El fuselaje geodésico es un tipo de construcción para fuselajes de aeronaves desarrollado por el ingeniero aeronáutico británico Barnes Wallis en la década de 1930 (que a veces lo escribía como "geodésico"). Anteriormente, el profesor Schütte lo utilizó para el dirigible Schütte Lanz SL 1 en 1909. [1] Hace uso de un armazón espacial formado a partir de un entramado en espiral de elementos portantes. [2] El principio es que se pueden dibujar dos arcos geodésicos que se intersecan en una superficie curva (el fuselaje) de manera que la carga de torsión en cada uno anule la del otro. [3]
El elemento estructural "diagonal rider" fue utilizado por Joshua Humphreys en las primeras fragatas de vela de la Armada de los EE. UU. en 1794. [4] Los diagonal riders son visibles en la estructura interior del casco del USS Constitution, conservado y exhibido en el puerto de Boston. [5] [6] [4] La estructura fue un ejemplo pionero de la colocación de componentes estructurales "no ortogonales " dentro de una estructura convencional para su época. [6] Los "diagonal riders" se incluyeron en la construcción de estos buques de guerra estadounidenses como uno de los cinco elementos para reducir el problema de la formación de surcos en el casco del barco, y no constituyeron la mayor parte de la estructura del barco, no constituyen un marco espacial completamente "geodésico". [ cita requerida ]
Decir que cualquier riostra diagonal de madera (como las que se usan en portones, edificios, barcos u otras estructuras con cargas en voladizo o diagonales) es un ejemplo de diseño geodésico es un error. En una estructura geodésica, la resistencia y la integridad estructural, y de hecho la forma, provienen de las "riostras" diagonales: la estructura no necesita las "piezas intermedias" para parte de su resistencia (implícita en el nombre de estructura espacial), como sí lo necesita una estructura de madera más convencional.
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El primer uso conocido de un diseño de fuselaje geodésico para una aeronave fue para la estructura de envoltura del dirigible rígido Schütte-Lanz SL1 de antes de la Primera Guerra Mundial de 1911, con un dirigible capaz de alcanzar una velocidad máxima de hasta 38,3 km/h (23,8 mph). [7] [ ¿ Fuente poco confiable? ]
El Latécoère 6 fue un bombardero biplano cuatrimotor francés de principios de la década de 1920. Tenía una construcción avanzada totalmente metálica y probablemente fue el primer avión en utilizar una construcción geodésica. Solo se construyó una unidad.
Barnes Wallis , inspirado por su experiencia anterior con estructuras de aleación ligera y el uso de cableado dispuesto geodésicamente para distribuir las cargas de elevación de los airbags en el diseño del dirigible R100 , desarrolló el método de construcción geodésica (aunque se afirma comúnmente que no había estructura geodésica en el R100 ). [8] Wallis utilizó el término "geodésico" para aplicarlo a la estructura del avión; se hace referencia a él como "construcción Vickers-Wallis" en algunos documentos tempranos de la compañía. [9] "Geodésico" se utiliza en los Estados Unidos para las estructuras de las aeronaves. [10]
El sistema fue utilizado posteriormente por la empresa para la que trabajaba Wallis, Vickers-Armstrongs, en una serie de bombarderos: el Wellesley , el Wellington , el Warwick y el Windsor . En estos aviones, el fuselaje y las alas se construyeron a partir de vigas acanaladas de aleación de duraluminio que se formaron en un gran armazón. Se atornillaron listones de madera al metal, al que se fijó la piel de lino dopado del avión. El Windsor tenía una piel de metal tejida. [ cita requerida ]
El entramado metálico proporcionaba una estructura ligera y muy resistente. [2] La ventaja de la construcción geodésica era un mayor volumen interno para una forma aerodinámica determinada. [9] La revista Flight describió un armazón geodésico como una cubierta de chapa metálica en la que se habían cortado agujeros en forma de diamante dejando atrás las tiras geodésicas. [11] La ventaja se vio contrarrestada por tener que construir el fuselaje como un conjunto completo, a diferencia de los aviones que utilizan una construcción de revestimiento tensado que se podía construir en secciones. Además, la cubierta de tela del armazón geodésico no era adecuada para aviones que volaban a mayor altura y que debían estar presurizados. La dificultad de proporcionar un compartimento presurizado en un armazón geodésico fue un desafío durante el diseño del Wellington Mk. V de gran altitud. La cabina de presión, que se expandía y contraía independientemente del resto del fuselaje, tuvo que estar unida en los puntos nodales de la estructura. [12]
Las estructuras de ala y aleta geodésicas, tomadas del Wellington, se utilizaron en el Vickers VC.1 Viking de posguerra , pero con un fuselaje con revestimiento estresado de metal. [13] Los Vikings de producción posterior fueron construidos completamente con revestimiento estresado, lo que marcó el final de la construcción geodésica en Vickers. [14]
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