Historia de la Aviación

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Historia del Vuelo y de la Aviación

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La historia del vuelo es el desarrollo de máquinas voladoras más pesadas que el aire. Entre los hitos y acontecimientos importantes en el camino hacia la invención del avión se encuentran la comprensión de la reacción dinámica de las superficies de sustentación (o alas), la construcción de motores absolutamente fiables que produjeran suficiente potencia para propulsar un fuselaje y la resolución del problema del control del vuelo en tres dimensiones. Una vez que los hermanos Wright demostraron que los problemas técnicos básicos habían sido superados a principios del siglo XX, la aviación militar y civil se desarrolló rápidamente.

Este texto cuenta la historia de la invención del avión y el desarrollo de la aviación civil desde los aviones con motor de pistón hasta los reactores. Para la historia de la aviación militar, véase aviones militares; para los vuelos más ligeros que el aire, véase dirigibles. Para un tratamiento completo de los principios de vuelo y operaciones de las aeronaves, las configuraciones de los aviones y los materiales y la construcción de los mismos, véase Avión. Para una comparación de algunos aviones pioneros, véase más abajo.

La invención del avión

La noche del 18 de septiembre de 1901, Wilbur Wright, un hombre de negocios de 33 años de Dayton (Ohio), se dirigió a un distinguido grupo de ingenieros de Chicago para hablar de “algunos experimentos aeronáuticos” que había realizado con su hermano Orville Wright durante los dos años anteriores. “Las dificultades que obstruyen el camino hacia el éxito en la construcción de máquinas voladoras”, señaló, “son de tres clases generales”.

Este claro análisis -la exposición más clara posible del problema del vuelo más pesado que el aire- se convirtió en la base del trabajo de los hermanos Wright durante la siguiente media década. A continuación se analiza lo que se sabía en ese momento en cada una de estas tres áreas críticas y qué investigación adicional se necesitaba.

Construcción de las alas sustentadoras: el problema de la sustentación

El sueño del vuelo humano debió de comenzar con la observación de las aves que surcaban el cielo. Sin embargo, durante milenios el progreso se vio retrasado por los intentos de diseñar aviones que emularan el batir de las alas de un pájaro. Las generaciones de experimentadores y soñadores que centraron su atención en los ornitópteros -máquinas en las que el batir de las alas generaba tanto la sustentación como la propulsión- no aportaron nada sustancial a la solución final de los problemas que bloqueaban el camino hacia el vuelo mecánico.

Así pues, la historia de la invención del avión comienza en los siglos XVI, XVII y XVIII, con las primeras investigaciones serias sobre la aerodinámica, es decir, el estudio de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo sólido (por ejemplo, un ala cuando se sumerge en una corriente de aire). Leonardo da Vinci y Galileo Galilei en Italia, Christiaan Huygens en los Países Bajos e Isaac Newton en Inglaterra, contribuyeron a comprender la relación entre la resistencia (el arrastre) y factores como la superficie de un objeto expuesto a la corriente y la densidad de un fluido. Los matemáticos suizos Daniel Bernoulli y Leonhard Euler y el ingeniero británico John Smeaton explicaron la relación entre la presión y la velocidad y proporcionaron información que permitió a una generación posterior de ingenieros calcular las fuerzas aerodinámicas.

George Cayley, un baronet inglés, tendió un puente entre la teoría física, la investigación en ingeniería y el viejo sueño de volar. Recopiló datos aerodinámicos fundamentales para el diseño de aviones con alas, utilizando instrumentos desarrollados en el siglo XVIII para la investigación de la balística. Cayley fue también un pionero en el diseño de aviones, explicando que una máquina voladora exitosa tendría sistemas separados para la elevación, la propulsión y el control. Aunque realizó diseños para ornitópteros, fue el primer experimentador que se centró en los aviones de ala fija.

Cayley descubrió los secretos de la sustentación en la forma de las alas de los pájaros, conjeturando que un ala arqueada, o combada, produciría mayor sustentación que un ala plana debido a la menor presión en la parte superior de la superficie curvada (véase el teorema de Bernoulli). Sus observaciones de las aves en vuelo le llevaron a reconocer la superioridad de las alas relativamente largas y estrechas (en terminología moderna, de alta relación de aspecto) para volar. Sin embargo, en la práctica, diseñó alas biplanas y multiplanas (las primeras de su tipo) como medio de proporcionar la máxima superficie en una estructura fuerte y fácil de arriostrar.

En la primera reunión de la Sociedad Aeronáutica de Gran Bretaña, celebrada en 1866, Francis H. Wenham expuso de forma concisa y contundente las ideas más importantes de Cayley sobre las alas. Cinco años más tarde, en colaboración con John Browning, Wenham construyó el primer túnel de viento, un dispositivo que tendría un profundo efecto en el estudio de las alas y en el desarrollo de perfiles aéreos mejorados. Horatio Phillips, miembro de la Sociedad Aeronáutica, desarrolló un diseño de túnel de viento aún más eficaz, y patentó (1884) un diseño de dos superficies, con un perfil de aire abombado, que sirvió de base para la mayoría de los trabajos posteriores en este campo.

A partir de la década de 1870, Otto Lilienthal, un ingeniero mecánico alemán, emprendió los estudios más importantes sobre el diseño de alas desde la época de Cayley. Sus detalladas mediciones de las fuerzas que actúan sobre un ala abombada en varios ángulos de ataque proporcionaron datos precisos que emplearon los experimentadores posteriores -incluidos, en Estados Unidos, el ingeniero Octave Chanute y los hermanos Wright- para calcular el rendimiento de sus propias alas. Tras publicar los resultados de sus investigaciones, Lilienthal diseñó, construyó y voló una serie de planeadores monoplanos y biplanos, completando hasta 2.000 vuelos entre 1890 y el momento de su fatal accidente de planeador en agosto de 1896.

Al comienzo de sus propios experimentos aeronáuticos, los hermanos Wright estudiaron cuidadosamente el trabajo de sus predecesores y decidieron que no era necesario centrarse en el diseño de las alas. “Los hombres ya saben cómo construir alas…”, explicaba Wilbur en 1901, “que al ser impulsadas por el aire a suficiente velocidad no sólo se sostendrán a sí mismas, sino también a la del motor, y a la del ingeniero”.

Sin embargo, dos años de experimentación con planeadores demostraron la necesidad de prestar mucha más atención al diseño de las alas. A partir de noviembre de 1901, los hermanos Wright utilizaron un túnel de viento de su propio diseño para reunir información que les permitiera calcular los valores de sustentación y resistencia de toda una serie de perfiles aéreos con distintos ángulos de ataque y medir el rendimiento de las alas con distintas relaciones de aspecto, formas de las puntas y otras características de diseño. Esa información culminó en el planeador Wright de 1902, una máquina innovadora cuyo diseño de ala permitió a los hermanos Wright dar los pasos finales hacia la invención del avión.

A principios del siglo XIX, el vuelo sostenido más pesado que el aire era imposible debido a la falta de plantas de energía adecuadas. El nivel de tecnología que permitiría incluso un vuelo motorizado limitado quedaba para más de un siglo en el futuro. Los mecanismos de relojería y otros tipos de sistemas accionados por resortes eran claramente inadecuados para el vuelo humano. Aunque la electricidad impulsó varios dirigibles durante el último cuarto de siglo, la escasa relación peso/potencia de estos sistemas hacía difícil imaginar un avión de propulsión eléctrica.

A lo largo del siglo se discutió el potencial aeronáutico de sistemas de propulsión que iban desde los motores de aire caliente hasta la pólvora, pasando por el aire comprimido e incluso las centrales de ácido carbónico. El australiano Lawrence Hargrave, en particular, experimentó con sistemas de propulsión de gas comprimido. Sin embargo, los motores de vapor y de combustión interna se impusieron rápidamente como la elección de los experimentadores más serios. Ya en 1829, F.D. Artingstall construyó un ornitóptero de vapor a escala real, cuyas alas se rompieron en funcionamiento justo antes de que la caldera explotara. Un motor de vapor ligero desarrollado por el pionero inglés Frederick Stringfellow en 1868 para propulsar un modelo de avión triplano sobrevive en la colección de la Smithsonian Institution, en Washington, D.C.

El ruso Alexandr Mozhaysky (1884), el inglés Hiram Maxim (1894) y el francés Clément Ader (1890; véanse Ader Éole y Ader Avion) hicieron despegar máquinas de vapor a escala real durante distancias cortas, aunque ninguna de estas naves era capaz de realizar un vuelo sostenido o controlado.Entre las Líneas En Estados Unidos, Samuel Pierpont Langley logró los primeros vuelos sostenidos en 1896, cuando lanzó dos de sus modelos de avión a vapor relativamente grandes (véase aeródromo Langley nº 5) en viajes aéreos de hasta tres cuartos de milla (1,2 km) sobre el río Potomac.

A medida que se acercaba el final del siglo XIX, el motor de combustión interna surgió como una planta de energía aeronáutica aún más prometedora. El proceso había comenzado en 1860, cuando el belga Étienne Lenoir construyó el primer motor de combustión interna, alimentado con gas de alumbrado.Entre las Líneas En Alemania, Nikolaus A. Otto dio el siguiente paso en 1876, fabricando un motor de cuatro tiempos que quemaba combustible líquido. El ingeniero alemán Gottlieb Daimler fue pionero en el desarrollo de motores ligeros de gasolina de alta velocidad, uno de los cuales montó en una bicicleta en 1885. El ingeniero alemán Karl Benz fabricó el primer automóvil de verdad al año siguiente, un robusto triciclo con asientos para el conductor y un pasajero.Entre las Líneas En 1888, Daimler convenció a Karl Woelfert, un pastor luterano que deseaba volar, para que equipara un dirigible experimental con un motor de gasolina monocilíndrico que desarrollaba ocho caballos de potencia. La prueba inicial tuvo un éxito marginal, aunque el sistema de ignición de llama abierta presentaba un peligro evidente para un dirigible lleno de hidrógeno. De hecho, Woelfert pereció cuando un motor de combustión interna acabó incendiando un dirigible mucho más grande en 1897.

Al principio de su carrera aeronáutica, los hermanos Wright se dieron cuenta de que los entusiastas del automóvil estaban fabricando motores de combustión interna cada vez más ligeros y potentes.

Pormenores

Los hermanos supusieron que si sus experimentos de vuelo sin motor progresaban hasta el punto de necesitar una planta motriz, no sería difícil comprar o construir un motor de gasolina para su avión.

En esencia, estaban en lo cierto. Después de volar con éxito su planeador de 1902, los hermanos Wright estaban seguros de que sus alas podrían levantar el peso de una máquina voladora con motor y de que podrían controlar esa nave en el aire. Además, sus tres años de experiencia con los planeadores y la información obtenida con su túnel de viento les permitieron calcular la cantidad exacta de potencia necesaria para un vuelo sostenido. Al no poder interesar a un fabricante experimentado en la producción de un motor que cumpliera con sus especificaciones de potencia por peso, los hermanos diseñaron y construyeron su propia planta motriz.

Charles Taylor, un maquinista al que los hermanos emplearon en su taller de bicicletas, fabricó un motor de cuatro cilindros con un bloque de aluminio fundido que producía aproximadamente 12,5 caballos de potencia con un peso total de unas 200 libras (90 kg), incluyendo el combustible y el refrigerante. No era en absoluto la planta motriz aeronáutica más avanzada o eficiente del mundo. Langley, que también estaba construyendo una máquina voladora a escala real, gastó miles de dólares para producir un motor radial de cinco cilindros con un peso total igual al del motor Wright pero que desarrollaba 52,4 caballos de potencia. Langley fabricó un motor muy superior al de los hermanos Wright, y un avión, el Aerodrome No. 6, que no pudo volar cuando se probó en 1903.

Pormenores

Los hermanos Wright, por su parte, desarrollaron un motor que producía exactamente la potencia necesaria para impulsar su volante de 1903, el primer avión del mundo que demostró un vuelo sostenido.

El diseño de las hélices para el avión de 1903 representó una tarea mucho más difícil, y un logro técnico mucho mayor, que el desarrollo del motor.

Más Información

Las hélices no sólo tenían que ser eficientes, sino que debían producir una cantidad calculada de empuje cuando el motor las hiciera funcionar a una velocidad determinada. Sin embargo, es importante reconocer que, una vez conseguido el vuelo con motor, el desarrollo de motores más potentes y eficientes se convirtió en un elemento esencial para mejorar el rendimiento de los aviones.

Equilibrio y dirección de la máquina: el problema del control

Una vez que decidieron que el diseño de las alas y el desarrollo de una planta motriz estaban bastante bien controlados, los hermanos Wright se centraron en el elemento de control. Otros experimentadores ya habían reflexionado sobre el tema. Cayley fue el primero en utilizar un ascensor para controlar el cabeceo (dirigir el morro hacia arriba y hacia abajo). A lo largo de la segunda mitad del siglo XIX, los dirigibles habían utilizado timones para el control de la guiñada (dirigir el morro hacia la derecha y la izquierda).

Era mucho más difícil concebir una forma de controlar un avión en el alabeo (es decir, equilibrar las puntas de las alas o inclinar el avión). Además, la mayoría de los experimentadores estaban convencidos de que al operador de una máquina voladora le resultaría difícil o imposible ejercer un control total sobre una máquina que tuviera libertad para operar en los tres ejes de movimiento a la vez. Por ello, se pensó mucho más en los medios para conseguir una estabilidad automática o inherente que en los sistemas de control activo.

Cayley, por ejemplo, sugirió alas con diedros (puntas de las alas inclinadas hacia arriba desde el punto medio del ala) como medio para lograr una medida de estabilidad en el balanceo; también recomendó el uso de un péndulo para controlar el cabeceo. El pionero de la aviación francesa Alphonse Penaud fue el primero en producir un avión intrínsecamente estable, el Planophore (1871), que contaba con una hélice de empuje impulsada por hilos de goma retorcidos. El modelo, lanzado a mano, contaba con alas en forma de diedro para conseguir estabilidad en el alabeo y una superficie horizontal situada en un ligero ángulo negativo con respecto a las alas para proporcionar estabilidad en el cabeceo. Con la adición de una superficie vertical para la estabilidad en la guiñada, este fue el enfoque adoptado por prácticamente todos los experimentadores con aeromodelos, incluido Langley.

Los constructores de modelos se vieron obligados a emplear la estabilidad automática, pero los experimentadores que construyeron y volaron planeadores tuvieron que desarrollar controles de vuelo activos. Prácticamente todos los pilotos de planeadores anteriores a los hermanos Wright, incluido Lilienthal, utilizaban técnicas de ala delta, en las que el piloto desplazaba su peso para alterar la posición del centro de gravedad de la máquina con respecto al centro de presión. Sin embargo, el desplazamiento del peso era peligroso y limitante. Para que los simples movimientos del cuerpo del operador tuvieran un impacto significativo en el movimiento de la máquina, la superficie del ala tenía que ser razonablemente pequeña. Esto limitaba la cantidad de sustentación que se podía generar. Además, no era en absoluto difícil que una aeronave de este tipo entrara en pérdida o en alguna otra posición incontrolada desde la que el cambio de peso no pudiera efectuar una recuperación, como demostraron las muertes de Lilienthal (1896) y del experimentador inglés Percy Pilcher (1899) en sendos accidentes de planeadores.

Decididos a evitar esos problemas, los hermanos Wright crearon un sistema de control positivo que permitía (de hecho, exigía) que el piloto ejerciera un control absoluto sobre el movimiento de su máquina en cada eje y en cada momento. Otros habían rechazado ese objetivo porque temían que los pilotos se vieran abrumados por la dificultad de controlar una máquina que se movía en tres dimensiones. Sin embargo, los hermanos Wright habían reconocido la facilidad y rapidez con que un ciclista interiorizaba los movimientos necesarios para mantener el equilibrio y el control, y estaban seguros de que ocurriría lo mismo con un avión.

Reconociendo los peligros inherentes al intento de confiar en el control del centro de gravedad, los hermanos Wright idearon un sistema para controlar el movimiento del centro de presión en el ala. Lo consiguieron permitiendo al piloto inducir un giro en las alas superior e inferior en cualquier dirección, aumentando así la sustentación en un lado y disminuyéndola en el otro. Esta técnica, que llamaron “alabeo del ala”, resolvió el problema crucial del balanceo. Mientras tanto, un elevador (una superficie horizontal situada en la parte delantera del avión) proporcionaba los medios para controlar el cabeceo. Cuando los hermanos Wright introdujeron un timón en su diseño en 1902, este dispositivo se utilizó para compensar el aumento de la resistencia en el lado positivo del avión.Entre las Líneas En 1905 desconectaron el timón del sistema de alabeo del ala, permitiendo al piloto ejercer por primera vez un control independiente en la guiñada. El Wright Flyer de 1905 se considera, por tanto, el primer avión práctico totalmente controlable.

Otros pioneros de la aviación

El trabajo de los hermanos Wright inspiró a toda una generación de experimentadores de máquinas voladoras en Europa y América. El experimentador brasileño Alberto Santos-Dumont, por ejemplo, realizó el primer vuelo público en Europa en 1906 en su 14-bis. El francés Henri Farman realizó su primer vuelo al año siguiente en el Farman III, una máquina construida por Gabriel Voisin (se puede examinar algunos de estos asuntos en la presente plataforma online de ciencias sociales y humanidades). Farman también completó el primer vuelo circular europeo de al menos 1 km (0,62 millas) a principios de 1908. El 4 de julio de 1908, el estadounidense Glenn Hammond Curtiss, miembro destacado de la Aerial Experiment Association (AEA), organizada por Alexander Graham Bell, ganó el Scientific American Trophy por un vuelo de 1 km en el AEA June Bug.

En 1909, nuevos y radicales diseños de monoplanos habían salido al aire, construidos y volados por hombres como los pioneros franceses Robert Esnault-Pelterie y Louis Blériot, ambos involucrados en el desarrollo del sistema de control de la cabina “stick-and-rudder” que pronto sería adoptado por otros constructores. Blériot puso fin a la primera era experimental de la aviación el 25 de julio de 1909, cuando voló con su monoplano Tipo XI a través del Canal de la Mancha.

Los cinco años siguientes, desde el vuelo de Blériot en el Canal de la Mancha hasta el comienzo de la Primera Guerra Mundial, fueron un periodo de crecimiento y desarrollo espectacular de la aviación. Preocupados por el potencial de la aviación militar, los líderes europeos invirtieron mucho en la nueva tecnología, gastando grandes sumas en investigación y desarrollo y trabajando para establecer y apoyar las industrias de aviones y motores en sus propios países. (Además de los desarrollos prácticos en los ámbitos de la propulsión y el diseño estructural de los aviones, científicos y académicos como el alemán Ludwig Prandtl sentaron las bases de la teoría aerodinámica moderna. Con la posible excepción de los barcos voladores (véase el barco volador Curtiss Modelo E), un área en la que Curtiss siguió dominando, el liderazgo en prácticamente todas las fases de la aeronáutica había pasado en 1910 de Estados Unidos a Europa, donde permanecería durante toda la Primera Guerra Mundial.

Pistones en el aire

Durante la Primera Guerra Mundial, varios empresarios europeos con visión de futuro, envalentonados por los avances de la aviación en tiempos de guerra, imaginaron las posibilidades de los viajes en avión en la posguerra. Durante muchos meses después de la guerra, los viajes normales por ferrocarril en Europa siguieron siendo problemáticos e irregulares debido a la escasez de material de transporte de pasajeros y a la destrucción de vías y puentes. Además, las caóticas condiciones políticas del centro y el este de Europa alteraban a menudo los horarios. La situación abrió muchas posibilidades para lanzar rutas aéreas. Aunque existían pocos aeródromos, los aviones de la posguerra podían utilizar, y de hecho lo hicieron, pistas de aterrizaje de césped relativamente cortas durante años, lo que significaba que ubicar aeropuertos adecuados cerca de la mayoría de las ciudades no era el formidable desafío de ingeniería que surgió en décadas posteriores.

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Los organizadores de las primeras compañías aéreas de la posguerra recurrieron a los excedentes de aviones militares de bajo coste, especialmente los bombarderos, como el De Havilland DH-4, que podían modificarse para acomodar a los pasajeros y el correo. Dos tipos básicos de motores de pistón propulsaban los típicos biplanos cubiertos de tela de los primeros años de la posguerra. Los motores en línea, con cilindros alineados uno detrás de otro o colocados en dos bancos en una instalación de tipo V, requerían un radiador y la circulación de un líquido refrigerante. Los motores radiales, con cilindros dispuestos en círculo alrededor del cigüeñal, tenían numerosas aletas pequeñas en el cilindro que irradiaban el calor a la corriente de aire que pasaba para mantener el motor frío. Estos diseños de motores de pistón, relativamente sencillos, hicieron posible los vuelos de largo alcance y abrieron una nueva era de viajes de pasajeros.

Las travesías sin escalas

Aunque las compañías aéreas publicaron anuncios en los periódicos después de la Primera Guerra Mundial, los mayores titulares de la aviación correspondieron a los pilotos de aviones con motores de pistón relativamente primitivos que desafiaron las distancias atlánticas y transcontinentales.Entre las Líneas En mayo de 1919, un Curtiss NC-4 de la Armada de Estados Unidos (sucesor del Curtiss Model E) logró ir de Terranova a Portugal pasando por las Islas Azores antes de volar a Gran Bretaña, acumulando 54 horas y 31 minutos en el aire durante su viaje de 23 días. Al mes siguiente, los antiguos pilotos de la Real Fuerza Aérea Británica (RAF) John Alcock y Arthur Brown realizaron la primera travesía sin escalas del Atlántico, necesitando 16 horas y 28 minutos para el viaje de Terranova a Irlanda en un bombardero Vickers Vimy.

En 1924, el ejército estadounidense había completado los planes para realizar la primera circunnavegación aérea del mundo, enviando un cuarteto de monomotores Douglas “World Cruisers” hacia el oeste, en dirección a Asia. Estos biplanos revestidos de tela contaban con un tren de aterrizaje intercambiable que sustituía las ruedas por flotadores para los aterrizajes en el agua. Uno de los aviones se estrelló en Alaska, lo que obligó a la tripulación, compuesta por dos hombres, a salir a pie de un desierto nevado. Casi al final de la expedición, un segundo avión, de camino a Islandia, se estrelló entre las islas Orcadas y Feroe. Con el apoyo de la Marina de los EE.UU., el Departamento de Estado de los EE.UU. y funcionarios estadounidenses de ultramar durante una odisea de 23.377 millas (37.622 km) que consumió 175 días, la pareja de aviones restante llegó de vuelta a Seattle. Todo esto ocurrió antes de que Charles Lindbergh, volando un monoplano Ryan de un solo motor, realizara su vuelo en solitario sin escalas en 33 horas y 30 minutos desde Nueva York a París en 1927. El vuelo de Lindbergh, en particular, demostró la fiabilidad esencial de los motores radiales mejorados.

El desafío de los vuelos polares también atrajo a un número de audaces pilotos. Pilotando un trimotor Fokker, Richard Byrd se adjudicó el primer vuelo sobre el Polo Norte en 1926, seguido de su expedición pionera con un trimotor Ford Motor Company sobre el Polo Sur en 1929.

La década de 1930 trajo consigo una nueva ronda de vuelos récord por parte de los estadounidenses.Entre las Líneas En 1931, con el navegante Harold Gatty, Wiley Post pilotó un monoplano Lockheed Vega 5B (llamado Winnie Mae por la hija de Post) alrededor del mundo en algo menos de 8 días y 16 horas. Dos años más tarde, con la ayuda de un piloto automático, Post batió su récord mundial (o global) en un vuelo en solitario de 7 días y 19 horas.Entre las Líneas En 1932, Amelia Earhart se convirtió en la primera mujer en completar un vuelo transatlántico en solitario. Cinco años después, durante un intento global, desapareció en algún lugar del Pacífico. El aviador e industrial Howard Hughes, pilotando un bimotor Lockheed Modelo 14 (similar al avión Lockheed 5B Vega de Earhart) con una tripulación de cuatro hombres, completó un vuelo mundial (o global) en 1938 en el tiempo récord de algo más de 3 días y 19 horas. Vuelos como éste demostraron la capacidad de la aviación para superar las barreras geográficas y reducir las relaciones tiempo-distancia.

Además de los récords de larga distancia, los de velocidad siguieron aumentando. Por ejemplo, las carreras del Trofeo Schneider, celebradas en Europa entre 1913 y 1931, enfrentaban a aviones de carreras monomotor equipados con flotadores. Los participantes llevaban los colores de sus respectivos países, por lo que el resultado gozaba de gran prestigio internacional y reconocimiento tecnológico.

Informaciones

Los diseñadores se centraron en motores de alto rendimiento y fuselajes aerodinámicos. A principios de la década de 1930, los exitosos pilotos británicos de Supermarine, que alcanzaban unas 340 millas (550 km) por hora, contribuyeron a los diseños que dieron lugar a los legendarios cazas Spitfire de la Segunda Guerra Mundial. Detrás de los titulares, la tecnología colectiva y los conocimientos operativos de los buscadores de récords contribuyeron a los viajes aéreos modernos.

Las primeras aerolíneas

Una de las primeras organizaciones de líneas aéreas, un grupo británico llamado Air Transport and Travel, Ltd., adquirió varios aviones monomotores Airco D.H.4a VIII (diseñados por Geoffrey De Havilland), propulsados por motores Eagle tipo V de 350 caballos de Rolls-Royce Ltd., y los modificó para incluir un espacio cerrado en el fuselaje con espacio para dos pasajeros aventureros. La cabina del piloto, situada en la parte superior del fuselaje, permaneció abierta. El vuelo inaugural de la compañía tuvo lugar el 25 de agosto de 1919, cuando el avión voló de Londres a París con su único pasajero, un emprendedor periodista. El servicio se puso de moda y pronto le siguieron los competidores. Handley Page Transport, Ltd., utilizó los bombarderos bimotores de la empresa fabricante en tiempos de guerra, convirtiéndolos para transportar hasta 14 pasajeros, que se sentaban en cómodos sillones de mimbre. Estos aviones, lentos pero espaciosos, establecieron una tradición de interiores ornamentados y entornos amplios -a costa de la eficiencia aerodinámica y las altas velocidades- en las primeras aerolíneas europeas. Dada la falta de ayudas a la navegación y la primitiva instrumentación de la época, los accidentes eran inevitables y los pasajeros se acostumbraron a los retrasos causados por el mal tiempo invernal de Inglaterra. Los pilotos tenían que depender de la suerte y la rapidez de pensamiento cuando se encontraban con condiciones atmosféricas inesperadas. Al acercarse a Londres en medio de la niebla, un piloto británico se dio cuenta de repente de que se había acercado demasiado al suelo cuando el campanario de una iglesia surgió de la niebla a la altura de sus ojos. Afortunadamente, se dio cuenta de que los trenes rápidos que se dirigían a Londres dejaban un surco visible en el denso banco de niebla y, agradecido, siguió este fenómeno hasta la ciudad, donde encontró mejores condiciones para el aterrizaje.Entre las Líneas En 1924, con el apoyo del gobierno, las aerolíneas independientes de Gran Bretaña se habían consolidado en una sola entidad, Imperial Airways Ltd., como medio para competir con las aerolíneas francesas fuertemente subvencionadas en Europa.

Los británicos también utilizaron las aerolíneas para unir elementos de su lejano imperio. Durante la década de 1920, Imperial Airways montó operaciones en África y Oriente Medio. A lo largo de extensiones de desierto poco habitadas, creativos equipos de topógrafos condujeron astutamente coches y camiones para crear una pista visible que pudieran seguir los pilotos; en algunas zonas, araron surcos en el suelo. A finales de la década de 1930, el equipo estándar de estas rutas era el majestuoso Handley Page H.P.42, un biplano con una envergadura de 130 pies (40 metros) y cuatro motores Bristol Jupiter de 490 caballos. Dependiendo de la disposición de los asientos, entre 24 y 38 pasajeros viajaban a unas 100 millas (160 km) por hora en el rango de 500 millas (800 km) del avión. La aerolínea programaba varios días (incluyendo paradas nocturnas) para viajar de Londres al Cabo de Sudáfrica por aire, en comparación con algunas semanas en barco de vapor. La clientela de la ruta se caracterizaba por incluir a funcionarios coloniales bien situados y viajeros de negocios adinerados que esperaban un servicio de primera clase. Por ello, el camarote de pasajeros del H.P.42 tenía unas dimensiones casi iguales a las de un vagón de tren Pullman, y los clientes apreciaban las alfombras de felpa y el bar de pie.

Detalles

Los atentos camareros servían comidas de siete platos.

Francia también tenía posesiones territoriales en África, así como importantes intereses comerciales en América Latina.[rtbs name=”latinoamerica”] [rtbs name=”historia-latinoamericana”] Por ello, las líneas aéreas francesas recorrían la costa mediterránea de España, hasta Marruecos, y bajaban por la costa occidental de África hasta Dakar (Seneg). Las rutas llevaron a los aviones y a las tripulaciones por algunas de las zonas más inhóspitas del noroeste de África, donde los miembros de las tribus nativas mantenían fuertes prejuicios contra los europeos.Entre las Líneas En el desierto, algunos aviadores franceses murieron, y otros fueron llevados en jaulas para ser retenidos como rehenes para un rescate. Antoine de Saint-Exupéry, afamado aviador y escritor, tuvo éxito como jefe de campo en África, vistiendo atuendos nativos y negociando la paz con los jefes tribales locales. Una desconcertante variedad de aviones de Henri Farman, Louis-Charles Bréguet, Pierre Latécoère y otros equiparon las compañías aéreas nacionales e internacionales.Entre las Líneas En la década de 1930, los franceses también habían establecido operaciones en América del Sur y comenzaron a experimentar con la entrega de correo a través del Atlántico Sur.

En 1919, los Países Bajos organizaron una nueva aerolínea, KLM, e iniciaron el servicio entre Londres y Ámsterdam con aviones construidos por Anthony Fokker. (KLM reclama ahora con orgullo el título de la aerolínea más antigua del mundo en funcionamiento continuo).Entre las Líneas En 1930, KLM ofrecía un servicio semanal a Batavia (actual Yakarta), la capital colonial de las Indias Orientales Holandesas, y competía con Imperial Airways en Extremo Oriente. También surgieron servicios aéreos pioneros en África, Asia y Australia.

Tras el caos de la Primera Guerra Mundial, la Rusia imperial se convirtió en la Unión de Repúblicas Socialistas Soviéticas. El régimen comunista no tardó en considerar la aviación como un icono de un nuevo mundo técnico al que debía dar forma el proletariado industrial. Aeroflot, la aerolínea estatal, no sólo sirvió para la propaganda, sino que posteriormente se convirtió en un medio indispensable para el transporte rápido y un medio visible para unir las regiones dispersas y divergentes de la Unión Soviética. Aunque el régimen soviético compraba ocasionalmente tecnología occidental, sus comisarios hacían hincapié en el uso de equipos autóctonos para librarse de las influencias capitalistas.Entre las Líneas En consecuencia, las oficinas soviéticas de diseño de motores y aviones, como la dirigida por Oleg Antonov, produjeron cientos de aviones para su uso en el vasto sistema aéreo interno de Aeroflot.

Del correo aéreo a las líneas aéreas en Estados Unidos

Aunque la experiencia estadounidense reflejó en ocasiones las tendencias europeas, también demostró claras diferencias. Bajo los auspicios de la Oficina de Correos de EE.UU., en 1918 se puso en marcha una operación de correo aéreo como un esfuerzo en tiempos de guerra para estimular la producción de aviones y generar un grupo de pilotos capacitados. Utilizando los entrenadores Curtiss JN-4H (“Jenny”) convertidos en aviones de correo, el primer servicio fracasó. Después de la guerra, los astutos burócratas del correo aéreo obtuvieron biplanos De Havilland DH-4, más grandes y con motores Liberty de refrigeración líquida, de los excedentes militares. Su velocidad máxima de 80 millas (130 km) por hora superaba las 75 millas (120 km) por hora del Jenny, permitiendo a los aviones de correo superar los tiempos de entrega del ferrocarril en largas distancias.Entre las Líneas En 1924, el servicio de correo aéreo de costa a costa se había desarrollado, utilizando balizas luminosas para guiar a los aviones de cabina abierta por la noche. La correspondencia procedente de Nueva York llegaba ahora a la costa oeste en dos días, en lugar de cinco días por ferrocarril. Este ahorro de tiempo tuvo una clara repercusión en la agilización de la liquidación de cheques, valores con intereses y otros papeles comerciales con valor temporal en la transferencia entre empresas e instituciones financieras.

Por un lado, los fabricantes de motores de avión iniciaron un importante periodo de desarrollo de los modernos motores de pistón. Como los motores en línea refrigerados por líquido ofrecían menos superficie frontal, los diseñadores militares solían favorecerlos. Con estos motores, las aeronaves podían ser aerodinámicas para mejorar la velocidad, pero con una contrapartida de complejidad y peso debido al refrigerante necesario, los conductos de refrigerante, el radiador y las bombas asociadas.

Informaciones

Los diseños radiales refrigerados por aire, en cambio, lograron una relativa simplicidad, fiabilidad y un peso comparativamente ligero a costa de una mayor resistencia al aire (que genera arrastre) debido a su forma roma.Entre las Líneas En 1928, el Comité Consultivo Nacional de Aeronáutica (NACA) anunció su famoso capó para motores radiales. No sólo suavizaba el flujo de aire alrededor del motor, reduciendo sustancialmente la resistencia, sino que también mejoraba la refrigeración de los cilindros. Gracias a su fiabilidad y facilidad de mantenimiento, los motores radiales se convirtieron en el tipo más favorecido por los diseñadores de transportes aéreos estadounidenses. La Curtiss-Wright Corporation (formada por la fusión de Curtiss Aeroplane and Motor Company y Wright Aeronautical en 1929) produjo una serie de motores radiales Whirlwind y Cyclone; Pratt & Whitney Aircraft lanzó sus diseños Wasp. Muchos de estos motores radiales estadounidenses impulsaron aviones construidos en el extranjero. A finales de la década de 1930, innovaciones como las hélices de paso variable, los sobrealimentadores (para mejorar el rendimiento de los motores a gran altitud) y los combustibles de alto octanaje habían contribuido a mejorar notablemente el rendimiento de los motores radiales refrigerados por líquido y por aire.

Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones, perspectivas y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2026 o antes, y el futuro de esta cuestión):

El legado de la guerra

En 1937 Japón inició una ofensiva a gran escala contra China; las hostilidades europeas comenzaron en 1939; Estados Unidos se involucró en la Segunda Guerra Mundial en 1941.Entre las Líneas En Europa, países neutrales como Suecia, Suiza, Portugal y España acogieron rutas internacionales de forma limitada, pero los caprichos de la guerra prácticamente pusieron fin a los vuelos regulares hasta el final del conflicto en 1945. Estados Unidos suministró la mayoría de los transportes aéreos para las fuerzas aliadas. Las razones para ello eran bastante sencillas: el DC-3 ya había demostrado su virtuosismo; el superior DC-4 estaba entrando en servicio; y la prodigiosa capacidad de producción del país podía satisfacer la mayoría de las necesidades. El C-47 (DC-3) y el cuatrimotor C-54 (DC-4) se convirtieron en los caballos de batalla de Estados Unidos, Gran Bretaña y su Commonwealth, y de las unidades de transporte aéreo de los gobiernos europeos en el exilio.

Los logros del Mando de Transporte Aéreo (ATC) de las Fuerzas Aéreas del Ejército de Estados Unidos en tiempos de guerra fueron un gran paso adelante. El ATC se hizo legendario durante sus servicios de transporte a través de las imponentes cordilleras del Himalaya (los pilotos llamaban a estas desafiantes misiones “volar la joroba”), llevando suministros cruciales a las fuerzas chinas y aliadas en el teatro de operaciones China-Birmania-India. Y lo que es más importante, el ATC operó una red global, estableciendo aeródromos, centros de comunicación e instalaciones de predicción meteorológica que fueron pioneros en un sistema sostenido de transporte aéreo sobre una base intercontinental. El tiempo necesario para llegar a los destinos de todo el mundo se redujo drásticamente, pasando de un viaje de semanas a sólo unos días o, dentro de la mayoría de los teatros de combate, a unas pocas horas. Los viajes transoceánicos se convirtieron en una cuestión de rutina; en su punto álgido de operaciones, los aviones del ATC cruzaban el Atlántico a un ritmo medio de uno cada 13 minutos.

Anticipando el impacto de las aerolíneas de la posguerra, muchas autoridades conocedoras abogaron por protocolos mundiales para normalizar los procedimientos de vuelo y las cuestiones legales, con el fin de promover una implementación ordenada de las rutas aéreas extranjeras e intercontinentales.Entre las Líneas En 1944, durante una histórica reunión convocada en Chicago, los representantes internacionales acabaron acordando una entidad administrativa provisional.Entre las Líneas En 1947, la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), de pleno derecho, se estableció en Montreal como un complemento de la nueva organización de las Naciones Unidas. La OACI especificó que el inglés era el idioma universal para los pilotos y los controladores aéreos que realizaban operaciones internacionales. Otros protocolos especificaban formatos estandarizados para la terminología, las frecuencias de radio, los equipos de navegación, los procedimientos de emergencia, las marcas de las pistas y la iluminación de los aeropuertos. Sin estos protocolos, el transporte aéreo mundial (o global) habría experimentado una evolución caótica e inaceptablemente peligrosa.

La era del jet

Primeros experimentos

Al igual que George Cayley y John Stringfellow, de Inglaterra, Lawrence Hargrave, de Australia, Otto Lilienthal, de Alemania, y otros, habían llevado a cabo experimentos de vuelo en los años anteriores al exitoso Wright Flyer de Wilbur y Orville Wright de 1903, también hubo muchos pioneros en el campo de los motores de turbina antes de los éxitos inventivos casi simultáneos de Frank Whittle, de Inglaterra, y Hans von Ohain, de Alemania, en los años treinta y cuarenta.

Entre los primeros experimentadores se encuentra el inventor Herón de Alejandría (c. 50 d.C.), con su eolipillo a vapor. Alrededor del año 1500, Leonardo da Vinci creó un boceto de un aeolipil que utilizaba gases calientes que subían por una chimenea para impulsar unas aspas en forma de abanico que a su vez hacían girar un asador. Tanto el eolipiélago como el asador funcionaban según los principios explicados por primera vez en 1687 por Isaac Newton, cuyas leyes del movimiento constituyeron la base de la teoría moderna de la propulsión.Entre las Líneas En 1872, el ingeniero alemán Franz Stolze diseñó el primer motor de turbina de gas.

En Estados Unidos, Sanford A. Moss, ingeniero de la General Electric Co., estuvo a punto de inventar un motor a reacción en 1918 con su turbocompresor, que utilizaba los gases calientes del escape del motor para accionar una turbina que, a su vez, accionaba un compresor centrífugo para sobrealimentar el motor. (El invento fue vital para el poderío aéreo estadounidense durante la Segunda Guerra Mundial). El proceso fue llevado un paso más allá en 1920, cuando Alan A. Griffith de Inglaterra desarrolló una teoría de diseño de turbinas basada en el flujo de gas que pasa por los perfiles aerodinámicos en lugar de por los pasajes. Griffith trabajó posteriormente durante muchos años para Rolls-Royce Ltd.

La Segunda Guerra Mundial

El motor a reacción fue inusual, ya que se desarrolló de forma independiente casi al mismo tiempo en dos países que pronto estarían de nuevo en guerra.Entre las Líneas En Gran Bretaña, un oficial de la Real Fuerza Aérea, Frank Whittle, inventó el motor de turbina de gas que impulsaría el primer jet británico, el Gloster E.28/39, que realizó su primer vuelo el 15 de mayo de 1941.Entre las Líneas En Alemania, Hans Joachim Pabst von Ohain trabajaba en el problema de los motores de turbina de gas sin conocer los esfuerzos de Whittle. Von Ohain encontró el apoyo del industrial de la aviación Ernst Heinkel, que quería tener una capacidad de fabricación de motores para complementar su empresa de aviones. Los trabajos avanzaron rápidamente y el 27 de agosto de 1939, el motor HeS.3B de von Ohain permitió a Erich Warsitz realizar el primer vuelo exitoso de la historia impulsado por un turborreactor en el Heinkel He 178.

Entre los experimentadores estadounidenses más destacados en la tecnología de la aviación a reacción se encuentran Nathan Price, de Lockheed Corporation, que diseñó y construyó el L-1000, y Vladimir Pavlecki y Art Phelan, de Northrop Aircraft, Inc.

Los reveses iniciales de Gran Bretaña durante la Segunda Guerra Mundial estimularon el interés por el desarrollo del motor a reacción, mientras que los éxitos de Alemania llevaron a sus dirigentes a tomar la decisión de aplazar todos los desarrollos técnicos en materia de armamento que no pudieran realizarse en un año. A pesar de ello, la Junkers Motorenwerke GmbH encargó a Anselm Franz el desarrollo de un motor a reacción a partir de 1940. Junkers puso en producción su motor, que impulsó el primer caza a reacción operativo de la historia, el Messerschmitt Me 262 alemán.

Gran Bretaña y Estados Unidos también introdujeron cazas a reacción. El Gloster Meteor británico realizó su primer vuelo el 5 de marzo de 1943. El primer caza a reacción estadounidense, el Bell P-59A, carecía de las prestaciones necesarias para el combate, por lo que el primer caza a reacción operativo de Estados Unidos fue el Lockheed P-80A, que llegó demasiado tarde para el combate en la Segunda Guerra Mundial. Sin embargo, resultó ser muy valioso durante la Guerra de Corea, apenas cinco años después. La Unión Soviética también llevó a cabo experimentos con motores a reacción, incluyendo la instalación de ramjets, pero estos fueron a pequeña escala.

Helicópteros con motor de turbina

Por muy importante que fuera el motor a reacción para otros sectores de la aviación, en ningún lugar fue recibido con más entusiasmo que en la industria del helicóptero. La llegada de los motores a reacción proporcionó a los helicópteros más potencia y flexibilidad, ya que permitían operar a mayores altitudes y temperaturas. La relativa facilidad con la que se podían reequipar los modelos anteriores con motor de pistón también contribuyó a la proliferación de los motores de turbina.

El primer helicóptero de reacción (pero no de turbina) fue el Doblhoff WNF 342 alemán, que voló en 1943 utilizando tres rotores huecos a través de los cuales se comprimía una mezcla de combustible y aire que se quemaba a través de toberas en las puntas de las palas para los despegues y aterrizajes verticales. Para el vuelo horizontal se utilizaba un motor de pistón convencional.Entre las Líneas En 1947, el McDonnell “Little Henry” utilizó un principio similar, empleando ramjets montados en cada extremo del rotor de dos palas para obtener energía. Una turbina de gas Garrett Air Research, normalmente utilizada para unidades de potencia auxiliar, suministraba el aire motriz. El ejército fue el principal mercado de los primeros helicópteros con turbina o turboeje, con el Kaman K-600 y su motor Avco Lycoming T53-L-1B vendido como H-43B a las Fuerzas Aéreas estadounidenses. De forma similar, los servicios armados franceses hicieron pedidos de producción en serie del exitoso Sud Est S.E. 313B Alouette II.

El verdadero éxito comercial no llegó a los helicópteros de turboeje hasta que los experimentos de Bell en 1955 con su 47H condujeron al 47J Ranger de tres pasajeros. Sin embargo, el helicóptero que lideró la revolución de la turbina fue el Bell Modelo 204. Esto condujo al Modelo 205, la base del famoso UH-1 Huey y de muchos otros diseños de Bell. Le siguió en el campo comercial el Bell Modelo 206 Jet Ranger, que voló por primera vez el 10 de enero de 1966. La serie Jet Ranger y el Alouette II establecieron dinastías de helicópteros para sus empresas e inspiraron a los fabricantes de todo el mundo a sustituir los motores de pistón por motores turbo en los diseños más antiguos, al tiempo que creaban febrilmente nuevos diseños adaptados específicamente al motor de turbina. El ingeniero estadounidense de origen ruso Igor Sikorsky sacó provecho de la adopción de los helicópteros y se diversificó con una serie de diseños cada vez más potentes. Desde el seminal VS-300 hasta el inmortal avión de rescate HH-3E (“Jolly Green Giant”), pasando por los UH-60 Black Hawks, que tan importantes resultaron en las operaciones de las fuerzas especiales, los helicópteros de Sikorsky se mantuvieron a la vanguardia de los vuelos de ala rotatoria.

La Unión Soviética utilizaba mucho los helicópteros para uso militar y civil, y la disponibilidad de motores de turbina aumentó este uso. Con su habitual inclinación por los vehículos de gran tamaño, la Unión Soviética desarrolló muchos helicópteros potentes, incluido el Mil Mi-26, que podía transportar cargas útiles de hasta 20.000 kg (44.000 libras) y era el mayor helicóptero de producción del mundo.

La potencia y la fiabilidad del motor de turbina dotaron al helicóptero de la capacidad y la flexibilidad necesarias para llevar a cabo una gran cantidad de misiones, entre las que se incluyen las labores policiales, la evacuación médica, la silvicultura, el rescate aéreo y marítimo, la fumigación agrícola y la construcción.

Datos verificados por: Brite
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Recursos

Véase También

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