Los investigadores de RTX validan la «refrigeración por transpiración» en una prueba para DARPA.
Tras la barrera del sonido está la barrera del calor. De sobra son conocidos los problemas de algunas de las aeronaves más rápidas porque en frío «sudan» combustible, y hasta que no han calentado sus materiales por la fricción con la atmósfera y éstos no se han dilatado no se sellan las juntas entre los paneles. También es conocido los problemas de temperatura en el parabrisas del SR-71 o del X-15. Pues imaginad si quisiéramos volar aún más rápido.
Los misiles o los vehículos hipersónicos pueden desplazarse a través de la atmósfera a velocidades superiores a 5 veces la del sonido. Pero a esas velocidades, las cosas se calientan tanto que muchos materiales se derretirían. Y los que no se funden, se deforman mucho.
«Pasas de algo afilado a algo más redondeado», dijo John Sharon del Centro de Investigación Tecnológica de RTX, «y cuando pasas de afilado a redondeado, aumentas la resistencia y terminas ralentizando el vehículo, lo que afecta a cuán rápido y lejos podemos volar».
La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) quiere resolver ese problema, por lo que pidió a investigadores de todo el país sus ideas.
Sharon y su equipo tenían una idea simple pero intrigante: hacer que el misil sude.
Así como los humanos usamos los poros para enfriar nuestros cuerpos, el equipo buscaba demostrar que los poros artificiales, llamados canales de refrigeración por transpiración, en la punta del misil podrían hacer lo mismo.
«La refrigeración por transpiración ha existido durante años. La naturaleza ya lo ha descubierto: los árboles lo usan y nosotros usamos nuestra piel», dijo Sharon. «Pero, ¿cómo lo aprovechamos para otras aplicaciones de ingeniería?».
A DARPA le gustó la idea y otorgó al centro de investigación un contrato para modelar, prototipar y probar su concepto junto con otros equipos universitarios e industriales en el marco del programa MACH.
«Cuando surgió la oportunidad, hicimos algunos cálculos rápidos y dijimos: ‘¿Esto parece que funcionará?’ y la respuesta fue ‘Sí'», dijo Sharon. «Entonces fue realmente cuestión de profundizar y hacer una modelización y simulación detallada».
Su concepto funciona colocando un compuesto en la punta del misil que se calienta y genera vapor. El gas luego se empuja a través de miles de finos capilares de transpiración.
El prototipo de pruebas es una pieza en forma de cuña de metal resistente al calor y es ligeramente más grande que una tarjeta de crédito. Para hacer los canales de enfriamiento lo más pequeños y eficientes posible, el equipo de Sharon colaboró con Collins Aerospace, una empresa de RTX, utilizando su experiencia en micromecanizado, un método avanzado de fabricación que utiliza láseres para crear piezas intrincadas.
Para demostrar que funcionaría, el equipo primero probó la cuña en un dispositivo quemador en el centro de investigación en East Hartford, Connecticut.
«Básicamente, es una gran antorcha de crème brûlée», dijo Sharon.
El dispositivo de quemador dirige una antorcha alimentada con gas natural y oxígeno hacia el prototipo de pruebas para imitar los cambios de temperatura que ocurrirían a velocidades hipersónicas. Una vez que el equipo tuvo confianza en el rendimiento del prototipo, realizaron pruebas más detalladas en una instalación que utiliza un arco eléctrico para calentar y expandir gases a altas temperaturas y velocidades, simulando las condiciones de vuelo muy rápido.
Los ensayos ofrecieron resultados preliminares de que el concepto funcionaría, pero Sharon dijo que necesitarán más investigación y mejoras antes de que la refrigeración por transpiración esté lista para ser utilizada en misiles hipersónicos. Los desafíos restantes incluyen descubrir cómo hacer que los canales sean aún más pequeños y determinar si sus hallazgos en un prototipo del tamaño de una tarjeta de crédito son escalables a un vehículo hipersónico de tamaño completo.
Sharon dijo que cree que lo que han aprendido podría tener aplicaciones para varios productos de RTX, incluyendo la refrigeración de las palas de la turbina de los motores de las aeronaves, y demostró que su modelización predictiva era fiable.
«Cuando vuelas a más de cinco veces la velocidad del sonido, la temperatura puede aumentar muy rápidamente, en una fracción de segundo», dijo Sharon. «Las personas del equipo involucradas en la modelización hicieron un trabajo increíble estimando cuánto tiempo sobreviviría el prototipo».
Encontrar respuestas a preguntas como esta es por lo que Sharon se unió al centro de investigación. Después de obtener su doctorado, lo vio como una oportunidad para aplicar investigaciones de vanguardia en la industria aeroespacial y de defensa.
«Demostrarlo en el laboratorio ha sido genial», dijo. «El siguiente paso siempre es tratar de decir: ‘¿Cómo podría un cliente adaptar esto y rendir mejor?'»
La escasez de materiales considerados estratégicos llevó a desarrollar aeronaves en otros materiales poco convencionales. De sobra es conocido el ejemplo del De Havilland Mosquito. O del Spitfire en material compuesto del año 41. Y este era el caso de esta belleza de caoba contrachapada y resina plástica.
La técnica era ya conocida antes de la Primera Guerra Mundial, y fue utilizada en el Deperdussin Monococque. Consistía en apilar las hojas de contrachapado de madera en distintos ángulos y aglomerarlas con una matriz de resina o plástico, como actualmente se hace con la fibra de carbono o de vidrio.
Construido con chapas de caoba impregnadas con vinilo y fenol para evitar utilizar materiales estratégicos como el aluminio, el Langley 2-4, se ha descrito como Langley Monoplane o Langley Twin.
Era un avión utilitario bimotor construido en los Estados Unidos y volado por primera vez en 1940. Nombrado en honor a Samuel Pierpont Langley, el avión fue diseñado por Arthur Draper y Martin Jensen.
Su diseño era convencional: un monoplano voladizo de ala baja con colas gemelas y tren de aterrizaje con ruedas de cola.
En el proceso de fabricación del Langley, las láminas de madera contrachapada no se prefabrican antes de ensamblar, ni se doblan ni se unen a largueros o mamparos, como ocurre con otros tipos de construcción, sino que se hacía con finas tiras de chapa tratada con plástico en una unidad integral que formaba una estructura monocasco. Sus espesores variaban de 1/64″ a 1/8″.
El fuselaje, las alas, las superficies de control y los carenados del motor se unen sin el uso de remaches, pernos o tornillos y tuercas. En su lugar se utilizan piezas que se insertan en los troqueles previstos en la estructura para su unión, y se encolan con calor y presión, utilizando técnicas de apilado y de curado similares a las actuales técnicas manuales para fibra de carbono, aunque a temperaturas mucho más bajas, unos 60º.
La estructura resultante es simple, fácil de inspeccionar y económica de mantener y reparar. Cada capó del motor, la punta del ala y la nariz del fuselaje se pueden quitar como una unidad.
Los capós y cortafuegos están moldeados con un revestimiento integral de asbesto.
La madera contrachapada de plástico es resistente a la corrosión por ácidos, álcalis, agua salada y hongos.
Se hicieron dos prototipos, el 2-4-65, que voló en 1940 y el 2-4-90 que voló en 1941.
El primero de ellos (NX29099), como indica el -65, motores de 65 hp, y el otro (29-90NC/N51706) con motores de 90 hp.
La Marina de los Estados Unidos compró la segunda máquina y la evaluó como XNL-1 (39056), pero no ordenó la compra del modelo.
John Pierce y Hurley Boehler tenían un fuselaje Stinson 108 en su hangar sin alas, por lo que decidieron comprar el Langley y, tras el accidente, sus alas, góndolas de motor y tren de aterrizaje principal se acoplaron a un fuselaje Stinson 108 para crear un único avión de fabricación casera único en su tipo llamado Pierce ArrowN6622A.
Una vez que Estados Unidos entró en guerra, se supo que las resinas necesarias para la construcción eran mucho más escasas que el metal que se habría necesitado para producir un avión por medios convencionales, y el proyecto se abandonó.
Fuselaje de Spitfire construido en material compuesto
Y no, no se trata de una réplica del Spitfirefabricada en el siglo XXI que ha llegado a los años 40 del siglo XX a través de una singularidad al más puro estilo de El final de la cuenta atrás. ¿Nos acompañáis?
Introducción
Primero convendría definir que es un material compuesto, porque la gente cuando oye hablar de materiales compuestos piensa en fibra de carbono, pero hay más.
¿Recordáis cuando nos explicaban las mezclas y nos hablaban de mezclas homogéneas y heterogéneas? Pues más o menos así podríamos diferenciar los materiales compuestos.
Una aleación está formada por distintos materiales combinados en uno nuevo. Pero el resultado es una mezcla homogénea, no se puede distinguir a simple vista un material de otro. En el acero no podemos separar de un vistazo el hierro y el carbono.
En un material compuesto, sin embargo, sí podemos hacer esa diferenciación. Así pues, en las puertas de contrachapado con núcleo de nido de abeja de cartón, los materiales se pueden distinguir a simple vista. Lo mismo ocurre en los laminados de contrachapado utilizados en el mosquito, o en los materiales tipo sándwich, donde existe un núcleo, sea nido de abeja, espuma de foam u otros, revestido por dos capas de tela. O con el plástico reforzado con fibras en forma de tela, cinta o fieltro. O el Glare, y sus capas de aluminio y fibra de vidrio. O el tradicional adobe, fabricado con arcilla y paja.
Material compuesto: sándwich. Un núcleo revestido por dos pieles.
Esquema del GLARE, capas de aluminio y fibra de vidrio, y explicación de sus ventajas. En caso de grieta la fibra mantiene la continuidad del camino de carga.
Y la ventaja del material compuesto es, precisamente, que al unirlos se obtienen mejores propiedades que las que tienen por separado.
Gordon Aerolite
Norman Adrian de Bruyne, un brillante doctor, investigador y químico británico había publicado muchos de sus estudios en revistas especializadas, pero su compañía Aero Research Ltd apenas había recibido encargos. Por ello decidió publicar varios artículos en revistas más populares entre los ingenieros y no tan especializadas en química, como The Aeroplane o Aircraft engineering.
La estratagema publicitaria funcionó y de Bruyne fue contactado en 1936 por Havilland Aircraft Company para investigar si era posible fabricar palas para hélices de paso variable con resinas fenólicas reforzadas. Como la densidad de los plásticos era del orden de la mitad que la del aluminio, se esperaba que las hélices no solo fueran más ligeras, sino que los esfuerzos en la raíz de las palas de la hélice se redujeran considerablemente.
De las investigaciones realizadas para De Havilland nació su paperPlastic Materials for Aircraft Construction, publicado en 1937 por la Real Sociedad Aeronáutica británica sobre el uso de estos materiales, y el éxito obtenido con la baquelita reforzada con fibras de lino para la fabricación de hélices.
Hélice de baquelita reforzada
Durante la presentación del paper en la sociedad introdujo el término Aerolite para referirse a la baquelita reforzada con lino. El Aerolite era una resina reforzada por fibras unidireccionales de lino, cuyas capas se apilaban a 0º/90º o ±45º. Su densidad era la mitad de la del duraluminio, pero tenía una resistencia a tracción de 500MPa (equivalente a la del 2024T3), y un módulo elástico de 50GPa (más flexible que el aluminio, que es de unos 70GPa).
Para el ala del Blenheim, De Bruyne se inspiró en el metacarpio de los buitres
El gran desafío era desarrollar una pieza de unos 10 metros de largo… cuando hasta ahora las piezas de Aerolite no llegaban al medio metro. Para poder cumplir el encargo, De Bruyne adquirió una prensa de gran tamaño en Alemania. Y fue a recogerla en persona, para asegurarse de que llegara a Reino Unido.
Con la caída de Francia, principal proveedor de bauxita de Reino Unido, llegaría el miedo del desabastecimiento de aluminio, y el encargo del Ministerio del Aire de desarrollar un fuselaje de Spitfire en Aerolite.
El Spitfire «de plástico»
Construcción del fuselaje de Aerolite
Sería en 1940 cuando el Aerolite tuvo su gran oportunidad para demostrar la valía. Un gran contrato para Aero Research Limited: fabricar prácticamente un fuselaje completo en su material compuesto de baquelita y lino para realizar ensayos y demostrar que podía ser, al menos, tan bueno como el aluminio.
Planos del Spitfire, ampliar la imagen para ver en el perfil la numeración de las cuadernas
El aerolite se fabricaba en forma de cinta unidireccional de 6 pulgadas de ancho, que era apilada en dos sentidos distintos para formar las piezas. Como en los modernos materiales compuestos, y en las piezas de contrachapado de la época (no olvidemos que los laminados de contrachapado se habían utilizado en aviación desde antes de la Primera Guerra Mundial en varios aviones), había que apilar solapando unas cintas con otras, y añadiendo capas hasta alcanzar el espesor necesario. Después el paquete era sometido a presión y calor para que el plástico termoestable curara, y la pieza alcanzara su forma final.
Para realizar el fuselaje, se pensó que la forma más rápida de hacerlo sería la sustitución directa de piezas de aluminio por otras de Aerolite. Así que el fuselaje no fue rediseñado, ni se utilizaron uniones pegadas. Simplemente se cambiaron las piezas remachadas de aluminio por otras piezas remachadas de material compuesto.
Numeración de las cuadernas del Spit
Fondo del fuselaje, mirando desde la cuaderna 9 a las 8, 7, 6, 5
Cuadernas 9, 10 y 11, vistas desde la 11.
Antes de emprender la construcción del fuselaje completo, se construyó una pequeña parte, la comprendida entre las cuadernas 19 y 25, para ensayarla y compararla contra otra sección equivalente fabricada en aluminio.
Los ensayos se llevaron a cabo en el Royal Aircraft Establishiment. Sus resultados llevaron a que algunas partes del fuselaje, como el registro para las baterías, fueran especialmente reforzados. El larguero del ala y su encastre seguirían siendo de aluminio.
Zona del encastre del ala, con el larguero principal en aluminio
Además de ensayar el Aerolite, se sometieron a prueba otros materiales utilizados en la construcción del fuselaje. Por ejemplo los carenados entre las cuadernas 18 y 19 se hicieron de acetato y celulosa. Otras zonas no estructurales fueron realizadas con fenolformaldeido reforzado con algodón.
Fuselaje entre las cuadernas 5 y 19. Es visible la sección central metálica del principal metálico.
La sección de fuselaje ensayada iba entre las cuadernas 5 y la 19. El peso era comparable al de la estructura de aluminio, a pesar de la baja densidad del Aerolite, debido a tener que añadir más capas para igualar la rigidez, y a que no se utilizaban soluciones pegadas, así que el peso de los remaches no se eliminaba de la ecuación.
Las cuadernas más pesadas eran aquellas con forma de U, para hacer hueco al cockpit, eran dobles y ambas mitades estaban remachadas. Cada cuaderna estaba fabricada en cuatro partes, haciendo necesario un refuerzo en cada unión. Allí donde fuera necesario garantizar la continuidad estructural, como en las uniones de las piezas que formaban las cuadernas, se utilizaban refuerzos (straps en los libros de aeronáutica) remachados de 0.05in (1.27mm).
Tras fabricar toda la estructura interna, se añadió el revestimiento. El revestimiento estaba formado por tablones (tracas, creo que lo llaman los navales) de espesor variable que iban de la cuaderna 5 a la 19. Entre las cuadernas 5 y 8 el espesor era de 0.11in (2.8mm), y se reducía entre la 8 y la 19 de forma progresiva hasta llegar a un espesor de 0.045in (1.14mm). Una moldura se instalaba entre las juntas planas de cada traca, para mejorar la aerodinámica. Y los remaches, por supuesto, de cabeza avellanada, para no sobresalir del revestimiento.
Conclusión
Finalmente la escasez de aluminio no se produjo y, aunque los ensayos fueron bastante satisfactorios, no fue necesario utilizar esta nueva, y poco probada, tecnología en la fabricación de aviones. El aluminio se podía conseguir sin problemas, y su fabricación era más rápida, pudiendo recurrir a máquinas de mecanizado, en lugar de al apilado manual de las capas de Aerolite y su posterior prensado y curado.
Aunque nunca fue necesario reemplazar el aluminio con Aerolite, se fabricaron unos 30 empenajes para otras tantas Miles Magister.
¡Ah! Y no, fabricar el Spitfire con este material no lo hubiera hecho furtivo. La Maravilla de madera tampoco lo era. Los grandes discos de las hélices y todas las superficies verticales y unidas a 90º los hubieran hecho fáciles de detectar. Otro cantar era el famoso diseño de Horten, mayormente plano, sin hélices ni superficies verticales, en cuyo caso el ser de contrachapado apilado en distintas direcciones sí hubiera contribuido a un mejor rendimiento furtivo.
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.
