El Armstrong Whitworth AW52 fue uno de los primeros aviones de ala volante diseñados y producidos por el fabricante de aviones británico Armstrong Whitworth Aircraft .
El AW52 surgió de las investigaciones realizadas durante la guerra sobre el perfil aerodinámico de flujo laminar , que indicaban que, en combinación con la configuración de ala volante, un avión de este tipo podría ser mucho más eficiente que los diseños tradicionales. Se intentó recopilar datos y experiencia con la configuración en apoyo de las ambiciones de Armstrong Whitworth de desarrollar su avión de pasajeros a reacción con ala volante propuesto . La construcción del AW52 comenzó a finales de la década de 1940; se construyeron un total de tres aviones, el planeador AW52G y dos aviones a reacción, para el programa de investigación.
El 13 de noviembre de 1947, el AW52 realizó su vuelo inaugural . El 30 de mayo de 1949, durante un vuelo de prueba, el primer prototipo sufrió una grave oscilación de cabeceo que motivó a su piloto de pruebas, John Oliver Lancaster , a eyectarse del avión; el incidente fue la primera ocasión en que un piloto británico se eyectó de emergencia . El primer prototipo se recuperó y descendió al suelo relativamente ileso. Poco después, Armstrong Whitworth decidió dar por finalizado todo el trabajo de desarrollo, al haber perdido la confianza en la viabilidad de la configuración y en el avión de pasajeros de ala volante previsto al que se pretendía que diera lugar el AW52. A pesar de la finalización, el segundo prototipo siguió volando con el Royal Aircraft Establishment hasta 1954.
El interés por los aviones de ala volante se remonta a años anteriores a la Primera Guerra Mundial y al trabajo de J. W. Dunne , que posteriormente inspiró a otros ingenieros aeronáuticos, como G. T. R. Hill , a producir aviones experimentales como el Westland-Hill Pterodactyl , durante la década de 1920 y principios de la de 1930. [4] [5] Sin embargo, a pesar de este comienzo temprano, varias dificultades inherentes a la configuración dieron como resultado repetidamente que tales esfuerzos se abandonaran sin que ocurriera nada más allá del vuelo experimental. [6] A mediados de la década de 1940, Armstrong Whitworth se interesó en el valor de combinar la configuración de ala volante con la de dos innovaciones recientes: el perfil aerodinámico de flujo laminar y el motor turborreactor . [5]
En medio de la Segunda Guerra Mundial , el Ministerio de Abastecimiento contactó a John Lloyd de Armstrong Whitworth con una solicitud para diseñar un ala a escala real adecuada para realizar pruebas de resistencia aerodinámica de flujo laminar en un túnel de viento operado por el Laboratorio Nacional de Física . [5] Esto conduciría a pruebas en el mundo real de un ala de flujo laminar diseñada por Armstrong Whitworth instalada en un Hawker Hurricane modificado , en el que se determinó que se lograron ganancias de rendimiento positivas, pero que estas disminuyeron rápidamente a medida que la suciedad se acumulaba en el ala y perturbaba el flujo de aire. Lloyd calculó que la adopción de un diseño sin cola relativamente limpio en combinación con un ala laminar generaría solo un tercio de la resistencia aerodinámica de un avión convencional, y rápidamente comenzó a delinear un avión de pasajeros imaginado que incorporara estas características. [1]
En 1943, se había presentado un primer diseño de este avión comercial propuesto. [7] Aprovechaba la propulsión a chorro y estaba propulsado por seis o cuatro motores, que estaban enterrados dentro del ala para no perturbar el flujo de aire sobre las superficies exteriores. Tenía que ser relativamente grande en comparación con cualquier ala volante anterior para proporcionar suficiente espacio libre para que los pasajeros pudieran transportarse de manera realista. [7] Por lo tanto, el avión comercial propuesto tenía un peso de alrededor de 180.000 libras y una envergadura de al menos 160 pies. Además, su estructura debía tener relativamente poco peso debido a la ausencia de un fuselaje o una unidad de cola tradicionales. [7] Sin embargo, este diseño radical tendría que probarse exhaustivamente, lo que debería incluir el vuelo de prueba de aviones a escala. El diseño inicial para un avión de este tipo se denominó AW50 . [ 7]
Para probar las características de baja velocidad del diseño, se diseñó un solo planeador de madera de 16,41 m (53 pies 10 pulgadas) de envergadura conocido como AW52G . [7] Este planeador tenía aproximadamente la mitad del tamaño del AW52 motorizado, que a su vez sería aproximadamente la mitad del tamaño del avión de pasajeros. Se reconoció que un planeador podría completarse más rápido que un avión motorizado y proporcionar datos aerodinámicos valiosos para refinar el diseño del avión motorizado de seguimiento, particularmente en lo que respecta al control y la estabilidad. [7] El AW52G estaba hecho principalmente de madera y comprendía tres secciones, una unidad central con una góndola para acomodar a sus dos pilotos y las dos secciones de ala exteriores. El control se lograba mediante dos elevones en la punta del ala , que combinaban la funcionalidad de los elevones y alerones tradicionales; también se instalaron un par de flaps Fowler a lo largo del borde de salida . [8]
En marzo de 1943, comenzó la construcción del AW.52G. Se decidió que debería construirse con un par de paracaídas antigiro instalados en las puntas de las alas para ayudar en su recuperación en caso de que los pilotos encontraran graves dificultades en el manejo de la aeronave. [9] Casi exactamente dos años después, el 2 de marzo de 1945, el planeador realizó su vuelo inaugural , remolcado por un bombardero Armstrong Whitworth Whitley . Los lanzamientos del remolcador desde 20.000 pies (6.100 m) le dieron al planeador un tiempo de vuelo de alrededor de 30 minutos continuos; las pruebas de vuelo se llevaron a cabo con resultados típicamente satisfactorios hasta 1947. Posteriormente se puso en exhibición estática fuera de las instalaciones de Baginton de la compañía antes de ser desguazado a fines de la década de 1950. [9]
Aunque el planeador había proporcionado datos valiosos sobre las características de baja velocidad de la configuración, no era capaz de realizar el vuelo a alta velocidad necesario para recopilar todos los datos necesarios. [10] Para ello, sería necesaria la producción de aviones autopropulsados. A finales de 1944, el Ministerio de Abastecimiento se había interesado lo suficiente en las propuestas de Armstrong Whitworth como para emitir un contrato a la empresa para la producción de un par de prototipos AW52 con fines de evaluación; nominalmente estaban destinados a servir como aviones de transporte de correo . [10]
El AW52 fue diseñado para la investigación de alta velocidad y como un avión propulsado por turborreactores totalmente metálico, con un tren de aterrizaje retráctil. Aerodinámicamente, tenía mucho en común con el planeador, ya que ambos aviones eran alas volantes moderadamente en flecha con una sección central que tenía un borde de salida recto. Las puntas de las alas llevaban pequeñas aletas de placa terminal (no de cuerda completa) y timones , que operaban de forma diferencial, con un ángulo mayor en la exterior. El alabeo y el cabeceo se controlaban con elevones que se extendían hacia adentro desde las puntas de las alas sobre la mayor parte (en el caso del AW52 aproximadamente tres cuartas partes) de la parte exterior en flecha del borde de salida. Los elevones se movían juntos como elevadores y diferencialmente como alerones. Eran superficies bastante complicadas, que incluían aletas de compensación , y no estaban articuladas desde el ala sino desde "correctores", que estaban montados en el ala; los correctores proporcionaban el ajuste del cabeceo. Para retrasar la pérdida de sustentación, se succionaba aire de una ranura situada justo delante de los elevones mediante bombas accionadas por ventiladores montados en el tren de aterrizaje del planeador y directamente desde el motor en el AW52. La sección central interior del ala llevaba flaps Fowler y la superficie superior de la sección exterior llevaba alerones .
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El mantenimiento del flujo laminar sobre las alas era vital para el diseño, por lo que se construyeron prestando gran atención a la planitud de la superficie. En lugar del enfoque habitual, en el que se añade revestimiento a una estructura definida por costillas, las alas del AW52 se construyeron en dos mitades (superior e inferior) desde el exterior hacia el interior, comenzando con superficies preformadas, añadiendo largueros y costillas y luego uniendo las dos mitades. El resultado fue una superficie lisa a más de 2/1000 de pulgada (50 μm ). [11] La tripulación se sentó en tándem dentro de una góndola de modo que el piloto estuviera justo delante del borde de ataque del ala, lo que proporcionaba una mejor vista que en el planeador. Esta cabina, que estaba presurizada , estaba cerca del punto central del avión, estando ligeramente desplazada hacia babor. [12] Los motores estaban montados en la sección central del ala, cerca de la línea central y, por lo tanto, sin perturbar la superficie superior del ala. Para evitar el estancamiento de la punta, se incorporó un sistema de control de capa límite , alimentado por los motores. [12]
El primer prototipo realizó su primer vuelo el 13 de noviembre de 1947, propulsado por un par de motores Rolls-Royce Nene , cada uno capaz de generar un máximo de 5.000 lbf (22 kN) de empuje. [3] Casi un año después, fue seguido por el segundo prototipo el 1 de septiembre de 1948; en su lugar, estaba propulsado por un par de motores Rolls-Royce Derwent de menor potencia , cada uno capaz de proporcionar hasta 3.500 lbf (16 kN). Las pruebas de los dos prototipos fueron en gran medida decepcionantes: no se pudo mantener el flujo laminar, por lo que las velocidades máximas, aunque respetables, fueron menores de lo esperado. [3] Se concluyó que el flujo laminar no se podía mantener en un ala volante como se había esperado. Como en cualquier avión sin cola, los recorridos de despegue y aterrizaje fueron más largos que para un avión convencional (con cargas alares similares) porque en ángulos de ataque altos, las fuerzas de los elevadores descendentes eran mucho mayores que las de los elevadores con su gran momento. [3]
El 30 de mayo de 1949, mientras el primer prototipo volaba a 510 km/h (320 mph), el piloto de pruebas John Oliver Lancaster se topó con una oscilación de cabeceo que se cree que fue causada por el aleteo de los elevones . Comenzó con dos ciclos por segundo y aumentó rápidamente hasta niveles incapacitantes. Con un fallo estructural aparentemente inminente, Lancaster optó por eyectarse del avión utilizando su asiento eyectable Martin-Baker Pre-Mk.1 , y así se convirtió en el primer piloto británico en utilizar el aparato en una emergencia "real". [13] Fue una suerte que Lancaster estuviera solo en el avión, ya que el segundo miembro de la tripulación nunca tuvo un asiento eyectable. [14]
Posteriormente, el avión dejó de revolotear y planeó hacia abajo y aterrizó en campo abierto al norte de Southam en Warwickshire con relativamente pocos daños. [2] [15] Después de este incidente, y en vista de los resultados relativamente decepcionantes que se habían obtenido hasta el momento, la gerencia de Armstrong Whitworth decidió que no se realizarían más esfuerzos en el desarrollo del concepto de ala volante. La compañía optó por asignar sus recursos al Armstrong Whitworth Apollo , un avión de pasajeros turbohélice que presentaba una configuración más convencional. [16]
Tras la retirada de Armstrong Whitworth, el segundo AW52 fue entregado al Royal Aircraft Establishment y transferido a la RAE Farnborough , donde se utilizó para vuelos experimentales durante varios años. En junio de 1954, el avión fue desguazado. [2]
Datos de Armstrong-Whitworth Aircraft desde 1913 , [2] The Incomplete Guide to Airfoil Usage , [17] Vuelo: 19 de diciembre de 1946 [18]
Características generales
Actuación
Aeronaves de función, configuración y época comparables
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