Monoplano, enteramente metálico construido en duraluminio (hoy aluminio serie 2000), con alas en voladizo y sin puntales, cabinas de pasajeros y pilotaje cerradas… sólo le falta el tren retráctil para parecer un avión de los últimos años 30. Y sin embargo fue diseñado en 1917 y terminaron de fabricarlo en 1919. Podría decirse que es a los aviones de aerolínea lo que el Junkers J.I es a los aviones de caza, el primer monoplano metálico de caza, cuyo primer vuelo fue en Alemania en 1916. Y si a éste último le mató su peso y falta de maniobrabilidad en comparación con los biplanos, al primero le mató el Tratado de Versalles.
El conde von Zeppelin es conocido por el diseño de sus dirigibles de estructura rígida, y por los grandes bombarderos biplanos que aterraron Reino Unido durante la Primera Guerra Mundial. Tal vez había quedado impresionado ya antes de la guerra por el Sikorsky Le Grand. E intentó mejorarlo y superarlo.
El Zeppelin-Staaken E-4/20 fue un revolucionario monoplano cuatrimotor de pasajeros totalmente metálico diseñado en 1917 por Adolf Rohrbach y terminado en 1919 en las instalaciones de Zeppelin-Staaken en las afueras de Berlín, Alemania. El E-4/20 fue el primer avión de pasajeros cuatrimotor construido totalmente de aluminio
El E.4, la última creación de la moribunda industria aeronáutica del conde, fue una prueba visible del progreso que los alemanes habían logrado en el diseño y la construcción de aviones grandes. El Staaken E.4/20 fue verdaderamente el primer avión de transporte moderno del mundo, y sus líneas funcionales son muy adelantadas a su tiempo. De hecho es tan vanguardista que el Armstrong Whitworth Atalanta ¡de 1932! utilizó una configuración muy similar, con detalles de construcción diferentes y motores más potentes.
La construcción del E.4/20 se inició en mayo de 1919 bajo la dirección de Alfred Colsman, director general de la empresa de Zeppelin; una de las especificaciones pedía que la aeronave completamente cargada debería poder volar con sólo dos de cuatro motores funcionando.
Estaba previsto que el E.4/20 entrara en servicio como transporte comercial de pasajeros entre Friedrichshafen y Berlín. No cabe duda alguna de que el diseño del E.4/20 bebió en gran parte de la experiencia con grandes bombarderos de Staaken, Zeppelin y Rohrbachse, y que compartiría elementos con los bombarderos monoplano totalmente metálicos que Staaken estaba desarrollando bajo el contrato de Idflieg en 1918. Aunque estrictamente un avión de transporte, la estructura del E.4/20 no hubiera diferido apreciablemente de estos. De hecho, con un quinto motor en el morro, el E.4/20 bien podría haber sido el diseño de bombardero de cinco motores Staaken descrito por von Bentivegni en 1919.
El Dr. Adolf Rohrbach, un ingeniero que había sido muy activo en el desarrollo de técnicas de construcción metálica en Dornier, fue transferido a Staaken en 1916-1917 para aplicar su talento al diseño de aviones terrestres de grandes dimensiones. El Dr. Rohrbach había sido seleccionado personalmente por el jefe del Departamento de Construcción de aviones grandes de Staaken, el Prof. Baumann, para ser su sucesor, y en eso se convirtió en 1919, cuando asumió el liderazgo técnico de la organización.
Visto en perspectiva y comparado con los aviones civiles de madera y tela, o metálicos pero en configuración biplano, de la era inmediatamente posterior a la guerra, el E.4/20 fue sin duda un adelantado a su tiempo. El fuselaje se construyó completamente con larguerillos y cuadernas de duraluminio cubiertos por un delgado revestimiento remachado. Este método de construcción fue simplemente una aplicación de la estructura ideada por Dornier.
La característica más llamativa fue el gran ala en voladizo, sin arriostrar, que tenía una envergadura de 31,0 m. Su perfil alar era un perfil grueso, basado en las investigaciones aerodinámicas del profesor Junkers. El ala se construyó alrededor de un único cajón de torsión de dimensiones muy generosas; su ancho era un tercio de la cuerda del ala, y en el encastre su espesor era de de 1,5 metros. El borde de ataque y de salida y los soportes del motor estaban unidos a este enorme cajón de torsión central. El revestimiento del borde de ataque era de duraluminio de 4mm de espesor, el revestimiento del cajón de torsión (de larguero principal a larguero trasero) era de 3 mm y el borde de fuga 2 mm. El cajón de torsión formaba un túnel, al que se accedía a través de agujeros hechos en las costillas, para que un hombre pudiera acceder, tumbado, en vuelo hasta los motores.
La carga alar -extremadamente alta para su época- era de 80 kg/m², un valor casi doble que el de un monoplano comparable, el Zeppelin-Lindau Rs.IV (46.5 kg/m²). Debido a que no se disponía de experiencia práctica con cargasalares tan elevadas, se consideró arriostrar el ala con cables como medio de seguridad ante el fallo, como puede verse en la primera foto de esta entrada. Sin embargo, la estructura del ala había sido calculada para resistir las cargas dinámicas de vuelo sin ningún cable o puntal de soporte adicional.
Los cuatro de Maybach Mb.IVa de 245hp estaban montados en una robusta bancada que se extendía desde el cajón central de torsión, y su contorno estaba cuidadosamente carenado en el ala. Los motores se colocaron por delante del borde de ataque, según unos diseños ensayados en la planta de Dornier en 1917. El combustible estaba contenido en dos depósitos grandes colocados por delante del larguero principal, entre el revestimiento del borde de ataque y el larguero.
El Mb.IVa estaba sobredimensionado, con 23,1 litros, con una relación de compresión muy alta, 6,1:1, para la época. Producía 245 hp a 6000 pies. ¡En algunos vuelos incluso había que cortar un poco gases!
El fuselaje tenía catorce cuadernas rectangulares, unidas entre sí por largueros en sus esquinas. El revestimiento de aluminio se remachaba a esta estructura. Los grandes paneles formados entre estos largueros y las cuadernas estaban reforzados por larquerillos, como en cualquier estructura semi-monocasco más moderna.
La cabina de los pilotos, inicialmente, era abierta, siguiendo las costumbres de la época, en la que, además, los pilotos preferían volar así para “sentir” mejor el vuelo. Estaba ubicada encima del fuselaje, ligeramente por delante del borde de ataque del ala y tenía una visibilidad excelente, al menos en vuelo. Posteriormente se modificó el avión para trasladar la cabina de pilotaje al morro, y convertirla en una cabina cerrada.
Una puerta en el morro permitía que los pasajeros embarcaran. El fuselaje podía acomodar de doce a dieciocho personas sentadas de dos en dos, dos pilotos, un navegante, un mecánico de vuelo y una azafata.
En la parte trasera del fuselaje se ubicaron una gran bodega de correo, un inodoro, un baño separado y una bodega para el equipaje.
El empenaje constaba de un plano vertical y uno horizontal fijos también en voladizo. Los timones horizontales y vertical estaban aerodinámicamente equilibrados. Pero su revestimiento era de tela, como el de los alerones, también con compensadores aerodinámicos.
Las ruedas gemelas estaban sostenidas por un tren de aterrizaje muy simple compuesto por un puntal horizontal unido al fuselaje y otro vertical, que contenía un amortiguador, y estaba unido al cajón de torsión entre los motores.
Mientras el avión estaba en construcción, la Comisión de Control Inter-aliada temió que el diseño pudiera incumplir las cláusulas de prohibición del tratado de paz. La Comisión consideró que no podía emitir un juicio sobre el potencial militar de la aeronave hasta que se completara y realizara las pruebas de vuelo. Naturalmente, los ingenieros aliados adjuntos a la Comisión siguieron el progreso del montaje con un alto grado de interés.
El E.4/20, completado el 30 de septiembre de 1920, realizó una serie de vuelos extremadamente prometedores con el piloto de pruebas Carl Kuring a los mandos. Durante un vuelo realizado en condiciones óptimas, la aeronave registró una velocidad de 225 km/h, una velocidad muy alta para un avión de ese tamaño (para comparar, los cazas más rápidos de 1918 volaban a 220km/h). Sin embargo, se descubrió que no era posible mantenerlo en vuelo con sólo dos de los cuatro motores funcionando, como se había pedido en las especificaciones.
La Comisión de Control Interaliada prohibió más vuelos de prueba, porque no estaba convencida de que el E.4/20 realmente no tuviera aplicaciones militares y, como tal, violara la estipulación del tratado. El director Colsman escribió que la Comisión también se negó a vender o regalar el E.4/20 a países aliados, lo que no dejó a Staaken más remedio que desguazar la máquina.
Colsman opinaba que la Comisión actuó de este modo para arruinar a la empresa Zeppelin y destruir su capacidad para hacer más desarrollos. Esta acción puede entenderse a la luz de la tarea de la Comisión para evitar el resurgimiento de una industria aeronáutica militar en Alemania.
El avión fue desguazado el 21 de noviembre de 1922, destruyendo el precursor del avión de transporte moderno.
Adolf Rohrbach fundó su propia compañía aeronáutica, Rohrbach Metall-Flugzeugbau, donde diseñó y construyó una serie de innovadores aviones e hidroaviones civiles totalmente metálicos, como el trimotor Ro-VIII, que estarían en servicio en Iberia, y cuya réplica sobrevuela el Tibidabo desde 1928.
Le Génie civil : revue générale des industries françaises et étrangères
