El Handley Page HP.115 fue un avión experimental de ala delta diseñado y producido por el fabricante de aviones británico Handley Page . Fue construido para probar las características de manejo a baja velocidad que se esperaban de la configuración delta esbelta prevista para un futuro avión de pasajeros supersónico .
El HP.115 fue diseñado durante la década de 1950 como parte de un programa de investigación de aviones supersónicos más amplio patrocinado por el Ministerio de Abastecimiento . En ese momento, tanto el ala delta como el vuelo supersónico eran innovaciones relativamente recientes. En 1956, el Comité de Transporte Supersónico consideró necesario construir un demostrador para demostrar que el diseño de ala delta esbelta no solo era adecuado para el vuelo a alta velocidad, sino que también sería razonablemente funcional a velocidades más bajas. Inicialmente, el trabajo se centró en un planeador sin motor , pero se determinó que un avión autopropulsado sería menos costoso. En consecuencia, se seleccionó a Handley Page para producir su propuesta, el HP.115 con propulsión a chorro , en las instalaciones de la empresa en Cricklewood.
El 17 de agosto de 1961, el único HP.115 realizó su vuelo inaugural ; las pruebas de vuelo del ala comenzaron poco después. También se construyó un avión de investigación independiente, el BAC 221 , para estudiar los aspectos de alta velocidad de la investigación del ala. Durante un período relativamente largo de vuelo experimental, el HP.115 demostró ser relativamente capaz y proporcionó datos significativos sobre las características del ala delta durante las fases de despegue y aterrizaje. El avión en sí fue retirado del programa de pruebas en 1974 y posteriormente preservado; actualmente se encuentra en exhibición estática en el Museo de la Armada Aérea de la Flota . El HP.115 había ayudado a validar las propiedades del ala delta esbelta, lo que llevó a que se adoptara un ala similar para el Concorde , el avión de pasajeros supersónico anglo-francés que entró en servicio durante la década de 1970.
Durante la década de 1950, varios estudios sobre los transportes supersónicos (SST) sugirieron que la economía de tales diseños era demasiado pobre para ser prácticos. La sustentación se genera de diferentes maneras a velocidades supersónicas y lograr relaciones sustentación-resistencia razonables requiere que las alas tengan una envergadura muy corta . Esto funciona bien a velocidades supersónicas, pero ofrece muy poca sustentación a baja velocidad. Para hacer un diseño que sea capaz de despegar y aterrizar en pistas existentes, el avión tendría que usar alas más anchas y perder economía de crucero supersónica, tener una enorme potencia de motor o ser extremadamente grande. [1] Una salida a este dilema fue presentada en Gran Bretaña por Johanna Weber y Dietrich Küchemann alrededor de 1955. Su equipo en el Royal Aircraft Establishment (RAE) notó que las alas delta generaban grandes vórtices sobre el ala cuando volaban a bajas velocidades y altos ángulos de ataque ("alfa"). [2] [3]
En concreto, los vórtices aumentaron la velocidad del aire en la parte superior del ala, aumentando así enormemente la sustentación a bajas velocidades. Este efecto se vio magnificado por la longitud del ala y la agudeza del ángulo del borde de ataque: un mayor barrido condujo a una creación de vórtices más fuerte, mientras que una mayor longitud le dio más espacio para operar. Esto sugirió que un avión con un ala delta que recorra la mayor parte de la longitud del fuselaje en ángulos de barrido muy grandes, de unos 65 grados, tendría un rendimiento razonable a baja velocidad y, al mismo tiempo, mantendría la resistencia supersónica al mínimo a través de su envergadura limitada. [1] Una preocupación importante eran los ángulos necesarios para generar estos vórtices. El avión tendría que volar en lo que se consideraría actitudes significativamente altas con el morro, especialmente en el despegue y el aterrizaje. También necesitarían un tren de aterrizaje muy largo , especialmente en el morro, para mantener el ala en un ángulo alto durante el despegue. Esto dio lugar a algunas preguntas sobre el manejo y el control de un diseño de este tipo a baja velocidad. Según el autor de aviación CH Barnes, una fuente de escepticismo sobre la configuración provino de una serie de pruebas en túneles de viento que se habían realizado en Estados Unidos, pero que luego se determinó que habían sido engañosas. [4]
En la primera reunión del Comité de Transporte Supersónico en 1956, se decidió que era primordial contar con un avión de prueba de baja velocidad. [1] [5] Como el avión de prueba previsto solo debía volar a velocidades muy bajas, se decidió originalmente que un planeador sin motor sería suficiente. Esta determinación llevó a que se formulara una especificación oficial después de que Slingsby Sailplanes presentara un esquema para dicho avión . [6] El desarrollo de este planeador fue adjudicado a Slingsby, quien comenzó a trabajar en el Slingsby T.48 a partir de entonces. [7]
Sin embargo, después de que se revisaron los costos operativos involucrados en el programa de pruebas, se pronosticó que una versión motorizada lograría un 200% más de tiempo de vuelo a un 95% menos de costo por hora. Cada vuelo con el planeador requería que fuera remolcado por una aeronave, como el bombardero English Electric Canberra , a una altitud relativamente alta de alrededor de 30.000 pies (9.140 m). Además, Barnes alega que algunos funcionarios, incluidos Godfrey Lee y Charles Joy, favorecían la construcción de metal para una mayor resistencia; otras figuras deseaban la capacidad de explorar el fenómeno del balanceo holandés y los despegues (ambos requerían una aeronave motorizada). [8] Por una variedad de factores, el desarrollo del T.48 se terminó y se emitió una especificación revisada en torno a una aeronave autopropulsada durante diciembre de 1959. [8]
El fabricante de aviones británico Handley Page , que había presentado su propuesta HP.115 , fue autorizado a proceder con la construcción de un solo avión [8] Este trabajo se llevó a cabo en gran parte en las instalaciones existentes de la empresa en Cricklewood. [8] El HP.115 presentaba un ala delta de relación de aspecto muy baja , que estaba barrida a 75° y presentaba elevones de borde de salida , servoaletas de resorte y pestañas anti-equilibrio para proporcionar una sensibilidad lateral y longitudinal óptima. Los frenos de aire perforados infinitamente variables dispuestos como flaps divididos estaban presentes en el 50% de la cuerda, y se accionaban neumáticamente utilizando una botella de aire precargada. [8] La sección del perfil aerodinámico era un tipo biconvexo modificado con el espesor máximo en el 4% de la cuerda. Esta sección fue elegida por ser representativa del tipo que probablemente se adoptaría para un transporte supersónico. Tenía una distribución favorable del área de la sección transversal en el sentido de la cuerda y, por lo tanto, una baja resistencia de las olas en el vuelo supersónico. Se empleó un borde de ataque único de madera contrachapada en el que se podían sustituir nuevas secciones con diferentes grados de inclinación, [8] aunque en la práctica esta característica nunca se utilizó. [ cita requerida ]
La cabina acomodaba a su piloto, que estaba sentado en un asiento eyectable construido por Martin-Baker , debajo de una cubierta deslizante . [8] La instrumentación de la cabina incluía un indicador de velocidad aerodinámica, altímetro, medidor de guiñada, indicador eléctrico de giro y deslizamiento, horizonte artificial , giroscopio direccional y una brújula de reserva. No se proporcionó iluminación, lo que permitió que una batería relativamente pequeña para el indicador de giro y deslizamiento fuera suficiente. [8] Había presentes controles de vuelo operados manualmente, que incorporaban una disposición de caja de cambios diferencial. También se proporcionaron frenos de rueda accionados hidráulicamente , operados por pedales en la cabina. [8] Cuando era necesario, se disponía de desaceleración adicional a través de un paracaídas de frenado guardado en la base del timón . La información como la velocidad aerodinámica, la altitud, los ángulos de incidencia y otros criterios se capturaban principalmente mediante un par de registradores de vuelo sincronizados. [9]
El avión estaba provisto de un tren de aterrizaje triciclo fijo , que se derivaba del tren de aterrizaje principal de un BAC Jet Provost Mk 1 y el tren de morro de un Jet Provost Mk 2. [8] El fuselaje , que estaba construido en gran parte de aleaciones de aluminio convencionales, comprendía una viga de sección rectangular poco profunda, con una góndola en la nariz para albergar la cabina. Estaba propulsado por un solo turborreactor Bristol Siddeley Viper ; se podían acomodar hasta 150 galones de combustible dentro del interior del ala en tres tanques separados. [8] El motor estaba colocado sobre el ala y fijado en la base de la aleta de cola . [10] Esta aleta tenía 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 los cuales empleaban generadores de humo montados en los bordes de ataque del ala. Tanto la aleta de cola como el timón estaban inclinados en un ángulo de 60°, salvo por un ligero giro hacia arriba cerca del escape del motor para minimizar los movimientos de cabeceo relacionados con el empuje. [11]
El 17 de agosto de 1961, el monoplano HP.115, XP841 , realizó su vuelo inaugural en el Royal Aircraft Establishment Bedford, pilotado por JM Henderson, quien informó de su entusiasmo por este vuelo inicial. [10] [12] Este vuelo había sido precedido por extensas pruebas de rodaje en tierra, durante las cuales se determinó el ajuste de despegue óptimo . Antes del vuelo, Henderson había pasado por un extenso entrenamiento en simulador que, según Barnes, había proyectado características de manejo más pesimistas que las que se presentaron en el vuelo en el mundo real. Todos los pilotos seleccionados para pilotar el HP.115 se sometieron a muchas horas de vuelo simulado antes de operar el avión real. [13]
Solo un mes después de su vuelo inaugural, el HP.115 realizó una exhibición aérea en el salón aeronáutico de la Sociedad de Compañías Aeroespaciales Británicas (SBAC) de 1961; el 29 de septiembre de ese año, se completaron las pruebas del contratista. [12] El avión se puso rápidamente en uso para su trabajo de investigación de baja velocidad previsto, apoyando el programa de desarrollo de transporte supersónico que finalmente conduciría al Concorde . En paralelo al HP.115, se utilizó un avión separado, el BAC 221 (un Fairey Delta 2 modificado ) para realizar investigaciones de vuelo de alta velocidad. El HP.115 demostró ser un avión muy capaz; los pilotos pudieron demostrar cambios rápidos de inclinación mientras aún retenían el control de manera segura a velocidades tan bajas como 69 mph (60 nudos, 111 km/h), aproximadamente 1/3 el del contemporáneo Lockheed F-104 Starfighter . [14]
Neil Armstrong estuvo previsto que volara el HP.115 como piloto de pruebas en 1962, pero tras ser seleccionado como astronauta, la NASA le negó el permiso para volar la aeronave. Finalmente, lo hizo el 22 de junio de 1970. [15] [ cita requerida ]
A pesar de su participación en un par de accidentes separados pero menores, el programa experimental fue relativamente largo, y se prolongó hasta su vuelo final el 1 de febrero de 1974. Proporcionó datos sustanciales sobre las características del ala delta, particularmente durante las fases cruciales de despegue y aterrizaje. [14] Este trabajo fue respaldado por varios modelos a escala controlados por radio del HP.115. Después de la instalación de generadores de ruido Hartmann, la aeronave también se había utilizado para estudiar las propiedades acústicas que presentaba la configuración. [16] En el momento de su retiro, se informó que el HP.115 había acumulado aproximadamente 500 horas de vuelo, que era el límite de diseño original de la aeronave. [10] [17]
Tras su retirada en la RAE Bedford, el XP841 se exhibió en el museo de la RAF Colerne . Tras el cierre del museo de Colerne, el avión se trasladó al Museo de la Real Fuerza Aérea de Cosford y se exhibió. Con la apertura de la exposición del Concorde en el Museo de la Armada Aérea de la Flota , el XP841 se trasladó al sur, a la RNAS Yeovilton . El XP841 se exhibe como parte de la "Exposición de vanguardia", junto con el BAC 221 y un prototipo del Concorde. [10]
Datos de los aviones y prototipos de X-Planes: de las armas secretas nazis a los aviones de guerra del futuro [14]
Características generales
Actuación
Aeronaves de función, configuración y época comparables
