Juan de la Cierva y Codorníu, I Conde de la Cierva ( [ˈxwan de la ˈθjeɾβaj koðoɾˈni.u] ; 21 de septiembre de 1895 – 9 de diciembre de 1936), fue un ingeniero civil , piloto e ingeniero aeronáutico autodidacta español . Su logro más famoso fue la invención en 1920 de un helicóptero [1] [2] llamado Autogiro , [3] un tipo de avión de un solo rotor que llegó a llamarse autogiro en el idioma inglés. En 1923, después de cuatro años de experimentación, De la Cierva desarrolló el rotor articulado, que resultó en el primer vuelo exitoso del mundo de un avión estable de ala rotatoria, con su prototipo C.4 .
Juan de la Cierva nació en una familia española aristocrática y rica, y durante un tiempo su padre fue ministro de guerra. [4] A la edad de ocho años gastaba su dinero de bolsillo con sus amigos en experimentos con planeadores en uno de los cobertizos de trabajo de su padre. En su adolescencia construyeron un avión a partir de los restos que le habían comprado a un aviador francés que había estrellado el avión. El avión final utilizó madera de una barra de bar española para la hélice. [4] Finalmente obtuvo un título en ingeniería civil y después de construir y probar el primer autogiro exitoso, se mudó al Reino Unido en 1925, donde, con el apoyo del industrial escocés James G. Weir , estableció la Cierva Autogiro Company .
Al estallar la Guerra Civil Española , De la Cierva apoyó a las fuerzas de la coalición nacionalista, ayudando a los rebeldes a obtener el De Havilland DH-89 'Dragon Rapide' que llevó al general Franco desde las Islas Canarias al Marruecos español . Su hermano fue ejecutado sumariamente por el ejército republicano en Paracuellos del Jarama .
De la Cierva empezó a construir aviones en 1912. En 1914 diseñó y construyó un avión trimotor que fue aceptado por el gobierno español. [4] En 1919 comenzó a considerar el uso de un rotor para generar sustentación a baja velocidad y eliminar el riesgo de pérdida .
Para lograr esto, utilizó la capacidad de un rotor de elevación para autorrotar , por lo que con un ajuste de paso adecuado, un rotor continuará girando sin accionamiento mecánico, sostenido por el equilibrio de par de las fuerzas de elevación y arrastre que actúan sobre las palas. Con el autogiro de De la Cierva, el rotor era arrastrado por el aire mediante una hélice convencional , con el resultado de que el rotor generaba suficiente sustentación para mantener el vuelo nivelado, el ascenso y el descenso.
Antes de que esto pudiera lograrse satisfactoriamente, De la Cierva experimentó varias fallas asociadas principalmente con el movimiento de balanceo desequilibrado generado al intentar despegar, debido a la disimetría de sustentación entre las palas que avanzan y retroceden. Esta importante dificultad se resolvió con la introducción de la bisagra batiente. En 1923, el teniente Gómez Spencer voló el primer autogiro exitoso de De la Cierva en el aeródromo de Getafe en España. [4]
Este trabajo pionero se llevó a cabo en la España natal de De la Cierva. En 1925 llevó su C.6 a Gran Bretaña y lo demostró ante el Ministerio del Aire en Farnborough, Hampshire . Esta máquina tenía un rotor de cuatro palas con bisagras batientes, pero dependía de controles de avión convencionales para cabeceo , balanceo y guiñada . Se basó en el fuselaje de un Avro 504K ; la rotación inicial del rotor se lograba desenrollando rápidamente una cuerda que pasaba alrededor de unos topes en la parte inferior de las palas.
La manifestación de Farnborough fue un gran éxito y resultó en una invitación para continuar el trabajo en el Reino Unido. Como resultado directo, y con la ayuda del industrial escocés James George Weir , se formó al año siguiente la Cierva Autogiro Company, Ltd.. Desde el principio, De la Cierva se concentró en el diseño y la fabricación de sistemas de rotores, confiando en otros fabricantes de aviones establecidos para producir los fuselajes, predominantemente la AV Roe Company .
El C.8 construido por Avro era un refinamiento del C.6, con el motor radial Lynx de 180 CV más potente , y se construyeron varios C.8. El C.8R incorporó bisagras de arrastre, debido al movimiento de aleteo de la pala que provoca altas tensiones en la raíz de la pala en el plano de rotación del rotor; esta modificación resultó en otros problemas, como la resonancia del suelo, para la cual se instalaron amortiguadores de bisagra de arrastre.
La resolución de estos problemas fundamentales del rotor abrió el camino al progreso, la confianza aumentó rápidamente y, después de varios vuelos a campo traviesa, se inscribió un C.8L4 para la Kings Cup Air Race de 1928 . Aunque se vio obligado a retirarse, el C.8L4 completó posteriormente un recorrido de 4.800 km (3.000 millas) por las Islas Británicas. Más tarde ese año voló de Londres a París convirtiéndose así en el primer avión de ala giratoria en cruzar el Canal de la Mancha . Posteriormente, la gira se amplió para incluir Berlín , Bruselas y Ámsterdam .
Un problema predominante con el autogiro era accionar el rotor antes del despegue. Se intentaron varios métodos además del sistema de cuerda enrollada, que podía llevar la velocidad del rotor al 50% de la requerida, momento en el que era necesario el movimiento a lo largo del suelo para alcanzar la velocidad de vuelo, mientras se inclinaba el rotor para establecer la autorrotación.
Otro enfoque fue inclinar el estabilizador de cola para desviar el rebufo del motor hacia arriba a través del rotor. La solución más aceptable finalmente se logró con el C.19 Mk.4 , que se produjo en algunas cantidades; Se instaló un accionamiento directo desde el motor al rotor, mediante el cual se podía acelerar el rotor hasta alcanzar la velocidad. Luego se desembragó el sistema antes de ejecutar la carrera de despegue.
A medida que los autogiros de De la Cierva lograron éxito y aceptación, otros comenzaron a seguirlos y con ellos llegaron más innovaciones. Lo más importante fue el desarrollo del control directo del rotor mediante la variación cíclica del paso, logrado inicialmente inclinando el cubo del rotor y posteriormente por Raoul Hafner mediante la aplicación de un mecanismo de araña que actuaba directamente sobre cada pala del rotor. El primer autogiro de control directo de producción fue el C.30 , producido en cantidad por Avro, Liore et Olivier y Focke-Wulf . Esta máquina permitía cambios de movimiento en cualquier dirección (hacia arriba, hacia abajo o hacia los lados) mediante la inclinación de los rotores horizontales y también minimizaba algunos de los controles utilizados en los aviones más convencionales de la época. [5] El desarrollo de la variación del paso cíclico también estuvo influenciado por el pionero holandés de los helicópteros Albert Gillis von Baumhauer , quien adoptó el principio del plato cíclico en sus diseños y probablemente influyó en Cierva en su reunión de 1928. [6]
La introducción del despegue con salto fue otra mejora importante en la capacidad. El rotor se aceleró en paso sin elevación hasta que se alcanzó la velocidad del rotor requerida para el vuelo y luego se desembragó. La pérdida de torque hizo que las palas giraran hacia adelante sobre bisagras de arrastre en ángulo con un aumento resultante en el paso colectivo, lo que provocó que el avión saltara en el aire. Con toda la potencia del motor aplicada ahora a la hélice de empuje hacia adelante, ahora era posible continuar en vuelo hacia adelante con el rotor en autorrotación.
El C.40 fue el primer autogiro de despegue con salto de producción.
Los autogiros se construyeron en muchos países bajo licencias de De la Cierva, incluidos Francia, Alemania, Japón, Rusia y Estados Unidos.
La motivación de De la Cierva era producir un avión que no entrara en pérdida, pero cerca del final de su vida aceptó las ventajas que ofrecía el helicóptero y comenzó el trabajo inicial con ese fin. En 1936, Cierva Autogiro Company, Ltd. respondió a una especificación del Ministerio del Aire británico para un helicóptero de la Royal Navy con el giroscopio .
En la mañana del 9 de diciembre de 1936, abordó un DC-2 holandés de KLM en el aeródromo de Croydon , con destino a Ámsterdam . Después del retraso causado por la densa niebla , el avión despegó alrededor de las 10:30 am, pero se desvió ligeramente de su rumbo después del despegue y explotó después de estrellarse contra una casa en un terreno suavemente elevado al sur del aeropuerto, matando a 15 personas, entre ellas De la Cierva. [7]
El trabajo de Juan de la Cierva sobre la dinámica de las alas del rotor hizo posible el helicóptero moderno, cuyo desarrollo como medio práctico de vuelo se había visto impedido por la falta de comprensión de estas cuestiones. El entendimiento que estableció es aplicable a todas las aeronaves con alas de rotor; Aunque carece de una verdadera capacidad de vuelo vertical, el trabajo en el autogiro constituye la base para el análisis del helicóptero. [8]
La muerte de De la Cierva en un accidente aéreo en diciembre de 1936 le impidió cumplir su reciente decisión de construir un avión útil y confiable capaz de realizar un verdadero vuelo vertical para la Royal Navy, pero fue su trabajo en el autogiro el que se utilizó para lograr este objetivo. . La tecnología desarrollada para el autogiro se utilizó en el desarrollo del helicóptero experimental Fw 61 , que fue volado en 1936 por el licenciatario de Cierva Autogiro Company, Focke-Achgelis . Su trabajo pionero también condujo al desarrollo de un tercer tipo de helicóptero , el autogiro , un concepto de su antiguo asistente técnico y sucesor como director técnico de Cierva Autogyro Company, el Dr. James Allan Jamieson Bennett.
En 1966, Juan de la Cierva fue incluido en el Salón de la Fama Aeroespacial Internacional por su innovación en la tecnología de las palas del rotor, usándolas para generar sustentación y controlar la altitud del avión con precisión. [9] La beca Juan de la Cierva del Ministerio de Ciencia de España lleva su nombre. [10]