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Un barril partido en dos para aprender a volar

Este simulador de vuelo bien podría ser el eslabón perdido entre los aficionados a la simulación y la cerveza, y el origen que une a ambos.

Toques humorísticos a parte, este particular invento no es sino un simulador de vuelo Antoinette.

Avión Antoinette en el Museo de Le Bourget, foto del autor

Antoinette era una empresa que a comienzos de siglo fabricaba aviones y motores, aunque su recorrido fue más bien corto, para 1913 ya figuraba en el Jane’s All the World’s Aircraft como empresa desaparecida.

El ingeniero León Levavasseur constructor de motores marinos convenció en 1902 a su ya socio Jules Gastambide para fundar una empresa de motores de aviones, y la llamaron Antoinette, nombre de la hija de Gastambide.

Comenzaron con un motor de 8 cilindros dispuestos en V ¡y ya con inyección! de 50CV. Y tras un cierto éxito, vendieron 50 motores de avión entre 1906 y 1907, cantidad considerable si consideramos la producción aeronáutica de la época, decidieron producir sus propios aviones. El éxito estuvo posiblemente propiciado porque fue uno de sus V8 de 50CV el que propulsaba el 14-bis de Alberto Santos Dumont en su vuelo de 1906 en el campo de Bagatelle, París.

El fuselaje de los aviones estaba realizado en madera y recordaba a la forma de una barca. Las alas estaban revestidas de tela. Y los mandos aerodinámicos estaban controlados por dos ruedas, una a cada lado del piloto, controladas una con cada mano. Con una de estas ruedas se controlaba el alabeo, con la otra la profundidad, y ambas estaban unidas a una barra con la que se controlaba el timón de dirección. En una época en la que apenas se conocía como diseñar un avión es normal que tampoco se conociera como diseñar un sistema de control eficaz y cómodo. Se probaron varios, y finalmente se impuso el de palanca y pedales o cuerno y pedales. Pero en esta época estaba todo por desarrollar, y la marca Antoinette apostó por su sistema de dos volantes.

Los exitosos vuelos de Hubert Latham, que estableció con aviones Antoinette en poco tiempo numerosos récords de duración, altitud, distancia… atrajeron las miradas de todos sobre estos aviones, de los que llegarían a recibir 20 pedidos. También del ejército francés.

Y aunque Latham parecía que se había hecho con los controles con facilidad y rompía una marca tras otra, al resto del mundo le parecía un sistema difícil de manejar. Y es por eso que el ejército no solo encargó algunas aeronaves, sino un sistema de entrenamiento. Y así nació nuestro simulador de vuelo Le tonneau Antoinette.

En 1910 Antoinette y el ejército abrían una escuela de vuelo en Mourmelon cerca de Châlon en Champagne.

El principio de funcionamiento era sencillo. El simulador constaba de un barril cortado en dos, una mitad sobre otra. La mitad superior tenía unos largueros, que sobresalían por los laterales, que el instructor manejaba para sacar de la posición de equilibrio el avión, haciendolo picar, alabear o combinando movimientos. El alumno debía manejar los mandos para recuperar la posición de equilibrio, con la ayuda visual del listón situado a la altura de sus ojos y frente a él, que hacía las veces de horizonte.

Finalmente el ejército optó por los aviones de Robert Esnault-Pelterie, con unos mandos más convencionales. Y Antoinette, que no logró tener una cantidad de pedidos suficiente, terminó quebrando.

Le tonneau Antoinette

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Leyat Trainer, un simulador de vuelo de 1907

Marcel Leyat es más conocido por sus coches Hélica, propulsados por una hélice, tan parecidos a un raro avión sin alas que se ganaron un huequecito en el libro de Aviones Bizarros.

Menos conocido es Leyat como pionero de la simulación aérea.

Si ahora es indispensable el uso de simuladores para facilitar el aprendizaje de vuelo de una forma segura, ¡imaginad antes de la Primera Guerra Mundial, cuando no había aún aviones doble-mando!

Leyat había construido y hecho volar algunos planeadores. Y así había comprobado lo difícil que podía ser no sólo volar, sino transmitir esos conocimientos de forma segura. Así que se decidió a construir un simulador de vuelo totalmente funcional.

Básicamente es una aeronave cautiva remolcada por un coche. El avión no abandona nunca el suelo. Y en vez de montar la aeronave sobre una rótula en un túnel aerodinámico, monta el avión, articulado, sobre un remolque. Al alcanzar la velocidad adecuada los mandos aerodinámicos se vuelven totalmente fucionales, y el piloto puede practicar sin dejar el suelo.

En algún momento de la historia el simulador se pierde, y tan solo quedan de él tres fotos. Lane Motor Museum lo ha reconstruido y lo ha puesto «en vuelo». Os dejamos aquí los vídeos.

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Las alas de gran alargamiento de Marcel Hurel

Hemos mencionado los aviones Hurel Dubois dos veces en este blog. Así que ya va tocando dedicarles una entrada solo para ellos. La primera vez fue cuando presentamos el concepto de avión con ala de gran alargamiento con riostras de Boeing, y la segunda con el concepto de Airbus, que recurre a alas articuladas. Como hemos mencionado en otras ocasiones, un ala de gran alargamiento se comporta prácticamente como un ala de longitud infinita, minimizando los efectos de borde y por tanto aumentando la eficiencia del ala, reduciendo la necesidad de dispositivos de punta de ala para reducir los efectos del torbellino de punta de ala (resistencia inducida). Pero presenta varios problemas, uno es el que son demasiado esbeltas y hay que encontrar como sujetarlas al fuselaje sin que sea un sistema en exceso pesado, de ahí las riostras, o la articulación del segmento exterior, para reducir la transmisión de momentos al fuselaje. Otros problemas vienen derivados de que la gran flexibilidad del ala ocasiona no linealidades en las soluciones aerodinámicas (cuando se resuelven ciertas ecuaciones aerodinámicas aproximándolas con una serie de Fourier lo normal es quedarse solo con los primeros términos, despreciando los no lineales), así como fenómenos aeroelásticos.

Marcel Hurel es un diseñador y piloto francés. De hecho compitió en la más célebre copa de hidroaviación, como piloto de pruebas de CAMS voló su modelo 38 en el Trofeo Schneider, y se hizo famoso porque aprovechó en 1943 el primer vuelo de CAMS-Potez 161, un hidroavión examotor de 43 toneladas, para ponerlo lejos del alcance del ejército alemán, volando de la Francia ocupada a Bizerte, donde fue destruido en 1944.

Tras la guerra se asoció con Dubois, que era el socio capitalista, para diseñar el Hurel-Dubois 10. Este avión era un demostrador tecnológico para comprobar sus teorías acerca de las alas de gran alargamiento.

F-WFAN, rematriculado después F-BFAN

El alargamiento alar era de 32.5:1, más propio de un velero que de un avión a motor, ¡mucho menos de un avión de transporte! El HD-10 tenía un motor de 40HP, 12 metros de envergadura, y 480kg de MTOW, ¡prácticamente un ULM actual!. Con el motor de 75HP que se instaló después alcanzaba un crucero de 121mph. Las alas estaban construidas en aluminio-magnesio soldado, reforzadas con sendas riostras, mientras que el fuselaje era de tubo soldado revestido de tela.

Los resultados de los ensayos fueron positivos, logrando una buena sustentación con poca resistencia, y una capacidad de alabeo bastante sorprendete, a pesar de la gran envergadura que tiene. Entre 1948 y 1954 acumuló 218h 27 minutos de horas de vuelo, y actualmente se conserva en el Musée de l’Air et de l’Espace en Paris, en Le Bourget.

Monsieur Hurel tenía en mente desde el comienzo el hacer un avión de transporte, y logró que el gobiero francés apoyara su proyecto, con la construcción de dos prototipos prácticamente idénticos y que se diferenciaban tan solo en la motorización, y en que el segundo era 1.2m más largo, y la estructura reforzada: el HD-31 (F-WFKU, después F-BFKU) con los motores Wright Cyclone de 800HP y el HD-32 (F-WGVG, más tarde F-BGVG) con los Pratt and Whitney R1830 de 1200HP. El primero voló el 27 de enero de 1957, mientras que el segundo lo hizo el 29 de diciembre del mismo año.

HD31 en Le Bourget, minuto 2:55

La construcción de ambos era metálica, las alas tenian 46m de envergadura, y una relación de aspecto de 20.2:1, bastante menos que en el prototipo, pero aún así muy eficiente. En comparación, el DC-3 tenía una envergadura de 29 metros. El peso en vacío era de 11214kg, con un peso máximo al despegue de 19060kg. Con 6356kg de carga útil se le calculaba un alcance de 990km, a pesar de contar con la resistencia del tren fijo.

Del HD-32 se produciría un segundo ejemplar, el HD-321 (F-WHHA, más tarde F-BHHA), que se estrellaría el 31 de octubre del 56 en Bahía Guanabara, cerca de Río de Janeiro, en un vuelo de demostración, falleciendo una persona. El HD-32 se perdería el 10 de mayo de 1960 en un accidente en Villemoleix, saliéndose de pista. Este avión se puede ver, o se podía ver, aún allí.

El l’Institut Géographique National encargó una evolución de estos aparatos, el HD-34, con tren retráctil y morro acristalado. El primero de ellos (F-WHOO, más tarde F-BHOO) voló el 26 de febrero de 19570.

Sin embargo el avión producido en serie más exitoso que ha utilizado el concepto de Hurel es británico, el Shorts Skyvan, heredero del Miles-Hurel-Dubois HDM.105. Y visto lo visto, ¿quién dice que no puede ser el futuro de la aviación comercial?

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Acrobacia en un Ford Trimotor de pasajeros

Estamos acostumbrados a ver acrobacias ilimitadas en gráciles y potentes pájaros acrobáticos, aviones con motores potentes, estructuras de tubo de acero soldado y reforzado y revestidas de fibra de carbono. Pero hubo una época en la que los aviones de pasajeros podían hacer acrobacia, a parte del tonel del prototipo del 707, Harold Johnson, también conocido como el rey de los Ford, podía hacer toneles, rizos, caídas de ala… con un gigantesco, para la época, Ford Trimotor de 6 toneladas.

Harold nació en 1910 en Chicago, Ilinois. Tuvo su suelta en 1929, en un biplano Waco, de quien se convirtió en distribuidor. Poco después fundó una compañía llamada Aerial Transit Company, no confundir con la de Henson y Stringfellow.

Y poco después decidió entrar en el mundo de los barnstormers. Pero puesto a entrar en un mundillo donde había tanta gente trabajando, tenía que hacerlo haciendo algo distinto. Podía haber hecho acrobacia a motor parado como Udet o Hoover, pero el quería algo grande, algo que no hubiera hecho nadie. ¿Por qué volar un biplano acrobático, pudiéndo hacer acrobacia con un Ford Trimotor de pasajeros y unas 6 toneladas de peso?

En 1932 compró su Ford 4AT. Con él hacía toneles, caídas de ala, aterrizaba sobre una de las ruedas del tren y la punta de ala… de hecho descubrió que este número le obligaba a reemplazar los bordes marginales cada seis meses. Y sobrecargar la estructura haciendo acrobacia le obligaba a hacer otra serie de reparaciones, así que consiguió certificarse por la CAA para poder realizar reparaciones, en un taller móvil que montó en otro Ford, terrestre.

Durante siete años recorrió Estados Unidos con sus espectáculos, patrocinado por SOHIO Oil, y participando en las National Air Races.

En 1931 quedó segundo con un Lockheed Orion en el Trofeo Bendix.

Probó numerosos biplanos para sus espectáculos, pero no contento con ninguno, diseñó el suyo propio, Continental Special NR-10537. Abría los espectáculos con él, realizando un looping nada más despegar, o alabeando para poner el avión en invertido a ras de suelo. Ese era el calentamiento del espectáculo, a continuación aterrizaba junto a su Ford y empezaba las acrobacias con él, que era su aparato favorito para hacer acrobacia. Una vez, delante de una multitud de 15000 espectadores realizó ¡17 rizos seguidos con el Ford 4AT! Batiendo su anterior record, de sólo 16.

Incluso llegó a plantear un diseño para transportar a lomos del Ford 4AT su biplano, como harían con otros diseños de aviones nodriza/parásito. Al fin y al cabo, ¡ya se había logrado en 1916!

Pearl Harbour y la entrada en guerra de Estados Unidos dió al traste con sus espectáculos, y cambió las acrobacias por vuelos ferry de Lockheed Hudson desde Estados Unidos a Reino Unido. Se perdían casi la mitad de los aviones en estos vuelos.

Tras ello pilotó, como piloto de pruebas, el B-24. Pero este avión no le gustaba, demasiado pesado y poco maniobrable. Se movió a California, donde pudo probar los P-38, tirando de G’s hasta las 7G. También probó el Lockheed 1049 Constellation, del que decía que tenía más velocidad de alabeo que el propio Lighting.

Durante el vuelo de ensayos del avión de lucha antisubmarina P2V Neptunre se desprendió la puerta de la bodega de bombas. Ésta golpeó la cola, dañando el timón y 3/4 partes del estabilizador vertical. Johnson aterrizó el avión sin novedades, salvando el prototipo.

Murió en 2011, tras toda una vida dedicada a volar (fly to live, live to fly, como reza la canción, podría haber sido su credo), y a restaurar aeronaves clásicas.

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Quadcopter steampunk de 1907

No soy dado al uso de anglicismos, y tanto junto en el título no es propio de mi persona. Pero si digo helicóptero cuatrirrotor muchos no se van a enterar, y quadcopter o cuadricóptero es bastante conocido, y al fin y al cabo lo que quiero es que vengáis al blog, así que habrá que poner titulares llamativos.

Dicho esto, quiero hablaros de una aeronave, Breguet-Richet Gyroplane No.1, que conocí en septiembre de 2019 en Musée de l’Air et de l’Espace. Se trata de un helicóptero multirrotor, con fuselaje en forma de aspa, y 32 palas distribuidas en cuatro rotores, ¡de 1907!. Así visto, y a bote pronto, me pareció un drone steampunk, que bien podría ser el padre del viejo cuadricóptero agrícola de Gloster, así como de todos los actuales.

Y que curiosamente, también es el antecesor de todos los helicópteros. De hecho es el primer helicóptero que logró despegar del suelo, aunque no de forma totalmente autónoma, pues eran necesarias varias personas tensando unas sogas para poder estabilizar su vuelo. Es por esto que el honor de ser el primer helicóptero tripulado en volar se concede a Monsieur Cornu, curiosamente también constructor de bicicletas, como los Wright, con su máquina de dos rotores en tándem.

El helicóptero que nos ocupa nace de la colaboración de los hermanos Louis y Jacques Breguet con el profesor Charles Richet. Aunque a veces se cita como predecesor de los modernos drones, tan solo podría considerarse predecesor de su arquitectura, puesto que el drone nace como aeronave no tripulada y, como ya hemos visto, este cuatrirrotor nace como aeronave tripulada.

Fueron muchos los intentos de volar con ala fija, así como con ala rotatoria. Se considera que los primeros en lograr un vuelo con ala fija y motor fueron los Wright en 1903, y tan solo cuatro años después lo lograrían nuestros protagonistas.

Uno de los problemas a solventar por los aerodinos de alas rotatorias era el problema del par rotor. Por ello estos pioneros optaron por un número par de rotores contrarrotatorios, de este modo el par quedaba compensado. Otros problemas serían la asimetría de sustentación en vuelo de avance y la diferencia de resistencia que ofrece la pala que avanza frente a la que retrocede en vuelo de translación. Estos problemas no quedarían solucionados hasta que de la Cierva en su rotor del autogiro instalara (e inventara) las articulaciones de batimiento y de arrastre. Otro de los problemas que enfrentaban las alas rotatorias era la falta de potencia: el Breguet-Richet Gyroplane No.1 llevaba un solo motor Antoinette de 45hp para mover los 4 rotores y levantar con ellos sus ¡577 kilogramos! de masa al despegue.

El fuselaje consistía en cuatro brazos de estructura de tubo de acero, que sostenían en el centro el motor y el puesto de pilotaje, y en sus extremos los cuatro rotores contrarrotatorios: dos de los que estaban en una diagonal giraban en un sentido, y los otros dos que estaban en la otra diagonal en el contrario. El peso en vacío de la aeronave era de 340kg, y el peso al despegue era de 577. ¡El piloto fue seleccionado por su pequeño tamaño y poco peso! Monsieur Volumard pesaba solo 68kg.

El 24 de agosto, o el 19 de septiembre, el helicóptero se elevaba 60cm del suelo en Douai, estabilizado por los ayudantes del piloto desde tierra. El 29 de septiembre el piloto logró alcanzar 1.5m sobre el suelo, y en los siguientes vuelos de ensayo repetiría alturas similares, pero sin estabilidad ni posibilidad de control de dirección. El helicóptero solo servía para despegar en vertical, no para desplazarse de manera controlada en ninguna dirección. De hecho, ni siquiera el vuelo a punto fijo se lograba de forma controlada.

El helicóptero quedaría destruido durante uno de los vuelos de ensayo. Breguet y Richet intentarían otro diseño distinto, con dos rotores y alas fijas, el Gyroplane no. 2, pero tampoco tendrían éxito. Breguet se centraría en los aviones de ala fija, y no volvería a los helicópteros hasta casi 30 años después, con el Breguet-Dorand de rotores coaxiales contrarrotatorios.

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