John Carver Meadows Frost (1915 en Walton-on-Thames , Inglaterra - 9 de octubre de 1979 en Auckland , Nueva Zelanda) fue un diseñador de aviones británico. Sus principales contribuciones se centraron en el diseño pionero de aviones experimentales supersónicos británicos y como diseñador jefe que dirigió hasta su finalización el primer proyecto de caza a reacción de Canadá, el Avro Canada CF-100 . También fue la principal fuerza detrás de los proyectos de aviones VTOL de Avro Canada , en particular como el creador no anunciado de los proyectos de platillos volantes de Avro Canada.
Frost se inició en la aviación cuando era un adolescente. A principios de los años 30, en la escuela, su profesor de latín A. Maitland Emmet lo había llevado en un avión de combate Bristol . John Frost había nacido en Walton-on-Thames, cerca de Londres, en 1915 y había mostrado un temprano interés por las ciencias en la escuela St Edward's School de Oxford , donde se graduó con honores [ aclaración necesaria ] en matemáticas, química y física.
Frost comenzó su carrera aeronáutica en la década de 1930 como aprendiz en Airspeed Limited antes de pasar a las empresas Miles , Westland , Blackburn y Slingsby . En 1937, Frost había diseñado el fuselaje del nuevo caza Westland Whirlwind . En Blackburn, había participado en el diseño y la construcción de su túnel de viento de preguerra . Mientras trabajaba para Slingsby Sailplanes de 1939 a 1942, conoció a su futura esposa, Joan, que había trabajado en la Oficina de Diseño de Slingsby como artista técnica. Frost diseñó el Slingsby Hengist , un planeador de transporte de tropas que se utilizaría para el desembarco de Normandía . No fue un éxito y solo se construyeron unos pocos, pero incluía una ingeniosa innovación: el uso de un tren de aterrizaje con bolsas de goma.
El trabajo de Frost comenzó a hacerse notar cuando se unió a la empresa de Havilland Aircraft Company (Reino Unido), constructora del famoso bombardero y caza Mosquito . Después de unirse a la firma de Havilland en 1942, Frost se había convertido en uno de los miembros más antiguos del equipo de diseño que trabajaba en el caza Hornet , basado en el Mosquito, para el que diseñó un diseño de flaps único. Más tarde, como parte del equipo de diseñadores del DH100 Vampire , fue responsable del diseño de los flaps originales, los frenos de picado y los alerones para este caza. El Vampire fue el segundo caza a reacción británico diseñado en la Segunda Guerra Mundial, pero aparte de su motor y su construcción de madera contrachapada inspirada en el Mosquito, el diminuto caza tenía un diseño principalmente convencional.
Frost se había involucrado mucho en uno de los desarrollos más importantes de la época: alas en flecha y una configuración sin cola en un caza a reacción supersónico. El diseñador y fundador de la compañía, Sir Geoffrey de Havilland , ya había comenzado el proceso de desarrollo del DH106 Comet y estaba considerando esa configuración radical para su primer avión de pasajeros a reacción. Como ingeniero de proyecto en el DH108, con solo un equipo de 8 a 10 dibujantes e ingenieros, Frost creó un avión notable al unir el fuselaje delantero del de Havilland Vampire con un ala en flecha y una cola vertical corta y rechoncha para hacer el primer avión a reacción británico de ala en flecha, que pronto sería conocido extraoficialmente como el " Swallow ". El elegante y estilizado DH108 experimental también serviría como una "mula" de prueba para investigar los problemas de estabilidad y control del nuevo avión de pasajeros Comet.
El DH108 voló por primera vez el 15 de mayo de 1946, tan solo ocho meses después de que Frost diera luz verde al proyecto. El piloto de pruebas de la compañía e hijo del constructor, Geoffrey de Havilland Jr. , voló el primero de los tres aviones y lo encontró extremadamente rápido, lo suficientemente rápido como para intentar batir un récord mundial de velocidad. El 12 de abril de 1948, un DH108 estableció un récord mundial de velocidad al alcanzar los 973,65 km/h (605 mph) y más tarde se convirtió en el primer avión a reacción en superar la velocidad del sonido. Se presume que el primer DH108, TG-283 , saltó repentinamente de Mach .98 a Mach 1.05 mientras John Derry lo probaba el 9 de septiembre de 1948. El 27 de septiembre de 1946, mientras practicaba para un próximo vuelo a un nuevo récord de velocidad, Geoffrey de Havilland Jr. murió cuando su DH108 se rompió en el aire a la velocidad del sonido o cerca de ella.
En 1947, poco después de terminar el diseño del Swallow, Frost se mudó a Canadá, donde se unió a AV Roe Canada ( Avro Canada ). Para él, esta era una oportunidad ideal: había un proyecto prometedor en el que trabajar y una oportunidad de alejarse de las condiciones deprimentes de la Gran Bretaña de posguerra. En ese momento, su esposa, Joan, vivía en el norte de Inglaterra mientras Frost trabajaba en Hatfield , cerca de Londres. El alojamiento para muchas parejas jóvenes era igualmente difícil. Durante su mandato en De Havilland, Frost comenzó a proponer una serie de ideas únicas para un helicóptero de rotor impulsado por un reactor de punta , un concepto también conocido como girodino . Continuó su investigación en privado y con un grupo de amigos, incluido su colega ingeniero, T. Desmond Earl, construyó un modelo a escala para probar sus teorías. Poco después de su partida a Canadá, Earl se unió a Frost en su nueva empresa y siguió siendo su "mano derecha" durante el resto del período canadiense.
El 14 de junio de 1947, Frost llegó a las instalaciones de Avro Canada en Malton, Ontario, con su esposa para asumir el cargo de diseñador de proyectos del nuevo caza interceptor a reacción XC-100 . Después de 18 meses de desarrollo, el caza había entrado en la etapa de maqueta. Frost decidió alterar el diseño de la aeronave, lo que inmediatamente lo puso en conflicto con el aerodinamista jefe de Avro Canada, Jim Chamberlin . Básicamente, "limpiando" el fuselaje, Frost se propuso cambiar el diseño sutilmente. Aunque quería utilizar una configuración de ala en flecha , el prototipo (ahora llamado CF-100 Canuck) procedió a la etapa de prototipo en la misma configuración básica de forma de ala recta y bimotor. (El CF-103 de ala en flecha propuesto por Frost en diciembre de 1950 fue una continuación transónica del CF-100). Aunque el prototipo CF-100 tenía ahora una forma mucho más elegante, Frost todavía consideraba que el diseño era extraño. "Fue una maniobra torpe, pura fuerza bruta", comentó. [1]
Mientras Frost se encontraba en Inglaterra para reunirse con miembros del Grupo Hawker Siddeley , Chamberlin realizó otra modificación moviendo los motores hacia atrás y "cortando" el larguero del ala para adaptarlo al cambio. El larguero debilitado era una estructura flexible donde la tensión era alta, lo que daba lugar a situaciones potencialmente peligrosas con el CF-100.
El piloto de pruebas jefe de Gloster, Bill Waterton, voló con Frost en el segundo asiento; para el piloto de pruebas, esto fue una revelación: "(Frost era)... muy parecido al entusiasta colegial inglés. Aquí había otro delicioso contraste con Inglaterra, donde nunca pude encontrar un diseñador con tiempo libre suficiente para volar en su propia creación". [2] Frost consideró importante familiarizarse con el avión y sus sistemas. Incluso probó el asiento eyectable del CF-100 convirtiéndose él mismo en un sujeto de prueba. Los primeros vuelos revelaron el gran potencial del avión, pero también mostraron que el defecto en el larguero era peligroso. Con el accidente del segundo prototipo CF-100 y los primeros CF-100 de producción entregados a la RCAF sin las modificaciones finales en el larguero, Frost fue culpado por los retrasos y destituido como diseñador del proyecto CF-100 a principios de 1952.
Frost propuso a Avro que iniciara un proyecto experimental basado en conceptos de despegue y aterrizaje verticales. "No se trataba de que Frost se dejara llevar por un capricho personal. La idea de una máquina voladora con forma de platillo tuvo implicaciones revolucionarias en aquel momento y todavía las tiene. Un avión convencional es muy ineficiente aerodinámicamente. Como un abejorro , no debería volar de ninguna manera. Sólo lo hace gracias al ala que le da sustentación y a la potencia del motor para superar la resistencia del fuselaje, la carga, el plano de cola, los estabilizadores, las aletas y los motores". [3]
Poco después de su formación en 1952, el Grupo de Proyectos Especiales de Frost inició un estudio en papel sobre un motor "panqueque", una turbina a reacción cuyos componentes principales estaban dispuestos en un diseño circular. Desde el principio, el Grupo de Proyectos Especiales tuvo un aire de misterio. Ubicado en una estructura de la época de la Segunda Guerra Mundial, frente a la sede de la empresa, el grupo contaba con todos los accesorios de una operación de alto secreto, incluidos guardias de seguridad, puertas cerradas y tarjetas de acceso especiales. Dentro de los confines de esta fortaleza técnica, Frost se rodeó de una colección de soñadores con ideas afines e ingenieros inconformistas. Allí fomentó una estrecha cooperación y, aunque ostensiblemente era el jefe, era un compañero y un muchacho.
Las investigaciones realizadas por Frost sobre el « efecto Coanda » confirmaron que el concepto de colchón de tierra podría ser la base para un vehículo que había imaginado que podría tener capacidades tanto de despegue como de aterrizaje verticales ( VTOL ) y aún así podría funcionar como un avión de alto rendimiento. A medida que Frost desarrolló estudios adicionales, sus ideas sobre sistemas revolucionarios de despegue vertical condujeron a la patente de «Propulsión y control de aeronaves». [4]
En 1952, el "Proyecto Y", un caza con forma de pala propulsado por el revolucionario motor de Frost, pasó a la fase de maqueta. En 1953, cuando la empresa contaba con poco más que una maqueta de madera, dibujos en papel y promesas de mostrarlo por un desembolso de 4 millones de dólares canadienses, el proyecto recibió una mirada más crítica. No es de sorprender que se cancelara cuando se agotó la financiación gubernamental del Consejo de Investigación de Defensa.
Las ideas posteriores de Frost giraban en torno a un disco o platillo volante, un "platillo volante", y dieron lugar a una serie de patentes en Gran Bretaña, Estados Unidos y Canadá sobre los conceptos únicos de los sistemas de propulsión, control y estabilización que se incorporaron. Frost continuó presionando a favor del proyecto ahora llamado "Y-2" y logró un avance notable al demostrar el proyecto a la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. Con la financiación de los estadounidenses, Frost pudo continuar con su investigación. De 1955 a 1959, el equipo de diseño se concentró en los nuevos estudios supersónicos VTOL conocidos como Weapon Systems 606A, que Avro Canada continuó apoyando a través de un programa de empresa privada asociada, el PV-704, que dio como resultado la construcción de un banco de pruebas de motores en 1957.
El modelo de prueba supersónico PV-704, propulsado por seis motores a reacción Armstrong-Siddeley Viper que impulsaban un rotor central, se construyó y se alojó dentro de una pequeña plataforma de pruebas de ladrillos. El modelo de prueba se abandonó en favor de un modelo de vuelo más simple que condujo al único diseño que se materializó a partir del Grupo de Proyectos Especiales Avro, un vehículo de "prueba de concepto", el "Avrocar" VZ-9-AV . Se construyeron dos prototipos de Avrocar y completaron una serie de pruebas en el túnel de viento en el NASA Ames en California y un programa de vuelo de 75 horas en la sede de Avro Canada en Malton. Los resultados de las pruebas revelaron un problema de estabilidad y un rendimiento degradado debido a las tolerancias del turborrotor. Antes de que se pudieran lograr las modificaciones, se agotó la financiación y el programa de prueba de vuelo final se completó en marzo de 1961.
Como resultado de su trabajo en sistemas de despegue vertical, John Frost fue invitado a convertirse en miembro del Instituto Canadiense de Aeronáutica y del Espacio después de que presentara la séptima conferencia de W. Rupert Turnbull el 25 de mayo de 1961. La cita señalaba que Frost había descubierto y patentado el efecto de colchón de aire que había sido evidente en su trabajo sobre platillos volantes y que la patente estadounidense n.° 3124323 "Propulsión y control de aeronaves" era una de una serie de patentes estadounidenses, canadienses y británicas que se conocerían como las "patentes de Frost".
Con el fin del proyecto Avrocar, abandonó AV Roe Canada a principios de 1962. A raíz de la cancelación de su principal programa de cazas, el CF-105 Avro Arrow por parte del gobierno canadiense, Avro Canada no pudo sobrevivir y se desmanteló el 30 de abril de 1962. Como muchos de los antiguos empleados de AV Roe Canada, John Frost comenzó una nueva carrera cuando dejó la empresa. Dejó Canadá para Nueva Zelanda en 1964, donde volvió a formar parte de la industria de la aviación; primero se unió a la sección de aeronavegabilidad de la Autoridad de Aviación Civil , donde dirigió la certificación del Waitomo PL-11 Airtruck , el primer avión comercial desarrollado en Nueva Zelanda. Durante este período, Frost también diseñó el Murray Air, un biplano agrícola. [1]
Más tarde, en 1965, Frost se convirtió en ingeniero de servicios técnicos de Air New Zealand , puesto en el que trabajó durante 13 años hasta su jubilación en abril de 1978. Su tiempo en Air New Zealand fue muy gratificante. Fue responsable de todas las actividades técnicas en la sede de ingeniería de la aerolínea en Māngere , Nueva Zelanda . Todos los "aviones de Air New Zealand son escaparates del ingenio de Frost" (Daily News New Zealand, abril de 1978). Los moisés giratorios únicos unidos a los porta sombreros del avión son su diseño, junto con las cerraduras que sujetan los palés en la bodega de carga, los sistemas de aire acondicionado para la bodega de carga, los asientos de descanso para la tripulación, los lavamanos de los grifos de los inodoros y los tapones de las galerías. Su diseño más impresionante fue un gigantesco sistema de muelle de cola operado hidráulicamente. [1]
Tras jubilarse, continuó explorando muchas áreas. Se involucró en un proyecto de aviación: diseñó y construyó, con la ayuda de estudiantes universitarios de Auckland, un avión propulsado por humanos . No vería volar su EMME 1. [1]
Frost murió de un ataque cardíaco en Auckland , Nueva Zelanda, el 9 de octubre de 1979 a la edad de 63 años.
Su última creación sí voló, aunque remolcada por un automóvil, y el EMME 1 ahora está siendo restaurado para exhibirse en el Museo de Transporte y Tecnología de Auckland.