Los hermanos Wright diseñaron, construyeron y volaron una serie de tres planeadores tripulados entre 1900 y 1902 mientras trabajaban para lograr vuelos propulsados . También hicieron pruebas preliminares con una cometa en 1899. En 1911 Orville realizó pruebas con un planeador mucho más sofisticado. No se conservaron ni la cometa ni ninguno de los planeadores, pero se han construido réplicas de todos.
La cometa de 1899, que Wilbur voló cerca de su casa en Dayton , Ohio, tenía una envergadura de sólo 5 pies (1,5 m). Esta nave de madera de pino y lacada, aunque demasiado pequeña para llevar un piloto, probó el concepto de alabeo para controlar el balanceo que resultaría esencial para que los hermanos resolvieran el problema del vuelo controlado. Los Wright quemaron la nave junto con otra basura en 1905. [1]
El Wright Glider de 1900 fue el primero de los hermanos capaz de transportar a un ser humano. Su estructura general se basó en el planeador de dos superficies de Octave Chanute de 1896. El perfil aerodinámico se derivó de las tablas de sustentación aerodinámica publicadas por Otto Lilienthal . El planeador fue diseñado con capacidad de deformación de alas para pruebas en tamaño real del concepto probado por primera vez en la cometa Wright de 1899.
El 23 de septiembre de 1900, Wilbur escribió desde Kitty Hawk: "Mi idea es simplemente experimentar y practicar con miras a resolver el problema del equilibrio. Una vez que una máquina esté bajo el control adecuado en todas las condiciones, el problema del motor se resolverá rápidamente. Estoy construyendo mi máquina para soportar unas cinco veces mi peso... atada como un puente". Con un peso de 52 libras (24 kg), el planeador tenía una envergadura de 17,5 pies (5,3 m), un área alar de 155 pies cuadrados (14,4 m 2 ), mientras que las alas estaban curvadas en una proporción de 1 en 22. En 1924, Orville escribió: "... mantuvimos el ascensor delante durante muchos años porque impedía absolutamente una caída en picada como aquella en la que Lilienthal y muchos otros encontraron la muerte desde entonces". Harry B. Combs señaló: "... debido a que el elevador estaba hacia adelante en lugar de detrás, el avión, cuando se detuvo, en lugar de girar y matarlos como lo habría hecho un avión convencional, simplemente se lanzó en paracaídas al suelo en un plano posición. El elevador delantero también sirvió como indicador visual de la actitud del avión en vuelo ". El piloto operaría la nave desde una posición boca abajo en el ala inferior, para reducir la resistencia al viento. [2]
El planeador voló por primera vez como cometa no tripulada el 5 de octubre de 1900 cerca de Kitty Hawk , Carolina del Norte. A continuación, Wilbur montó como piloto mientras los hombres en tierra sostenían cuerdas atadas a la nave en el aire. Posteriormente, Wilbur realizó alrededor de una docena de vuelos gratuitos en un solo día, concluyendo así los esfuerzos de prueba de la temporada. Los hermanos abandonaron el planeador cuando levantaron el campamento el 23 de octubre y finalmente desapareció en las fuertes tormentas de la región. La cubierta de tela de los componentes del ala fue entregada a la esposa del ayudante Bill Tate, cuya familia se quedó por primera vez en Kitty Hawk en 1900. La señora Tate supuestamente usó el material para hacer vestidos para sus hijas.
Posteriormente, escribió Wilbur, "el equilibrio longitudinal y la dirección se efectuaban mediante un timón horizontal que se proyectaba delante de los aviones. El equilibrio lateral y la dirección a derecha e izquierda se obtenían aumentando la inclinación de las alas en un extremo y disminuyendo su inclinación en el otro. otro." Los hermanos habían demostrado dos tercios del eventual sistema de control tridimensional (el planeador no poseía timón vertical). [2] : 116-122
El Wright Glider de 1901 fue el segundo de los planeadores experimentales de los hermanos. Lo probaron en Kill Devil Hills , cuatro millas al sur de Kitty Hawk. El planeador era similar a la versión de 1900, pero tenía alas más grandes. Voló por primera vez el 27 de julio de 1901 y fue retirado el 17 de agosto. Durante este tiempo realizó entre 50 y 100 vuelos libres, además de vuelos atados como cometa.
Operando desde Big Kill Devil Hill una vez más, el nuevo planeador ahora tenía una envergadura de 22 pies (6,7 m), una cuerda de 7 pies (2,1 m), un área alar de 290 pies cuadrados (27 m 2 ) y pesaba 98 libras. (44 kilogramos). Sin embargo, la curvatura se aumentó a una proporción de 1 en 12, con un borde romo. Este nuevo diseño de ala requirió que Wilbur aplicara una deflexión total del elevador para que el planeador volara, y Wilbur se encontró con pérdidas por primera vez. Sin embargo, la ubicación delantera del elevador permitió que el planeador descendiera de manera flotante, en lugar de caer y girar. Wilbur observó que con vientos ligeros, "el centro de presión estaba delante del centro de gravedad", mientras que al aumentar la velocidad del viento, el centro de presión se movía hacia atrás, hasta que con vientos fuertes, "el centro de presión había llegado a un punto incluso detrás del centro de gravedad." Este descubrimiento llevó a los hermanos a reducir la profundidad de curvatura del ala. Wilbur señaló que con la modificación, "... hicimos planeo tras planeo, a veces siguiendo de cerca el suelo y otras navegando en el aire". También midieron la presión en varios ángulos de incidencia y notaron que la presión no estaba en ángulo recto con la cuerda como se esperaba, sino inclinada hacia adelante, superando la resistencia estructural y generando sustentación. Sin embargo, la elevación medida fue sólo un tercio de lo que habían calculado que debería ser. Eso los llevó a dudar del coeficiente de Smeaton utilizado para calcular esa elevación y a dudar de los cálculos realizados por Otto Lilienthal y Samuel Langley . El planeador también se utilizó para iniciar un giro mediante alabeo de alas, lo que provocó una sorpresa. Wilbur señaló que "el ala volteada hacia arriba parece quedarse atrás, pero al principio se eleva". Esto requeriría un tercer medio para controlar el planeador, además del alabeo del ala y la desviación del elevador. [2] : 131-147
Las costillas del ala se flexionaron bajo el peso del piloto, distorsionando las formas del perfil aerodinámico de las alas. Los hermanos solucionaron el problema, pero las alas todavía producían mucha menos sustentación de lo esperado, y la deformación de las alas a veces hacía que el planeador girara en la dirección opuesta a la prevista: fue el descubrimiento y la primera descripción de la guiñada adversa . [3] Una vez concluidas las pruebas, los hermanos guardaron el planeador en el cobertizo del campamento. El cobertizo y el planeador resultaron gravemente dañados posteriormente por tormentas de viento. Los montantes de las alas se recuperaron para el planeador de 1902, pero el resto fue abandonado.
Según Combs, "Cuando los Wright probaron por primera vez su planeador 1900 en Big Kill Devil Hill, observaron que sus cálculos eran erróneos. En realidad, el planeador, para su amarga decepción, produjo aproximadamente la mitad de la sustentación calculada. Habían observado que el arrastre, o resistencia de la estructura total cuando no llevaba peso y, por lo tanto, volaba en un ángulo de ataque muy plano, era mucho menor de lo que habían previsto, tal vez más de la mitad menos." La discrepancia se debió a que los Wright utilizaron un valor publicado de 0,005 para el coeficiente de presión del aire (coeficiente de Smeaton). Convencidos de que el valor de este coeficiente era erróneo, derivaron un valor más pequeño, 0,0033, de sus experimentos, lo que explica por qué encontraron menos sustentación y resistencia de lo que originalmente calcularon y esperaban. [2] : 367–375
El Wright Glider de 1902 fue el tercer planeador de vuelo libre construido por los hermanos. Este fue su primer planeador en incorporar control de guiñada mediante el uso de un timón trasero, y su diseño condujo directamente al Wright Flyer motorizado de 1903 .
El túnel de viento de los hermanos probó alrededor de 200 configuraciones de alas, variando las relaciones de aspecto, las curvas, las curvaturas, los diédricos y los anédricos en combinaciones monoplano y multiala. Cada perfil aerodinámico estaba hecho de chapa de metal, con bordes de ataque soldados. Wilbur describió el uso de un "enderezador de viento... una serie de superficies verticales estrechas", para obtener "una corriente casi constante en dirección. El instrumento en sí estaba montado en un largo tubo cuadrado o canal que tenía una cubierta de vidrio... " Con unas dimensiones de 1,8 m (6 pies) de largo y 41 cm (16 pulgadas) cuadrados, el viento era proporcionado por un ventilador, conectado mediante engranajes a un pequeño motor de combustión interna, todo diseñado y construido por los hermanos. El nuevo planeador resultante, según Wilbur, era "...32 pies (9,8 m) x 5 pies (1,5 m) extendiendo un área de 305 pies cuadrados (28,3 m 2 ) en total. La curvatura es aproximadamente 1 en 25. La Todo indica que se deslizará en un ángulo de aproximadamente 7° a 7½° en lugar de 9½° a 10° como el año pasado." Significativamente, el pico de la curvatura estaba ahora aproximadamente a un tercio de la cuerda desde el borde de ataque. El ascensor delantero era ahora más pequeño, de 15 pies cuadrados (1,4 m 2 ) y tenía la forma de un ala pequeña. El planeador incluía un soporte para la cadera para controlar la deformación del ala y dos timones verticales fijos, cada uno de los cuales medía aproximadamente 1 pie (0,30 m) por 6 pies (1,8 m). [2] : 152-161
Los hermanos diseñaron el planeador de 1902 durante el invierno de 1901/02. El diseño del ala se basó en datos de pruebas exhaustivas de perfiles aerodinámicos en miniatura en su túnel de viento casero. Construyeron los componentes del planeador en Dayton y completaron el ensamblaje en su campamento de Kill Devil Hills en septiembre de 1902. Los vuelos se realizaron entre el 19 de septiembre y el 24 de octubre. Para hacer frente a su descubrimiento en 1901 de una guiñada adversa en el planeador, los Wright probaron un timón trasero fijo doble, con la esperanza de mejorar el control de giro, pero varias veces [4] el piloto no pudo dejar de girar y chocó con el suelo. "La adición de una paleta vertical fija en la parte trasera aumentó el problema e hizo que la máquina fuera absolutamente peligrosa". Los hermanos decidieron quitar un timón y luego hacer que el timón restante fuera orientable para lograr un mejor control. [5]
El nuevo timón estaba listo el 6 de octubre, medía 1,5 m (5 pies) de alto, 36 cm (14 pulgadas) de ancho y tenía un movimiento hacia la izquierda o hacia la derecha de 30 grados. Los giros se coordinaban uniendo el timón a los mismos cables que controlaban la deformación del ala. Según Combs, "en las últimas semanas de octubre en Kitty Hawk, realizaron más de mil vuelos en planeador. Volaron más de 600 pies en varias ocasiones, y hasta 26 segundos para un solo vuelo. Volaron con vientos a más de 30 millas por hora." Lo más importante es que ambos hermanos habían volado, siendo el primer vuelo de Orville el 23 de septiembre. Wilbur señaló: "¡Ahora tenemos todos los récords! ¡La máquina más grande que manejamos en cualquier tipo de clima, hizo el planeo de mayor distancia (americano), el tiempo más largo en el aire, el ángulo de descenso más pequeño y el viento más fuerte! !" [2] : 165, 170-173
En septiembre de 1903 descubrieron que su planeador de 1902 había sobrevivido al invierno, aunque su edificio había sido despegado de sus cimientos 2 pies (0,61 m). Utilizaron el planeador de 1902 para practicar el vuelo, mientras preparaban el Wright Flyer motorizado . Levantaron un nuevo edificio que medía 44 pies (13 m) por 16 pies (4,9 m) por 9 pies (2,7 m) y construyeron una estufa para mantenerse calientes mientras realizaban varios vuelos en planeador. El 3 de octubre, establecieron un récord mundial de resistencia en planeador de 43 segundos, luego, en noviembre, volaron un nuevo récord de 1 minuto y 12 segundos. [2] : 189-199
Una de sus fotografías muestra que instalaron una segunda aleta vertical como parte del timón trasero orientable, que coincide con el diseño original y también con el del timón trasero gemelo del Flyer motorizado. El planeador voló por última vez en noviembre de 1903. Después de sus exitosos vuelos propulsados, volvieron a guardar el planeador en el campamento antes de regresar a casa para Navidad. La siguiente vez que visitaron Kitty Hawk en 1908 para probar su Wright Flyer III mejorado , el clima de Outer Banks había pasado factura: el cobertizo de almacenamiento y el planeador del interior estaban destrozados. Hoy en día, una pieza recuperada de la punta de un ala del planeador de 1902 se conserva en el Museo Nacional del Aire y el Espacio, a unos metros del Wright Flyer de 1903 .
Características generales
En 1911 Orville Wright regresó a Kill Devil Hills con un nuevo planeador, acompañado por su amigo inglés Alec Ogilvie . Orville tenía la intención de probar un sistema de control automático en el planeador, pero no lo hizo debido a la presencia de reporteros (finalmente perfeccionó el sistema en un avión a motor en 1913). El planeador tenía lo que entonces se estaba convirtiendo en un plano de cola convencional, en lugar del elevador o canard montado en la parte delantera . El piloto también estaba sentado con controles manuales, en lugar de acostarse boca abajo en una cuna, como en los planeadores originales. El 24 de octubre, Orville se elevó en el planeador sobre Kill Devil Hill con un viento de 40 millas por hora (64 km/h) durante 9 minutos y 45 segundos, superando con creces la duración de vuelo anterior de los hermanos. El récord se mantuvo durante diez años hasta que Wolfgang Klemperer lo batió en Alemania en 1921 . [6] [7]
Características generales
Existen varias réplicas de los planeadores. El historiador de los hermanos Wright, Rick Young, de Richmond, Virginia, ha construido nueve réplicas funcionales precisas de todos los planeadores Wright y del Flyer de 1903 . Los planeadores de 1902 de Young han aparecido en numerosas películas y documentales de televisión, incluida una película IMAX de 1986 On the Wing . Una de sus réplicas de 1902 se exhibe en la galería Wright Brothers del Museo Nacional del Aire y el Espacio del Smithsonian . El Museo de Aviación de Virginia [8] en el Aeropuerto Internacional de Richmond alberga el Wright 1899 Kite, los planeadores de 1900, 1901 y 1902 y el Flyer de 1903 , todos construidos por Young. En 2011, Young investigó y construyó una réplica del planeador Wright 1911 que se exhibió durante el evento Soaring 100 en el Monumento Nacional de los Hermanos Wright para conmemorar el centenario del planeo récord de Orville Wright.
Una réplica del planeador de 1902 se exhibe en el Parque Histórico Nacional Dayton Aviation Heritage en Dayton Ohio.
Otra réplica del planeador de 1902 también se exhibe en el Museo Nacional de Elevación de EE. UU. en Elmira, Nueva York . [9]
Se construyó una réplica a escala real del planeador de 1902 y se exhibe en el Museo del Aire y el Espacio de San Diego en San Diego, California . [10]
Otra réplica, un modelo a media escala, se exhibe en el Museo del Aire y el Espacio Wings Over the Rockies en Denver, Colorado . [11]
Un equipo dirigido por Nick Engler de Wright Brothers Airplane Company también construyó réplicas de los tres planeadores.
Ernest Schweizer construyó una réplica del planeador de 1911 con motivo del 75 aniversario del vuelo de Orville. Ha estado colgado en el National Soaring Museum de Elmira, Nueva York, desde 1986.
Algunas réplicas vuelan en los tiempos modernos. [12]
{{cite book}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )Incluye extractos de diarios y correspondencia relacionados con los hermanos Wright y sus experimentos.
Medios relacionados con el planeador Wright en Wikimedia Commons