El Gloster IV fue un hidroavión de carreras biplano monomotor diseñado y producido por el fabricante de aviación británico Gloster Aircraft Company . [1]
En respuesta a un pedido del Ministerio del Aire británico para un hidroavión de alta velocidad para la carrera de 1927, Gloster diseñó el Gloster IV ; era un desarrollo del Gloster III que había terminado segundo en la carrera de 1925. Henry Folland , el diseñador jefe de Gloster, rediseñó el avión para minimizar su resistencia . Similar a sus predecesores, el Gloster IV era de construcción de madera, con un fuselaje monocasco y alas de una sola bahía. Tanto las alas superiores como las inferiores estaban en forma de góndola para permitir que se minimizara la resistencia de la unión ala/fuselaje, mientras que los radiadores se construyeron en las superficies de las alas y los flotadores . [2] [3]
En total se construyeron tres aviones, que se diferenciaban en la superficie de las alas y la disposición de la cola. Los tres aparatos realizaron sus primeros vuelos durante el verano de 1927. Un solo avión, el Gloster IVB, compitió en la carrera del Trofeo Schneider de 1927, pero se vio obligado a retirarse a mitad de la misma debido a un fallo inminente del eje de la hélice. Los tres aviones construidos continuaron siendo utilizados como aviones de entrenamiento por el High Speed Flight durante varios años.
Durante el período de entreguerras , numerosas naciones buscaron competir por el prestigioso Trofeo Schneider . En busca de una entrada competitiva para la carrera de 1927, el Ministerio del Aire británico estaba decidido a presentar aviones con un rendimiento mayor que los de las últimas competiciones, durante las cuales los participantes británicos fueron superados claramente por los hidroaviones estadounidenses Curtiss en 1923 y 1925, mientras que ningún avión británico participó en la competición de 1926, que fue ganada por el italiano Macchi M.39 . Con este fin, el Ministerio del Aire realizó pedidos para el diseño y la producción limitada de hidroaviones de alta velocidad a numerosos fabricantes de aviones británicos, incluidos Gloster , Supermarine (que produciría el S.5 ) y Shorts (que desarrolló el Crusader ). [4]
En ese momento, había una importante divergencia de opiniones sobre si el avión de carreras óptimo debía ser un biplano o un monoplano ; mientras que los aviones de alta velocidad desarrollados en Alemania eran casi en su totalidad monoplanos en 1927, Francia y Gran Bretaña optaron por seguir desarrollando configuraciones tanto biplanos como monoplanos para sus aviones de carreras. [5] El diseñador jefe de Gloster, Henry Folland , decidió persistir con la configuración biplano después de un extenso estudio del asunto, centrado en tres áreas clave: velocidad, rigidez del ala y aplicación a los requisitos del servicio. Ciertamente, la rigidez torsional y, por lo tanto, la resistencia al aleteo indeseable del ala , se lograba considerablemente más fácilmente con una configuración biplano que con un monoplano. [6] Gloater también tenía una larga reputación por construir biplanos de alta velocidad. [7]
Un aspecto clave del rendimiento que se valoró constantemente independientemente de la configuración básica fue la necesidad de minimizar la resistencia . [8] Se reconoció que la mayor parte de la resistencia de la cabeza de la aeronave normalmente se atribuiría a dos aspectos de la aeronave: el fuselaje y los flotadores. Se hicieron esfuerzos para minimizar estas áreas y revisar sus líneas para afinar su forma; este trabajo supuestamente produjo una reducción del 45 por ciento en comparación con la del Gloster III que había participado en la carrera de 1925. [9] Además, las alas y el fuselaje se fusionaron suavemente, no solo reduciendo la resistencia sino también aumentando la sustentación en un 15 por ciento. Estas reducciones, en combinación con otras mejoras como una mayor potencia del motor y la eficiencia de la hélice, supuestamente aumentaron el potencial de velocidad máxima de la aeronave en 70 MPH. [10]
La sección óptima del fuselaje desde un punto de vista aerodinámico no se prestaba a los enfoques de construcción convencionales, por lo que se hizo un compromiso entre la forma aerodinámica y la facilidad de fabricación. [11] La técnica de construcción utilizada se conocía como el sistema de "doble diagonal" entre los constructores de barcos, que comprendía tablones de abeto bastante estrechos en ángulos de aproximadamente 45 grados desde la línea central, mientras que las plantas de las dos pieles se cruzaban entre sí en ángulos rectos. Si bien la mayor parte del fuselaje tenía dos pieles, se aplicaron más capas en las áreas que se esperaba que soportaran cargas elevadas . [11] Las aletas , que estaban cubiertas de abeto laminado, eran parte integral del fuselaje. El plano de cola estaba compuesto de madera y era ajustable (en el suelo) a cualquier incidente deseado; era en gran parte parte integral del fuselaje. [11]
El diseño de las alas del Gloster IV era un tanto heterodoxo, ya que la cubierta externa formaba parte de la estructura que soportaba las tensiones. [12] Las secciones del perfil aerodinámico se construyeron utilizando prácticas de laminación similares a las del fuselaje. En concreto, el revestimiento se construyó sobre los largueros y se aseguró al marco de múltiples largueros , los bordes de ataque y de salida y las piezas de contorno intermedias, utilizándose estas últimas en lugar de las costillas tradicionales . [13] Las alas demostraron ser particularmente fuertes, pudiendo soportar una carga equivalente a 13 veces el peso del hidroavión antes de que se presentaran indicadores de fallo; esto se consideró especialmente propicio para afrontar altas tasas de aceleración. [14]
El avión estaba equipado con un ala inferior de sección relativamente delgada que también tenía una cuerda pequeña . Las raíces del ala estaban curvadas de tal manera que pudieran encajar en el fuselaje con un mínimo de interferencia. [7] Otra medida de reducción de interferencia fue la colocación de todos los cables de soporte que salían de las superficies del ala en ángulos grandes. [7] Además, estos cables de sustentación impusieron relativamente poca carga de compresión sobre los largueros del ala superior. Se incorporó una novedosa característica de absorción de impactos , que comprende discos de goma colocados estratégicamente , para que los cables de aterrizaje no se aflojaran ni vibraran en momentos de baja carga. [14]
Las alas llevaban grandes radiadores de superficie , especialmente desarrollados por Gloster, que consistían en finas láminas de cobre corrugado y eran particularmente eficaces para evitar el sobrecalentamiento del motor. [15] Al colocarlos en ambas alas, una mayor proporción de los radiadores se mantenía en la corriente de aire generada por la hélice. [7] El ala superior estaba encajada en los bloques de cilindros del motor. [7] La hélice, que fue fabricada por Gloster, estaba compuesta de duraluminio forjado de manera que se lograba una distorsión mínima de las palas bajo carga. [16]
El montaje del motor era particularmente rígido, comprendiendo un par de soportes de motor de sección de caja compuestos de duraluminio y sostenidos por una serie de tubos de acero . [17] No se realizó soldadura durante la fabricación, las juntas principales se basaron en pernos de acero inoxidable . Directamente debajo de los soportes del motor estaba el tanque de aceite y su enfriador primario corrugado integral (había enfriadores auxiliares presentes en los lados del fuselaje); su forma se ajustaba a los contornos del fuselaje circundante. [12] Los siete tanques de combustible de la aeronave estaban dentro del fuselaje; su tamaño estaba restringido para que pudieran ser fácilmente levantados dentro y fuera de la aeronave a través de pequeñas aberturas durante el mantenimiento. [12]
El avión estaba equipado con flotadores de duraluminio que incorporaban un diseño de escritorio curvado de un solo paso. [18] Eran relativamente delgados y cónicos para minimizar la resistencia, y se apoyaban en dos pares de puntales que se encontraban en la línea central del fuselaje. Los dos flotadores estaban conectados entre sí a través de una serie de cables horizontales en lugar de puntales. [18] Los puntales entre alas se diseñaron para minimizar su área frontal, y estaban compuestos de duraluminio forjado que se aligeró. [18] Todos los elementos de control se ejecutaban internamente; los alerones se accionaban a través de tubos de torsión que corrían dentro del ala superior, mientras que los controles del elevador y del timón corrían dentro del fuselaje. Se proporcionó un mecanismo de engranaje variable personalizado que permitía que el piloto ajustara las relaciones entre la columna de control y el movimiento final de la superficie de control, lo que permitió que los controles de vuelo se adaptaran bien tanto al vuelo a alta como a baja velocidad. [19]
Los tres Gloster IV volaron por primera vez en julio-agosto de 1927, y los dos aviones de corta envergadura (el Gloster IVA y el IVB) se enviaron a Venecia en agosto de 1927. El Gloster IVB fue finalmente elegido para competir con los dos S.5 en la carrera, ya que el Crusader se estrelló debido a que sus cables de control se cruzaron al volver a ensamblarlo. [20] [21]
El 26 de septiembre de 1927, el día de la carrera, el Gloster IVB, pilotado por el teniente de vuelo Samuel Kinkead , fue el primer avión en despegar, completando cinco vueltas antes de retirarse, y la carrera fue ganada por el teniente de vuelo Sidney Webster volando el S.5. [22] En la inspección, se encontró que el eje de la hélice del Gloster estaba seriamente agrietado y probablemente habría fallado si Kinkead no se hubiera retirado. [23] Antes de su retirada, el Gloster IV había demostrado un rendimiento prometedor, habiendo logrado velocidades de vuelta más rápidas que el Supermarine S.5 de propulsión directa , aunque no el modelo con engranajes del mismo avión. [24]
Después de la carrera, los Gloster IVA y IVB fueron devueltos al Reino Unido, donde fueron modificados para mejorar la visibilidad del piloto elevando el ala superior y utilizados como entrenadores de alta velocidad. Se utilizaron para entrenar a los pilotos para la carrera de 1929, con el IVB estrellándose durante un accidente de aterrizaje en diciembre de 1930 y el IVA utilizado de nuevo como entrenador para la carrera de 1931. Mientras tanto, el Gloster IV original fue vendido con la intención de ser convertido en un avión terrestre y utilizado en un intento de batir el récord mundial de velocidad aérea , pero estos planes no llegaron a buen puerto. [ cita requerida ]
Datos de Gloster Aircraft desde 1917 , [25] Comité Asesor Nacional de Aeronáutica [26]
Características generales
Actuación
