Charles Morgan Olmsted (19 de enero de 1881 - 1948) fue un ingeniero aeronáutico estadounidense .
Charles M. Olmsted obtuvo un doctorado. en astrofísica y se convirtió en ingeniero aeronáutico a principios del siglo XX. Cuando tenía 14 años, diseñó y construyó un planeador , uno de los primeros modelos jamás probados en los Estados Unidos. En el otoño de 1909, Olmsted lideró un intento de la compañía Pitts de comenzar la producción de aviones en contraste con los tractores de vapor que estaban produciendo. Comenzó en 1909 diseñando y construyendo una hélice de pérdida inducida mínima y luego, en 1910, un prototipo de avión de construcción sólida, a diferencia de la construcción ultraligera de la época, un avión que tendría estabilidad inherente y una corriente eficiente. perfil forrado. Las hélices de pérdida mínima inducida de Olmsted establecieron muchos récords en tasas de ascenso, velocidad y peso transportados en el aire en los vuelos de los hidroaviones construidos por Curtiss, Edith and America , en 1914, y en varias embarcaciones militares durante 1917 y 1918. Debido a que aumentaron su eficiencia en un 20 % más que el diseño estándar, las hélices Olmsted de pérdida mínima inducida también se utilizaron en la primera etapa de los históricos vuelos transatlánticos de los aviones NC en 1919. Charles Olmsted puede considerarse como el primer ingeniero aeronáutico con formación científica de Estados Unidos en el sentido moderno de la palabra. Término: alguien que aplica la metodología matemática al estudio científico del flujo de aire , al diseño de hélices y al análisis de las resistencias y pesos de los materiales para diseñar y construir aeronaves.
Olmsted no fue el primero en los EE. UU. en diseñar, construir y volar un planeador, lo que hizo a la edad de 13 años en 1894, pero probablemente fue el primer niño en hacerlo. En 1894 Charles Olmsted diseñó y construyó un planeador con el que durante el año siguiente realizó el vuelo en planeador más largo jamás realizado en América hasta ese momento. Lo más notable es que, a partir de 1910, Olmsted fue el primero en diseñar y construir un avión monocasco aerodinámico y Olmsted fue sin duda el primero en desarrollar la hélice de pérdida mínima inducida .
En 1894 y 1895, Charles Olmsted asistió a la Universidad de Harvard . Después de Harvard, Olmsted asistió a la Universidad de Göttingen y al Instituto Wilhelm Bonn de 1902 a 1906, donde obtuvo su doctorado. En 1908, Olmsted inició experimentos e investigaciones teóricas sobre hélices de pérdida mínima inducida. Sólo cinco años después del primer vuelo propulsado exitoso de los Wright, Charles Olmsted desarrolló las ecuaciones iniciales que describen la forma y el paso de las palas para lograr la máxima eficiencia alcanzable con la hélice de un avión. En la primera prueba de hélices de tamaño real en un túnel de viento en 1909, Olmsted perfeccionó su diseño y su teoría de las hélices.
Tales aumentos en la eficiencia fueron cruciales para la operación exitosa de los primeros hidroaviones transatlánticos, como el America (1914) y los cuatro Curtiss NC (1919), todos los cuales utilizaban hélices Olmsted. Después de las pruebas finales el 12 de julio de 1914, en preparación para el vuelo transatlántico planeado , Glenn Curtiss anunció públicamente las hélices Olmsted, "las mejores y más eficientes que jamás haya visto". Dos años después de desarrollar las ecuaciones de la hélice en 1908, Olmsted formó un sindicato con Buffalo Pitts Company para desarrollar un prototipo de avión para la producción en masa.
Fundada en 1851, Buffalo Pitts Company había crecido hasta convertirse en el mayor productor mundial de trilladoras y máquinas de tracción a vapor. Situada en el canal Erie, en la zona portuaria de Buffalo, la “Ciudad Reina de los Lagos”, la empresa había enviado equipos agrícolas a todos los rincones del mundo (foto 3). En el otoño de 1909, Charles Olmsted había instalado un laboratorio aerodinámico en el tercer piso del edificio Buffalo Pitts, donde probaría sus técnicas matemáticas ya desarrolladas para producir una hélice de "pérdida inducida mínima". El principal atractivo para Olmsted eran las enormes dinamos eléctricas de las Cataratas del Niágara, que suministraban energía a la Pitts Company, lo que le permitiría utilizar motores eléctricos controlables de gran potencia para producir viento de alta velocidad para probar hélices y modelos de aviones con precisión en condiciones de viento. túnel. En la primavera de 1910, Olmsted lideró un intento de la compañía Pitts de comenzar la producción de aviones en contraste con los tractores de vapor que estaban produciendo. Comenzó diseñando y construyendo un prototipo de avión de construcción sólida, a diferencia de la construcción ultraligera de la época, un avión que tendría una estabilidad inherente y un perfil aerodinámico eficiente. El avión era tan ligero y elegante como pesadas y engorrosas eran las máquinas de vapor de la compañía Pitts. Desafortunadamente, Buffalo Pitts Company llegó demasiado tarde en su intento de diversificarse y fue víctima de la depresión de 1912-14.
Casi terminado en 1912, el monocasco Bird de Olmsted sería uno de los primeros “aviones” verdaderamente sólidos con un diseño y una estructura científicamente diseñados que jamás se hayan construido. Sus alas estaban hechas de finas láminas de acero al cromo-vanadio, aluminio y laminaciones de tilo, todos firmemente remachados. Su fuselaje, como el del Spruce Goose a pesar de su nombre, estaba moldeado de abedul laminado monocasco. Las pruebas cuidadosas de los pesos y resistencias de los materiales y piezas utilizadas en su construcción jugaron un papel primordial en su diseño, al igual que las pruebas en el túnel de viento para minimizar la resistencia y maximizar la sustentación. Los aviones contemporáneos a la artesanía de Olmsted-Buffalo-Pitts se fabricaban con nervaduras de madera y, a menudo, estructuras de bambú cubiertas con tela lacada de diseño esencialmente ultraligero. Incluso los hidroaviones Curtiss todavía tenían alas de tela recubierta de goma para levantar sus delgados cascos de madera. Dado que el piloto del avión de Olmsted estaría rodeado de estructuras de madera laminada aplastables, estas estructuras absorberían gran parte del golpe en caso de un accidente. Mediante la incorporación adicional de "estabilidad inherente" en vuelo, así como "alrededor de la pérdida" y "tren de aterrizaje especial" para el aterrizaje con el morro primero, Olmsted deseaba hacer que "el planeo en avión sea tan seguro y factible como el automóvil".
El prototipo de avión que Charles Olmsted diseñó en 1910 para el Buffalo-Pitts-Olmsted Syndicate tiene alas de alta relación de aspecto con inclinación hacia atrás y inclinación infinitamente variable, idénticas en forma a las del DC-3 de 1935. También tiene un tren de aterrizaje retráctil con el morro primero, una sección de cola elevada en forma de T de alta relación de aspecto y un motor Gnome giroscópicamente estable, refrigerado por aire, que gira en la dirección de la marcha. Las dos hélices empujadoras contrarrotativas de máxima eficiencia se montaron muy juntas en el vértice de las alas y en las superficies cubiertas del soporte de la rueda para contrarrestar el remolino. Hay puntales especiales encima y detrás de ellos para convertir aún más el remolino restante directamente en elevación y empuje. El giro de la hélice se vio obstaculizado en la carrera ascendente, pero libre en la carrera descendente para aumentar la sustentación en el despegue.
Una importante innovación pionera en el avión es que cada elemento fue cuidadosamente analizado en función de su tensión para alcanzar una redundancia de resistencia estándar y un peso mínimo. Todas las piezas de madera eran de construcción hueca y tensada. Se hicieron planos y patrones para cada pieza, de modo que Buffalo Pitts Company pudiera comenzar inmediatamente la producción en línea del exitoso prototipo a fines de 1912. Muchas de las características del avión Buffalo-Pitts-Olmsted están incorporadas en el carbono. Fibra 2008 Virus Pipistrel, ganador del premio NASA 2007 y 2008. El Virus también utiliza un fuselaje aerodinámico suspendido debajo del ala y una sección de cola elevada en forma de T. La hélice del Virus también es del tipo patentado por Olmsted. La similitud general de las dos naves, separadas por casi 100 años en el tiempo, es bastante sorprendente (láms. 18 y 19). Hoy en día, el avión es visible para todos en el centro Udvar Hazy del Smithsonian, pero no sobrevive ni rastro de la Buffalo Pitts Company. Todo el complejo que ocupa las cuadras entre las calles Virginia y Carolina a ambos lados de la Calle Cuarta ha sido nivelado y convertido en un campo de juego escolar. Quizás en memoria del balón de Spaulding que habría absorbido el impacto de la rueda delantera del aterrizaje del Olmsted Bird si le hubieran dado la oportunidad de volar, el poste de un campo de fútbol marca ahora el lugar donde el Bird perdió su alas.
El Olmsted-Buffalo-Pitts 1912 Monocoque Bird con sus alas hechas de lámina de acero al cromo-vanadio de calibre fino, láminas de aluminio y laminación de tilo, y su fuselaje moldeado de abedul laminado monocasco y lámina de acero al cromo-vanadio fue uno de los primeros verdaderos "Aviones" de diseño y estructura científicamente diseñados que jamás se hayan fabricado. El desarrollo original del avión se detuvo cuando estaba completado en un 90% debido a la quiebra de Buffalo Pitts Company en el verano de 1912. Charles Olmsted formó entonces el Laboratorio de Física CMO y continuó fabricando y vendiendo las hélices ultraeficientes por su cuenta durante otros siete años.
De hecho, los hidroaviones con hélices Olmsted batieron el récord mundial de carga de peso dos veces en 1914, un hidroavión MacDonnell con hélice Olmsted estableció el récord de ascenso de la Marina en 1917 y un caza Le Pere registró su vuelo más rápido con una hélice Olmsted en 1918. Las hélices Olmsted también permitieron a los barcos NC volar con 1500 libras más de peso y también redujeron la distancia de despegue a la mitad. Charles Olmsted también fue el primero en diseñar un vehículo de supertransporte WIGE (efecto ala en tierra) en la primavera de 1942. A partir de este esfuerzo, Howard Hughes finalmente desarrolló el enorme hidroavión, el Spruce Goose , como se desprende de las notas de la reunión con Demostración de John Towers ((Olmsted 2020: 226–230.
Olmsted sólo voló cuatro veces en vuelo motorizado en toda su vida.
Olmsted, Garrett. ALAS RECORTADAS: El papel de Charles Olmsted en la historia del vuelo . 2020. Academia.edu.
