Texto original: Stephen Dowling, The WW2 flying wing decades ahead of its time, bbc.com, 2 February 2016 - Trad. cast. de Andrés Salvador
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| [Horten Ho 229] (Crédito: Michael Jorgensen) |
En los últimos meses de la Segunda Guerra Mundial, la Alemania Nazi probó un caza experimental más nave espacial que avión. Sólo ahora estamos dandonos cuenta de como fue inspirado. BBC Future mira el Horten Ho 229, uno de los diseños más futuristas de la aviación.
Por Stephen Dowling
En Diciembre, el fabricante de aviones estadounidense Northrop Grumman develó un diseño revolucionario para una futura aeronave de combate que podría, teóricamente, sobrevolar las zonas de guerra del siglo que viene.
Su concepto se parece más a un platillo volante de un avión de combate - es lo que los expertos de la aviación llaman un ‘ala volante’, un diseño que abandona a la aleta de la cola tradicional en la parte posterior. Este diseño ayuda a reducir el tamaño de la aeronave, y crea una forma más suave - una meno probable de rebotar señales de radar siendo enviadas para detectarlo.
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| El concepto de Northrop Grumman para un caza ala voladora tiene similitudes con el diseño innovador de los Hortons (Crédito: Northrop Grumman) |
Se ve tan futurista como los aviones de combate puede llegar a ser, pero su génesis va mucho más atrás de lo que usted piensa - a un diseño de jet de combate verdaderamente innovador construido y volado en la Alemania Nazi en los últimos días de la Segunda Guerra Mundial.
Esa aeronave - el Horten Ho 229 - podría ser una nota al pie en la historia de la aviación, pero estaba tan adelantada a su tiempo que sus secretos aerodinámicos aún no se entienden completamente. De hecho, hay un jefe científico de la NASA que sigue trabajando para descubrir cómo sus creadores lograron superar los considerables retos aerodinámicos que deberían haber hecho que sea involable.
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| El diseño del Ho 229 era muy avanzado para su tiempo (Crédito: Małyszka/Wikipedia/) |
El diseño ‘ala volante’ no es una visión de todos los dias en nuestros cielos, porque es increíblemente duro hacer el trabajo. Por deshacerse de la cola - que ayuda a mantener estable la aeronave y la detiene 'balanceada' [=yawing] de lado a lado - el avión es mucho más difícil de controlar. Entonces por qué tratar de construir algo que era inherentemente difícil de volar?
Si se puede hacer una ala volante trabaje, tiene varios beneficios. El avión resultante se vuelve difícil de detectar en el radar, en parte porque no tiene aletas de la cola que reboten las ondas de radar. La forma lisa también significa que el avión tiene la menor fricción posible, lo que significa que puede ser más ligero y más eficiente en combustible, y posiblemente volar más rápido que un avión de forma más convencional usando el mismo motor.
Todo eso se ve bien en el papel - pero conseguir que funcione en el mundo real es mucho más difícil. Las alas voladoras han probado ser un dolor de cabeza para los diseñadores de aviones que se remonta casi a la época de los Hermanos Wright. Todo esto hace de los logros de los hermanos Horten Alemanes tan impresionantes.
Los Horton - Walter y Reimar - comenzaron a diseñar aviones a principios de los 1930s, mientras a Alemania le fue prohibido oficialmente de tener una fuerza aérea bajo las restricciones del Tratado de Versalles seguido de la Primera Guerra Mundial. Los hermanos se habían unido a clubes aereos deportivos, creados como una forma de eludir esas restricciones, y que fueron la base para lo que podría convertirse en la fuerza aérea de la Alemania Nazi, la Luftwaffe.
Muchos de los aviadores aficionados que luego se convertirían en pilotos de la Luftwaffe afilaron sus dientes [=cut their teeth] volando varios deslizadores [=gliders] y ‘planeadores’ [=sailplanes], aeronaves sin motor que les enseñaron los rudimentos del vuelo. Los hermanos Horten combinaron el velo con el diseño de aeronaves así - cambiaron la sala de estar de la familia en un taller para trabajar en nuevos diseños, de acuerdo al sitio web de aviación Aerostories.
Nuevo caza
La pareja siguió algunas de las ideas esotéricas de aeronaves no convencionales del diseñador Frederich Lippisch, que fue un pionero del diseños de aeronaves de ala delta; otra forma radical que entró en el suyo una vez que se habían desarrollado los motores a reacción. Los Horten desarrollaron su acercamiento al ala voladora con resultados cada vez más efectivos, que termina en su planeador Horten Ho IV, en el que el piloto yacía boca abajo en la aeronave, lo que significaba la cabina de mando no tan lejos del fuselaje y crear resistencia aerodinámica.
Por el momento que el planeador Ho IV estaba siendo testeado, Walter Horten ya había servido como piloto de combate de la Luftwaffe durante la Batalla de Inglaterra. Russ Lee, un curador en el Smithsonian Air and Space Museum en Washington DC, dice que esto fue un punto de inflexión. "Los Alemanes, por supuesto, perdieron la Batalla de Inglaterra, y Walter se dio cuenta de que Alemania necesitaba un nuevo tipo de aviones de combate. Y una aeronave de todo-ala podría hacer ese nuevo buen caza".
Al mismo tiempo, el jefe de la Luftwaffe, Hermann Goering, había solicitado diseños en un proyecto llamado ‘3x1000’ - aeronaves que sería capaz de llevar 1,000 kilogramos (2,200lb) tener capacidad de llevar bombas [=bombload] 1,000 millas (1,600 kilómetros) a 1,000 kilometros/h (625mph). Eso llevó a los Hortens a desarrollar lo que eventualmente se convertirían en los Ho 229 prototipos. El primero de los tres prototipos fue un planeador sin motor, construido para poner a prueba el diseño aerodinámico. El segundo añade motores jet, y voló con éxito el 2 de Febrero de 1945, a pesar de que se estrelló después del fallo del motor en otro vuelo de prueba un par de semanas más tarde, matando a su piloto de pruebas. Sin embargo, las pruebas demostraron, dice Lee, que el avión pudiera despegar, navegar y aterrizar, y el diseño básico de la aeronave fue sondeado.
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| El Ho 229 prototipo se encuentra actualmente en restauración (Crédito: BrettC23/Wikipedia/CC BY-SA 4.0) |
Lee tiene una buena razón para conocer la historia de fondo del Ho 229 tan bien; él es responsable de preservar y restaurar el único otro Ho 229 que se ha construido, el tercero, parcialmente completado prototipo, conocido como el Ho 229 V3. Fue tomado - al igual que muchos otros ejemplos de diseño de vanguardia aeronaves Alemanas - por los EE.UU. después de la Segunda Guerra Mundial. En el camino, pasó un breve tiempo en el centro de pruebas Británico en Farnborough, cerca de Londres.
"La palabra revolucionario no es inapropiada cuando se está hablando de los Ho 229," dice Lee. "Los Hortens estaban más avanzados en esta área que ningún otro en el mundo."
El Northrop B-2, la aeronave que está a la vanguardia de la disuasión nuclear de Estados Unidos, se ve a primera vista como un descendiente obvio del genio del diseño de los Hortens. Tanto es así, que algunos comentaristas describen los Ho 229 como el "primer bombardero invisible del mundo" - a pesar de su papel habría sido el derribar las flotas de bombarderos Aliados que estaban atacando objetivos industriales y ciudades Alemanas.
"Solo para conseguir que una de estas cosas volara, tenias que hacer que el ala hiciera todo el trabajo, y terminar con un avión que se comporte también como un avión convencional con una cola."
Además de la tendencia a "balancerse" [=yaw] de lado a lado en el mejor de los casos, un avión sin cola puede llegar a ser virtualmente incontrolable cuando el motor se detiene. "Una de las grandes cosas con esta aeronave era su estabilidad en vuelo. Una de las cosas más difícil es conseguir una aeronave sin cola para poder que sea capaz de volar durante una parada, y eso es algo que cada aeronave tiene que ser capaz de completar," dice Lee.
Los Hortens eran capaces de mantener su avión estable haciendo que el ala larga y delgada (conocida como un ala de alto alongamiento) [=high aspect ratio (wikipedia) wing]. Esto extendió el peso de la aeronave a través de una mayor área de superficie, y también decrece la proporción de aire que crea un vórtice alrededor del ala - un mini torbellino que crea fricción - desacelerando la aeronave hacia abajo.
Forma radical
El Northrop B-2, la aeronave que está a la vanguardia de la disuasión nuclear de Estados Unidos, se ve a primera vista como un descendiente obvio del genio del diseño de los Hortens. Tanto es así, que algunos comentaristas describen los Ho 229 como el "primer bombardero invisible del mundo" - a pesar de su papel habría sido el derribar las flotas de bombarderos Aliados que estaban atacando objetivos industriales y ciudades Alemanas.
"Solo para conseguir que una de estas cosas volara, tenias que hacer que el ala hiciera todo el trabajo, y terminar con un avión que se comporte también como un avión convencional con una cola."
Además de la tendencia a "balancerse" [=yaw] de lado a lado en el mejor de los casos, un avión sin cola puede llegar a ser virtualmente incontrolable cuando el motor se detiene. "Una de las grandes cosas con esta aeronave era su estabilidad en vuelo. Una de las cosas más difícil es conseguir una aeronave sin cola para poder que sea capaz de volar durante una parada, y eso es algo que cada aeronave tiene que ser capaz de completar," dice Lee.
Los Hortens eran capaces de mantener su avión estable haciendo que el ala larga y delgada (conocida como un ala de alto alongamiento) [=high aspect ratio (wikipedia) wing]. Esto extendió el peso de la aeronave a través de una mayor área de superficie, y también decrece la proporción de aire que crea un vórtice alrededor del ala - un mini torbellino que crea fricción - desacelerando la aeronave hacia abajo.
Forma radical
Reimar Horten puede no haber estado plenamente consciente de que él estaba resolviendo estos dos cruciales problemas aerodinámicos de un solo golpe. Eso es lo que Al Bowers, un científico jefe de la NASA en el Neil A Armstrong Flight Research Center en California cree. Bowers ha estado probando los principios de diseño de los Hortens durante muchos años. Bowers dice que el genio de Reimar Horten estaba en usar un ala en ‘forma de campana’ para anular las cuestiones de balanceo [=yawing] que una aeronave sin cola por lo general sufre, pero la cual también reduce la fricción.
Las alas del Ho 229 son radicalmente diferentes del tipo de forma elíptica que fue pensada para generar la mayor parte de la elevación y reducir la resistencia (mire en el ala de un caza Spitfire de la Segunda Guerra Mundial a continuación, un ejemplo de un ala elíptica convencional).
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| En los 1940s, la mayoría de las aeronaves tenian alas elípticas, como el Spitfire visto aquí (Crédito: IStock) |
El diseño de las alas de Horten se hizo eco de los principios de otro diseñador Alemán pionero, Ludwig Prandtl, que fue el primer científico aerodinámico hacer hincapié en que la forma de una punta de ala podría afectar enormemente la habilidad de vuelo de una aeronave. También había llegado al ala en forma de campana en los tempranos 1930s, pero lo había hecho para reducir la resistencia, sin darse cuenta de que también resolvería los problemas de balanceo en una aeronave sin cola. El ala, de muchas maneras, haria lo que hace el ala de un pájaro en vuelo; la evolución aún no ha sentido la necesidad de poner la cola en posición vertical sobre un ave, después de todo.
"El Ho 229 estaba décadas por delante de su tiempo," dice Bowers. "Creo que va a ser mostrado como el progenitor del futuro de la aviación."
Diseños de alas que vuelan ganaron algo de crédito en los 1950s, principalmente debido a los esfuerzos de Jack Northrop, que había sido inspiradopor ver algunos de los planeadores deportivos de los Hortens en los 1930s. El capturado Ho 229 también puede también haberle animado. El bombardero ala voladora YB-35 sin exito de Northrop diseño de finales de los 1940s, fue paralizado por problemas de vibraciónes masivas causados por los motores de hélice, demostrando que los Hortens tenían razón para haber utilizado jets en el Ho 229. En adelante el diseño del YB-49 de propulsión jet usaria motores a reacción, y aunque nunca entró en servicio, el abrió el camino para la compañía de bombarderos sigilosos B-2 Spirit décadas después, un diseño que ciertamente comparte algunas similaridades físicas con el Ho 229.
Bowers ha estado utilizando los principios en el Ho 229 y de experimentos anteriores de Prandtl en un diseño de la NASA, el concepto de ala voladora Prandtl-D, un diseño de ala voladora sin piloto que podría ser usada un día para explorar Marte.
El Prandtl-D sería utilizado en misiones de investigación Marciansas posiblemente lanzado desde un planeador a gran altitud, volara por sus propios medios por unos 10 minutos antes de deslizarse hacia abajo a la tierra en la superficie del planeta. El Prandtl-D no será tan grande como el Ho 229 sin embargo - se espera que tenga una envergadura de tan sólo 2 pies y pesar poco más de 1.3 kg (3 libras).
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| El diseño del Ho 229 ha influido en un proyecto de la NASA para una pequeña ala voladora que podría explorar Marte (Crédito: Tom Tschida/Nasa) |
"Creemos que la solución de Prandtl (y de Horten) es la respuesta que hemos estado buscando todo el tiempo," dice Bowers. "Se explica así que muchas cosas sobre el vuelo de los pájaros, y minimizar la resistencia y la posible superior eficiencia en futuras aeronaves. Es mi creencia de que podemos mejorar la eficiencia de las aeronaves por al menos el 70%. Y mi propio trabajo es sólo un rasguño de la superficie. Reimar Horten estaba en el camino correcto. El nunca vio todo el potencial de sus ideas. Sin embargo sospecho que si pudiera ver donde estamos hoy, estaría satisfecho. Tal vez no tan satisfecho por el ritmo de nuestro progreso, pero que por fin estamos escuchando."
En cuanto al ejemplar de este inspirado diseño del Smithsonian? Lee dice que la labor de preservar este diseño pionero es gradual y laborioso, y es poco probable que ser terminado hasta principios de los 2020s. Entonces, este inspirador, diseño pasa por alto estará en exhibición pública - y el genio aerodinámico de los Horton podrá ser apreciado por una audiencia más amplia.
Nota Traducción castellana de Andrés Salvador (Sujeta a revisión). Las notas entre corchetes son del traductor.
Fuente Stephen Dowling, The WW2 flying wing decades ahead of its time, bbc.com, 2 February 2016 - Trad. cast. de Andrés Salvador
http://www.bbc.com/future/story/20160201-the-wwii-flying-wing-decades-ahead-of-its-time
http://www.bbc.com/future/story/20160201-the-wwii-flying-wing-decades-ahead-of-its-time
