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 aeronave 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 dio como resultado el primer vuelo exitoso del mundo de una aeronave de ala giratoria estable, con su prototipo C.4 .
Juan de la Cierva nació en una familia aristocrática y adinerada española, 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 con los restos que habían comprado a un aviador francés que había estrellado el avión. El avión final usó madera de un mostrador de bar español 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 comenzó 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 de sustentación .
Para lograrlo, utilizó la capacidad de un rotor de sustentación para autorrotar , por lo que en un ajuste de paso adecuado, un rotor continuará girando sin accionamiento mecánico, sostenido por el equilibrio de par de las fuerzas de sustentación y arrastre que actúan sobre las palas. Con el autogiro de De la Cierva, el rotor era arrastrado a través del aire por medio de 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 se pudiera lograr satisfactoriamente, De la Cierva experimentó varios fallos, principalmente asociados con el movimiento de balanceo desequilibrado generado al intentar despegar, debido a la disimetría de sustentación entre las palas que avanzaban y las que retrocedían. Esta importante dificultad se resolvió con la introducción de la bisagra de aleteo. En 1923, el primer autogiro exitoso de De la Cierva fue volado en el aeródromo de Getafe en España por el teniente Gómez Spencer. [4]
Este trabajo pionero se llevó a cabo en España, la tierra natal de De la Cierva. En 1925, llevó su C.6 a Gran Bretaña y lo demostró al Ministerio del Aire en Farnborough, Hampshire . Esta máquina tenía un rotor de cuatro palas con bisagras batientes, pero dependía de los controles de los aviones convencionales para el cabeceo , el alabeo y la guiñada . Se basaba en un fuselaje Avro 504K ; la rotación inicial del rotor se lograba desenrollando rápidamente una cuerda que pasaba alrededor de los topes en la parte inferior de las palas.
La demostración de Farnborough fue un gran éxito y dio lugar a 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 la Cierva Autogiro Company, Ltd., al año siguiente. Desde el principio, De la Cierva se concentró en el diseño y la fabricación de sistemas de rotor, confiando en otros fabricantes de aeronaves establecidos para producir las estructuras de los aviones, predominantemente la AV Roe Company .
El C.8 construido por Avro era una versión mejorada del C.6, con el motor radial Lynx de 180 hp más potente , y se construyeron varios C.8. El C.8R incorporó bisagras de arrastre, debido a que el movimiento de aleteo de las palas causaba altas tensiones en la raíz de las palas en el plano de rotación del rotor; esta modificación dio lugar a otros problemas, como la resonancia del suelo, para lo cual se instalaron amortiguadores de bisagras de arrastre.
La resolución de estos problemas fundamentales del rotor abrió el camino al progreso, la confianza se acumuló rápidamente y, después de varios vuelos de travesía, se inscribió un C.8L4 para la Kings Cup Air Race de 1928. Aunque se vio obligado a retirarse, el C.8L4 completó posteriormente una gira de 4.800 km (3.000 mi) 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 . La gira se amplió posteriormente para incluir Berlín , Bruselas y Ámsterdam .
Un problema predominante con el autogiro era el accionamiento del rotor antes del despegue. Se probaron 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 la estela del motor hacia arriba a través del rotor. La solución más aceptable se logró finalmente con el C.19 Mk.4 , que se fabricó en algunas cantidades; se instaló un accionamiento directo del motor al rotor, a través del cual se podía acelerar el rotor hasta alcanzar la velocidad deseada. Luego, el sistema se desembragaba 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. La más importante fue el desarrollo del control directo del rotor a través de 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 masa por Avro, Liore et Olivier y Focke-Wulf . Esta máquina permitía el cambio 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 cíclica del paso también estuvo influenciado por el pionero de los helicópteros holandés 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 aceleraba en paso sin sustentación hasta que se alcanzaba la velocidad del rotor necesaria para el vuelo, y luego se desembragaba. La pérdida de par hizo que las palas oscilaran hacia adelante sobre bisagras de arrastre en ángulo, con el consiguiente aumento del paso colectivo, lo que hizo que el avión saltara en el aire. Con toda la potencia del motor aplicada ahora a la hélice de empuje delantera, ahora era posible continuar el vuelo hacia adelante con el rotor en autorrotación.
El C.40 fue el primer autogiro de despegue con salto de producción.
Se construyeron autogiros bajo licencias de De la Cierva en muchos países, incluidos Francia, Alemania, Japón, Rusia y Estados Unidos.
La motivación de De la Cierva era producir un avión que no entrara en pérdida, pero hacia el final de su vida aceptó las ventajas que ofrecía el helicóptero y comenzó el trabajo inicial con ese fin. En 1936, la Cierva Autogiro Company, Ltd. respondió a una especificación del Ministerio del Aire británico para un helicóptero de la Marina Real con el autogiro .
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 de un retraso causado por una densa niebla , el avión despegó alrededor de las 10:30 am, pero se desvió ligeramente de su curso después del despegue y explotó después de estrellarse contra una casa en un terreno suavemente ascendente al sur del aeropuerto, matando a 15 personas, entre ellas de la Cierva. [7]
Los trabajos de Juan de la Cierva sobre la dinámica de las alas giratorias hicieron posible el helicóptero moderno, cuyo desarrollo como medio práctico de vuelo se había visto impedido por la falta de comprensión de estos temas. El conocimiento que estableció es aplicable a todas las aeronaves con alas giratorias; aunque carecen de una verdadera capacidad de vuelo vertical, el trabajo sobre el autogiro constituye la base para el análisis de los helicópteros. [8]
La muerte de De la Cierva en un accidente aéreo en diciembre de 1936 le impidió cumplir con su reciente decisión de construir un avión útil y fiable capaz de realizar un verdadero vuelo vertical para la Marina Real, pero fue su trabajo en el autogiro lo 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 la 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 la Cierva Autogyro Company, el Dr. James Allan Jamieson Bennett.
En 1966, Juan de la Cierva fue incluido en el Salón Internacional de la Fama Aeroespacial por su innovación en la tecnología de las palas de rotor, utilizándolas para generar sustentación y controlar la actitud de la aeronave con precisión. [9] La beca Juan de la Cierva del Ministerio de Ciencia de España lleva su nombre. [10]