Durante la Primera Guerra Mundial se produjeron muchos avances, tanto en la forma de matar como en la forma de curar. Llegaron grandes avances médicos, y se llevaron al frente.
Para acortar la demora en el diagnóstico y el inicio del tratamiento, se fabrican aparatos de rayos X portátiles y se instalan en vehículos, como camiones. En Francia, incluso aparece en escena un avión radio-quirúrgico, un hospital volante con quirófano y máquina de rayos X, el Aerochir. Aunque no es, conceptualmente, el primer avión sanitario, sí es el primero que se llega a construir.
Este proyecto ve la luz en Francia en septiembre de 1918. Es fruto de una estrecha cooperación franco-estadounidense. Son el ingeniero francés A. Nemirovsky y el médico francés N. Tilmant, quienes proponen convertir un bombardero Voisin en un avión medicalizado, con todo el equipo necesario para montar rápidamente una sala de radiología y un quirófano, ambos techados gracias a una carpa hinchable. La tripulación del avión serían el piloto, un cirujano y un radiólogo que hacía también las veces de ayudante del cirujano.
En febrero de 1918, el ejército francés solicitó a la industria un hospital volador, al estilo de lo ya propuesto por la pionera Marie Marvingt, para brindar asistencia médica de emergencia en el frente, transladando de forma rápida y eficaz un hospital de campaña, consistente en una sala de operaciones completa y una de radiología, con el equipo más moderno de la época, más el personal médico. Además el aparato permitiría la evacuación de heridos.
El ingeniero A. Nemirovsky y el médico A. Tilmant, confiando en su experiencia militar (Nemirovsky era radiólogo en el frente, y Tilmant era un cirujano) propusieron una solución a esta demanda, modificando un bombardero Voisin X, un avión obsoleto para la época, que no se usaba en primera línea por su baja velocidad y falta de maniobrabilidad. Nota: esta conversión de aeronaves ya obsoletas para el combate en transportes, remolcadores, aviones entrenadores o aviones médicos fue una constante desde 1914 hasta prácticamente nuestros días.
Después de eliminar las ametralladoras, que aunque hubieran sido útiles para autodefensa aumentaban mucho el peso del avión, y haber eliminado la capacidad de transportar y lanzar bombas, el Aerochir se modificó para transportar a ambos sanitarios más dos contenedores subalares, que le restaban velocidad y maniobrabilidad. Aunque, también es cierto, no se espera que un avión ambulancia realice maniobras acrobáticas en un dogfight.
La publicación sobre la radiología en la Gran Guerra identifica a los dos sanitarios, en pie en el centro de la foto, como F. Foveau de Courmelles, a la izquierda y Major Stepensky a la derecha
La carga útil de estos contenedores subalares eran 360kg, repartidos entre una máquina portátil de rayos X, una mesa de operaciones plegable, esterilizadores, ropa de cirujano estéril, medicamentos, un generador, baterías, e incluso una cubierta inflable para proteger el hospital de campaña.
Tras desplegar el hospital de campaña, el avión podía utilizarse para evacuar heridos. En total podía transportar a cuatro, dos en los lugares ocupados por los sanitarios y otros dos en los contenedores subalares, ¡calefactados!.
El avión se ensayó en el aeródromo de Issy-les-Moulineaux en 1918. Los resultados fueron buenos y el Ministerio de Guerra francés aprobó el diseño de otro avión más grande y potente, basado en un aparato cuatrimotor de Voisin, de mayor tamaño y más potente, el Voisin XII. Éste hubiera tenido una carga útil de 2500kg, repartidos entre tripulación, combustible y equipo médico. En el viaje para desplegar el hospital hubiera llevado al equipo médico, así como la tienda inflable y el resto de impedimenta necesaria para montar un hospital de campaña. En el viaje de vuelta hubiera podido transportar hasta ocho heridos, cuatro en contenedores subalares y otros cuatro en los asientos de la tripulación sanitaria.
Sin embargo el final de la guerra hizo que el interés de los ejércitos por este desarrollo cayera, y en 1919 fue abandonado. El final de la Primera Guerra Mundial interrumpió el desarrollo de estos aviones. Posteriormente la idea evolucionó, para evacuar al herido lejos del frente, en lugar de llevar el hospital cerca del frente.
Hoy robamos el logo a ASPERGA (Asociación Galega de Asperger) para darles buena visibilidad.
Hace unas semanas, hablando con Martín García por Twitter de una noticia acerca de que British Airway iba a publicar una guía visual para facilitar el vuelo a las personas con Trastorno del Síndrome Autista, nos dio la idea de tratar el tema en el podcast. Por eso hemos invitado a ASPERGA y a Martín para que nos explique qué es el TEA, qué dificultades tienen y qué capacidades tiene, y qué problemas pueden encontrarse al volar en avión. Y eso hacen en este episodio Maria José Bahamonde y Martín García.
Esperamos que os guste, y que a todos nos sirva para aprender, abrir nuestra mente y ser más empáticos con la gente que nos rodea. Y aprendamos a dejar de señalar por las diferencias, y a integrar y aceptar por lo bueno que nos puede aportar cada uno de los que nos rodea.
Y si tenéis que volar en breve con algún familiar o amigo con TEA, os aconsejamos encarecidamente este artículo de Va de Aviones.
pd: Si la intro y la despedida os son familiares, que no os sorprenda. En un ejercicio de nostalgia podcasteril he hablado con Javier Lago para pedirle permiso y utlizar la introducción que hizo para el que, si no recuerdo mal, fue el primer podcast español sobre aviación: Remove Before Flight RBF podcast
Son muchos los diseños de UAV capaces de despegar y aterrizar verticalmente y volar como un avión de ala fija. Son muchos los conceptos que se han probado para solucionar este problema, desde los tail-sitter a los rotores basculantes o simplemente los que combinan en una misma célula los rotores del multirrotor y el ala fija, y arrastran la resistencia de los rotores parados durante su vuelo horizontal.
PteroDynamics ha optado por una solución de rotor y ala basculante original. Ha tomado la configuración de ala plegable que patentó en su día Fairey, que permite plegar las alas a lo largo del fuselaje con una sola articulación, cuyo eje está en una dirección oblicua, y hace que su borde de ataque quede hacia arriba, y ha mezclado esta solución con cuatro rotores que doblan como propulsores durante el vuelo horizontal y el vuelo vertical, facilitando la transición entre ambos modos.
El mecanismo de Fairey es muy similar al de Grumman, solo que en el último caso el borde de ataque queda orientado hacia abajo, por lo que no se puede modificar para crear aeronaves VTOL.
El programa Control of Revolutionary Aircraft with Novel Effectors (CRANE) tiene como objetivo diseñar, construir y probar en vuelo un novedoso avión experimental que elimine el control mediante superficies aerodinámicas tradicionales y lo cambie por uno basado en control activo del flujo sobre las superficies mediante soplado, Active Flow Control (AFC).
El control de flujo activo podría mejorar el rendimiento de la aeronave al eliminar las superficies articuladas, que actualmente sirven para controlar el avión, pero que aumentan el peso y la complejidad mecánica.
Eliminar las superficies de control móviles supone varias ventajas. Por un lado, reducir el peso de la aeronave, por la eliminación directa de todas las articulaciones. Por otro lado, porque el uso del AFC para el control de la aeronave hace que las superficies aerodinámicas puedan ser más pequeñas.
Y, si no hay superficies móviles, ¿cómo controlamos el avión? Llegado este caso no está de más recordar las entradas de cómo vuelan los aviones, y la de los hipersustentadores. En resumen, recordaremos que el ala genera sustentación gracias a que la circulación que se genera entorno al perfil hace que el aire que pasa por la parte superior del ala vaya más rápido que el que va por debajo, y eso causa que la presión sobre el ala sea menor que bajo él y por tanto la resultante de fuerzas permita elevar el avión.
La sustentación generada por el perfil aerodinámico depende de la propia curvatura del perfil, del ángulo de ataque de este y de la velocidad relativa de éste respecto al aire, ademas de la densidad del aire. Las superficies de control clásicas actúan sobre la curvatura del perfil, mediante articulaciones. Al variar la incidencia de la superficie de control, o al retorcer el ala como hacían en los primeros aviones mediante su torsión, cambiamos la curvatura del perfil y por tanto hacemos que un semi-ala sustente más que el otro, en el caso de los alerones, induciendo el alabeo; o que el empenaje vertical sustente en una dirección o en la contraria. Algunos de los intentos de eliminar las articulaciones, como el morphing, pretende mantener el sistema de cambiar la geometría del perfil, pero recurriendo a la flexibilidad de los materiales, en lugar de a articulaciones mecánicas.
¿Y si en vez de actuar sobre la curvatura del perfil actuáramos directamente sobre la velocidad relativa de éste con el aire? Como la sustentación depende de la velocidad relativa aire-perfil aerodinámico, ¿qué ocurre si soplamos localmente aire sobre una superfice y no sobre la otra? Pues que esa superficie sustentará más que la otra, permitiendo de este modo generar alabeos, virajes… sin necesidad de modificar la geometríad del perfil. Esto permitiría eliminar las articulaciones de los alerones, timonesy flaps, y reemplazarlos por superficies más pequeñas, menos pesadas, menos complejas de mantener, manteniendo e incluso incrementando la maniobrabilidad.
El control activo del flujo se llamaba antes control de la capa límite, lo habrán renombrado para no sonar demasiado vintage
El contrato incluye una opción de Fase 3 en la que DARPA tiene la intención de volar un avión de 7,000 libras (3180kg). Una de las principales características de la aeronave será la implementación de alas modulares, lo que permitirá probar distintas soluciones para encontrar la óptima.
En mayo de 2023, el avión recibió su designación oficial como X-65.
Este tipo de controles se ha ensayado en más ocasiones. Algunos de los ejemplos más recientes son el EcoDemonstrator, de NASA y Boeing, modificando el empenaje vertical de un B757; BAe System lo puso a prueba con su FLAVIIR, que evolucionó en su demostrador MAGMA, que se puede ver en vuelo aquí. Un caso extremo de aplicación de este sistema podría ser la eliminación de los flaps para sustituirlos por Turbo Wings.
En 1942, el Ministro del Aire y el Ministerio de Aviación se acercaron a Miles Aircraft con un contrato de alto secreto para un avión de investigación turborreactor diseñado para alcanzar velocidades supersónicas. El Miles M.52 fue diseñado para alcanzar una velocidad de 1000 mph a 36000 pies durante 1,5 minutos.
Durante los años 30 y cuarenta se había estado investigando una nueva forma de propulsión. La idea era dejar atrás las hélices y utilizar chorros de gases. Frank Whittle era el británico que trabajaba en el motor a reacción. En paralelo, Hans von Ohain en Alemania, Virgilio Leret en España y Secondo Campini en Italia, hacían lo propio.
El diseño abría nuevos caminos en todas las áreas de la ingeniería aeronáutica. Las alas eran muy delgadas, de perfil bi convexo, y estaban diseñadas para quedar dentro del cono formado por las ondas de choque causadas por la puntiaguda nariz del avión.
Modelo de túnel de viento. Foto de Wikipedia
Para volar en régimen supersónico hay varias posibilidades, una es utilizar perfiles aerodinámicos, que se comportan horrorosamente mal en regímenes subsónicos. La otra, hacer volar un perfil subsónico. Y, justo detrás de una onda de choque, además de subir la presión y la temperatura, la velocidad del sonido vuelve a ser subsónica. Así que se pueden utilizar perfiles subsónicos siempre que vuelen dentro del cono formado por las ondas de choque. Por ese motivo los aviones supersónicos tienen alas muy cortas y con mucha flecha. Y morros muy puntiagudos. También por ese motivo se observan en las entradas de los motores conos o placas puntiagudas, para generar ondas de choque que ya pre-comprimen el aire, antes de entrar al propio compresor, y además baja su velocidad a régimen subsónico.
Maqueta de la cabina
El único tripulante iba alojado en el cono de morro, que a su vez actuaba de cápsula de evacuación, al ir unida al resto del fuselaje a través de una sección pirotécnica. Una vez separada del fuselaje, la cápsula descendería en paracaídas hasta una altitud segura. A partir de ahí el piloto debía abandonarla la cápsula en paracaídas por sus propios medios.
Motor W.2/700
El desarrollo del motor fue para Whittle. Utilizaría su W2/700 con poscombustión. Ese motor sería más tarde conocido comercialmente como Rolls Royce Derwent.
El fuselaje se basó en la forma de las balas que las pruebas de disparo mostraron que viajaban a una velocidad supersónica. El ala tenía un borde de ataque parecido a una navaja, tan afilado que los mecánicos que se cortaban la apodaron Gillette
Dennis Bancroft, ingeniero aerodinámico de Miles
Maqueta a escala 1:1 del Miles M.52
Sin embargo, al final de la guerra, el Director de Investigación Científica, Sir Ben Lockspeiser, canceló el proyecto «… en vista de los peligros desconocidos cercanos a la velocidad del sonido… considerado imprudente proceder con los experimentos a gran escala». En realidad, a pesar del 90% del trabajo de diseño completado y con el 50% de la construcción terminada, el proyecto cayó en una medida de ahorro del Tesoro.
Los investigadores y diseñadores británicos lograron acercarse mucho a la barrera y bien podrían haber sido los primeros en romperla.
Gran Bretaña y EE. UU. llegaron a un acuerdo para intercambiar información y datos. Según Dennis Bancroft, jefe de aerodinámica de Miles, los ingenieros de la compañía estadounidense Bell Aircraft recibieron información detallada sobre el Miles M.52. Sin embargo, después de que los estadounidenses recibieron toda la información de los británicos, incumplieron el acuerdo. Los británicos no recibieron información a cambio. Parece ser que los diseños originales del empenaje del XS-1 eran convencionales, y finalmente se pasó al tipo de Miles, con todo el timón móvil.
Tras la cancelación del M.52, el Gobierno creó un nuevo programa que implicara «ausencia de peligro para los pilotos de prueba y economía de propósito». Se recortaban gastos, y se reducía el tamaño del vehículo, que pasaría a ser no tripulado y propulsado por cohetes, pasando a ser más un misil que una avión, o un avión no tripulado (UAV)
El Royal Aircraft Establishment fue responsable del desarrollo de un motor de cohete adecuado y a cargo del diseño de la aeronave estuvo Barnes Wallis de Vickers Armstrong, el padre de la bomba que rebota y la bomba sísmica Tallboy de 12000 libras.
Los UAV eran réplicas a escala 3/10 del M.52 y el primer lanzamiento del avión-cohete tuvo lugar el 8 de octubre de 1947.
Mosquito con un M.52 no tripulado en la panza. Foto de Wikipedia
Un De Havilland Mosquito de la RAF despegó el 8 de octubre de 1947, de St. Eval en Cornualles, con un avión-cohete en su panza. Pero su el motor explotó poco después del lanzamiento. Seis días después, Chuck Yeager rompió la barrera del sonido por primera vez en el Bell X-1, un avión que compartía muchas similitudes con el diseño británico. Después de la explosión del prototipo, y del éxito del XS-1, el Daily Express asumió la causa de defender la vuelta del programa M.52, pero fue en vano.
En octubre de 1948 se lanzó un segundo avión-cohete. Esta vez sí tuvo éxito y alcanzó Mach 1,38, (1.5 según otras fuentes) en un vuelo nivelado estable. Pero, en lugar de terminar su vuelo estrellándose contra el mar, como estaba previsto, el modelo ignoró los comandos de radio que se le enviaron y fue observado por última vez (en el radar) internándose en el Atlántico.
El toque final de ironía se produjo cuando se suspendieron incluso estas pruebas con cohetes, por «el alto costo y poco retorno». El dividendo total de esta inversión fue la información de que un modelo a pequeña escala del Miles M.52 había superado con éxito la barrera del sonido. Pero, el Reino Unido ya había perdido la oportunidad de ser la primera nación en lograr un vuelo supersónico pilotado.
Como era de esperar, las afirmaciones de la influencia británica en el icónico Bell X-1 son ampliamente disputadas en los EE. UU., y la historia generalmente la escriben los vencedores.
Tal vez con un poco más de financiación de este lado del Atlántico, el M.52 podría haber ganado la carrera por la barrera del sonido a Chuck Yeager y al X-1.
El avión
The Engineer recupera la descripción que hicieron del aparato n 1946, cuando por la cancelación del proyecto dejó de ser secreto. La reproducimos debajo.
Modelo a escala del M.52, The Engineer
A Miles Aircraft se le había encomendado la tarea de construir el M52 con motor turborreactor, que estaba destinado a volar a 1,000 mph y alcanzar una altura de 36,000 pies. Para lograr esto, los ingenieros de Miles idearon un diseño radicalmente distinto a todo lo que se conocía en la época.
Parecido a una bala alada, las dimensiones generales debían haber sido de 33 pies de largo y 27 pies de envergadura, siendo las alas algo más cortas que las de aviones de longitud similar.
Como un paso hacia la producción de una forma de ala que tenga una baja resistencia en el rango de velocidad supersónica y, sin embargo, permita un vuelo a baja velocidad con un buen control, Miles Aircraft Ltd diseñó un ala biconvexa, con bordes de ataque y de salida muy afilados.
Miles «Gillete», con alas y empenaje modificados
Este ala biconvexa se probó en un Miles Falcon estándar para demostrar la viabilidad del diseño a bajas velocidades. El motor, que huniera producido 17.000 HP en vuelo a toda velocidad, sería suministrada por Power Jets (Research and Development). Junto con el tanque de combustible y los controles de vuelo, el motor habría ocupado casi todo el fuselaje.
Miles Falcon Six con ala y emepane modificados, de perfil biconvexo, de madera
Se puede describir como una unidad de tres etapas, la primera etapa que consta de un motor a reacción ordinario con un compresor centrífugo. Los gases de este motor pasan a través de otro compresor, trayendo un suministro adicional de aire, que se mezcla con la corriente principal. La mezcla luego pasa a través de un ‘athodyd’ (conducto aerotermodinámico), en el que se inyecta y quema el combustible, aumentando aún más la velocidad de los gases, que finalmente son expulsados por una tobera en la cola. El motor tiene 3.5 pies de diámetro y 23 pies de largo.
Con toda esa potencia a solo unos centímetros del piloto, así como las alturas extremas a las que operaría el M.52, no sorprende que se haya instalado un sistema de eyección. La cabina presurizada fue diseñada para ser separada por completo del fuselaje mediante la detonación de cargas de explosivo plástico en las estructuras tubulares que conectaban la cabina con el fuselaje. En teoría, la presión del aire obligaría a la cabina a alejarse del avión y un paracaídas lo ayudaría a descender gradualmente.
Una vez que la cabina había reducido la velocidad a una velocidad razonable y descendido a una altura designada, el piloto saltaría de la cápsula usando su propio paracaídas. Si todo iba bien, volvería a la Tierra en un avión completamente intacto. Aunque a velocidades tan elevadas que el aterrizaje suena casi tan aterrador como una eyección.
Para el tren de aterrizaje, se tuvieron que diseñar llantas y ruedas especiales, ya que la velocidad de toma probablemente habría sido de aproximadamente 170 mph, con una carrera de dos millas antes de detenerse. El peso total diseñado es de aproximadamente 8200 libras en el despegue, lo que da una carga alar de 58 libras por pie cuadrado.
