Aviones Convertibles Primeros Modelos y Tipos Historia



Aviones Convertibles Primeros Modelos y Tipos

INTRODUCCIÓN: El día 2 de noviembre de 1954 constituye un hito en la historia del aeroplano. Dicho día, en la base de pruebas de la casa Convair, el piloto J. K. Coleman realizó el primer vuelo en un avión que despegó verticalmente desde su posición de partida, basculó en el aire, voló horizontalmente a más de 800 kilómetros por ahora y aterrizó de nuevo en posición vertical hasta quedar apoyado sobre la cola.

El Faire-Rotodyne, convertible para pasajeros, de velocidad superior a los 300 kilómetros por hora.

El avión era un monoplano de ala en delta Corvair XFY-1 equipado con un turbopropulsor Allison de 5.500 HP. Dos hélices tripalas contrarrotativas proporcionan, junto con el empuje del chorro del reactor, la fuerza de sustentación necesaria para el despegue vertical. Se trata de un nuevo tipo de avión, que los norteamericanos designan VTOL (Vertical Take oíi Landing: despegue y aterrizaje vertical) y que en Europa se conoce por «convertible».

En el año 1950, con ocasión de la guerra de Corea, el Gobierno de los Estados Unidos se dio cuenta de la necesidad de disponer de aviones de caza capaces de despegar en cualquier clase de terreno, sin necesitar aeródromos y pistas de aterrizaje.

En efecto, el peso cada vez mayor de los aviones de caza obligó a hacer pistas y campos de aterrizaje de mayor extensión y resistencia, y, por otra parte, el terreno montañoso no ofrecía lugares a propósito para la instalación de tales campos y pistas. Asimismo había que pensar en aviones de caza capaces de despegar de la cubierta de los buques de guerra y de transporte y que pudiesen aterrizar de nuevo en ellos, evitando tener que acompañar las escuadras y convoyes con costosos y vulnerables portaaviones.

A partir de dicho año los proyectos se suceden, la mayoría irrealizables por fantásticos; pero algunos ofrecen posibilidades constructivas, y al cabo de cuatro años se consigue que vuele el primer «convertible».

Qué se entiende por avión convertible:

Un avión convertible es un avión capaz de despegar y aterrizar como un helicóptero, es decir, verticalmente, y una vez alcanzada la altura suficiente, volar como un avión.

Aunque el helicóptero resuelve muchos problemas, como son los del salvamento en zonas difíciles de acceso, vigilancia y enlace, así como transporte del aeropuerto al centro urbano y de ciudad a ciudad con helicopuertos centrales, las misiones de tipo militar, en campaña, quedan limitadas en estos aparatos por su reducida velocidad.

En dos décadas de desarrollo el helicóptero sólo ha alcanzado una velocidad máxima de 251 kilómetros por hora (récord mundial, septiembre de 1953, helicóptero Sikorsky XH-39, piloto Wester, de los Estados Unidos), y no es previsible ni probable que llegue a alcanzar nunca las velocidades sónicas, ya alcanzadas y hasta rebasadas por algunos tipos de aviones de caza.

El 5 de enero de 1959 el Fairey-Rotodyne, primer convertible comercial para pasajeros, ya logró alcanzar en sus vuelos de ensayo los 307 kilómetros por hora sobre un circuito de 100 kilómetros, batiendo con ello la marca de velocidad máxima alcanzada por los helicópteros.



Si motivos militares son los que han impulsado el rápido desarrollo del convertible, no debe olvidarse el problema de la seguridad, que queda ampliamente resuelto con este tipo de avión. Por consiguiente, no deberá extrañar que, una vez puestos a punto los convertibles militares, se construyan paralelamente los convertibles civiles, tanto para el transporte de viajeros como para el turismo o el avión particular.

Tipos de aviones convertibles:

Los convertibles se clasifican en tres grandes grupos:
1.° Los que disponen de rotores, hélices o reactores distintos para la sustentación como helicópteros y para la propulsión como aviones.
2.° Los que tienen un mismo rotor, hélice o reactor para la sustentación y la propulsión, y el eje del propulsor ha de girar 90° al pasar de una a otra clase de vuelo.
3.° Los que se sustentan y avanzan sobre una columna de aire creada por sus elementos propulsores. Son las plataformas volantes.

En el primer grupo, los aparatos reúnen las características del helicóptero combinadas con las del aeroplano: alas y hélices o reactores de avión para el vuelo horizontal, y rotor de helicóptero o reactores para el vuelo vertical. La ventaja principal de estos convertibles estriba en la seguridad de su pilotaje, ya que el paso de vuelo helicóptero al vuelo avión es continuo, conservando siempre el mando del aparato. El grupo primero se subdivide en tres subgrupos:

a)    Los convertiplanos cuyo rotor de despegue se para en el vuelo horizontal, de manera que las palas ofrezcan una resistencia mínima al avance.
b)    Los convertiplanos en que las palas del rotor de sustentación vertical se colocan de manera que en vuelo horizontal actúan como las alas fijas de los aviones normales.
c)    Los combinados de avión y helicóptero, es decir, los helicoplanos o helicópteros combinados, con fuselaje y alas de avión provisto de rotores sustentadores.

Entre los proyectos correspondientes al grupo primero, subgrupo a), destaca el convertiplano de Wilford, con rotor monopala contrapesado, de propulsión por reacción, a tase de chorro de gases comprimidos por el motor y eyectados e inflamados en el extremo acodado de la pala.

En el subgrupo b) merece citarse el convertiplano de Herrick, HV-1, que realizó sus primeros ensayos en 1931, prosiguiendo sus estudios en años posteriores (el HV-2 voló en 1937).

avion convertible herridyne

Modelo norteamericano «Helidyne», convertible, con dos rotores coaxiles y dos motores para vuelo horizontal. Ofrece, en su conjunto, las ventajas del helicóptero, el autogiro y del avión clásico.

Convertiplano de Herrick. Es un biplano con una ala fija y otra giratoria, a voluntad, dotada de turborreactores en sus extremos. Para el despegue y aterrizaje el plano superior actúa como un rotor de helicóptero; este rotor se convierte en plano cuando navega en vuelo horizontal.

El subgrupo c) está formado por los helicópteros «combinados», de los cuales constituye un precursor el autogiro español La Cierva, cuyos primeros vuelos datan del año 1923. El notable ingeniero Juan de la Cierva, con su revolución genial de la articulación de las palas del rotor y el descubrimiento del fenómeno de autogiración, hizo posible el desarrollo posterior del helicóptero y, como consecuencia, el del convertiplano.

Como se sabe, el autogiro primitivo era un avión de alas reducidas en las que una hélice tractora proporcionaba la velocidad suficiente para que el rotor entrase en autogiración, suministrando la fuerza de sustentación necesaria al vuelo. El rotor permitía una velocidad de vuelo muy reducida y el aterrizaje prácticamente vertical, y en los últimos modelos se lograba el despegue vertical acelerando el rotor mediante una transmisión desde el motor.

Soluciones parecidas, aunque no pueden clasificarse   estrictamente   como  convertibles,   son:



El «helicoplano» Hamilton, que se ensayó en los Estados Unidos en 1929, formado por un avión monoplano de ala alta Hamilton con dos hélices de eje vertical de 5,50 metros de diámetro situadas bajo el ala y a ambos lados del fuselaje.

Tipo de avión convertible que despega sobre un trípode, proyectado por L. H. Leonard. Una vez que el aparato ha despegado, gira sobre sí mismo un ángulo de 90 grados, las aletas estabilizadores se reducen por retracción (alas delanteras) y el aparato queda convertido en un cigarro puro volante de grandes alas.

El «giróptero» del francés Chauviére, construido en 1929, provisto de rotor sustentador y hélice tractora.El «clinógiro» de Odier Bessiére, ensayado en Francia en 1932, no es más que un monoplano Caudron 193, con motor de 95 HP, al que se le ha añadido una ala superior giratoria formada por un rotor de cuatro palas. Un proyecto posterior de A. Flettner prevé un avión clásico con cuatro hélices verticales para asegurar despegue y aterrizaje verticales.

Entre los «combinados» modelos pueden citarse los siguientes:

El helicóptero birrotor americano de la «Gyro-dyne Co.» Helidyne 7 A, con alas fijas reducidas de avión y dos motores con hélices propulsoras que le permiten volar a 140 kilómetros por hora con una carga útil de 1.340 kilogramos. Se trata de una adaptación del helicóptero Bendix. Sus primeros vuelos tuvieron efecto en noviembre de 1949. Un nuevo tipo, el Helidyne, destinado al transporte militar, presenta un peso en vuelo de 11.300 kilogramos.

Parecido a éste es el aparato experimental francés Farfadet SO-1310, helicóptero con un rotor de reacción a base de aire comprimido suministrado por una turbina «turbomeca» de 260 HP y alas fijas de superficie reducida, así como una hélice tractora accionada por una segunda turbina. En vuelo horizontal el rotor entra en autogiración. Sus ensayos dieron comienzo en el año 1953.

El Fairey-Rotodyne, que ya se ha citado, corresponde a este subgrupo.
En el grupo segundo, convertiplanos de rotor sobre eje que bascula en 90° para pasar del vuelo vertical al horizontal, también se distinguen dos subgrupos:

a)    Convertiplanos en que el rotor y el fuselaje basculan simultáneamente al pasar del vuelo en helicóptero a vuelo en avión, o sea eje del rotor invariable respecto al fuselaje.

b)    Convertiplanos con rotores o reactores de eje basculante respecto al fuselaje que permanece siempre en posición horizontal.

Los aparatos correspondientes al grupo segundo se caracterizan por tratarse en general de aparatos de alas fijas cuyas hélices son de diámetro mucho mayor al que normalmente sería necesario para el vuelo horizontal. En efecto, en este tipo de convertiplano las hélices, que trabajan con eje vertical, han de proporcionar la fuerza de sustentación necesaria para elevar vertical-mente el aparato.

El Hillar X-18 Propelloplane, avión convertible de ala basculante que despega en vertical.

Entre los aparatos del grupo segundo, subgrupo a), figuran los primeros convertibles de realización práctica y cuyos vuelos permitirán la solución del problema para los aviones de caza. Es el VTOL Convair XFY-1, ya citado, y otros como el Coleóptero, que más adelante describiremos con mayor detalle.



Este subgrupo a) es mecánicamente el de más fácil realización;  en cambio, presenta  otros inconvenientes que la práctica indicará la forma en que deberán solucionarse. Son éstos la difícil maniobra del paso de vuelo vertical a horizontal, y viceversa, basculando todo el aparato.

El embarco de los tripulantes y del material en el fuselaje en posición vertical tampoco será fácil. Por último, la estabilidad en el momento de aterrizaje si sopla viento algo fuerte parece precaria dada la altura del centro de gravedad con relación a la reducida base de apoyo sobre la cola.

Como primeros proyectos y realizaciones, merecen citarse los siguientes:
El de Focke-Wulf, que durante la segunda Guerra Mundial proyectó un convertible a base de substituir las alas por un gran rotor tripala situado tras la cabina de mando, accionado por estatorreactores en el extremo de las palas. Esto obligaba a utilizar cohetes de despegue. Los empenajes de tipo normal soportaban el tren de aterrizaje, sobre el cual se apoyaba el aparato en posición vertical para el despegue y aterrizaje.

Parecido al anterior, pero más atrevido, es el proyecto de L. H. Leonard, en el cual dos grandes rotores impulsan un fuselaje en cuya proa se halla la cabina de mando y los empenajes, y en la popa el tren de aterrizaje que, replegado en vuelo, se despliega para el aterrizaje vertical sobre la cola.

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Un convertiplano correspondiente a este grupo, que fue construido por encargo de la Marina de los Estados Unidos, es el ala volante semicircular «Chance Vought» XFSU-1, de Zimmerman. En los extremos del ala dos grandes hélices tractoras despegaban el aparato colocado en ángulo de 45° y el aterrizaje se efectuaba en un espacio muy limitado, lo que permitía su utilización sobre las cubiertas de los buques. Fue rescindido el contrato de construcción en serie debido a la precaria estabilidad en el aterrizaje, defecto que, como indicamos, es inherente a este grupo.

Los aparatos del grupo segundo, subgrupo b), se reducen en general a aviones clásicos en los que, bien los motores, bien las alas, pueden bascular en 90° para lograr la posición vertical de las hélices.

Entre éstos pueden citarse el Bell XV-3, monoplano bimotor con dos rotores de 7 metros de diámetro en los extremos de las alas, cuyos ejes giran a la posición vertical para el despegue y a la horizontal para la propulsión. En el Bell-VTOL, monoplano de ala alta del año 1955, son los turborreactores situados bajo el ala los que basculan.

Otro tipo interesante de convertiplano es el Hiller X-18 Propelloplane, de 18 toneladas, cuyos primeros vuelos se realizaron en 1958. El ala, que gira solidariamente con los propulsores, colocándose en posición vertical para el despegue y horizontal para el avance, soporta dos turborreactores provistos de hélices contrarrotativas.

Una disposición análoga presenta el Vertol 76, cuyo primer vuelo completo se llevó a cabo el 15 de julio de 1958. El Kaman 16-B es un aparato anfibio construido según las mismas directrices.

Fuente Consultada:
Enciclopedia Cultural UNIVERSITAS Tomo N°17 -Los Aviones Convertibles-

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