Por Richard
Hargreaves-Miller
El
Handley Page HP.115 representó un salto experimental en la aviación, un avión
de ala delta meticulosamente elaborado por el reconocido fabricante de aviones
británico Handley Page.
Su
objetivo principal era servir como banco de pruebas, investigando las
características de manejo a baja velocidad previstas para una configuración
delta delgada, un componente crucial previsto para un futuro avión supersónico.
Concebido
durante la década de 1950, el HP.115 jugó un papel vital en la iniciativa más
amplia de investigación de aviones supersónicos, generosamente patrocinada por
el Ministerio de Suministros.
En ese
momento de la historia, tanto los diseños de alas delta como los vuelos
supersónicos eran innovaciones incipientes, maduras para la exploración.
En
1956, se hizo evidente la necesidad de un demostrador que pudiera demostrar la
viabilidad del concepto de ala delta esbelta no sólo para la aviación de alta velocidad
sino también para su funcionalidad práctica a velocidades más bajas.
Fondo
Inicialmente,
la atención se centró en un planeador sin motor, pero se hizo evidente que un
avión autopropulsado sería una opción más rentable. En consecuencia, se eligió
a Handley Page para dar vida a su propuesta, lo que dio como resultado el
HP.115 con propulsión a reacción, fabricado en las instalaciones de la empresa
en Cricklewood.
El 17
de agosto de 1961, el solitario HP.115 surcó los cielos en su vuelo inaugural,
marcando el comienzo de las pruebas de vuelo de su exclusivo diseño de ala.
Simultáneamente,
se construyó otro avión de investigación conocido como BAC 221, dedicado a
explorar los aspectos de alta velocidad de esta innovadora configuración de
alas.
A
través de un largo período de rigurosos vuelos experimentales, el HP.115
demostró sus considerables capacidades y aportó datos invaluables sobre las
características del ala delta, particularmente durante las fases de despegue y
aterrizaje.
Jugó un
papel fundamental
En
1974, el avión concluyó su permanencia en el programa de pruebas y
posteriormente fue preservado. Actualmente se encuentra como una exhibición
estática en el Fleet Air Arm Museum.
El
HP.115 jugó un papel fundamental en la validación de los atributos del esbelto
ala delta, sentando las bases para su adopción en el icónico Concorde, el avión
supersónico anglo-francés que entró en servicio en la década de 1970.
El
avión de pruebas HP.115 está diseñado para probar el comportamiento del ala
delta a bajas velocidades. El primer
vuelo fue el 17 de agosto de 1961.
Durante
la década de 1950, una extensa investigación sobre los transportes supersónicos
(SST) puso de relieve un desafío importante: la viabilidad económica de tales
diseños parecía bastante desfavorable.
El
vuelo supersónico introduce principios aerodinámicos únicos en los que la
generación de sustentación difiere del vuelo subsónico. Para lograr relaciones
razonables de sustentación y resistencia, los aviones supersónicos necesitan
alas con envergaduras notablemente cortas.
Si bien
esta configuración sobresale a altas velocidades, produce una sustentación
mínima durante operaciones de baja velocidad como el despegue y el aterrizaje.
Para
desarrollar un avión capaz de utilizar pistas existentes para estas fases
cruciales, los diseñadores se enfrentaron a un enigma. Tuvieron que elegir
entre alas más anchas, sacrificar la eficiencia del crucero supersónico,
desplegar motores excepcionalmente potentes o crear aviones excepcionalmente
grandes.
Vórtices
sustanciales producidos
Una
posible solución a esta situación surgió en Gran Bretaña alrededor de 1955
gracias a los esfuerzos de Johanna Weber y Dietrich Küchemann y su equipo en el
Royal Aircraft Establishment (RAE).
Observaron
que las alas delta producían importantes vórtices sobre el ala cuando volaban a
bajas velocidades y altos ángulos de ataque, comúnmente denominados
"alfa".
Específicamente,
estos vórtices tuvieron el notable efecto de acelerar el aire sobre el ala, lo
que resultó en un aumento sustancial de la sustentación a bajas velocidades.
La
magnitud de este efecto estaba estrechamente relacionada con dos factores: la
longitud del ala y la agudeza de su ángulo de ataque. Un mayor barrido en el
diseño del ala condujo a la creación de vórtices más fuertes, mientras que una
mayor longitud del ala proporcionó más espacio para que estos vórtices
funcionaran de manera óptima.
Esta
revelación insinuó que un avión con un ala delta que recorría una parte
significativa del fuselaje, en ángulos de barrido extremos superiores a 65
grados, podría lograr un rendimiento satisfactorio a baja velocidad y al mismo
tiempo minimizar la resistencia supersónica debido a su envergadura compacta.
Manejo
y Control
Sin
embargo, surgió un desafío notable relacionado con los ángulos necesarios para
generar estos vórtices beneficiosos. Un avión de este tipo necesitaría adoptar
lo que podría considerarse actitudes notablemente elevadas, particularmente
durante el despegue y el aterrizaje.
Además,
requeriría un tren de aterrizaje extendido, particularmente en la sección de
morro, para mantener el ala en un ángulo alto durante todo el recorrido de
despegue. Estas consideraciones plantearon dudas sobre el manejo y control de
dicho diseño durante maniobras de baja velocidad.
C. H.
Barnes, una figura autorizada en la literatura sobre aviación, señaló que el
escepticismo con respecto a esta configuración emanaba de una serie de pruebas
en túneles de viento realizadas en los Estados Unidos. Inicialmente, estas
pruebas se consideraron engañosas y arrojaron dudas sobre la viabilidad del
concepto de ala delta.
Planta
de energía
Handley
Page, el fabricante de aviones británico, recibió autorización para proceder a
la construcción de un único avión basado en su propuesta HP.115. Esta
construcción se llevó a cabo principalmente en las instalaciones establecidas
por la empresa en Cricklewood.
El
HP.115 se caracterizaba por un ala delta con una relación de aspecto
excepcionalmente baja, con un ángulo de barrido de 75°.
Este
diseño de ala incorporó varios elementos para un control óptimo, incluidos
elevones del borde de fuga, lengüetas de servo de resorte y lengüetas
antiequilibrio para mejorar la sensibilidad lateral y longitudinal.
Además,
el avión presentaba frenos de aire perforados infinitamente ajustables
configurados como flaps divididos, activados neumáticamente mediante una
botella de aire precargada, colocada al 50% de la cuerda.
La
sección del perfil aerodinámico utilizada fue del tipo biconvexo modificado con
un espesor máximo del 4% de la cuerda.
Vuelo
supersónico
Esta
selección reflejó el perfil esperado para un transporte supersónico, ofreciendo
una distribución ventajosa del área de la sección transversal a lo largo de la
cuerda y minimizando así la resistencia de las ondas durante el vuelo
supersónico.
En
particular, el avión presentaba un distintivo borde de ataque de madera
contrachapada que permitía la sustitución de nuevas secciones con distintos
grados de curvatura, aunque esta capacidad nunca se empleó en la práctica.
La
cabina del avión fue diseñada para albergar al piloto, que se sentaba en un
asiento eyector construido por Martin-Baker debajo de un dosel deslizante.
La
instrumentación en la cabina incluía instrumentos esenciales como un indicador
de velocidad aérea, altímetro, yawmeter, indicador eléctrico de giro y
deslizamiento, horizonte artificial, giroscopio direccional y una brújula de
reserva.
En
particular, la cabina no incluía ninguna iluminación, lo que permitía que una
batería relativamente pequeña alimentara el indicador de giro y deslizamiento.
Se
utilizaron controles de vuelo manuales, incorporando una disposición de caja de
cambios diferencial. El avión también contaba con frenos de rueda accionados
hidráulicamente y operados mediante pedales en la cabina.
Además,
un paracaídas, guardado en la base del timón, podría proporcionar una
desaceleración adicional cuando sea necesario. Varios parámetros de vuelo,
incluida la velocidad del aire, la altitud, los ángulos de incidencia y otros
datos, se registraron principalmente mediante un par de registradores de vuelo
sincronizados.
El
avión estaba equipado con un tren de aterrizaje triciclo fijo, que fue adaptado
del tren principal de un BAC Jet Provost Mk 1 y el tren de morro de un Jet
Provost Mk 2.
Turborreactor
Bristol Siddeley Viper
El
fuselaje, construido principalmente con aleaciones de aluminio convencionales,
constaba de una viga de sección rectangular poco profunda.
Una
góndola en el morro albergaba la cabina. La fuente de energía del avión era un
único turborreactor Bristol Siddeley Viper, con el interior del ala capaz de
albergar hasta 150 galones de combustible distribuidos en tres tanques
separados.
El
motor estaba colocado encima del ala e integrado en la base del tailfin. La
aleta trasera presentaba un carenado de bala en la parte superior para acomodar
una cámara de cine para grabar experimentos de visualización del flujo de aire.
Algunos
de estos experimentos utilizaron generadores de humo montados en los bordes de
ataque de las alas. Tanto la aleta trasera como el timón fueron barridos en un
ángulo de 60°, con un ligero giro hacia arriba cerca del escape del motor para
mitigar los movimientos de cabeceo relacionados con el empuje.
idea de
planeador
Durante
la reunión inaugural del Comité de Transporte Supersónico en 1956, surgió una
decisión crucial: se hizo evidente la necesidad de un avión especializado
dedicado a pruebas a baja velocidad.
Inicialmente,
se consideró que el avión de prueba previsto requería una potencia mínima, lo
que llevó al consenso inicial de que un planeador sin motor sería suficiente.
Esta
noción impulsó la creación de una especificación oficial después de que
Slingsby Sailplanes propusiera un concepto inicial para dicho avión. La tarea
de desarrollar este planeador fue asignada a Slingsby, quien posteriormente
inició el proyecto Slingsby T.48.
Sin
embargo, tras una evaluación exhaustiva de los gastos operativos asociados con
el programa de prueba, se hizo evidente que una versión motorizada ofrecería
una ventaja significativa, ofreciendo un 200 % más de tiempo de vuelo con una
reducción del 95 % en los costos por hora.
El
planeador requería que cada vuelo fuera remolcado por otro avión, como el
bombardero English Electric Canberra, para alcanzar una altitud relativamente
alta de aproximadamente 30.000 pies (9.140 metros).
Además,
según Barnes, ciertos funcionarios, incluidos Godfrey Lee y Charles Joy,
abogaron por la construcción metálica para mejorar la resistencia estructural,
mientras que otros buscaban la capacidad de explorar fenómenos como el balanceo
holandés y realizar despegues, los cuales requerían un avión propulsado.
Debido
a una combinación de estos factores, el desarrollo del proyecto T.48 se
interrumpió y en diciembre de 1959 se publicó una especificación revisada
centrada en un avión autopropulsado.
Extensas
pruebas de rodaje terrestre
El 17
de agosto de 1961, el solitario avión HP.115, con la designación XP841, se
embarcó en su vuelo inaugural en el Royal Aircraft Establishment de Bedford.
El
experimentado piloto, J. M. Henderson, que realizó este histórico vuelo,
expresó su entusiasmo y satisfacción por este viaje inaugural. Antes de este
vuelo, se llevaron a cabo extensas pruebas de rodaje en tierra para determinar
el asiento óptimo para el despegue.
Henderson
también se había sometido a un exhaustivo entrenamiento en un simulador que,
según lo descrito por Barnes, había retratado las características de manejo del
avión de una manera más pesimista en comparación con la experiencia real en vuelo.
Todos
los pilotos elegidos para operar el HP.115 habían recibido un extenso
entrenamiento de vuelo simulado antes de tomar el control del avión real.
Apenas
un mes después de su vuelo inaugural, el HP.115 mostró sus capacidades en la
exhibición aérea de la Sociedad de Compañías Aeroespaciales Británicas (SBAC)
de 1961. El 29 de septiembre de ese mismo año concluyeron exitosamente las
pruebas del contratista.
El
avión pasó rápidamente a su función principal de realizar investigaciones a
baja velocidad, una contribución vital al programa de desarrollo del transporte
supersónico que eventualmente conduciría a la creación del Concorde.
Paralelamente
al HP.115, a un avión independiente, el BAC 221 (un Fairey Delta 2 modificado),
se le encomendó la tarea de investigar vuelos de alta velocidad.
El
HP.115 demostró ser un avión excepcionalmente capaz, y sus pilotos demostraron
la capacidad de ejecutar cambios rápidos de ángulo de inclinación mientras
mantenían un control seguro incluso a velocidades notablemente bajas, tan
lentas como 69 mph (60 nudos, 111 km/h), lo que era aproximadamente un tercio
de la velocidad del Lockheed F-104 Starfighter contemporáneo.
Fuente:
https://planehistoria.com
