Sikorsky S-35 cargado de combustible y tres pasajeros. Sin embargo, el aparato era demasiado pesado y se estrelló al poco de despegar, causando la muerte de dos ocupantes.

El del estadounidense Albert Read, que salió de Rockaway (Nueva York) el 8 de mayo de 1919 con un hidroavión Curtiss NC-4 también lo intentó. Su ruta incluía escalas en Nueva Escocia, Terranova, Azores, Lisboa y Plymouth. A pesar de los problemas mecánicos y las condiciones meteorológicas adversas, logró completar el viaje el 31 de mayo de 1919, convirtiéndose en el primero en cruzar el Atlántico en avión, pero con escalas.

Alcock y Brown, el triunfo de los ex-prisioneros de guerra

John Alcock (1892-1919) era un piloto experimentado que había servido en la Royal Air Force durante la guerra. Había sido derribado y capturado por los alemanes en 1917, pero logró escapar al año siguiente. Tras el armisticio, se interesó por el premio del Daily Mail y se asoció con la empresa Vickers Limited, que le proporcionó un avión modificado para la ocasión: un Vickers Vimy.

Arthur Brown (1886-1948) era un ingeniero naval que había trabajado como observador y navegante aéreo durante la guerra. Había sido derribado dos veces y también había sido prisionero de los alemanes. Tras su liberación, se dedicó a estudiar las técnicas de navegación astronómica aplicadas a la aviación. Se unió al proyecto de Alcock como copiloto y navegante.

El Vickers Vimy era un bombardero pesado bimotor que había sido diseñado para la Primera Guerra Mundial, pero que no llegó a entrar en combate. Tenía una envergadura de 20 metros, una longitud de 13 metros y una altura de 4 metros. Podía alcanzar una velocidad máxima de 166 km/h y una altitud de 4.300 metros. Tenía capacidad para cuatro tripulantes y podía transportar hasta 1.000 kg de bombas.

Para adaptarlo al vuelo trasatlántico, se le hicieron varias modificaciones, como reforzar el fuselaje, ampliar el depósito de combustible, instalar un sistema de calefacción y un radioteléfono, y eliminar las ametralladoras y la bahía de bombas. El peso total del avión era de 6.000 kg, de los cuales 3.600 kg eran de combustible.

Alcock y Brown eligieron como punto de partida la localidad de St. John’s, en Terranova, que era el lugar más cercano a Europa desde el continente americano. Allí se encontraron con otros competidores, como el británico Harry Hawker y el australiano Harry Kauper, que también habían llegado con un avión Sopwith Atlantic. Sin embargo, su intento fracasó el 18 de mayo de 1919, cuando tuvieron que amerizar cerca de las Azores debido a una avería en el motor.

Alcock y Brown tuvieron que esperar varios días hasta que el clima les permitió despegar. Mientras tanto, prepararon el avión y estudiaron las rutas posibles. Decidieron volar hacia el este, aprovechando los vientos favorables, y seguir una latitud constante de 52 grados norte. Su destino era Irlanda, que era la primera tierra firme que encontrarían en su camino.

Y por fin, el despegue

Vimy despegando desde Lester’s Field

El 14 de junio de 1919, a las 13:45 hora local (16:15 GMT), Alcock y Brown despegaron del campo de Lester’s Field, en St. John’s, con su Vickers Vimy cargado hasta los topes de combustible. El despegue fue difícil, ya que el avión apenas tenía margen para elevarse sobre los árboles y los cables telegráficos. Además, el cielo estaba nublado y la visibilidad era escasa.

Durante las primeras horas del vuelo, Alcock y Brown tuvieron que enfrentarse a varios problemas: la brújula se averió, el radioteléfono dejó de funcionar, el parabrisas se empañó y se congeló, además de que  el colector de escape del motor derecho se rompió, generando un ruido insoportable e imposibilitando que ambos aviadores pudieran hablar entre ellos. A pesar de todo, lograron mantener el rumbo y la altitud, guiándose por el sol cuando podían verlo o por la navegación astronómica cuando estaba oscuro.

La noche fue especialmente dura, ya que tuvieron que atravesar una tormenta, y tuvieron que perder altura para deshacer el hielo que se había formado sobre las alas. El avión no sólo se llenó de hielo, los instrumentos se volvieron inútiles. Alcock tuvo que pilotar a ciegas, confiando en su instinto y en la experiencia de Brown. Por suerte, lograron salir de la tormenta y recuperar el control del avión.

Al amanecer del 15 de junio de 1919, Alcock y Brown divisaron por fin la costa irlandesa. Habían volado unos 3.000 km en poco más de 16 horas, a una velocidad media de 185 km/h. Buscaron un lugar adecuado para aterrizar y vieron un campo verde que les pareció idóneo. Sin embargo, era un terreno blando.

El avión capotado al aterrizar

El avión tocó tierra a las 8:40 hora local (7:40 GMT), pero se hundió en el barro y capotó, dañando el morro y las hélices. Afortunadamente, Alcock y Brown salieron ilesos del accidente y fueron recibidos los habitantes locales que les ayudaron a salir del avión.

Alcock y Brown habían logrado su objetivo: habían cruzado el Atlántico sin escalas por primera vez en la historia, batiendo todos los récords anteriores. Habían demostrado que era posible volar sobre el océano con un avión convencional y sin ayuda externa. Habían hecho historia.

Consecuencias

La noticia del vuelo de Alcock y Brown se difundió rápidamente por todo el mundo, causando admiración y asombro. Los dos aviadores fueron aclamados como héroes y recibieron numerosos honores y reconocimientos.

Después de recibir el premio de 10.000 libras de manos del futuro Primer Ministro Winston Churchill, los aviadores insistieron que los mecánicos de Vickers y Rolls-Royce que habían colaborado con ellos recibieran 2.000 libras

Unos días más tarde fueron nombrados Caballeros por el Rey Jorge V.

El tercer y cuarto tripulantes

Como curiosidad, no hicieron solos el viaje, había otros dos ocupantes en el avión, un pasajero llamado Twinkletoe y otro llamado Lucky Jim, unos gatos de peluche… que actualmente puede verse en el Museo de la RAF, en Cosford.

Y después…

En Octubre, Arthur Whitten-Brown se casó y se fue a Estados Unidos por su luna de Miel.

Desgraciadamente, John Alcock no pudo disfrutar de los reconocimientos otorgados mucho tiempo.

El 18 de Diciembre de 1919 despegó de Londres en pésimas condiciones meteorológicas en un vuelo de entrega de un nuevo Vickers Viking anfibio rumbo a París para la primera exposición aeronáutica tras la Gran Guerra.

Debido a la espesa niebla, tras cruzar el Canal de la Mancha se estrelló en un campo cerca del pueblo francés de Rouen donde fue rescatado por un granjero local, inconsciente y malherido.

Para cuando los médicos llegaron al lugar, Alcock había fallecido a casa de las graves lesiones.

Fue despedido con honores militares, Arthur W. Brown se enteró estando en San Francisco, reaccionando con un clásico: “La muerte de Alcock fue un sacrificio por toda la humanidad”

Fuentes de la historia y las fotos

Ramón Casanova Danés y su pulso-reactor de 1918

Lo bueno de tener amigos aerotrastornados es que cuando encuentran una rareza te la hacen llegar. Ese ha sido el caso de este inventor, Ramón Casanova Danés, cuyo motor a reacción del tipo pulso-reactor nos mandó el conocido autor de vídeos aeronáuticos Ernest Artigas «Tuckie».

El inventor

El inventor nació en Campdevánol, en el Pirineo. Estudió en los maristas de Blanes, pero su actividad laboral e inventiva la desarrolló en Barcelona.

Su padre era propietario de la forja Casanova, en Ripoll, que trabajaba, entre otros, para la Hispano Suiza. La fragua, que heredó, Fragua Casanova (anteriormente Fragua Grau y después Farga Font i Cia) sigue existiendo en la actualidad como empresa pública bajo el nombre Comforsa.

El barrio en el que vivía era conocido como La Hispano, por la compañía de motores Hispano-Suiza, y por sus inventos acabó recibiendo el mote de boig de l’Hispano, el loco de la Hispano.

Los motores a reacción más sencillos: el estato-reactor y el pulso-reactor

La idea de la propulsión a chorro no es nueva. Ya Herón de Alejandría hizo un juguete propulsado por gases saliendo a altas velocidades escapando por unas toberas. Si expulsamos un gas a alta velocidad en un sentido, nuestro vehículo se desplazará en el contrario.

La propulsión a chorro se emplea sobre todo en aviones de alta velocidad, o en cohetes, o en misiles… Y según la zona de vuelo y la velocidad que vaya a alcanzar el cacharro que lo monta, es más adecuado uno u otro motor…

El combustible es quemado, es decir, oxidado. El oxidante, puede ser el oxígeno procedente de la atmósfera, o bien puede ser proveniente de tanques especiales. Dentro de estos primeros encontramos el estato-reactor, el pulso-reactor, el turbo-reactor, el turbo-fan, los turbo-hélices y turbo-ejes. Los segundos, los componen los motores cohete.

El estato-reactor: Es el tipo de motor a reacción más simple de todos. Consiste en una tubería hueca. Se compone tres partes, la entrada es el difusor, que hace que baje la velocidad del aire e incremente su presión. En la parte central se encuentra la cámara de combustión, donde este aire a alta presión se mezcla con el combustible y donde se produce el encendido de la mezcla. La última parte es la tobera, en la que los gases pierden presión y ganan velocidad. Como norma general, se emplean lo que se denominan Toberas adaptadas, es decir, la presión de los gases es igual a la presión atmosférica. Para que este motor funcione, el vehículo debe encontrarse ya en movimiento, así que suelen ser aviones lanzados desde otros aviones, o bien misiles… Este motor no tiene utilidad fuera del mercado militar o aviones de investigación. Y el hecho de necesitar que el vehículo se encuentre ya en movimiento es una gran desventaja…

El pulso-reactor: Este sistema de propulsión es similar al anterior, y fue utilizado de forma operativa, en la V1. En el artículo sobre la V1 explico como funciona… y dice así

«El sistema de propulsión consistía en un motor del tipo llamado “pulso-reactor”, formado por un tubo de acero soldado, que componía el difusor, cámara de combustión y tobera, de 3.35m de longitud.

A la entrada del tubo (difusor) se encontraba una válvula de persiana y nueve inyectores de combustible. La velocidad de avance hacía que la válvula se abriera, entrando aire en la cámara de combustión, en la cual era inyectado el combustible. La presión inicial de la combustión hacia que la válvula de no-retorno se cerrara, así que el aire se expandía a través del tubo y era expulsado a gran velocidad a través de la tobera de salida, proporcionando la propulsión a chorro. La inercia de los gases escapando reducía la presión en la cámara de combustión, que era alimentada con butano, el cuál era encendido por una única bujía que se mantenía en funcionamiento hasta que la temperatura de las paredes de la cámara de combustible era suficientemente alta como para permitir el auto-encendido. La bajada de presión en la cámara de combustión provocaba la apertura de la válvula y se comenzaba a repetir el proceso. Esto se realizaba entre 40 y 45 veces por segundo (y daba a este motor su característico sonido, por el que los aliados la conocieron como la Buzz-bomb, impulsando a la bomba a una velocidad que variaba entre 624 y 656km/h. La riqueza de la mezcla aire-combustible se mantenía en la proporción adecuada con respecto a la velocidad de vuelo y la altitud (es decir, respecto a la densidad del aire) gracias a un mecanismo de compensación regulado por un tubo pitot.»

El invento

El invento él mismo lo describe en su patente Motor de explosión para toda clase de vehículos como un motor a reacción, pues impulsa al vehículo por la reacción que causa expulsar gases contenidos en un recipiente a mayor presión que la atmosférica.

Continúa la patente con la descripción del motor, básicamente como un cilindro con una o muchas entradas de aire y una o muchas salidas de aire. En las entradas de aire se encontrarían unas válvulas controladas por resortes que se abrirían o cerrarían de forma intermitente. El movimiento de avance causaría que se abrieran, hasta que se alcanzara el equilibrio de presiones y se cerrara, y entonces un sistema eléctrico dispararía en el momento adecuado la ignición de la mezcla de aire y combustible, procedente del carburador, que causaría que los gases salieran por el/los agujeros de salida y que proporcionarían el empuje necesario para mover el vehículo. Como se ve, la descripción concuerda perfectamente con el funcionamiento del pulso-reactor de la V-1 descrito más arriba.

Lo mejor, es que no se quedó en patente, sino que llegó a construir y probar un prototipo.

Como en la mayoría de las invenciones españolas adelantadas a su tiempo que hemos visto en este blog, no se aprovechó el posible impacto sobre la aviación, ya en pleno desarrollo, y el inventor ni pudo continuar sus investigaciones ni comercializar sus resultados, algo de lo que él mismo se quejaría al comprobar cómo un invento como el suyo funcionaba en las bombas volantes V-1.

Otros inventos…

Haciendo una búsqueda en la base de datos de patentes españolas, encontramos otras cinco patentes. Pero posiblemente su patente más conocida, la que todos hemos tenido en la mano y hemos manejado es… un abrelatas.

Patente original del motor a reacción

Si habéis llegado hasta aquí abajo leyendo, lo vuestro ya es de aerotrastorno profundo, así que suponemos que querréis leer la patente original. La primera página aparece incompleta, pero es como está en el único escaneado que hemos encontrado disponible. ¡Y ojala encontráramos la patente del dispositivo de lanzamiento y aterrizaje de dispositivos aéreos!

Fuentes

Blind Landing Experimental Unit (BLEU) – el nacimiento del aterrizaje a ciegas

Aterrizaje a ciegas, sin automatizar

BLEU: Blind Landing Experimental Unit

La Unidad Experimental de Aterrizaje a ciegas (BLEU) del Royal Aircraft Establishment (RAE) se formó en 1945, inicialmente en RAF Woodbridge pero se trasladó a RAF Martlesham Heath a principios de 1946. Era una unidad multidisciplinar, atrayendo personal de RAE Farnborough y el Establecimiento de Investigación de Telecomunicaciones, Malvern (TRE), encargado del desarrollo de aproximacióna  ciegas y aterrizaje autónomo de aeronaves RAF, navales y civiles.

El sistema desarrollado por BLEU utilizó señales de radio como guía, un sistema de aterrizaje por instrumentos (ILS) anterior que definía la línea central de la pista, y un ángulo de aproximación de 3 grados a la pista. La guía en azimut durante la fase final de la aproximación se guiaba con un cable magnético, y se desarrolló un radioaltímetro controlar la y un sistema de gases automático para controlar la velocidad de la aeronave.

Los componentes del sistema se desarrollaron por separado en varios tipos de aviones y en 1950 todo el sistema de aterrizaje automático se había integrado en un avión Devon para realizar las demostraciones finales. En 1953, el desarrollo se extendió a un bombardero Canberra, aunque en ese momento, el aterrizaje automático tenía una prioridad baja para la RAF, y el esfuerzo se concentró en otros proyectos. Esto cambió cuando se emitió un requisito operativo para el aterrizaje automático para los “V-bomber” en 1954.

Tras los ensayos en el Canberra y el Devon, el sistema completo se instaló en un avión más grande, el Varsity. La primera aproximación y aterrizaje completamente automáticos en el Varsity se realizaron el 11 de noviembre de 1954. El desarrollo del sistema completo continuó en Martlesham Heath hasta principios de 1957 cuando BLEU se mudó a Thurleigh ( RAE Bedford).

El desarrollo del Autoland continuó utilizando tres aviones Varsity, y un tercer Canberra que reemplazó a dos perdidos por fallos en el motor. El sistema se mostró a muchas organizaciones e individuos, incluido el duque de Edimburgo en 1959.

Para octubre de 1958, los aviones BLEU habían completado más de 2000 aterrizajes totalmente automáticos.

El proyecto para integrar el Autoland en los bombarderos V desarrolló en paralelo al trabajo en los Varsity y Canberra, con un avión Vulcan, en el que se instaló el sistema durante 1959. El desarrollo y las pruebas de vuelo de Autoland progresaron con éxito, y el Vulcan con este sistema fue aceptado para el servicio militar en 1961 .

El nivel de seguridad requerido para Autoland militar se especificó como una tasa de fallos no superior a 1 entre 120,000 aterrizajes. Un sistema de un canal se juzgó adecuado para cumplir con esta tasa, pero la falta de redundancia hacía que el fallo de un solo componente hiciera que el piloto tuviera que retomaa el control manual y aterrizar visualmente la aeronave, o frustrara la toma con un motor y al aire. Se llevó a cabo un programa intensivo para establecer la capacidad de los pilotos para reconocer y recuperarse con éxito de los fallos del sistema. Además de las pruebas de vuelo en condiciones de niebla simulada, también se utilizó un simulador BLEU desarrollado especialmente para la investigación de aproximación y aterrizaje con baja visibilidad. Se llevó a cabo una investigación considerable sobre las formas de proporcionar al piloto información visual en una pantalla de cabina (Televiewer) y proporcionar información de seguimiento superpuesta en la vista exterior (Head Up Display).

Otro área de investigación se centró en las ayudas visuales necesarias para permitir al piloto controlar la situación de la aeronave durante las etapas finales de una aproximación. Además, se necesitaban suficientes señales visuales en la pista para permitir que el piloto despegara con seguridad con poca visibilidad y para que la aeronave no se saliera de la pista después del aterrizaje. Estas ayudas visuales también resultaron vitales para que el piloto detectara cualquier falla del sistema. El patrón de iluminación desarrollado y probado en vuelo por BLEU, en condiciones de base de nubes cero y visibilidad hacia adelante de 50 pies, finalmente se adoptó como el estándar de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) para operaciones de baja visibilidad, y ahora está instalado en los principales aeropuertos de todo el mundo.

Las aerolíneas civiles habían seguido de cerca este desarrollo. Las espesas nieblas durante los meses de invierno eran comunes en Europa y empeoraban con el humo cerca de las principales ciudades (por ejemplo, el «smog» de Londres). Los retrasos y desvíos a alternativos causados por estas condiciones aumentaron mucho los costes para las aerolíneas, particularmente para BEA con su base de operaciones en Londres Heathrow.

A fines de la década de 1950 y principios de la de 1960, una mayor cooperación entre BLEU, la UK Air Registration Board, la industria de la aviación y las aerolíneas, llevó a la UK Air Registration Board a definir el requisito de seguridad para Autoland como no más de un accidente fatal en 10 millones de aterrizajes (10 veces más seguro que si los pilotos aterrizaran manualmente).

Para cumplir con un requisito de seguridad tan estricto, el sistema tenía que ser capaz de tolerar los fallos durante el aterrizaje automático. Esto podría lograrse utilizando un sistema triplex, con redundancia triple, como el actual utilizado para captación de datos por parte de Airbus: tres canales independientes, uno de los cuales se desconecta si sus datos no son conformes con los de los otros dos, o un sistema dúplex con un control de fallos.

Se reconoció que el cable magnético de guía no sería práctico para instalar en aeropuertos civiles y se hizo un esfuerzo considerable para mejorar la precisión del ILS durante la década de 1950. A principios de la década de 1960, los diseños nuevos para los transmisores ILS mejoraron hasta tal punto que ya no se requería el cable.

BLEU desempeñó un papel de liderazgo para lograr que el aterrizaje automático y el ILS fueran seguros bajo los estrictos requisitos establecidos para la aviación civil.

En 1961, la Autoridad Federal de Aviación de EE. UU. envió un Douglas DC-7 a RAE Bedford para que se instalara el sistema BLEU y se probara en vuelo. Después de eso, y de más pruebas al regresar a Atlantic City, la FAA apoyó firmemente la solución totalmente automática del Reino Unido, estandarizando así allí también las tomas automáticas en situaciones de mala visibilidad.

La flota de aviones BLEU se actualizó para que fuera  más representativa de los aviones civiles. En 1961 se adquirió un DH Comet 3B (XP915) y en 1966 un DH Comet 2E (XV144) equipado con un sistema “tríplex” completo.

En 1963, BLEU recibió el Trofeo Cumberbatch por su destacada contribución a la seguridad aérea.

Se desarrollaron métodos para medir el alcance visual en la pista (RVR) y el alcance visual inclinado (SVR), y se llevaron a cabo pruebas para determinar la supervisión del piloto y las capacidades de toma de control en todas las condiciones de visibilidad. Este trabajo fue un aporte importante a la definición de un conjunto de categorías para operaciones en todas las condiciones meteorológicas, especificando la altura de decisión mínima y el RVR mínimo requerido para cada categoría, adoptado por la OACI en 1965.

Visibilidad, RVR y SVR

En 1972, los aviones Comet fueron reemplazados por un BAC 1-11. El último de los aviones Varsity (WF417), que había sido el «caballo de batalla» para la mayoría de las pruebas de BLEU, fue reemplazado por un HS 748 XW750.

La introducción de Autoland en la flota de Trident de BEA requirió un gran esfuerzo por parte de BEA, Hawker Siddeley Aviation, Smiths Industries y BLEU. La certificación pasó de la Categoría I en 1965, a la Categoría II, III(a), III(b) y finalmente a la Categoría III(c) en 1979. Durante este tiempo se analizaron unos 40.000 aterrizajes automáticos.

Smiths y BLEU también desarrollaron un sistema de aterrizaje autónomo para el carguero Belfast de la RAF.

BLEU fue líder mundial en el desarrollo del aterrizaje automático, y los sistemas

actuales son esencialmente los mismos que desarrolló BLEU.

En 1974, BLEU pasó a llamarse División de Sistemas Operativos, parte del Departamento de Sistemas de Vuelo.

Autoland CAT III

Fases del Autoland 1958

Fases del autoland

El avión se aproxima (A-B) al aeródromo con el piloto automático utilizando el altímetro barométrico para mantener una altitud constante de la aeronave (por ejemplo, 1500 pies), y utilizando la señal del localizador ILS para encontrar y luego mantener la línea central de la pista. El acelerador automático controla con precisión la velocidad de aproximación al valor seleccionado por el piloto. Cuando se intercepta el haz de la trayectoria de planeo del ILS (en B), se inicia el descenso (fase GLIDE) con el control de altura barométrica desconectado y controlando la aeronave para que siga el haz de la trayectoria de planeo del ILS (normalmente definiendo una trayectoria de descenso de 3 grados hacia el haz de planeo). La señal del localizador ILS todavía se usa para guía lateral y no abandonar el eje de la pista..

A una altura aproximada de 300 pies, la aeronave entra en la cobertura de la señal del cable guía (en C) y el piloto automático cambia automáticamente del localizador ILS al cable guía (fase LEADER CABLE). En elevación, la aeronave continúa siendo controlada a la trayectoria de planeo ILS.

A una altura de aproximadamente 100 pies (D), la señal de la trayectoria de planeo del ILS se desconecta y la aeronave se controla a un datum de cabeceo medio calculado automáticamente mientras vuela por la trayectoria de planeo (fase de ATTITUDE). Esto continúa durante unos segundos hasta una altura de unos 60 pies (E), cuando el control vertical se transfiere al radioaltímetro (fase FLARE), y la velocidad de descenso se reduce gradualmente para lograr un aterrizaje suave. Los aceleradores van cortando gases automáticamente a una velocidad constante hasta la velocidad de ralentí de vuelo segura del motor.

Aproximadamente a 20 pies (F), se desconecta la señal del cable líder, se nivelan las alas y se aplica el timón para eliminar automáticamente cualquier deriva debido a un viento cruzado (fase KICK OFF DRIFT). Después del contacto con el suelo, el piloto desactiva el piloto automático y dirige la aeronave a lo largo de la pista (G-H), utilizando información visual o un vector de dirección dado por una combinación de la señal del cable guía y el rumbo de la brújula. El piloto también aplica el frenado manual para llevar la aeronave a una velocidad de rodaje segura.

Fuentes