El Supermarine S.4 fue un monoplano británico de un solo motor construido por la compañía Supermarine en la década de 1920. Fue diseñado por un equipo dirigido por el diseñador jefe de la compañía, RJ Mitchell , y fue diseñado para competir en el concurso Schneider Trophy de 1925 .
El diseño de Mitchell es considerado por los historiadores como revolucionario. Construido en madera con un ala en voladizo sin arriostramiento , el S.4 estaba propulsado por un motor Napier Lion desarrollado para producir 700 caballos de fuerza (520 kW) en un corto período de tiempo. Menos de un mes después de su vuelo inaugural el 24 de agosto de 1925, estableció el récord mundial de velocidad de un hidroavión a 226,752 millas por hora (364,922 km/h).
En el Bay Shore Park de Baltimore (Estados Unidos), sede del concurso de 1925, la parte trasera del S.4 resultó dañada por la caída de un mástil durante un vendaval antes del evento. Durante las pruebas de navegación del 23 de octubre, se observó que el avión reparado funcionaba bien, pero luego, por razones que no se han explicado por completo, perdió el control y se destruyó cuando se zambulló en el mar desde 100 pies (30 m), hiriendo al piloto, Henry Biard . Mitchell utilizó entonces su experiencia adquirida trabajando en el S.4 para diseñar su sucesor, el Supermarine S.5 .
Durante 1925, RJ Mitchell estaba trabajando en un nuevo avión para competir en la competición Schneider Trophy de ese año. [1] La decisión de comenzar el proceso de diseño fue tomada conjuntamente por Napier y Supermarine el 18 de marzo de 1925. [2] Tras el éxito de los estadounidenses durante la competición anterior, Mitchell era plenamente consciente de la necesidad de reducir la resistencia para aumentar la velocidad. El nuevo diseño de Supermarine era para un hidroavión cantilever de ala media que se parecía a un monoplano francés , el Bernard SIMB V.2 , que había batido el récord de velocidad aerodinámica de vuelo en diciembre de 1924. [3] [4] El nuevo diseño contrastaba marcadamente con los hidroaviones que Mitchell había diseñado para carreras anteriores del Schneider Trophy, que habían ganado en 1922 y habían quedado terceros detrás de los hidroaviones estadounidenses Curtiss CR en 1923. [5]
La designación S.4 fue dada por Mitchell, donde la "S" significa Schneider . [3] Consideró a los tres participantes anteriores del Trofeo Schneider (la serie Supermarine Sea Lion ) como S.1, S.2 y S.3. [2] El S.4 fue el primer participante del Trofeo Schneider que recibió apoyo del gobierno británico, que acordó comprar el avión si Supermarine y Napier cubrían los costos iniciales de desarrollo y construcción. [6] El Ministerio del Aire proporcionó a los equipos británicos una mayor libertad que la que el gobierno estadounidense dio a sus diseñadores. [3]
El S.4 era un hidroavión monoplano con un ala en voladizo sin arriostrar y un fuselaje semimonocasco , propulsado por una versión especialmente desarrollada del Napier Lion , [7] desarrollado para producir 700 caballos de fuerza (520 kW) en un corto período. [8] El avión estaba construido principalmente de madera: el ala de una sola pieza sin arriostrar tenía dos largueros con bridas de abeto y almas de madera contrachapada , y estaba cubierta con madera contrachapada apuntalada por largueros . [7] El fuselaje tenía una cubierta de tablones de abeto colocados en diagonal sobre formadores de madera contrachapada construidos alrededor de un par de marcos en A de acero , [7] a los que se unían los soportes del motor y los largueros del ala y que llevaban los flotadores. [9] Los flotadores de un solo paso eran de metal. [10] El S.4 carecía de los radiadores de superficie de nuevo diseño , en ese momento todavía no disponibles, pero era aerodinámico y también se consideró estéticamente agradable . [3]
En septiembre de 1925, la revista Flight informó: [11]
Tal vez se pueda decir que el Supermarine-Napier S.4 tiene la apariencia de haber sido diseñado en un momento de inspiración, pero que tiene todo lo que se considera mejor en la construcción británica incorporado en sus detalles. Nadie negará que el diseño es audaz y creemos que el mayor mérito se debe al Sr. RJ Mitchell, diseñador jefe de Supermarine Aviation Works, por su coraje al romper con los métodos estereotipados y lanzarse a líneas completamente novedosas.
El S.4 , al que se le asignó la matrícula civil G-EBLP y el número de serie del Ministerio del Aire N197, [12] [13] voló por primera vez el 24 de agosto de 1925, presenciado por Mitchell, que salió en una lancha motora con Lord Mountbatten . [2] [14] Las pruebas se llevaron a cabo en Calshot , debido a los largos recorridos de despegue que se requerían. [3]
Según se informa, el piloto de pruebas jefe de Supermarine, Henry Biard , no estaba contento con el S.4, ya que no le gustaban las alas sin arriostramiento y la posición de la cabina, que estaba bastante detrás de las alas. La ubicación de la cabina era potencialmente peligrosa, ya que restringía la visión del piloto hacia adelante, especialmente durante el despegue y el aterrizaje. En su vuelo inaugural, el S.4 estuvo a punto de colisionar con un transatlántico debido a esto. [15] [nota 1]
El 13 de septiembre de 1925, en un recorrido recto de 1,864 millas (3,0 km) sobre Southampton Water , [14] el S.4 elevó el récord mundial de velocidad de hidroavión (y el récord británico de velocidad) a 226,752 millas por hora (364,922 km/h), [15] [12] lo que creó sensación en la prensa cuando se anunció un mes después. [3] [15]
Con grandes esperanzas de una victoria británica en la próxima competencia del Trofeo Schneider en Bay Shore Park , Baltimore , el S.4, junto con dos biplanos Gloster III , fue enviado a los EE. UU. a bordo del SS Minnewaska , sin cargo. [16] [17] Durante el viaje, el piloto de Supermarine, Biard, se resbaló jugando al tenis y se lesionó la muñeca. [17]
El mal tiempo hizo que los competidores del Trofeo Schneider que ya habían llegado para la competición tuvieran pocas oportunidades de practicar el curso. [18] Los aviones se vieron obligados a permanecer en sus cajas mientras se erigían hangares de lona en la playa para acomodarlos. [17] Biard contrajo gripe , pero se recuperó lo suficiente como para participar en la competición. Sin embargo, las condiciones de viento habían derribado el hangar donde se guardaba el S.4 y la parte trasera del avión había resultado dañada por la caída de un poste. El S.4 fue reparado a tiempo para participar en las pruebas de navegación el 23 de octubre de 1925. [18]
Durante las pruebas, el S.4 inicialmente tuvo un buen desempeño, pero al regresar a la costa, la columna de control comenzó a oscilar violentamente y Biard perdió el control de la máquina a alta velocidad. [18] Se vio que el S.4 se detenía, antes de caer de plano al mar desde 100 pies (30 m). Biard, que inicialmente había perdido el conocimiento cuando todavía estaba atado al avión, pudo resurgir del fondo del mar y aferrarse a algunos restos flotantes. [19] [20] La primera lancha que le enviaron se averió con problemas en el motor y tuvo que ser rescatado por una segunda lancha. Mitchell, que estaba a bordo del barco que rescató a Biard, le preguntó en broma al hombre herido: "¿Está caliente el agua?" [21] Más tarde se descubrió que Biard se había roto dos costillas. [19]
Partes del avión siniestrado fueron rescatadas por el condenado HMS Valerian , que había sido enviado a Baltimore desde la fortaleza imperial de Bermudas para apoyar al equipo británico. [22] [23] [20] [24] La mayoría de las fuentes han sugerido que el accidente se debió al aleteo , [25] pero aunque más tarde se realizó una investigación, [20] las razones del choque nunca se establecieron claramente. [26]
La carrera fue ganada dos días después por el teniente James Doolittle , volando un Curtiss R3C a una velocidad media de 232,573 mph (374,443 km/h), que era más rápido que el récord mundial del S.4 de un mes antes. [25] Era evidente para los otros equipos nacionales que el enfoque estadounidense hacia la competición, que implicaba entrenamiento para los pilotos y pruebas de desarrollo de la aeronave, era necesario. Mitchell iba a decir lo mismo cuando dio una conferencia en la Royal Aeronautical Society en 1927. A partir de 1925, el Ministerio del Aire desarrolló una política de utilizar pruebas en túnel de viento para analizar el rendimiento de las aeronaves de alta velocidad que producían. [19]
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El Supermarine S.4 fue un avión revolucionario que se adelantó a su tiempo y que "marcó la pauta en el diseño de aeronaves específicas que persistió durante las décadas de 1930 y 1940". [27] Fue diseñado con nueva tecnología, con flotadores que eran los más avanzados de su tiempo y un ala, con su falta de cables de refuerzo externos, que nunca antes se había incorporado a un avión Supermarine. El historiador de la aviación John D. Anderson señala que el avión "representaba la voluntad de Mitchell de incorporar nueva tecnología en el marco de una metodología intelectual probada y comprobada para el diseño conceptual", y fue "una revolución en el diseño de aviones" que "influyó en todos los aviones de carreras posteriores de Schneider". [28] El avión ganador del concurso Schneider de 1926, el italiano Macchi M.39 , era claramente similar al S.4. [29] Mitchell utilizó la experiencia práctica adquirida cuando diseñó su sucesor, el Supermarine S.5 . [30] El S.4 ha sido descrito como "su primer éxito sobresaliente". [31]
En la película biográfica de Leslie Howard sobre Mitchell, The First of the Few (1942), se conservan dibujos y material de archivo de la construcción del avión, y cinco minutos de película que muestran el primer despegue y vuelo del avión. [32]
El diseño del S.5 incluía características destinadas a reducir el aleteo de las alas, considerado en su momento como el que contribuyó a la pérdida del S.4; las alas del monoplano estaban reforzadas con cables. [33] El S.5 tenía una sección transversal de fuselaje más pequeña y flotadores más aerodinámicos, modificaciones diseñadas para producir aumentos de velocidad con respecto a su predecesor. El mayor aumento de velocidad, considerado de aproximadamente 24 millas por hora (39 km/h), se produjo por la introducción de radiadores de superficie para enfriar el motor, ya que redujeron significativamente las fuerzas de arrastre que actuaban sobre la aeronave. [29] Las pruebas realizadas en un modelo del S.4 en el Laboratorio Nacional de Física que se llevaron a cabo después del accidente revelaron que los radiadores Lamblin representaban un tercio de la resistencia del avión y que sin ellos el S.4 habría sido el monoplano " más limpio " del mundo. [34]
Datos de Supermarine Aircraft desde 1914 [35]
Características generales
Actuación
Rodeado por una guardia de marineros del balandro británico HMS Valerian, el Gloucester-Napier III, con sus motores afinados a tono,...
El motor del Supermarine Napier S4 fue arrastrado hasta la costa esta mañana por un contingente de marineros del HMS Valerian, que representa oficialmente a Gran Bretaña en la regata de la Copa Schneider.
