Por Stephen DOWLING
Estos aviones no estaban diseñados para viajar a
velocidades tan altas.
El 14 de octubre de 1947 el piloto de pruebas
estadounidense Chuck Yeager hizo lo que muchos pensaban era imposible. Atado en
el asiento del avión propulsado por cohete Bell X1, y dolorido después de
haberse roto dos costillas unos días antes en un accidente de equitación,
Yeager se convirtió en el primer hombre en volar más rápido que la velocidad
del sonido.
Aunque el nombre de Yeager pasó a la historia,
otros pilotos estuvieron antes muy cerca de romper esta barrera.
Algunos incluso vivieron para contarlo. Lo que es
aún más impresionante: los aviones en los que volaban eran físicamente
incapaces de alcanzar la velocidad del sonido. Acercarse a ese límite podía
haberlos resquebrajado.
Un puñado de vuelos en los Supermarine Spitfires
-los aviones monoplaza británicos que ayudaron a ganar la Batalla de Inglaterra
durante la Segunda Guerra Mundial- fueron cruciales para ayudar a los
científicos a comprender las fuerzas que debían ser superadas para que un avión
fuera capaz de volar más rápido que el sonido.
En picada
El Spitfire entró en servicio justo antes de la II
Guerra Mundial y fue creado por R. J. Mitchell.
Los últimos modelos del Spitfire podían volar a más
de 965 km/h en vuelo horizontal, gracias a su potente motor Rolls-Royce Merlin
y a la hélice de cuatro palas que ayudaba a generar un impulso adicional.
El rendimiento superlativo del avión lo convirtió
en la nave ideal para los vuelos de prueba, en especial para la investigación
de alta velocidad.
El récord de Chuck Yeager en el Bell X-1 fue
precedido de los intrépidos vuelos en picada de los Spitfire.
Fue en estos vuelos que algunos pilotos llevaron
las aeronaves a territorio desconocido y se toparon con las extrañas fuerzas
aerodinámicas que se producen cuando se está cerca de la barrera del sonido.
De acuerdo con el libro "Wings on my
sleve" del famoso piloto Eric "Winkle" Brown, las pruebas de
alta velocidad comenzaron a finales de 1943.
Durante el programa, el líder del escuadrón J. R.
Tobin pilotó un Mark XI Spitfire en picada de 45 grados. El avión alcanzó una
velocidad máxima 975km/h o Mach 0,89, Mach 1 es el término técnico para la
velocidad del sonido.
Fue la mayor velocidad alcanzada por un Spitfire. O
al menos la más rápida en la que el piloto vivió para contarlo.
La física lo salvó
En abril de 1944, el líder de escuadrón, Anthony F.
Martindale, pilotó al mismo Mark XI Spitfire en picada.
Esta vez, el engranaje diseñado para limitar su
velocidad falló.
La hélice se zafó y el avión en picada llegó a más
de 1000 kmh, Mach 0,92, mientras se precipitaba a tierra.
Martindale fue salvado por las leyes de la física.
Los Spitfires tuvieron un papel decisivo en la
Batalla de Inglaterra.
Cuando las pesadas hélices se desprendieron, la
aeronave fue más pesada en la cola, y ese cambio en el centro de gravedad lo
obligó a subir de su picada a gran velocidad.
Martindale quedó inconsciente por el estrés de la
subida, y se despertó para encontrarse en su avión volando a 40000 pies de
altura, 13 kilómetros.
De alguna manera se las arregló para llevar el
avión de regreso a su base, y salió ileso. El estrés de la picada del avión le
había doblado las alas, dándoles el tipo de forma que con el tiempo ayudaría a
otras aeronaves a cruzar la barrera del sonido.
Esta deformación había sido causada por el flujo de
aire sobre el ala cuando el avión tomó velocidad, explica Rod Irvine,
presidente del grupo de aerodinámica de la Real Sociedad de Aeronáutica
británica.
"Cuando empiezas a acercarte a Mach 0,85 o
0,95, lo que sucede es que tienes ese flujo subsónico sobre el ala, y comienza
la aceleración más allá de la barrera del sonido", explicó.
"Se siente como si el avión estuviera
empezando a sacudirse en pedazos debido a que se produce este cambio
fundamental en la aerodinámica", comentó Irvine.
El problema de la hélice
Aviones como el Spitfire tienen otro gran problema:
la hélice.
El P-51 Mustang también fue usado en los primeros
vuelos supersónicos.
Los aviones más antiguos tenían una conectada
directamente al motor; más potencia significaba que giraría cada vez más
rápido.
Incluso con un avión que viaja a 480 km/h, el aire
que se desplaza sobre estas palas de giro rápido puede alcanzar velocidades
supersónicas, provocando zarandeo y ruido.
Jeremy Kinney, un experto del Museo Smithsonian de
Aeronáutica y Espacio en Washington DC, en los Estados Unidos, dice que el
diseñador del Spitfire, R. J. Mitchell, había comprendido algunos de los
problemas en torno a las hélices al diseñar aviones de carreras a principios de
los años 20.
"Si estuvieras de pie debajo de uno de esos
aviones que compiten en un evento de carreras de aire de Cowes, en la Isla de
Wight en 1923, explica Kinney, escucharías golpes y ruido metálico cuando el
avión te pasaba por encima".
Esa es la punta de las hélices. Mitchell y sus
contemporáneos se dieron cuenta de que conectar una hélice para que fuera más
rápida no ayudaba necesariamente a una aeronave a volar con más rapidez.
"Había este paradigma, al menos durante la
primera mitad del siglo XX, de que los aviones tenían que ir más alto, más
rápido y más lejos. El trabajo necesario para hacer funcionar una hélice a
velocidades supersónicas fue demasiado", señala Kinney.
"Y para qué intentarlo, cuando el motor a
reacción de repente daba esa capacidad".
Las caídas en picada a alta velocidad de los
Spitfires, y otros aviones de combate aliados como el American P-51 Mustang y
el P-47 Thunderbolt, ayudaron a los investigadores a vislumbrar los retos que
traerían los vuelos supersónicos.
Eso condujo al desarrollo de aviones de una forma
diferente, que podían hacer frente a las ondas de choque creadas por la barrera
del sonido: una nariz puntiaguda, alas pequeñas y un fuselaje suave que limita
el efecto de las ondas de choque.
Fuente: https://www.bbc.com
