Se ha afirmado que varias aeronaves son las más rápidas con propulsión a hélice . Este artículo presenta los poseedores de récords actuales de varias subclases de aeronaves con propulsión a hélice que poseen récords de velocidad reconocidos y documentados en vuelo nivelado. Los récords de la Federación Aeronáutica Internacional (FAI) son la base de este artículo. [1] Se analizan otros contendientes y sus afirmaciones, pero solo las realizadas en condiciones controladas y medidas por observadores externos.
Los pilotos de la Segunda Guerra Mundial afirmaron en ocasiones haber alcanzado velocidades supersónicas en aviones de combate con hélice durante inmersiones de emergencia, pero estas velocidades no están incluidas en los registros aceptados por la FAI. Además, son extremadamente improbables debido a los complejos problemas aerodinámicos de los aviones con hélice que se acercan a la velocidad del sonido.
Tampoco fueron aceptadas formalmente por la FAI, que no estuvo presente debido a las condiciones de la guerra, las velocidades registradas en una picada durante pruebas de alta velocidad con el Supermarine Spitfire , incluyendo las 606 mph (975 km/h) del líder de escuadrón JR Tobin en una picada de 45° en un Mark XI Spitfire (fecha desconocida) y las 620 mph (1000 km/h) (Mach 0,92) del líder de escuadrón Anthony F. Martindale en el mismo avión en abril de 1944. [2] Sin embargo, aunque no están certificados por la FAI, los resultados del vuelo de Martindale son más que afirmaciones. El Royal Aircraft Establishment era un organismo científico con la capacidad de registrar tales eventos. El avión de Martindale estaba completamente instrumentado con equipo calibrado y tenía una cámara de observación que grababa los instrumentos de vuelo. También se instalaron otros instrumentos de grabación. El avión perdió su hélice y caja de reducción y sufrió daños importantes durante la prueba, pero Martindale logró aterrizar con éxito el avión, por lo que se pudieron recuperar los datos y los cálculos posteriores al vuelo verificaron las lecturas. [3]
También se descarta la velocidad máxima alcanzada por el teniente de vuelo Edward Powles a bordo de un Spitfire PR.XIX PS852 de reconocimiento fotográfico durante una inmersión de emergencia mientras realizaba vuelos de espionaje sobre China el 5 de febrero de 1952. De lo contrario, sería la velocidad más alta jamás registrada para un avión con motor de pistón. [4]
Las aeronaves que utilizan hélices como su principal dispositivo de propulsión constituyen un subconjunto históricamente importante de las aeronaves, a pesar de las limitaciones inherentes a su velocidad. Las aeronaves propulsadas por motores de pistón obtienen prácticamente todo su empuje de la hélice impulsada por el motor. Unas pocas aeronaves con motor de pistón obtienen parte del empuje de los gases de escape del motor, y hay ciertos tipos híbridos como el Motorjet que utiliza un motor de pistón para impulsar el compresor de un motor a reacción, que proporciona el empuje principal (aunque algunos tipos también tienen una hélice impulsada por el motor de pistón para una eficiencia a baja velocidad). Todas las aeronaves anteriores a la Segunda Guerra Mundial (excepto un pequeño número de aviones a reacción y aviones cohete ) usaban motores de pistón para impulsar hélices, por lo que todos los récords de velocidad aerodinámica de vuelo anteriores a 1944 fueron necesariamente establecidos por aeronaves propulsadas por hélice. Los rápidos avances en el primer avión propulsado por un motor cohete propulsado por combustible líquido (un avión alemán alcanzó un récord de 1.004 km/h en octubre de 1941) y la tecnología de motores a reacción de flujo axial durante la Segunda Guerra Mundial hicieron que ningún avión propulsado por hélice pudiera volver a ostentar un récord absoluto de velocidad aérea. La formación de ondas de choque en aviones propulsados por hélice a velocidades cercanas a las condiciones del sonido impone límites que no se encuentran en los aviones a reacción .
Los motores a reacción, en particular los turborreactores , son un tipo de turbina de gas configurada de tal manera que la mayor parte del trabajo disponible resulta del empuje de los gases de escape calientes. Los turbofán, tanto las versiones de alto bypass utilizadas en todos los aviones comerciales modernos como las versiones de bajo bypass en la mayoría de los aviones militares modernos, producen una combinación de empuje a reacción a partir del escape del combustible quemado y empuje de aire de lo que equivale a una hélice interna. Los motores de turbofán de alto bypass logran la mayor parte de su empuje de un ventilador que impulsa el aire hacia atrás a través de la carcasa del motor y es impulsado por una turbina de gas, que también contribuye al empuje a reacción a través de su escape. Los dos están en una gran carcasa de motor con el ventilador (hélice) en la parte delantera y el motor a reacción detrás, con el escape de la turbina y el aire impulsado por el ventilador saliendo por la parte trasera de la carcasa del motor. Los motores de turbohélice son similares, pero utilizan una hélice externa en lugar de un ventilador (hélice) interno dentro de una carcasa de motor. El gas de escape caliente de un motor de turbohélice proporciona una pequeña cantidad de empuje, sin embargo, la hélice es la principal fuente de empuje.
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La FAI cataloga un Piaggio P.180 Avanti como el avión propulsado por hélice más rápido con una velocidad de 927,4 km/h (576,3 mph; 500,8 nudos) "en un recorrido reconocido", en este caso de Fort Worth a Atlanta , establecido el 6 de febrero de 2003 por Joseph J. Ritchie. [5]
Anteriormente, el Libro Guinness de los récords mundiales catalogó a los bombarderos soviéticos Tupolev Tu-95 y Tu-142 como "los aviones propulsados por hélice más rápidos en forma de producción estándar", con una velocidad máxima de 925 km/h (575 mph; 499 nudos) o Mach 0,82. [6]
Incluso antes, en 1997, el Libro Guinness de los Récords Mundiales incluyó al caza experimental Republic XF-84H Thunderscreech de la USAF como el avión de hélice más rápido, con una velocidad de 1.003 km/h (623 mph; 542 nudos) o Mach 0,83. [7] Si bien puede haber sido diseñado como el avión de hélice más rápido, este objetivo nunca se logró debido a graves problemas de estabilidad. [8] Esta velocidad récord también es inconsistente con los datos del Museo Nacional de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos , que da una velocidad máxima de "solo" 840 km/h (520 mph; 450 nudos) o Mach 0,70. [9]
En general, probablemente el avión más rápido jamás equipado con una hélice operativa (pero no impulsado exclusivamente por ella) fue el experimental McDonnell XF-88B, que es una variante del McDonnell XF-88 Voodoo con propulsión a chorro , fabricado instalando el motor turbohélice Allison T38 en su morro, pero conservando sus motores turborreactores originales . [10] Este inusual avión fue pensado para explorar el uso de hélices en vuelos de alta velocidad y, cuando operaba en conjunto con los motores turborreactores, ha alcanzado velocidades de aproximadamente Mach 0,90 en vuelo nivelado. En picado, ha alcanzado velocidades supersónicas, hasta ligeramente por encima de Mach 1. [11]
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La clase más "tradicional" de aviones propulsados por hélice comprende aquellos propulsados por motores de pistón, que incluyen casi todos los aviones desde los hermanos Wright hasta la Segunda Guerra Mundial. Hoy en día, los motores de pistón se utilizan casi exclusivamente en aviones ligeros de aviación general. El récord oficial de velocidad para un avión de pistón lo tenía un Grumman F8F Bearcat modificado , el Rare Bear , con una velocidad de 528,315 mph (850,241 km/h) el 21 de agosto de 1989 en Reno, Nevada, Estados Unidos de América . [12] [13] Este récord fue retirado cuando se introdujo un nuevo sistema basado en la clase de peso para permitir que más pilotos establecieran nuevos récords en una gama más amplia de aviones. El 2 de septiembre de 2017, Steve Hinton Jr, en el North American P-51 Mustang Voodoo modificado , estableció el nuevo récord de 531,53 mph (855,41 km/h) en la clase C-1e (la misma clase de peso en la que caería Rare Bear). Este récord también es el más rápido para cualquier avión de pistón propulsado por hélice. [14]
El Rolls-Royce Accel Spirit of Innovation , pilotado por Steve Jones, batió el récord oficial de velocidad de un avión eléctrico al volar a una velocidad media de 555,9 km/h (345,4 mph) en un recorrido de 3 km el 19 de noviembre de 2021. [15]
El primer récord de la historia, aunque no verificado, fue el Wright Flyer de 1903. Alcanzó 30 mph (48 km/h) durante su primer vuelo, un récord del único avión de despegue y aterrizaje controlados en existencia. El Bleriot XI luego alcanzó 47 mph (76 km/h) en 1909. Los biplanos cubiertos de tela de la era de la Primera Guerra Mundial y poco después podían alcanzar 200 mph (320 km/h). En 1925, el teniente del ejército estadounidense Cyrus K. Bettis volando un Curtiss R3C ganó la Pulitzer Trophy Race con una velocidad de 248,9 mph (400,6 km/h). [16]
Las velocidades de los monoplanos totalmente metálicos de la década de 1930 saltaron a 440,6 mph (709,1 km/h) con el hidroavión Macchi MC72 . [17] El Messerschmitt Me 209 V1 estableció un récord mundial de velocidad de casi 756 km/h (470 mph) el 26 de abril de 1939, [18] y se afirma que el Republic XP-47J (una variante del P-47 Thunderbolt ) alcanzó 504 mph (811 km/h). [19] Un North American P-51H Mustang logró 487 mph (784 km/h). Un prototipo Republic XP-72 , diseñado como sucesor del P-47, logró 490 mph (790 km/h). [20] El prototipo del bimotor De Havilland Hornet (RR915) (383 construidos) alcanzó 485 mph (781 km/h) al igual que un prototipo monoplano Hawker Fury cuando estaba equipado con un Napier Sabre VII , y una conversión de uno de los prototipos del Supermarine Spiteful (sucesor planeado del Supermarine Spitfire) alcanzó 494 mph (795 km/h). El avión alemán propulsado por hélice más rápido que voló en la Segunda Guerra Mundial (pero que no vio combate) fue el Dornier Do 335 Pfeil ("Arrow") con dos motores DB 603 que tenía una velocidad máxima declarada de 474 mph (763 km/h). [21]
En la década de 1950 se diseñaron dos prototipos de caza de cola con turbohélice para la Armada de los EE. UU ., el Convair XFY "Pogo" (610 mph (980 km/h)) y el Lockheed XFV (578 mph (930 km/h)), pero ambos tenían motores menos potentes de lo previsto [22] [23] y las demandas conflictivas de vuelo vertical y horizontal comprometieron aún más las velocidades de vuelo [24], por lo que nunca se acercaron a estos números.