Turbo Wing instalado en un aeromodelo para probar el concepto
No es la primera vez que presentamos en este blog aeronaves que recurren a motores extra para reducir la velocidad de despegue y aumentar las características STOL gracias a que estos motores soplan la capa límite, como el Catalina cuatrimotor o el An-2 con nueve motores, ni los que juegan con la capa límite y aumentar la circulación entorno al ala, aunque sí es posiblemente el primero que reemlaza los flaps con unos rotores basculantes.
Con 30 años de experiencia a sus espaldas en la NASA, Lockheed Martin y Martin Marietta, Frank S. Malvestuto Jr. intentó revolucionar la aeronáutica con un nuevo sistema hipersustentador que prometía reducir el consumo y mejorar las características STOL
Cómo funciona
Este concepto fue patentado en los años 70 por su inventor, Frank S. Malvestuto Jr., y llevado a la práctica primero en aeromodelos, para probar el concepto, y posteriormente en tres prototipos.
El invento consiste en un nuevo tipo de hipersustentador que debería reemplazar los flaps.
Ventiladores instalados en el ala, reemplazando a los flaps tradicionales
Al estar situado en el borde de salida y tomar aire del extradós y soplarlo hacia abajo, logra varios efectos. Por un lado fuerza a que la capa límite del extradós no se desprenda, permitiendo grandes ángulos de ataque y velocidades de pérdida bajas. Por otro lado, fuerza la circulación del aire entorno al perfil alar (acelera el aire en la parte superior), aumentando la sustentación. Además de eso, cada rotor está proporcionando sustentación, lo que descarga al ala, y le permite volar con un ángulo de ataque menor, reduciendo la resistencia aerodinámica.
Comparación de un avión normal vs el mismo modelo retrofitado con dos rotores
Primer prototipo
Después de ensayarlo en tunel de viento y aeromodelo, llegó el momento de probarlo en un avión real. El primero fue el Rotor-Wing 1, un avión experimental construido en los 80.
Rotor Wing 1
El proyecto comenzó en Brown Field, en San Diego. Recibió la matrícula N25RW. Se diseñó y se construyó desde cero, para probar el concepto de instalación de un rotor basculante en el borde de salida del ala. El avión voló al menos 2 veces en 1984, antes de comenzar la construcción de un segundo prototipo, el Rotor-Wing 2, que utilizaba el ala de una Cessna 150, así como un plano canard y un empenaje distinto. Sin embargo este segundo prototipo no llegó a ser terminado, por lo que nunca llegó a abandonar el suelo ni recibió matrícula alguna.
Rotor Wing según la patente
Cessna 207
En lugar de terminar el segundo prototipo se procedió a modificar un avión ya existente: una Cessna 207 matrícula N1581U.
Cessna 207 con los rotores instalados
Detalle de la instalación del rotor en el ala de la Cessna 207
Este avión, así modificado, realizó cientos de vuelos, con unas prestaciones espectaculares
Parámetros
Avión no modificado
Turbo Wing
Peso al despegue (libras)
3570
3570
Potencia al eje de los rotores (HP)
—
15
Velocidad de despegue (mph)
75
35
Tasa de ascenso (fpm)
810
1600
Distancia de despegue, obstáculo de 50ft (ft)
1’900
400
Velocidad de aproximación (mph)
80
35
Distancia de aterrizaje, obstáculo de 50ft (ft)
1’500
300
Resultados de los ensayos realizados con la Cessna 207
Resultados de los ensayos realizados con la Cessna 207
Cessna Skymaster
Tras el éxito con la Cessna 207, los ensayos continuaron en el aeropuerto de Ramona. Allí se modificó una Cessna 337 Skymaster, matrícula N2225X, convirtiéndose así en posiblemente la única pull-push examotor.
Esquema de instalación de los cuatro rotores en el borde de salida
Skymaster convertida en hexamotor
Con los cuatro rotores instalados en el lugar de los flaps y movidos por 4 motores de 25HP, una vez más, el avión tenía unas características STOL impresionantes. Y, como los modelos anteriores, resultaba casi imposible de meter en pérdida.
Vista frontal de la Skymaster modificada
Vista trasera de la Skymaster modificada
Parámetros
Avión no modificado
Turbo wing
Peso máximo al despegue – MTOW (libras)
4630
5300
Potencia por rotor (HP)
—
25
Velocidad de despegue (mph)
76
35
Tasa de ascenso (fpm)
1100
2200
Distancia de despegue, obstáculo de 50ft (ft)
1675
330
Velocidad mínima de vuelo (mph)
85
30
Alcance, a velocidad máxima de crucero (millas)
1100 miles
1800 miles
Velocidad de aterrizaje (mph)
78
35
Distancia de aterrizaje, obstáculo de 50ft (ft)
1’650
300
Resultados del ensayo con la Skymaster
Aplicaciones propuestas: retrofits y aviones nuevos
La propuesta del inventor era reemplazar los flaps por este sistema, tanto en diseños nuevos como en aeronaves antiguas a las que se les podría dotar de una nueva vida como aeronaves STOL.
Propuesta de anfibio STOL con sistema Turbo Wing
Concepto de super transporte empleando el sistema de rotores Turbo Wing
¡Incluso llegó a proponer una modificación del C-130Hércules!
Maqueta de un Hércules modificadp
Estimación de prestaciones del Hércules modificado contra el la versión sin modificar
Las mejoras generales aplicadas a cualquier aeronave que esperaba el inventor obtener son:
Reducción hasta de un 50% de la velocidad mínima
Reducción hasta de un 75% de las distancias de despegue y aterrizaje
Aumento hasta de un 50% de la tasa de ascenso
Alcance aumentado de un 50 a un 70%
Consumo reducido entre un 25 y un 50%, ¡a pesar de llevar motores extra!
Reducción drástica de la velocidad de entrada en pérdida
Ala casi imposible de meter en pérdida, y con una pérdida muy benévola
Mejor comportamiento ante viento cruzado, rachas y turbulencia
Obviamente no todo son ventajas, puesto que en caso de fallo de uno de los motores se produciría un evento de sustentación asimétrica, o en caso de perder el sistema habría que realizar un aterrizaje a alta velocidad.
En 1956 comenzó a trabajar en Edwards, la base aérea de la Fuerza Aérea, en California, aplicando sus conocimientos teóricos a aviones experimentales construidos a escala real, en lugar de escala de túnel de viento o aeromodelos.
En 1959 se incorporó a la división de Ciencias del Vuelo de Lockheed, como jefe de división. Era el responsable de los desarrollos teóricos y cálculo de actuaciones de los aviones y vehículos espaciales.
En 1964 se unió a Martin Marietta como jefe de Tecnologías de Vuelo, y dirigió el departamento de aerodinámica, mecánica de vuelo y sistemas de control térmico. También inició los diseños conceptuales de Lockheed y Martin Marietta para los conocidos aviones experimentales X-24A y X-24B.
En 1972 fundó su propia compañía, y dedicó todos sus esfuerzos a desarrollar y ensayar la tecnología del Turbo Wing®, en la que reunió 30 años de experiencia en investigación y desarrollo, además de su experiencia en desarrollo de prototipos.
Diseños de Pellerini, de The output of Luigi Pellarini – An innovative Aircraft designer, D.G. Cameron
Hace ya más de 13 años que apareció el primer avión que conocimos de Pellarini en esta página. Y siempre hemos querido continuar con su historia… pero con tantos aviones curiosos, raros, distintos, que hemos encontrado, al final nunca hacíamos un hueco a este ingeniero italiano emigrado a las antípodas. Y ya iba siendo hora de retomarlo.
Luigi Pellarini nace en Tarcento, al noreste de Italia, en 1913. Estudió en el Instituto Técnico de Vicenza, para terminar sus estudios en París, donde se graduó como ingeniero aeronáutico. En 1926 vuelve a Italia, donde comienza a desarrollar su labor profesional en la compañía Savoia-Marchetti.
En 1944 comenzaría a trabajar en el PL-1, su primer avión, en colaboración con la Carroceria Colli, de Milán. Un coche volador, que vería la luz ya finalizada la Segunda Guerra Mundial. Sin embargo, en una Italia -y Europa– arruinadas por la guerra no tendría ningún éxito comercial. Tras este coche volador desarrollaría otros cuatro, otros dos con Colli, uno con Aeronova y otro con Aerauto. Ninguno de ellos tendría éxito.
En los cincuenta decide emigrar a Australia, y se establece en Sydney, donde él cree que los grandes espacios abiertos y las grandes distancias serán los mejores aliados para vender sus creaciones de coches voladores. En 1953, vuela su primer diseño australiano, el Fawcett 120Illawarra Trainer. La flota de De HavillandsMoths estaba envejeciendo, no llegaban aeronaves estadounidenses debido a las restricciones impuestas por el gobierno australiano a las importaciones, así que había que probar con un diseño local.
Precisamente fue este envejecimiento de la flota local la que llevó a Pellerini a fijar su atención en los aviones agrícolas. Debido a las grandes extensiones de las plantaciones australianas, la aviación agrícola era más que necesaria. Y la flota, compuesta por viejos aparatos británicos de antes de la Segunda Guerra Mundial, estaba muy envejecida. Así fue como nació su primer camión aéreo.
Pellerini comenzó a trabajar en el prototipo de esta aeronave en marzo 1955. Era la primera vez que se aventuraba en la aviación agrícola. El diseño era poco común. Un gran barril de acero al que se le soldaban los puntales que sujetaban las alas y unos botalones que sujetaban la cola.
El extraño biplano de tubo de acero soldado y revestido de tela, con tren triciclo, tenía una pobre visibilidad hacia adelante, pero bastante buena hacia el resto de las direcciones.
Su diseño se correspondía a las necesidades que había detectado el ingeniero italiano: una gran capacidad para los distintos líquidos utilizados en la aviación agrícola. Como había visto que la parte trasera del fuselaje solía estar corroída por estos mismos líquidos, optó por un diseño de doble botalón, en el que la cola no quedaba expuesta a los citados líquidos. Además permitía que un camión se acercara por la parte trasera para repostar de forma rápida y segura, sin tener que detener siquiera el motor del avión.
El potente motor de 410hp escogido para mover este poco convencional diseño sería el Armstrong Siddeley Cheetah X, abundante en el mercado, según se iban dando de baja los Avro Anson y se iban recuperando sus motores.
Foto del primer vuelo. National Archives of Australia
Dieciocho meses más tarde de que se comenzara el trabajo de esta aeronave, despegaría el 20 de septiembre de 1956. Los mandos del avión, si bien pesados, estaban bien equilibrados. El prototipo realizó toneles y barrenas de forma regular durante sus ensayos de vuelo. La entrada en pérdida era muy suave, con una leve caída de su plano derecho.
El prototipo comenzó su vida como avión de cabina cerrada, aunque este diseño se descartaría pronto.
No encontrando compradores, el mercado era pequeño, había otros aviones disponibles, y posiblemente su estética no fuera la más agraciada para lograr ventas, el avión fue almacenado en un hangar de Bankstown, donde fue dañado por un fuego. La abundancia de entrenadores CAC Wackett y lo barato de su transformación en avión agrícola hicieron que este proyecto no fuera viable económicamente.
No llegó a contar con certificado de aeronavegabilidad, ni con matrícula. Durante su breve vida llevó pintado en amarillo en su fuselaje y alas la palabra Experimental.
En la década de los 60 Pellerini probaría suerte en Nueva Zelanda. Con el mismo problema de envejecimiento de la flota agrícola, basada también básicamente en viejos biplanos De Havilland, Pellerini repetiría su concepto básico de diseño.
En esta ocasión el diseño sería monoplano. Repetiría el concepto de tonel volante, con doble botalón de cola para sujetar el empenaje gemelo. Pero en esta ocasión el puesto de pilotaje estaría situado sobre el tonel, permitiendo una excelente visibilidad al piloto. Originalmente diseñado como PL-9, la abundancia de Texan en el mercado haría que fuera rediseñado como PL-11: en esta época se estaban dando de baja los North American T-6 Harvard/Texan de la fuerza aérea neozelandesa. Así que Benett adquirió a buen precio sesenta T-6 excendentes del ejército para usarlos como fuente de piezas.
Se recuperarían para este avión el tren de aterrizaje, carenado del motor, amortiguadores, sistema hidráulico, los controles, incluyendo sus cables y barras de mando, así como el potente motor Pratt & Whitney R-1340 Wasp de 550hp. Incluso la cabina procedía de un T-6.
El primer prototipo comenzó sus pruebas el 28 de abril de 1960 en Te Kuiti. El primer vuelo oficial sería el 2 de agosto de 1960.
Documental neozelandes sobre el PL-11
Bennett Aviation se reorganizó como Waitomo Aircraft Ltd tras algunos problemas de liquidez. Aunque el prototipo había realizado todos los ensayos en vuelo requeridos para la certificación, ésta no fue otorgada por no contar la aeronave con un análisis estructural documentado.
El prototipo seguiría haciendo pruebas, hastra estrellarse en 1963. Un segundo prototipo sería construido y volaría el 9 de marzo de 1965.
Los retrasos en la certificación, los problemas económicos, y algunos accidentes más, junto con la aparición en el mercado del Fletcher Fu 2, contra el que no podía competir, llevaron a cancelar el proyecto, a pesar de haber recibido 17 pedidos.
Tras el fracaso en Nueva Zelanda, Pellarini regresó a Australia, donde diseñó para Transavia el PL-12 Airtruck.
Transavia era subsidiaria de Transfield Construction Pty Ltd, una compañía fundada en los 50 por dos inmigrantes italianos en Australia. Y se creó especificamente para la producción de este avión.
En el PL-12 se observa la evolución de los dos diseños anteriores. Más aerodinámico, más pequeño, con 3 metros menos de envergadura que el PL-11 y casi la mitad de peso, podía volar con los 300hp del Lycoming IO-540-K1A. Mantenía la posición elevada de la cabina del piloto, y volvía a la configuración biplano, más propiamente a la de sesquiplano, con un ala inferior muy pequeña, a la que se unía el tren de aterrizaje.
Aunque pesado de mandos, cuando está vacío puede hacer loopings y barrenas.
Además incorporaba un habitáculo en la parte inferior del fuselaje, en el que podía transportar dos personas. La idea es que la aeronave fuera efectiva en sus desplazamientos desde el minuto cero, transportando en su interior a la tripulación terrestre necesaria para las operaciones agrícolas. Uno de los inconvenientes de este habitáculo, además del ruido, es que su único acceso quedaba obstruido por el flap cuando éste estaba desplegado, haciéndolo peligroso en caso de accidente, por quedar la puerta bloqueada.
El avión voló por primera vez el 15 de abril de 1965. El 10 de febrero de 1966 recibiría su certificado de tipo, y a partir de ese momento comenzaría su producción en serie y su comercialización.
Se completarían 117 ejemplares. Aunque nació como avión agrícola, en 1971 se certificaría su variante multiusos, PL-12U, transporte de personas, avión ambulancia e incluso capacidad de llevar armas como avión de ataque ligero o COIN (contra insurgencia). Esta versión vería servicio con Tailandia.
La aeronave sería comercializada en Nueva Zelanda, Malasia, Singapur, Taiwan, Sudáfrica, Kenia, Tailandia, Yugoslavia y Norteamérica. Incluso uno de ellos llegaría en vuelo hasta España, donde sería probado, y hoy día puede verse en el Museo del Aire en Cuatrovientos.
Aunque posiblemente el Airtruck más famoso sea el que participó en la película de MadMax.
Un Airtruck en Madmax
Actualmente solo un puñado de Airtrucks siguen en vuelo, y no es raro verlos volar en festivales aéreos.
Probably the smallest tri engined aircraft. It flew originally with one 10hp and two 8hp. Later 3x10hp. Later one VW: Replogle gold bughttps://t.co/QO97WXjspf (smallest four engined, until I know, it's a electric Cri cri) pic.twitter.com/Dm2cuskvGj
El bicho dorado es un original avión de diseño y construcción amateur. Fue diseñado por Merle Replogle, y tuvo tres configuraciones distintas.
La primera configuración, un trimotor, con un motor West Bend de 10hp en el morro y una hélice tractora, y otros dos de 8hp en los laterales del fuselaje, con hélices impulsoras. Voló por primera vez en 1962.
En la segunda configuración los dos motores de los laterales del fuselaje fueron cambiados por otros dos West Bend de 10hp, con las hélices en configuración tractora. Además el ala parasol de 30 pies (9.14m) fue instalada en una posición más elevada sobre un nuevo fuselaje. También se modificó la altura del empenaje vertica, aumentándola. El avión resultó dañado en un accidente.
Para la tercera y última configuración Mr. Replogle instaló un motor Volgkswagen 1200 de 36en el morro, y alargó la envergadura 1 pie (30.48cm). Voló en 1966.
Etienne Dormoy, ingeniero francés que trabajaba para la US Army Air Force diseñó este pequeño avión en 1923, para competir en la carrera de aviones ligeros de 1924. Posteriormente participaría también en la de 1925 y en el trofeo Rickenbacker.
En la primera carrera quedaría primero, siendo además la única aeronave, de todas las inscritas, que finalizó la carrera. En la segunda carrera finalizó el segundo, y tan solo la terminaron dos aviones. Y en la tercera carrera acabó tercero, ¡y tan solo tres aviones la acabaron!.
El resto de competidores sufrían problemas de calentamiento. Dormoy lo solucionó guiando el aire de la entrada del morro hasta los cuatro cilindros en línea de su motor de motocicleta Henderson B-4, de 20hp. Solución que le sería copiada por el resto.
También participaría con éxito en la carrera Dayton-Cincinati, ganándola. Como el avión no tenía alcance suficiente para cubrir el trayecto completo, tenía que cargar con una garrafa de 5 galones (19 litos), y bombear desde ésta al depósito sobre el ala el combustible. La bomba de transvase funcionó al comienzo. Cuando se rompió tuvo que continuar la transferencia a fuerza de pulmón.
La velocidad máxima en vuelo recto y nivelado era de unas 70mph (~115km/h). La velocidad máxima en picado somero era de 100mph (~160km/h). Para cuando alcanzó esta velocidad, los botalones traseros estaban vibrando con una amplitud de 6 pulgadas (~15cm).
El fuselaje era de tubo de acero soldado, revestido de tela solo en la parte de morro, lo que le confería ese aspecto de bañera volante, mote que compartía con el Aeronca C3.
Una vez terminadas las carreras, Dormoy vendería la aeronave.
Réplica equipada con motor VW en vuelo
Aunque hay varias réplicas y muchos modelos de radio control, niguno es del todo exacto, puesto que Dormoy no dejó ningún plano, y se han tenido que reconstruir a partir de fotografías.
Características
Longitud: 4.09m
Envergadura: 7.30m
Superficie alar: 7.9 m²
Peso al despegue: 193 kg
Combustible: 2 galones (7.6 litros)
Modelo CAD hecho en Solidworks
Dormoy nació en Vandoncourt, Francia. Estudió ingeniería en Lille, y se unió al ejército en 1906. Tras terminar su servicio en el ejército en 1908, entró a trabajar conDeperdussin, la compañía que fabricó el primer fuselaje monocasco. En 1913 fue contratado para trabajar en Estados Unidos. En 1914, trabajando para Kantner, diseñaron un monocasco con el que ganaron el Trofeo Schneider. También en 1914 volvió a Francia y se volvió a alistar, esta vez como piloto. Comnatió de noche a los Zeppelines, volviendo a base en varias ocasiones con agujeros de bala en el avión. En 1916 dejó de volar en el ejército y se volvió a incorporar a Deperdussin, colaborando en el diseño de los cazas SPAD. En el 17, Estados Unidosy SPAD llegaron a un acuerdo por el que Dormoy se transladaría a Estados Unidos junto con un par de cazas SPAD y los planos, para construir el avión en la factoría de Curtiss. A partir de 1920 trabajaría para el ejército, donde diseñó la bañera volante.
En los años 30 Dormoy participaría en el diseño de otro avión de carreras, el Buhl Bull Pup. También con la compañía Buhl participaría en el diseño aerodinámico del P-26 Peashooter. En el 36 se uniría a Consolidated y colaboraría en el diseño del Catalina. Tras retirarse en 1958 de Convairdiseñó pequeñas barcas y barbacoas plegables. Murió en 1959.
Una entrada en Instagram me ha puesto sobre aviso de la existencia de estas aeronaves. Yo conocía tan solo una de ellas, pero gracias a Richard Hodge he descubierto el resto. ¿Queréis conocer la historia de tres aviones hechos en acero inoxidable? Quedaros con nosotros…
Se han utilizado muchos materiales para construir aviones. Se empezó con la madera revestida de tela, para seguir con los tubos de acero revestidos, el aluminio semi monocasco, el contrachapado apilado en distintos ángulos y pegados, el aluminio y los materiales compuestos… Pero posiblemente uno de los más exóticos de todos haya sido el acero inoxidable.
¿Cuál es el mejor? No existe una respuesta cerrada a esta pregunta. La madera es sencilla de trabajar, tiene una resistencia específica (resistencia muy alta respecto a su densidad), pero tiene problemas con la humedad, los xilófagos… La fibra de carbono tiene una resistencia estructural muy elevada, pero trabaja bien a tracción o a cortadura, siendo problemática a compresión. Además los daños son difíciles de detectar. El metal se abolla al ser golpeado, la fibra se delamina interiormente y no es visible.
Algunas aleaciones de aluminio se han hecho hueco entre algunos de los mejores materiales para fabricar aviones por su bajo peso y su alta resistencia. Por ejemplo el aluminio 2024T6 pesa 3 veces menos que el acero S355 pero tiene una resistencia estructural equivalente, y el 7075 T6 es incluso más resistente que el S355. No todo van a ser ventajas, no se sueldan con facilidad, con lo que el uso de remaches es casi obligatorio, lo que hace el montaje lento y caro, o incluso, el 7075, se corroe bajo tensiones.
Pero, por bueno que sea un material, ¿y si no hay disponibilidad de él, por problemas de suministro, como hoy día los chips, o por alta demanda para otras aplicaciones?
Budd BB1 Pioneer
Budd BB1 Pioneer Aircraft en la puerta del Franklin Institute
Este avión se puede ver en la puerta del Franklin Institute desde 1935, siendo posiblemente la pieza que más tiempo lleva en este museo en exhibición continua en el exterior.
Fue diseñado en los años 30 por la compañía Budd, dedicada desde 1912 y hasta ese momento en exclusiva a la automoción y el ferrocarril. Inspirado en el Savoia-Marchetti S.56, pesaba 1750 libras (~800kg), y voló por primera vez en el verano de 1932. Tras varios vuelos de demostración en Estados Unidos fue embarcado hasta Europa, donde cruzó dos veces los Alpes, en un viaje desde Italia a Francia y vuelta.
Después de 1700h de vuelo, fue entregado al Franklin Institute en 1935.
En la época en la que se diseñó este avión, el aluminio era casi un recién llegado, no solo a la industria aeronáutica, sino a la industria en general. Mientras que las propiedades mecánicas del acero se conocían y llevaban siendo estudiadas cientos de años, las del aluminio eran aún relativamente desconocidas. En especial las de las aleaciones que más profusamente se usarían a partir de los años 40 en aviación, las series dos y siete mil.
Ejemplos del desconocimiento de las propiedades mecánicas de estos aluminios fueron los problemas de diseño y fatiga que surgieron en el De Havilland Comet o los de corrosión bajo tensiones de la serie 7000, que no salieron a reducir durante la Segunda Guerra Mundial por la alta atrición que sufrían los aviones.
Sin embargo, las propiedades del acero inoxidable eran conocidas y estudiadas. Además se podían aplicar métodos de fabricación baratos, como la soldadura por puntos. En 1942 estimaban que para dos piezas quivalentes el coste de la unión por soldadura por puntos era de 0.10$ frente a los 30$ de la estructura remachada. Además, los ingenieros de la Union Carbide & Carbon estimaban que las uniones soldadas permitirían ensamblar los aviones cuatro veces más rápido que las uniones remachadas. También defendían que la vida a fatiga del acero era mejor que la del aluminio, así como la posibilidad de fabricar el acero en láminas tan delgadas como 0.004 pulgadas (~0.002mm)
Budd RB-1 Conestoga
Durante la Segunda Guerra Mundial el aluminio se estaba usando masivamente en la construcción de aeronaves. Y en todos los países surgieron proyectos para utilizar materiales no estratégicos a la hora de reemplazarlo, con más o menos éxito. Por ejemplo, la llamada maravilla de madera, el caza británico De Havilland Mosquito.
En Estados Unidos, Budd retomó la idea de su avión de acero inoxidable y diseñó el RB-1 Conestoga. Era una inversión que, si salía bien, sería muy rentable. De hecho, antes de que el primer prototipo volara, la marina estadounidense ya había encargado 800 unidades de este modelo de avión.
El diseño en sí mismo era revolucionario para la época. Cuando los transportes más comunes eran el DC-3/C-47 o el Junkers 52, Budd apostaba por soluciones de diseño que se normalizarían posteriormente para casi todos los aviones de transporte: ala alta, cabina sobre elevada sobre un fuselaje cuadrado y cavernoso con un empenaje alto y bajo él una rampa de carga trasera, operada eléctricamente.
Aunque el proyecto tenía buena pinta, fue un total fracaso. En los primeros ensayos se comprobó que la unión del ala no ofrecía la resistencia necesaria, y hubo que rediseñar y reforzar el encastre, añadiendo más peso al ya pesado avión. Equipado con los mismos motores que el DC-3/C-47, en vacío pesaba 3000 libras (1360kg) más que este. Y si en vacío tenía una carrera de despegue relativamente corta, a plena carga necesitaba de una pista muy larga para poder despegar con seguridad.
La abultada cabina tenía capacidad para tres personas, piloto, copiloto y navegador. Tenía un tren de aterrizaje triciclo, retráctil, y las superficies de mando eran enteladas, para ahorrar peso. La velocidad máxima era de unas 200mph (~320km/h), mientras que el crucero era de 165mph (~260km/h), y el radio de acción era de 700 millas (~1120km). El resto de las características pueden verse debajo en tablas y gráficos de la época.
El 31 de octubre de 1943 voló el primer prototipo, al que en breve se le unirían otros dos más, para realizar ensayos y comprobar que era más pesado de lo esperado, lo que hacía que sus motores estuvieran siempre sedientos de más combustible. Además su fabricación también resultó ser más cara de lo previsto.
Al comienzo, la US Navy creyó lo suficiente en el prototipo como para encargar 200 unidades, bajo el nombre RB-1, que serían seguidas por otras 600 para el USAAF, con la designación C-93. Sin embargo, con los cada vez más negativos resultados de los ensayos, la dificultad de producción y que no se llegara a producirse la escasez de aluminio, la USAAF canceló su pedido y la USN lo redujo a solo 25. Las primeras entregas se produjeron en marzo del 44, hasta totalizar 17. Para comienzos de 1945 el modelo ya se había dado de baja del servicio activo.
Los ensayos, además de los problemas inherentes al diseño, estuvieron truncados por un sabotaje, investigado por el FBI. El sistema de retracción del tren dio problemas y fallos. En otro vuelo de prueba fallaron los dos motores. Tuvo un accidente que se saldó sin daños personales pero con la pérdida del avión en 1944. Como resultado de este accidente se recomendó que no se utilizaran flaps durante el despegue, y se limitara a 25º el ángulo de desplegado en aterrizaje, lo que no favorecía precisamente las prestaciones de la pesada aeronave en despegue.
Tras ser dados de baja, se vendieron como excedentes del ejército a un precio muy bajo. Fueron comprados por un grupo de diez pilotos del AVG «Tigres Voladores». Algunos de ellos serían vendidos en sudamética, otros operados por ellos mismos en su aerolínea de carga National Skyway Freight, posteriormente Flying Tigers Line. Sabían que los Conestoga no eran el mejor avión posible, pero estaban disponibles, así que si no lograban hacerlos funcionar de una forma fiable, ya los reempazarían por C-47 dados de baja del ejército. Antes de la guerra un DC-3 costaba unos 125000$, un veterano dado de baja del ejército se podía conseguir por unos 25000$.
Compraron los 14 aviones que quedaban, 13 de los cuales estaban en vuelo, por 375000$, sabiendo que dado la falta de repuestos, muchos de ellos deberían ser canibalizados para poder reparar los que quedaran en vuelo, cuando fuera necesario. El coste de fabricación de los mismos había sido de 28000000$.
Tres, de los cuales sólo se entregaron dos, fueron vendidos a Aero Azteca. Nada más llegar a México fueron incautados por el gobierno, y Aero Azteca acabó cerrando por quiebra, sin haber llegado a cobrar por ningún porte. Cuatro fueron vendidos a Shell Ecuador. De los 8 restantes, uno se estrelló en un vuelo de traslado, y fue vendido como chatarra, acabando su vida como hamburguesería. Tras el final de la guerra, pudieron comprar C-47 retirados del ejército y deshacerse del poco fiable avión de acero inoxidable.
Revisión del estado del superviviente
Aunque un fracaso como producto, sentó las bases del diseño de todas las aeronaves de carga posteriores.
Fleetwing Sea Bird
Fleetwing Sea Bird en un vídeo de época
El Seabird es otro producto de los años 30, época de depresión y escasez de dinero. Nacía con la idea de mejorar el comportamiento de los aviones anfibios. O más concretamente, para mejorar el comportamiento frente a la corrosión de los cascos metálicos en ambientes acuáticos.
Como el primer avión de la compañía Budd, era enteramente metálico, a excepción del revestimiento del ala y del empenaje, para ahorrar peso. Y como los dos aviones Budd, estaba construido con acero inoxidable y ensamblado gracias a la soldadura por puntos.
Fleetwing comenzó su andadura en 1926, con una patente de un temporizador, que permitía medir con exactitud el tiempo durante el que se aplicaba la corriente eléctrica a cada punto de soldadura. De la fabricación de estos dispositivos pasó a la soldadura en sí. Tras comprobar que la soldadura por puntos era especialmente adecuada para el acero inoxidable, comenzaron a fabricar a partir de 1929 piezas de este material para distintas compañías aeronáuticas.
Dos de estas compañías fabricaban aviones anfibios, y sufrían de los típicos problemas y dolores de cabeza que ocasionaba la corrosión de los cascos de aluminio. Vistos e identificados estos problemas, Cecil de Ganhal, presidente de la compañía, decidió fabricar aeronaves en su empresa.
Con mucha experiencia en el proceso de fabricación en inoxidable pero sin experiencia en el diseño de aeronaves, Cecil decidió buscar el talento que necesitaba fuera de su compañía y contrató a varios ingenieros aeronáuticos. El primer avión fue un avión terrestre, pero este nicho de mercado estaba ya saturado. Por ello se animó a probar suerte con los anfibios, y contrató a James C. Reddig, que había colaborado con el pionero de los anfibios Grover Loening.
De Ganhal, confiado en las capacidades técnicas de su fábrica y las estructurales del acero, estableció unas especificaciones muy ambiciosas para su anfibio, especificaciones que Reddig logró cumplir, logrando igualar o exceder las prestaciones de los aviones terrestres de la época, sin sobrepasar su peso.
El diseño final fue de un avión con cuatro plazas en el prototipo, cinco en los de producción, con ala alta arriostrada y motor montado sobre ella, como en los que había trabajado Reddig en Loening.
El fuselaje era de fabricación semimonocasco, con un revestimiento de 0.010 pulgadas (0.254mm), reforzado con larguerillos soldados cada 2 pulgadas (~5cm).
El motor escogido fue un Jacobs L-5 radial de 285hp, montado sobre el ala, una disposición muy de moda en los anfibios de la época. Como la linea de tracción del motor quedaba en esta posición muy elevada respecto al centro de gravedad, daba un fuerte momento de picado, que fue corregido dotando al motor de un alto ángulo de incidencia, que hacía que todo el aire que movía la hélice pasara a través del empenaje de cola, haciéndolo muy efectivo.
El tren de aterrizaje, retráctil gracias a su sistema hidráulico, quedaba replegado en el fuselaje. Los flaps y los frenos eran también hidráulicos. La rueda de cola, aunque retráctil, no estaba unida a los mandos, y no aportaba control de dirección en tierra.
El prototipo recibió la designación F-4, y número de serie 01, por tanto sería designado F-401. Los aviones de producción recibirían la designación F-5. Se diferenciaban del prototipo en que la cabina para los pilotos era una burbuja de una sola pieza, en lugar de estar formada por múltiples paneles planos. Además el ala iba sujeta por cuatro puntales, en lugar de por dos puntales y riostras. Los flotadores también se hicieron más hidrodinámicos y se eliminó el uso de riostras, quedando sujetos solo por puntales.
El avión, de acero inoxidable soldado, costaba 25000$ de la época, algo menos de medio millón hoy en día, demasiado para tiempos de depresión, así que sólo se produjeron seis, un prototipo y cinco unidades de serie, aunque el dueño de la factoría había previsto vender 50 unidades de su F-5.
Seabird recuperado y puesto en vuelo
Seabird visto desde dentro
No serían los últimos aviones que se propondría hacer en acero inoxidable, aunque sería por otras circustancias.El primero de esta entrada se proponía para demostrar la viabilidad y fiabilidad de los aviones de acero inoxidable. El segundo por temor a falta de aluminio y el tercero por mejorar el comportamiento del casco de la aeronave en un medio acuático. Habría más propuestas tras la Segunda Guerra Mundial, aunque relacionadas con la temperatura, y el buen comportamiento del acero inoxidable ante el calor: aviones supersónicos, como el Bristol 188, el Bristol 223, o los SST estadounidenses.
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