Las primeras máquinas voladoras incluyen todas las formas de aeronaves estudiadas o construidas antes del desarrollo del avión moderno en 1910. La historia del vuelo moderno comienza más de un siglo antes del primer avión tripulado exitoso, y de los primeros aviones miles de años antes.
Algunas mitologías antiguas presentan leyendas de hombres que utilizan dispositivos voladores. Una de las más antiguas que se conocen es la leyenda griega de Dédalo ; en la versión de Ovidio , Dédalo une plumas con hilo y cera para imitar las alas de un pájaro. [1] [a] Otras leyendas antiguas incluyen el palacio o carro volador indio Vimana , el carro bíblico de Ezequiel , el roth rámach irlandés construido por el druida ciego Mug Ruith y Simon Magus , varias historias sobre alfombras mágicas y el mítico rey británico Bladud . quien conjuró alas voladoras. El Trono Volador de Kay Kāvus era una legendaria nave propulsada por un águila construida por el mítico Sha de Persia, Kay Kāvus, utilizada para llevarlo en avión hasta China .
Según Aulo Gelio , el filósofo, matemático, astrónomo, estadista y estratega griego Arquitas (428-347 a. C.) tenía fama de haber diseñado y construido el primer dispositivo volador artificial autopropulsado, un modelo con forma de pájaro propulsado por un chorro de lo que probablemente era vapor, que se dice que en realidad voló unos 200 metros alrededor del año 400 a.C. [3] [4] [5] Según Gelio, esta máquina, que su inventor llamó La Paloma (griego: Περιστέρα "Peristera"), estaba suspendida de un cable o pivote para su "vuelo" y era impulsada por un "oculto aura o espíritu". [6] [7] [8]
Con el tiempo, algunos intentaron construir dispositivos voladores, como alas de pájaro, y volar saltando desde una torre, una colina o un acantilado. Durante este primer período no se entendían las cuestiones físicas de elevación, estabilidad y control, y la mayoría de los intentos terminaron en lesiones graves o la muerte. En el siglo I d. C., el emperador chino Wang Mang reclutó a un explorador especialista para que lo atara con plumas de pájaro; se dice que se deslizó unos 100 metros. [9] En 559 d.C., se dice que Yuan Huangtou aterrizó sano y salvo desde un salto forzado a una torre. [10]
Según se informa, el científico andaluz Abbas ibn Firnas (810–887 d.C.) hizo un planeo en Córdoba, España , cubriéndose el cuerpo con plumas de buitre y colocándose dos alas en los brazos. [11] [12] El intento de fuga fue informado por el historiador argelino del siglo XVII Ahmed Mohammed al-Maqqari , quien lo relacionó con un poema del siglo IX de uno de los poetas de la corte de Muhammad I de Córdoba . Al-Maqqari afirmó que Firnas voló cierta distancia, antes de aterrizar con algunas heridas, atribuidas a que carecía de cola (como suelen usar los pájaros para aterrizar). [13] El historiador Lynn Townsend White, Jr. concluyó que ibn Firnas realizó el primer vuelo exitoso de la historia. [b]
En el siglo XII, Guillermo de Malmesbury afirmó que el monje benedictino del siglo XI, Eilmer de Malmesbury, se puso alas en las manos y los pies y voló una distancia corta, pero se rompió ambas piernas al aterrizar, y tampoco se hizo una cola. [11] [13]
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La cometa fue inventada en China, posiblemente ya en el siglo V a. C. por Mozi (también Mo Di) y Lu Ban (también Gongshu Ban). [14] Estas cometas de hojas se construyeron estirando seda sobre un marco de bambú dividido. Las primeras cometas chinas conocidas eran planas (no arqueadas) y, a menudo, rectangulares. Más tarde, las cometas sin cola incorporaron una bolina estabilizadora. Los diseños a menudo emulaban insectos voladores, pájaros y otras bestias, tanto reales como míticas. Algunos estaban equipados con cuerdas y silbatos para emitir sonidos musicales mientras volaban. [15] [16] [17]
En el año 549 d.C., una cometa hecha de papel se utilizó como mensaje para una misión de rescate. [18] Fuentes chinas antiguas y medievales enumeran otros usos de las cometas para medir distancias, probar el viento, levantar hombres, señalar y comunicar para operaciones militares. [18]
Después de su introducción en la India , la cometa evolucionó hasta convertirse en la cometa de combate . [ cita necesaria ] Tradicionalmente, se trata de cometas planas de una sola línea, pequeñas e inestables, donde solo se usa la tensión de la línea para el control y se usa una línea abrasiva para cortar otras cometas.
Las cometas también se extendieron por la Polinesia , hasta llegar a Nueva Zelanda . En ceremonias religiosas se utilizaban cometas antropomorfas hechas de tela y madera para enviar oraciones a los dioses. [19] En 1634, las cometas habían llegado a Occidente, y en Misterios de la naturaleza y el arte de Bate aparece una ilustración de una cometa de diamantes con cola . [20]
Se cree que las cometas para transportar hombres se utilizaron ampliamente en la antigua China, tanto con fines civiles como militares y, en ocasiones, se impusieron como castigo. [21] También existen historias de cometas transportadas por hombres en Japón, tras la introducción de la cometa desde China alrededor del siglo VII d.C. Se dice que hubo una vez una ley japonesa que prohibía el transporte de cometas por parte de hombres. [21]
En 1282, el explorador europeo Marco Polo describió las técnicas chinas entonces vigentes y comentó los peligros y la crueldad que implicaban. Para predecir si un barco debería navegar, se ataba a un hombre a una cometa que tenía una estructura de rejilla rectangular y se utilizaba el patrón de vuelo posterior para adivinar el panorama. [21]
El uso de un rotor para el vuelo vertical existe desde el siglo IV d.C. en forma del helicóptero de bambú , un antiguo juguete chino. [22] El helicóptero de bambú se hace girar haciendo rodar un palo unido a un rotor. El giro crea elevación y el juguete vuela cuando se suelta. [23] El libro del filósofo Ge Hong , el Baopuzi (Maestro que abraza la simplicidad), escrito alrededor del año 317, describe el uso apócrifo de un posible rotor en los aviones: "Algunos han fabricado coches voladores [feiche 飛車] con madera del interior parte del árbol de azufaifo, usando cuero de buey (correas) sujetas a las hojas que regresan para poner la máquina en movimiento". [24]
Un similar "moulinet à noix" (rotor sobre una tuerca), así como juguetes de cuerda con cuatro palas, aparecieron en Europa en el siglo XIV. [25] [26]
Desde la antigüedad los chinos han entendido que el aire caliente se eleva y han aplicado el principio a un tipo de pequeño globo aerostático llamado linterna del cielo . Una linterna del cielo consiste en un globo de papel debajo o justo dentro del cual se coloca una pequeña lámpara. Las linternas del cielo se lanzan tradicionalmente por placer y durante los festivales. Según Joseph Needham , estas linternas se conocían en China desde el siglo III a.C. Su uso militar se atribuye al general Zhuge Liang , de quien se dice que los utilizó para asustar a las tropas enemigas. [27]
Hay evidencia [ necesita cita para verificar ] que los chinos también "resolvieron el problema de la navegación aérea" utilizando globos, cientos de años antes del siglo XVIII. [28]
Con el tiempo, algunos investigadores comenzaron a descubrir y definir algunos de los conceptos básicos del diseño científico de aeronaves. Los diseños propulsados todavía eran impulsados por mano de obra o utilizaban un resorte de metal. En su libro de 1250 De mirabili potestate artis et naturae (Secretos del arte y la naturaleza), el inglés Roger Bacon predijo diseños futuros para un globo lleno de un éter no especificado, así como un ornitóptero impulsado por el hombre , [29] afirmando conocer a alguien que Había inventado este último. [30]
Leonardo da Vinci estudió durante muchos años el vuelo de las aves, analizándolo racionalmente y anticipando muchos principios de la aerodinámica . Entendió que "un objeto ofrece tanta resistencia al aire como el aire al objeto", [31] anticipando la tercera ley del movimiento de Isaac Newton (publicada en 1687). Desde los últimos años del siglo XV en adelante, Leonardo escribió y esbozó muchos diseños de máquinas y mecanismos voladores, incluidos ornitópteros, planeadores de ala fija, helicópteros y paracaídas. Sus primeros diseños eran tipos impulsados por el hombre, incluidos helicópteros y ornitópteros (mejorando la propuesta de Bacon agregando una cola estabilizadora). [26] Con el tiempo se dio cuenta de la impracticabilidad de estos y recurrió al vuelo sin motor controlado, y también esbozó algunos diseños impulsados por un resorte. [32]
En 1488, Leonardo dibujó un diseño de ala delta en el que las partes internas de las alas están fijas y algunas superficies de control están previstas hacia las puntas (como en el vuelo de los pájaros). Sus dibujos sobreviven y, en principio, se consideran dignos de volar, pero él nunca voló en una nave así. [33] En un ensayo titulado Sul volo ( En vuelo ), describe una máquina voladora llamada "el pájaro" que construyó con lino almidonado, articulaciones de cuero y correas de seda cruda. En el Codex Atlanticus , escribió: "Mañana por la mañana, dos de enero de 1496, haré la tanga y el intento". [34] Algunos de los otros diseños de Leonardo, como el tornillo aéreo para cuatro personas , similar a un helicóptero, tienen graves defectos. Alrededor de 1490 dibujó y escribió sobre un diseño para un ornitóptero. El trabajo de Leonardo permaneció desconocido hasta 1797, por lo que no tuvo influencia en el desarrollo de los siguientes trescientos años. Sus diseños tampoco se basaban en una ciencia particularmente buena. [35]
En 1496, un hombre llamado Seccio se rompió ambos brazos en Nuremberg mientras intentaba huir. [36] En 1507, John Damian se puso unas alas cubiertas con plumas de pollo y saltó desde los muros del castillo de Stirling en Escocia, rompiéndose el muslo; Más tarde lo atribuyó a no utilizar plumas de águila.
El primer informe sobre un intento de vuelo en avión se remonta al Imperio Otomano . En 1633, el aviador Lagâri Hasan Çelebi supuestamente utilizó un cohete en forma de cono para hacer el primer intento de vuelo en jet. [37]
La sugerencia de Francis Willughby , publicada en 1676, de que las piernas humanas eran más comparables en fuerza a las alas de los pájaros que a los brazos, tuvo una influencia ocasional. El 15 de mayo de 1793, el inventor español Diego Marín Aguilera saltó con su planeador desde lo más alto del castillo de Coruña del Conde , alcanzando una altura de unos 5 o 6 m, [ es necesario aclarar ] y planeando unos 360 metros. Todavía en 1811, Albrecht Berblinger construyó un ornitóptero y saltó al Danubio en Ulm . [38]
La era moderna de los vuelos más ligeros que el aire comenzó a principios del siglo XVII con los experimentos de Galileo Galilei en los que demostró que el aire tiene peso. Alrededor de 1650, Cyrano de Bergerac escribió algunas novelas de fantasía en las que describía el principio de ascenso utilizando una sustancia (rocío) que suponía era más ligera que el aire, y de descenso liberando una cantidad controlada de dicha sustancia. [28] Francesco Lana de Terzi midió la presión del aire al nivel del mar y en 1670 propuso el primer medio de elevación científicamente creíble en forma de esferas metálicas huecas de las que se bombeaba todo el aire. Estos serían más ligeros que el aire desplazado y capaces de levantar un dirigible . Los métodos que propuso para controlar la altura todavía se utilizan hoy en día: transportar lastre que se puede dejar caer por la borda para ganar altura y ventilar los contenedores para perder altura. [39] En la práctica, las esferas de De Terzi se habrían colapsado bajo la presión del aire, y los desarrollos posteriores tuvieron que esperar a que hubiera gases elevadores más practicables.
El primer vuelo en globo documentado en Europa fue de un modelo realizado por el sacerdote portugués nacido en Brasil Bartolomeu de Gusmão . El 8 de agosto de 1709, en Lisboa , fabricó un pequeño globo aerostático de papel con un fuego ardiendo debajo, elevándolo unos 4 metros (13 pies) frente al rey Juan V y la corte portuguesa . [39]
A mediados del siglo XVIII los hermanos Montgolfier comenzaron a experimentar con paracaídas y globos en Francia. Sus globos estaban hechos de papel, y los primeros experimentos que utilizaban vapor como gas de elevación duraron poco debido a su efecto sobre el papel a medida que se condensaba. Confundiendo el humo con una especie de vapor, comenzaron a llenar sus globos con aire caliente y humeante al que llamaron "humo eléctrico". A pesar de no comprender completamente los principios en funcionamiento, realizaron algunos lanzamientos exitosos y en diciembre de 1782 volaron un globo de 20 m 3 (710 pies cúbicos) a una altura de 300 m (980 pies). La Academia de Ciencias de Francia pronto los invitó a París para hacer una demostración.
Mientras tanto, el descubrimiento del hidrógeno llevó a Joseph Black a proponer su uso como gas de elevación alrededor de 1780, aunque la demostración práctica esperaba un material de globo hermético. Al enterarse de la invitación de los hermanos Montgolfier, el miembro de la Academia francesa Jacques Charles ofreció una demostración similar de un globo de hidrógeno y ésta fue aceptada. Charles y dos artesanos, los hermanos Robert, desarrollaron un material hermético a los gases de seda cauchutada y se pusieron manos a la obra.
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1783 fue un año decisivo para los viajes en globo. Entre el 4 de junio y el 1 de diciembre, cinco globos franceses lograron importantes primicias en la aviación:
Los diseños de Montgolfier tenían varios defectos, entre ellos la necesidad de un clima seco y la tendencia a que las chispas del fuego prenderan fuego al globo de papel. El diseño tripulado tenía una galería alrededor de la base del globo en lugar de la cesta colgante del primer diseño no tripulado, que acercaba el papel al fuego. En su vuelo libre, De Rozier y d'Arlandes llevaron cubos de agua y esponjas para sofocar los incendios que iban surgiendo. Por otra parte, el diseño tripulado de Charles era esencialmente moderno. [40] Como resultado de estas hazañas, el globo aerostático pasó a ser conocido como tipo Montgolfière y el globo de gas , Charlière .
El siguiente globo de Charles y los hermanos Robert fue un Charlière que siguió las propuestas de Jean Baptiste Meusnier de un globo dirigible alargado, y se destacó por tener una envoltura exterior con el gas contenido en un segundo globo interior . El 19 de septiembre de 1784, completó el primer vuelo de más de 100 kilómetros (62 millas), entre París y Beuvry , a pesar de que los dispositivos de propulsión accionados por el hombre resultaron inútiles.
En enero del año siguiente, Jean Pierre Blanchard y John Jeffries cruzaron el Canal de la Mancha desde Dover hasta el Bois de Felmores en un Charlière. Pero un intento similar en sentido contrario terminó en tragedia. Para tratar de proporcionar resistencia y controlabilidad, De Rozier desarrolló un globo con bolsas de aire caliente y gas hidrógeno, un diseño que pronto recibió su nombre como Rozière . Su idea era utilizar la sección de hidrógeno para una elevación constante y navegar verticalmente calentando y permitiendo que se enfriara la sección de aire caliente, para captar el viento más favorable a cualquier altitud que soplara. La envoltura del globo estaba hecha de piel de batidor de oro . Poco después de que comenzara el vuelo, se vio a De Rozier expulsando hidrógeno cuando una chispa lo encendió y el globo se incendió, matando a quienes estaban a bordo. Se desconoce el origen de la chispa, pero las sugerencias incluyen la electricidad estática o el brasero de la sección de aire caliente. [41]
Los vuelos en globo se convirtieron rápidamente en un gran "momento" en Europa a finales del siglo XVIII, proporcionando la primera comprensión detallada de la relación entre la altitud y la atmósfera. A principios del siglo XX, el vuelo en globo era un deporte popular en Gran Bretaña. Estos globos de propiedad privada solían utilizar gas de carbón como gas de elevación. Este tiene aproximadamente la mitad del poder de elevación del hidrógeno, por lo que los globos tenían que ser más grandes; sin embargo, el gas de carbón estaba mucho más disponible y las fábricas de gas locales a veces proporcionaban una fórmula ligera especial para eventos en globo. [42]
Los globos atados fueron utilizados durante la Guerra Civil estadounidense por el Cuerpo de Globos del Ejército de la Unión . En 1863, el joven Ferdinand von Zeppelin , que actuaba como observador militar en el ejército de la Unión del Potomac , voló por primera vez como pasajero en un globo que había estado en servicio en el ejército de la Unión. [43] Más tarde ese siglo, el ejército británico haría uso de globos de observación durante la Guerra de los Bóers . [44]
El trabajo para desarrollar un globo dirigible (orientable), hoy llamado dirigible , continuó esporádicamente a lo largo del siglo XIX. Se cree que el primer vuelo controlado y sostenido de la historia tuvo lugar el 24 de septiembre de 1852, cuando Henri Giffard voló unas 17 millas (27 km) en Francia desde París a Trappes con el dirigible Giffard , [45] un dirigible no rígido lleno con hidrógeno y propulsado por una máquina de vapor de 3 caballos de fuerza (2,2 kW) que acciona una hélice de 3 palas. [ cita necesaria ]
En 1863, Solomon Andrews voló su diseño de aereon, un dirigible controlable y sin motor en Perth Amboy, Nueva Jersey. Voló un diseño posterior en 1866 alrededor de la ciudad de Nueva York y hasta Oyster Bay, Nueva York. Su técnica de deslizamiento bajo la gravedad funciona cambiando la sustentación para proporcionar fuerza de propulsión a medida que la aeronave sube y baja alternativamente, por lo que no necesita un motor.
Se logró un nuevo avance el 9 de agosto de 1884, cuando Charles Renard y Arthur Constantin Krebs realizaron el primer vuelo libre totalmente controlable en un dirigible de propulsión eléctrica del ejército francés, La France . [ cita necesaria ] El dirigible de 170 pies (52 m) de largo y 66.000 pies cúbicos (1.900 m 3 ) cubrió 8 km (5 millas) en 23 minutos con la ayuda de un motor eléctrico de 8,5 caballos de fuerza (6,3 kW), regresando hasta su punto de partida. Este fue el primer vuelo en circuito cerrado. [46]
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Estos aviones no eran prácticos. Además de ser generalmente frágiles y de corta duración, no eran rígidos o, en el mejor de los casos, semirrígidos. En consecuencia, fue difícil hacerlos lo suficientemente grandes para transportar una carga comercial.
El conde Ferdinand von Zeppelin se dio cuenta de que un marco exterior rígido permitiría construir un dirigible mucho más grande. Fundó la empresa Zeppelin , cuyo rígido Luftschiff Zeppelin 1 (LZ 1) voló por primera vez el 2 de julio de 1900 desde Bodensee , en la frontera con Suiza. El vuelo duró 18 minutos. El segundo y tercer vuelo, en octubre de 1900 y el 24 de octubre de 1900 respectivamente, batieron el récord de velocidad de 6 m/s (13 mph) del dirigible francés La France por 3 m/s (7 mph).
El brasileño Alberto Santos-Dumont se hizo famoso diseñando, construyendo y pilotando dirigibles . Construyó y voló el primer dirigible totalmente práctico capaz de realizar vuelos controlados y de rutina. Con su dirigible nº 6 ganó el premio Deutsch de la Meurthe el 19 de octubre de 1901 con un vuelo que despegó de Saint-Cloud, rodeó la Torre Eiffel y regresó a su punto de partida. [47] En este punto, el dirigible se había establecido como la primera forma practicable de viaje aéreo.
El diseño de Da Vinci para un paracaídas en forma de pirámide permaneció inédito durante siglos. El primer diseño publicado fue el homo volans (hombre volador) del croata Fausto Veranzio , que apareció en su libro Machinae novae (Nuevas máquinas) en 1595. Basado en la vela de un barco , constaba de un cuadrado de material estirado sobre un marco cuadrado y retenido por cuerdas. El paracaidista estaba suspendido por cuerdas de cada una de las cuatro esquinas. [48]
Louis-Sébastien Lenormand es considerado el primer ser humano en realizar un descenso en paracaídas presenciado. El 26 de diciembre de 1783, saltó desde la torre del observatorio de Montpellier en Francia, frente a una multitud que incluía a Joseph Montgolfier, utilizando un paracaídas de 4,3 m (14 pies) con un marco de madera rígido.
Entre 1853 y 1854, Louis Charles Letur desarrolló un planeador con paracaídas que constaba de un paracaídas en forma de paraguas con alas triangulares más pequeñas y una cola vertical debajo. Letur murió después de que se estrellara en 1854. [c]
Las cometas son más notables en la historia reciente de la aviación principalmente por su capacidad para transportar o levantar personas, aunque también han sido importantes en otras áreas como la meteorología .
El francés Gaston Biot desarrolló una cometa para levantar personas en 1868. Más tarde, en 1880, Biot demostró a la Sociedad Francesa de Navegación Aérea una cometa basada en un cono abierto, similar a una manga de viento pero sujeta a una superficie plana. [ cita necesaria ] La cometa portadora de hombres fue desarrollada una etapa más allá en 1894 por el Capitán Baden Baden-Powell , hermano de Lord Baden-Powell , quien ensartó una cadena de cometas hexagonales en una sola línea. En 1893 se produjo un avance significativo cuando el australiano Lawrence Hargrave inventó la cometa de caja y se llevaron a cabo algunos experimentos con personas transportando personas tanto en Australia como en Estados Unidos. [44] El 27 de diciembre de 1905, Neil MacDearmid fue transportado en lo alto en Baddeck, Nueva Escocia, Canadá, por una gran cometa de caja llamada Frost King, diseñada por Alexander Graham Bell .
Por aquel entonces los globos se utilizaban tanto para la meteorología como para la observación militar. Los globos sólo se pueden utilizar con vientos suaves, mientras que las cometas sólo se pueden utilizar con vientos más fuertes. El estadounidense Samuel Franklin Cody , que trabajaba en Inglaterra, se dio cuenta de que los dos tipos de embarcaciones que había entre ellos permitían operar en una amplia gama de condiciones climáticas. Desarrolló el diseño básico de Hargrave, agregando superficies de elevación adicionales para crear potentes sistemas de elevación de personas utilizando múltiples cometas en una sola línea. Cody hizo muchas demostraciones de su sistema y luego vendería cuatro de sus sistemas de "cometas de guerra" a la Royal Navy. Sus cometas también encontraron uso para transportar instrumentos meteorológicos en el aire y fue nombrado miembro de la Real Sociedad Meteorológica. En 1905, el zapador Moreton de la sección de globos del ejército británico fue elevado 790 m (2.600 pies) por una cometa en Aldershot bajo la supervisión de Cody. En 1906, Cody fue nombrado Instructor Jefe de Kite en la Escuela de Globos Aerostáticos del Ejército en Aldershot. Pronto también se unió a la recién creada Army Balloon Factory en Farnborough y continuó desarrollando sus cometas de guerra para el ejército británico. En su época, desarrolló una "cometa planeadora" tripulada que se lanzaba con una correa como una cometa y luego se soltaba para planear libremente. En 1907, Cody luego instaló un motor de avión en una "cometa motorizada" no tripulada modificada, la precursora de sus aviones posteriores, y la voló dentro del Balloon Shed, a lo largo de un cable suspendido de postes, ante el Príncipe y la Princesa de Gales. El ejército británico adoptó oficialmente sus cometas de guerra para sus compañías de globos en 1908. [44]
La comprensión de Da Vinci de que la mano de obra por sí sola no era suficiente para un vuelo sostenido fue redescubierta de forma independiente en el siglo XVII por Giovanni Alfonso Borelli y Robert Hooke . Hooke se dio cuenta de que sería necesario algún tipo de motor y en 1655 fabricó un modelo de ornitóptero propulsado por un resorte que aparentemente era capaz de volar.
Comenzaron los intentos de diseñar o construir una verdadera máquina voladora, que generalmente incluía una góndola con un dosel de soporte y aletas accionadas por resorte o por hombre para la propulsión. Entre los primeros estuvieron Hautsch y Burattini (1648). Otros incluyeron "Passarola" de Gusmão (1709 en adelante), Swedishborg (1716), Desforges (1772), Bauer (1764), Meerwein (1781) y Blanchard (1781), quienes más tarde tendrían más éxito con los globos. También aparecieron helicópteros con alas giratorias, en particular de Lomonosov (1754) y Paucton. Algunos modelos de planeadores volaron con éxito, aunque algunas afirmaciones son impugnadas, pero en cualquier caso ninguna nave de tamaño real tuvo éxito. [49]
El inventor italiano, Tito Livio Burattini , invitado por el rey polaco Władysław IV a su corte en Varsovia , construyó un modelo de avión con cuatro alas fijas de planeador en 1647. [50] Descrito como "cuatro pares de alas unidas a un elaborado 'dragón'" , se dice que logró levantar un gato en 1648, pero no el propio Burattini. [51] Prometió que "sólo se producirían las lesiones más leves" al aterrizar la nave. [52] Su "Dragon Volant" se considera "el avión más elaborado y sofisticado construido antes del siglo XIX". [53]
La "Passarola" de Bartolomeu de Gusmão era un planeador hueco, con forma vaga de pájaro, de concepto similar pero con dos alas. En 1709, presentó una petición al rey Juan V de Portugal , pidiéndole apoyo para su invención de un "dirigible", en la que expresaba su mayor confianza. La prueba pública de la máquina, prevista para el 24 de junio de 1709, no se llevó a cabo. Sin embargo, según informes de la época, Gusmão parece haber realizado varios experimentos menos ambiciosos con esta máquina, descendiendo de eminencias. Es seguro que Gusmão estaba trabajando en este principio en la exposición pública que hizo ante la Corte el 8 de agosto de 1709, en la sala de la Casa da Índia de Lisboa , cuando impulsó una bola hacia el techo por combustión. [ se necesita aclaración ] También hizo una demostración de un modelo de dirigible pequeño ante la corte portuguesa, pero nunca tuvo éxito con un modelo a escala real.
Todavía faltaban comprensión y una fuente de energía. Así lo reconoció Emanuel Swedishborg en su " Bosquejo de una máquina para volar en el aire " (1716). Su máquina voladora consistía en una estructura liviana cubierta con una lona resistente y provista de dos grandes remos o alas que se movían sobre un eje horizontal, dispuestos de manera que el movimiento ascendente no encontrara resistencia mientras que el movimiento descendente proporcionaba poder de elevación. Swedishborg sabía que la máquina no volaría, pero lo sugirió como comienzo y confiaba en que el problema se solucionaría. Escribió: "Parece más fácil hablar de una máquina así que ponerla en práctica, porque requiere mayor fuerza y menos peso que el que existe en un cuerpo humano. La ciencia de la mecánica tal vez podría sugerir un medio, a saber, una fuerte espiral primavera. Si se observan estas ventajas y requisitos, tal vez en el futuro alguien sepa cómo utilizar mejor nuestro boceto y hacer que se hagan algunas añadiduras para lograr lo que sólo podemos sugerir ". El editor de la revista de la Royal Aeronautical Society escribió en 1910 que el diseño de Swedishborg era "... la primera propuesta racional para una máquina voladora del tipo aeroplanza [más pesada que el aire]..." [ 54]
Mientras tanto, los helicópteros no fueron olvidados por completo. En julio de 1754, Mikhail Lomonosov demostró ante la Academia de Ciencias de Rusia un pequeño sistema coaxial de doble rotor, impulsado por un resorte. Los rotores estaban dispuestos uno encima del otro y giraban en direcciones opuestas, principios que todavía se utilizan en los diseños modernos de dos rotores. En su Théorie de la vis d'Archimède de 1768 , Alexis-Jean-Pierre Paucton sugirió el uso de una hélice para elevación y una segunda para propulsión, hoy en día llamada girodina . En 1784, Launoy y Bienvenu demostraron un modelo volador con rotores coaxiales contrarrotativos impulsados por un simple resorte similar a una sierra de arco , ahora aceptado como el primer helicóptero motorizado.
Aún persistían los intentos de realizar vuelos propulsados por el hombre. El helicóptero de Paucton estaba propulsado por el hombre, mientras que otro enfoque, también estudiado originalmente por Leonardo, fue el uso de válvulas de aleta. La válvula de trampilla es una simple trampilla articulada sobre un orificio en el ala. En una dirección se abre para permitir el paso del aire y en la otra se cierra para permitir una mayor diferencia de presión. Un ejemplo temprano fue diseñado por Bauer en 1764. [55] Más tarde, en 1808, Jacob Degen construyó un ornitóptero con válvulas de mariposa, en el que el piloto se paraba sobre una estructura rígida y accionaba las alas con una barra horizontal móvil. [56] Su intento de vuelo en 1809 fracasó, por lo que añadió un pequeño globo de hidrógeno y la combinación logró algunos saltos cortos. Las ilustraciones populares de la época mostraban su máquina sin el globo, lo que generaba confusión sobre lo que realmente había volado. En 1811, Albrecht Berblinger construyó un ornitóptero basado en el diseño de Degen, pero omitió el globo y se sumergió en el Danubio. El fiasco tuvo un lado positivo: George Cayley , también cautivado por las ilustraciones, se vio impulsado a publicar sus hallazgos hasta la fecha "para dar un poco más de dignidad a un tema que roza lo ridículo en la estimación pública", y el moderno Nació la era de la aviación. [57]
A lo largo del siglo XIX, el salto de torres fue reemplazado en popularidad por el igualmente fatal salto en globo como una forma de demostrar la continua inutilidad de la fuerza humana y el batir de alas. Mientras tanto, el estudio científico de los vuelos con objetos más pesados que el aire comenzó en serio.
Sir George Cayley fue llamado por primera vez el "padre del avión" en 1846. [58] Durante los últimos años del siglo anterior había iniciado el primer estudio riguroso de la física del vuelo y más tarde diseñaría el primer avión moderno más pesado que el avión. nave aérea. Entre sus muchos logros, sus contribuciones más importantes a la aeronáutica incluyen:
Desde los diez años, Cayley comenzó a estudiar la física del vuelo de las aves y en sus cuadernos escolares figuraban bocetos en los que iba desarrollando sus ideas sobre las teorías del vuelo. Se ha afirmado [59] que estos bocetos muestran que Cayley modeló los principios de un plano inclinado generador de sustentación ya en 1792 o 1793.
En 1796, Cayley fabricó un modelo de helicóptero de la forma comúnmente conocida como peonza voladora china, sin conocer el modelo de diseño similar de Launoy y Bienvenu. Consideró el helicóptero como el mejor diseño para un vuelo vertical simple, y más adelante en su vida, en 1854, hizo un modelo mejorado. Le dio crédito al Sr. Cooper por ser la primera persona en mejorar "la torpe estructura del juguete" e informa que el modelo de Cooper asciende seis o diez metros. Cayley hizo uno y el Sr. Coulson hizo una copia, descrita por Cayley como "un espécimen muy hermoso de hélice en el aire" y capaz de volar a más de noventa pies de altura. [60]
Las siguientes innovaciones de Cayley fueron dobles: la adopción del banco de pruebas de brazo giratorio, inventado en el siglo anterior por Benjamin Robbins para investigar la resistencia aerodinámica y utilizado poco después por John Smeaton para medir las fuerzas sobre las palas de los molinos de viento en rotación , [61] para su uso en aviones. investigación junto con el uso de modelos aerodinámicos en el brazo, en lugar de intentar volar un modelo de un diseño completo. Inicialmente utilizó un plano simple fijado al brazo e inclinado en ángulo con respecto al flujo de aire.
En 1799, estableció el concepto del avión moderno como una máquina voladora de ala fija con sistemas separados de sustentación, propulsión y control. [62] [63] En un pequeño disco de plata fechado ese año, grabó en un lado las fuerzas que actúan sobre un avión y en el otro un boceto del diseño de un avión que incorpora características tan modernas como un ala curvada, una cola separada que comprende una línea horizontal plano de cola y aleta vertical , y fuselaje para el piloto suspendido debajo del centro de gravedad para proporcionar estabilidad. El diseño aún no es del todo moderno e incorpora dos paletas o remos operados por piloto que parecen funcionar como válvulas de aleta. [64] [65]
Continuó su investigación y en 1804 construyó un modelo de planeador que fue la primera máquina voladora moderna más pesada que el aire, que tenía el diseño de un avión moderno convencional con un ala inclinada hacia el frente y una cola ajustable en la parte trasera con plano de cola y aleta. El ala era simplemente una cometa de papel de juguete, plana y sin curvatura . Un peso móvil permitía ajustar el centro de gravedad del modelo. [66] Era "muy bonito de ver" cuando volaba cuesta abajo y era sensible a pequeños ajustes de la cola. [67]
A finales de 1809, había construido el primer planeador de tamaño completo del mundo y lo voló como una cometa atada no tripulada. Ese mismo año, incitado por las payasadas ridículas de sus contemporáneos (ver arriba), comenzó la publicación de un tratado histórico en tres partes titulado "Sobre la navegación aérea" (1809-1810). [68] En él escribió la primera declaración científica del problema: "Todo el problema se limita a estos límites, es decir, hacer que una superficie soporte un peso determinado mediante la aplicación de potencia a la resistencia del aire". Identificó los cuatro vectores de fuerzas que influyen en un avión: empuje , sustentación , resistencia y peso y distinguió estabilidad y control en sus diseños. Sostuvo que la mano de obra por sí sola era insuficiente y, aunque todavía no se disponía de una fuente de energía adecuada, discutió las posibilidades e incluso describió el principio de funcionamiento del motor de combustión interna que utiliza una mezcla de gas y aire. [69] Sin embargo, nunca pudo fabricar un motor que funcionara y limitó sus experimentos de vuelo al vuelo sin motor. También identificó y describió la importancia del perfil aerodinámico curvado , el diédrico , el refuerzo diagonal y la reducción de la resistencia, y contribuyó a la comprensión y el diseño de ornitópteros y paracaídas.
En 1848, había avanzado lo suficiente como para construir un planeador en forma de triplano lo suficientemente grande y seguro para transportar a un niño. Se eligió a un niño local pero se desconoce su nombre. [70] [71]
Luego publicó el diseño de un planeador tripulado de tamaño natural o "paracaídas gobernable" que se lanzaría desde un globo en 1852 y luego construyó una versión capaz de despegar desde la cima de una colina, que transportó al primer aviador adulto a través de Brompton Dale en 1853. Se desconoce la identidad del aviador. Se ha sugerido de diversas formas como cochero, [72] lacayo o mayordomo de Cayley, John Appleby, que pudo haber sido el cochero [70] u otro empleado, o incluso el nieto de Cayley, George John Cayley. [59] Lo que se sabe es que fue el primero en volar en un planeador con alas, fuselaje y cola distintos, y que presentaba estabilidad inherente y controles operados por el piloto: la primera nave más pesada que el aire completamente moderna y funcional.
Los inventos menores incluyeron el motor de goma [ cita necesaria ] , que proporcionó una fuente de energía confiable para los modelos de investigación. En 1808, incluso había reinventado la rueda, ideando la rueda de radios tensados en la que todas las cargas de compresión son transportadas por la llanta, lo que permitía un tren de aterrizaje liviano. [73]
Basándose directamente en el trabajo de Cayley, el diseño de 1842 de William Samuel Henson para un vagón de vapor aéreo abrió nuevos caminos. Henson propuso un monoplano de alas altas de 150 pies (46 m) de envergadura , con una máquina de vapor que impulsaba dos hélices en configuración de empujador . Aunque sólo era un diseño (los modelos a escala se construyeron en 1843 [74] o 1848 [75] y volaban 10 o 130 pies), fue el primero en la historia de un avión de ala fija propulsado por hélice. [74] [75] [76] Henson y su colaborador John Stringfellow incluso soñaron con la primera Compañía de Tránsito Aéreo . [77] [78] [79]
En 1856, el francés Jean-Marie Le Bris realizó el primer vuelo más alto que su punto de partida, haciendo tirar su planeador "L'Albatros artificiel" por un caballo en una playa. Según se informa, alcanzó una altura de 100 metros, en una distancia de 200 metros.
Los avances británicos habían galvanizado a los investigadores franceses. [74] A partir de 1857, Félix du Temple y su hermano Luis construyeron varios modelos utilizando un mecanismo de relojería como fuente de energía y más tarde una pequeña máquina de vapor. [80] [81] En 1857 o 1858, un modelo de libra y media pudo volar brevemente y aterrizar. [74] [81]
Francis Herbert Wenham presentó el primer artículo ante la recién formada Sociedad Aeronáutica (más tarde Real Sociedad Aeronáutica ), Sobre locomoción aérea . Llevó el trabajo de Cayley sobre alas curvadas más allá, logrando importantes hallazgos tanto sobre la sección del perfil aerodinámico como sobre la distribución de la sustentación. Para poner a prueba sus ideas, a partir de 1858 construyó varios planeadores, tanto tripulados como no tripulados, y con hasta cinco alas apiladas. Concluyó correctamente que las alas largas y delgadas serían mejores que las de murciélago sugeridas por muchos, porque tendrían más borde de ataque para su área. Hoy en día esta relación se conoce como relación de aspecto de un ala.
La última parte del siglo XIX se convirtió en un período de intenso estudio, caracterizado por los " caballeros científicos " que representaron la mayoría de los esfuerzos de investigación hasta el siglo XX. Entre ellos se encontraba el científico, filósofo e inventor británico Matthew Piers Watt Boulton , quien escribió un importante artículo en 1864, Sobre la locomoción aérea , que también describía el control de vuelo lateral. Fue el primero en patentar un sistema de control de alerones en 1868. [82] [83] [84] [85]
En 1864, Le Comte Ferdinand Charles Honore Phillipe d'Esterno publicó un estudio Sobre el vuelo de los pájaros ( Du Vol des Oiseaux ), y al año siguiente Louis Pierre Mouillard publicó un influyente libro El imperio del aire ( l'Empire de l' Aire ).
En 1866 se fundó la Sociedad Aeronáutica de Gran Bretaña y dos años más tarde se celebró la primera exposición aeronáutica del mundo en el Crystal Palace de Londres, donde Stringfellow recibió un premio de 100 libras esterlinas por la máquina de vapor con la mejor relación potencia-peso. . [86] [87]
En 1871, Wenham y Browning construyeron el primer túnel de viento . [89] Los miembros de la Sociedad utilizaron el túnel y descubrieron que las alas curvadas generaban considerablemente más sustentación de lo esperado por el razonamiento newtoniano de Cayley, con relaciones de sustentación y resistencia de aproximadamente 5:1 a 15 grados . Esto demostró claramente la posibilidad de construir máquinas voladoras prácticas más pesadas que el aire: lo que quedaba eran los problemas de controlar y propulsar la nave.
Alphonse Pénaud , francés que vivió entre 1850 y 1880, hizo importantes contribuciones a la aeronáutica. Avanzó en la teoría de los contornos de las alas y la aerodinámica y construyó modelos exitosos de aviones, helicópteros y ornitópteros. En 1871, voló el primer avión de ala fija aerodinámicamente estable, un modelo de monoplano al que llamó "Planóforo", una distancia de 40 metros (130 pies). El modelo de Pénaud incorporó varios de los descubrimientos de Cayley, incluido el uso de una cola, un diedro de ala para una estabilidad inherente y potencia de goma. El planóforo también tenía estabilidad longitudinal, estando recortado de manera que el plano de cola se estableciera en un ángulo de incidencia menor que las alas, una contribución original e importante a la teoría de la aeronáutica. [90]
En la década de 1870, las máquinas de vapor ligeras se habían desarrollado lo suficiente como para su uso experimental en aviones.
Félix du Temple finalmente logró un salto corto con una nave tripulada de tamaño completo en 1874. Su " Monoplano " era un gran avión hecho de aluminio, con una envergadura de 42 pies 8 pulgadas (13 m) y un peso de sólo 176 libras ( 80 kg) sin el piloto. Se realizaron varias pruebas con el avión, y logró despegar por sus propios medios después de despegar desde una rampa, se deslizó por un corto tiempo y regresó sano y salvo a tierra, lo que lo convirtió en el primer salto propulsado exitoso de la historia, un año antes que el El vuelo de Moy. [80] [91]
El Aerial Steamer, fabricado por Thomas Moy , a veces llamado Moy-Shill Aerial Steamer, era un avión no tripulado de ala tándem propulsado por una máquina de vapor de 3 caballos de fuerza (2,2 kW) que utilizaba alcohol metilado como combustible. Tenía 14 pies (4,3 m) de largo y pesaba alrededor de 216 libras (98 kg), de los cuales el motor representaba 80 libras (36 kg), y funcionaba sobre tres ruedas. Fue probado en junio de 1875 en una pista circular de grava laminada de casi 300 pies (91 m) de diámetro. No alcanzó una velocidad superior a 19 km/h (12 millas por hora), pero sería necesaria una velocidad de alrededor de 56 km/h (35 millas por hora) para despegar. [92] Sin embargo, el historiador Charles Gibbs-Smith le atribuye ser el primer avión propulsado por vapor que despegó del suelo por sus propios medios. [93] [94]
El proyecto posterior de Pénaud para un avión anfibio, aunque nunca construido, incorporó otras características modernas. Un monoplano sin cola con una sola aleta vertical y dos hélices de tractor , también presentaba superficies de timón y elevador trasero con bisagras, tren de aterrizaje retráctil y una cabina instrumentada completamente cerrada.
Igualmente autorizado como teórico fue el compatriota de Pénaud, Victor Tatin . En 1879, voló un modelo que, como el proyecto de Pénaud, era un monoplano con dos hélices de tractor pero que también tenía una cola horizontal separada. Estaba propulsado por aire comprimido y el tanque de aire formaba el fuselaje.
En Rusia, Alexander Mozhaiski construyó un monoplano propulsado por vapor impulsado por un tractor grande y dos hélices empujadoras más pequeñas. En 1884, se lanzó desde una rampa y permaneció en el aire durante 30 m (98 pies).
Ese mismo año en Francia, Alexandre Goupil publicó su obra La Locomotion Aérienne ( Locomoción aérea ), aunque la máquina voladora que construyó posteriormente no logró volar.
Sir Hiram Maxim era un estadounidense que se mudó a Inglaterra y adoptó la nacionalidad inglesa. Prefirió ignorar en gran medida a sus contemporáneos y construyó su propia plataforma de brazo giratorio y túnel de viento. En 1889, construyó un hangar y un taller en los terrenos de Baldwyn's Manor en Bexley , Kent , e hizo muchos experimentos. Desarrolló un diseño de biplano que patentó en 1891 y lo completó como banco de pruebas tres años después. Era una máquina enorme, con una envergadura de 32 m (105 pies), una longitud de 44 m (145 pies), superficies horizontales a proa y popa y una tripulación de tres personas. Las hélices gemelas estaban propulsadas por dos máquinas de vapor compuestas livianas que entregaban cada una 180 caballos de fuerza (130 kW). El peso total fue de 7.000 libras (3.200 kg). Modificaciones posteriores agregarían más superficies de ala como se muestra en la ilustración. Su propósito era la investigación y no era aerodinámicamente estable ni controlable, por lo que corría sobre una pista de 550 m (1,800 pies) con un segundo conjunto de rieles de retención para evitar que se despegara, algo así como una montaña rusa. [95] En 1894, la máquina desarrolló suficiente sustentación para despegar, rompiendo uno de los rieles de sujeción y dañándose en el proceso. Luego, Maxim abandonó el trabajo en él, pero volvería a la aeronáutica en el siglo XX para probar varios diseños más pequeños propulsados por motores de combustión interna. [96]
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Uno de los últimos pioneros del motor de vapor, como Maxim ignorando a sus contemporáneos que habían seguido adelante (ver la siguiente sección), fue Clément Ader . Su Éole de 1890 era un monoplano tractor con alas de murciélago que lograba un salto breve e incontrolado, convirtiéndose así en la primera máquina más pesada que el aire en despegar por sus propios medios. Sin embargo, su Avion III similar pero más grande de 1897, que destaca sólo por tener dos motores de vapor, no logró volar en absoluto. [97] Ader más tarde afirmaría haber tenido éxito y no fue desacreditado hasta 1910, cuando el ejército francés publicó su informe sobre su intento.
El planeador construido con la ayuda de Massia y volado brevemente por Biot en 1879 se basó en el trabajo de Mouillard y todavía tenía forma de pájaro. Se conserva en el Musée de l'Air , Francia, y se afirma que es la primera máquina voladora con capacidad para transportar hombres que aún existe.
En la última década del siglo XIX, varias figuras clave estaban refinando y definiendo el avión moderno. El inglés Horatio Phillips hizo contribuciones clave a la aerodinámica. El alemán Otto Lilienthal y el estadounidense Octave Chanute trabajaron de forma independiente en el vuelo sin motor. Lillienthal publicó un libro sobre el vuelo de las aves y, de 1891 a 1896, construyó una serie de planeadores, de diversas configuraciones monoplano, biplano y triplano, para probar sus teorías. Realizó miles de vuelos y en el momento de su muerte trabajaba en planeadores a motor.
Phillips llevó a cabo una extensa investigación en túneles de viento en secciones de perfiles aerodinámicos , utilizando vapor como fluido de trabajo. Demostró los principios de sustentación aerodinámica previstos por Cayley y Wenham y, a partir de 1884, obtuvo varias patentes sobre perfiles aerodinámicos. Sus hallazgos sustentan todo el diseño moderno de perfiles aerodinámicos. Phillips desarrollaría más tarde teorías sobre el diseño de multiplanos , que luego demostró que eran infundadas.
A partir de la década de 1880, se hicieron avances en la construcción que llevaron a los primeros planeadores verdaderamente prácticos. En particular, cuatro personas estuvieron activas: John J. Montgomery , Otto Lilienthal , Percy Pilcher y Octave Chanute . Uno de los primeros planeadores modernos fue construido por John J. Montgomery en 1883; Más tarde, Montgomery afirmó haber realizado un único vuelo exitoso con él en 1884 cerca de San Diego [98] y Chanute documentó las actividades de Montgomery en su libro Progress in Flying Machines. Montgomery habló sobre su vuelo durante la Conferencia Aeronáutica de 1893 en Chicago y Chanute publicó los comentarios de Montgomery en diciembre de 1893 en el American Engineer & Railroad Journal. Montgomery también describió saltos cortos con el segundo y tercer planeador de Montgomery en 1885 y 1886. [99] Entre 1886 y 1896, Montgomery se centró en comprender la física de la aerodinámica en lugar de experimentar con máquinas voladoras. Wilhelm Kress construyó otro ala delta ya en 1877 cerca de Viena .
Otto Lilienthal era conocido como el "Rey Planeador" o el "Hombre Volador" de Alemania. Duplicó el trabajo de Wenham y lo amplió enormemente en 1884, publicando su investigación en 1889 como Birdflight as the Basis of Aviation ( Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst ). También produjo una serie de planeadores de un tipo que ahora se conoce como ala delta, incluidas las formas de ala de murciélago, monoplano y biplano, como el Derwitzer Glider y el aparato de vuelo normal . A partir de 1891, se convirtió en la primera persona en realizar planeos controlados y sin ataduras de forma rutinaria y en el primero en ser fotografiado volando una máquina más pesada que el aire, lo que despertó el interés en todo el mundo. Documentó rigurosamente su trabajo, incluidas fotografías, y por esta razón es uno de los primeros pioneros más conocidos. También promovió la idea de "saltar antes de volar", sugiriendo que los investigadores deberían comenzar con planeadores y avanzar, en lugar de simplemente diseñar una máquina motorizada en papel y esperar que funcionara. Lilienthal realizó más de 2.000 vuelos hasta su muerte en 1896 a causa de las heridas sufridas en un accidente de planeador. Lilienthal también había estado trabajando en pequeños motores adecuados para impulsar sus diseños en el momento de su muerte.
Continuando donde lo dejó Lilienthal, Octave Chanute se dedicó al diseño de aviones después de una jubilación anticipada y financió el desarrollo de varios planeadores. En el verano de 1896, su equipo voló varios de sus diseños muchas veces en Miller Beach , Indiana , y finalmente decidió que lo mejor era un diseño de biplano. Al igual que Lilienthal, documentó su trabajo y también lo fotografió, y estuvo ocupado manteniendo correspondencia con investigadores de ideas afines en todo el mundo. Chanute estaba particularmente interesado en resolver el problema de la inestabilidad aerodinámica de los aviones en vuelo, que las aves compensan con correcciones instantáneas, pero que los humanos tendrían que abordar ya sea con superficies estabilizadoras y de control o moviendo el centro de gravedad del avión, como Lilienthal lo hizo. El problema más desconcertante era la inestabilidad longitudinal (divergencia), porque a medida que aumenta el ángulo de ataque de un ala, el centro de presión avanza y hace que el ángulo aumente aún más. Sin una corrección inmediata, la nave cabeceará y entrará en pérdida . Mucho más difícil de entender fue la relación entre control lateral y direccional.
En Gran Bretaña, Percy Pilcher , que había trabajado para Maxim y había construido y volado con éxito varios planeadores entre mediados y finales de la década de 1890, construyó un prototipo de avión propulsado en 1899 que, según han demostrado investigaciones recientes, habría sido capaz de volar. Sin embargo, al igual que Lilienthal, murió en un accidente de planeador antes de poder probarlo.
Las publicaciones, en particular Progress in Flying Machines de 1894 de Octave Chanute y The Problem of Manflight (1894) y Aeronautical Annuals (1895-1897) de James Means, ayudaron a acercar las investigaciones y los acontecimientos actuales a un público más amplio.
La invención de la cometa de caja durante este período por el australiano Lawrence Hargrave condujo al desarrollo del práctico biplano . En 1894, Hargrave unió cuatro de sus cometas, añadió un asiento tipo cabestrillo y voló 4,9 m (16 pies). Al demostrar a un público escéptico que era posible construir una máquina voladora segura y estable, Hargrave abrió la puerta a otros inventores y pioneros. Hargrave dedicó la mayor parte de su vida a construir una máquina que pudiera volar. Creía apasionadamente en la comunicación abierta dentro de la comunidad científica y no patentaría sus inventos. En cambio, publicó escrupulosamente los resultados de sus experimentos para que pudiera tener lugar un intercambio mutuo de ideas con otros inventores que trabajaban en el mismo campo, a fin de acelerar el progreso conjunto. [100] En 1889, había construido un motor rotativo impulsado por aire comprimido.
Octave Chanute se convenció de que los aviones con alas múltiples eran más efectivos que un monoplano e introdujo la estructura de ala reforzada con "alambres de puntal" que, con su combinación de rigidez y ligereza, en forma de biplano llegaría a dominar el diseño de aviones durante décadas. venir.
Incluso el salto en globo empezó a tener éxito. En 1905, Daniel Maloney fue transportado en globo en un planeador de alas tándem diseñado por John Montgomery a una altitud de 1200 m (4000 pies) antes de ser liberado, deslizándose y aterrizando en un lugar predeterminado como parte de una gran demostración pública de vuelo. Vuelo en Santa Clara, California . Sin embargo, después de varios vuelos exitosos, durante una ascensión en julio de 1905, una cuerda del globo golpeó el planeador y el planeador sufrió una falla estructural después de soltarse, lo que provocó la muerte de Maloney.
Gustave Weißkopf era un alemán que emigró a Estados Unidos, donde pronto cambió su nombre por el de Whitehead. De 1897 a 1915 diseñó y construyó máquinas y motores voladores. El 14 de agosto de 1901, Whitehead afirmó haber realizado un vuelo controlado y propulsado en su monoplano número 21 en Fairfield , Connecticut. Un relato del vuelo apareció en el Bridgeport Sunday Herald y se repitió en periódicos de todo el mundo. [ cita necesaria ] Whitehead reclamó dos vuelos más el 17 de enero de 1902, utilizando su monoplano número 22. Lo describió con un motor de 40 caballos de fuerza (30 kW) con hélices gemelas de tractor y controlado por timón y velocidad diferencial de la hélice. Afirmó haber volado en un círculo de 10 kilómetros (6,2 millas).
Las afirmaciones de Whitehead son ignoradas o descartadas por los principales historiadores de la aviación, y aunque en marzo de 2013, Jane's All the World's Aircraft publicó un editorial que aceptaba el vuelo de Whitehead como el primer vuelo tripulado, propulsado y controlado de una nave más pesada que el aire, [ 101] Posteriormente, el propietario corporativo de Jane's se distanció del editorial y afirmó que "el artículo reflejaba la opinión del Sr. Jackson sobre el tema y no la de IHS Jane's". [102] La Institución Smithsonian se encuentra entre los que no aceptan que Whitehead voló como se informó. [103]
Después de una distinguida carrera en astronomía y poco antes de convertirse en secretario del Instituto Smithsonian, Samuel Pierpont Langley inició una seria investigación sobre aerodinámica en lo que hoy es la Universidad de Pittsburgh . En 1891, publicó Experimentos en aerodinámica que detallaban su investigación y luego se dedicó a construir sus diseños. Esperaba lograr una estabilidad aerodinámica automática, por lo que prestó poca atención al control en vuelo. [104] El 6 de mayo de 1896, el Aeródromo No. 5 de Langley realizó el primer vuelo sostenido exitoso de una nave sin piloto, propulsada por motor, más pesada que el aire, de tamaño sustancial. Fue lanzado desde una catapulta accionada por resorte montada sobre una casa flotante en el río Potomac cerca de Quantico, Virginia. Esa tarde se realizaron dos vuelos, uno de 1.005 metros (3.297 pies) y un segundo de 700 metros (2.300 pies), a una velocidad aproximada de 25 millas por hora (40 km/h). En ambas ocasiones, el Aeródromo nº 5 aterrizó en el agua según lo previsto, ya que para ahorrar peso no estaba equipado con tren de aterrizaje. El 28 de noviembre de 1896 se realizó otro vuelo exitoso con el Aeródromo nº 6 . Este vuelo, de 1.460 metros (4.790 pies), fue presenciado y fotografiado por Alexander Graham Bell . El Aeródromo No. 6 era en realidad el Aeródromo No. 4 muy modificado. Del avión original quedó tan poco que se le dio una nueva designación.
Con los éxitos de los aeródromos nº 5 y nº 6 , Langley empezó a buscar financiación para construir una versión a escala real de sus diseños para transportar personas. Estimulado por la guerra hispanoamericana , el gobierno de Estados Unidos le concedió 50.000 dólares para desarrollar una máquina voladora transportada por un hombre para reconocimiento aéreo. Langley planeó construir una versión ampliada conocida como Aeródromo A , y comenzó con el Aeródromo de un cuarto de escala más pequeño , que voló dos veces el 18 de junio de 1901, y luego nuevamente con un motor más nuevo y potente en 1903.
Una vez que el diseño básico aparentemente fue probado con éxito, se centró en el problema de encontrar un motor adecuado. Contrató a Stephen Balzer para construir uno, pero se sintió decepcionado cuando solo entregó 8 caballos de fuerza (6,0 kW) en lugar de los 12 caballos de fuerza (8,9 kW) que esperaba. El asistente de Langley, Charles M. Manly , reelaboró el diseño para convertirlo en un motor radial de cinco cilindros refrigerado por agua que entregaba 52 caballos de fuerza (39 kW) a 950 rpm, una hazaña que tardó años en duplicarse. Ahora con poder y diseño, Langley unió ambos con grandes esperanzas.
Para su consternación, el avión resultante resultó ser demasiado frágil. Simplemente ampliar los modelos pequeños originales dio como resultado un diseño que era demasiado débil para mantenerse unido. Dos lanzamientos a finales de 1903 terminaron con el aeródromo estrellándose inmediatamente en el agua. El piloto, Manly, fue rescatado en cada ocasión. Además, el sistema de control de la aeronave era inadecuado para permitir respuestas rápidas del piloto, no tenía ningún método de control lateral y la estabilidad aérea del Aeródromo era marginal. [104]
Los intentos de Langley de obtener más financiación fracasaron y sus esfuerzos terminaron. Nueve días después de su segundo lanzamiento fallido el 8 de diciembre, los hermanos Wright volaron con éxito su Flyer . Glenn Curtiss hizo 93 modificaciones al Aeródromo y voló este avión muy diferente en 1914. [104] Sin reconocer las modificaciones, el Instituto Smithsonian afirmó que el Aeródromo de Langley fue la primera máquina "capaz de volar". [105]
Los Wright resolvieron los problemas de control y potencia que enfrentaron los pioneros aeronáuticos. Inventaron el control de balanceo mediante la deformación del ala y el balanceo combinado con control de guiñada simultáneo mediante un timón trasero orientable. Aunque el alabeo como medio de control de balanceo se utilizó sólo brevemente durante la historia temprana de la aviación, la innovación de combinar el control de balanceo y guiñada fue un avance fundamental en el control de vuelo. Para controlar el tono, los Wright utilizaron un elevador delantero (canard), otro elemento de diseño que luego quedó obsoleto.
Los Wright realizaron rigurosas pruebas de perfiles aerodinámicos en túneles de viento y pruebas de vuelo de planeadores de tamaño completo. No sólo construyeron un avión propulsado en funcionamiento, el Wright Flyer , sino que también hicieron avanzar significativamente la ciencia de la ingeniería aeronáutica.
Se concentraron en la controlabilidad de aviones sin motor antes de intentar volar un diseño con motor. De 1900 a 1902 construyeron y volaron una serie de tres planeadores. Los dos primeros fueron mucho menos eficientes de lo que esperaban los Wright, basándose en experimentos y escritos de sus predecesores del siglo XIX. Su planeador de 1900 tenía sólo la mitad de la sustentación que anticipaban, y el planeador de 1901 funcionó aún peor, hasta que modificaciones improvisadas lo hicieron útil.
En busca de respuestas, los Wright construyeron su propio túnel de viento y lo equiparon con un sofisticado dispositivo de medición para calcular la sustentación y la resistencia aerodinámica de 200 diseños de alas de diferentes tamaños que crearon. [106] Como resultado, los Wright corrigieron errores anteriores en los cálculos de sustentación y resistencia y utilizaron este conocimiento para construir su planeador de 1902, el tercero de la serie. Se convirtió en la primera máquina voladora tripulada, más pesada que el aire, controlable mecánicamente en los tres ejes : cabeceo, balanceo y guiñada. Su diseño pionero también incluía alas con un alargamiento más alto que los planeadores anteriores. Los hermanos volaron con éxito el planeador 1902 cientos de veces y funcionó mucho mejor que sus dos versiones anteriores.
Para obtener la potencia adecuada para su Flyer impulsado por motor, los Wright diseñaron y construyeron un motor de combustión interna de baja potencia. Utilizando los datos del túnel de viento, diseñaron y tallaron hélices de madera que eran más eficientes que cualquier otra antes, lo que les permitió obtener un rendimiento adecuado gracias a la baja potencia de su motor. El diseño del Flyer también estuvo influenciado por el deseo de los Wright de aprender por sí mismos a volar de manera segura sin riesgos irrazonables para la vida y las extremidades, y de hacer que se pudiera sobrevivir a los accidentes. La potencia limitada del motor provocó bajas velocidades de vuelo y la necesidad de despegar con viento en contra.
Según la Institución Smithsonian y la Fédération Aéronautique Internationale (FAI), [107] [108] los Wright realizaron el primer vuelo tripulado sostenido, controlado y propulsado más pesado que el aire en Kill Devil Hills, Carolina del Norte , a 4 millas (6,4 km) al sur de Kitty Hawk, Carolina del Norte , el 17 de diciembre de 1903. [109] El primer vuelo de Orville Wright , de 120 pies (37 m) en 12 segundos, quedó registrado en una famosa fotografía. En el cuarto vuelo del mismo día, Wilbur Wright voló 260 m (852 pies) en 59 segundos. Un análisis moderno realizado por el profesor Fred EC Culick y Henry R. Rex (1985) ha demostrado que el Wright Flyer de 1903 era tan inestable que resultaba casi inmanejable para cualquiera que no fuera los Wright, que se habían entrenado en el planeador de 1902. [110]
Los Wright continuaron desarrollando sus máquinas voladoras y volando en Huffman Prairie cerca de Dayton, Ohio , en 1904-05. Después de un accidente en 1905, reconstruyeron el Flyer III e hicieron importantes cambios de diseño. Casi duplicaron el tamaño del elevador y el timón y los movieron aproximadamente el doble de distancia de las alas. Agregaron dos paletas verticales fijas (llamadas "intermitentes") entre los ascensores y le dieron a las alas un diédrico muy ligero. Desconectaron el timón del control de deformación del ala y, como en todos los aviones futuros, lo colocaron en una manija de control separada. El Flyer III se convirtió en el primer avión práctico (aunque sin ruedas y con un dispositivo de lanzamiento), que volaba consistentemente bajo control total y llevaba a su piloto de regreso al punto de partida de manera segura y aterrizaba sin daños. El 5 de octubre de 1905, Wilbur voló 24 millas (39 km) en 39 minutos y 23 segundos". [111]
Con el tiempo, los Wright abandonaron el plano de proa por completo y el Modelo B de 1910 tenía en su lugar un plano de cola de la manera que para entonces se estaba volviendo convencional.
Según la edición de abril de 1907 de la revista Scientific American , [112] los hermanos Wright parecían tener los conocimientos más avanzados sobre navegación con objetos más pesados que el aire en ese momento. Sin embargo, el mismo número de la revista también afirmó que no se había realizado ningún vuelo público en los Estados Unidos antes de su número de abril de 1907. Por lo tanto, idearon el Trofeo Aeronáutico Scientific American para fomentar el desarrollo de una máquina voladora más pesada que el aire.
Una vez logrado el vuelo controlado y propulsado, aún era necesario avanzar para crear una máquina voladora práctica para uso general. Este período previo a la Primera Guerra Mundial a veces se denomina la era pionera de la aviación . [113] [114]
La historia de los primeros vuelos propulsados es en gran medida la historia de la construcción temprana de motores. Los Wright diseñaron sus propios motores. Utilizaron un solo motor de vuelo, un cuatro cilindros en línea refrigerado por agua de 12 caballos de fuerza (8,9 kW) con cinco cojinetes principales e inyección de combustible. La nave de Whitehead estaba propulsada por dos motores de su diseño: un motor terrestre de 10 caballos de fuerza (7,5 kW) que impulsaba las ruedas delanteras en un esfuerzo por alcanzar la velocidad de despegue y un motor de acetileno de 20 caballos de fuerza (15 kW) que impulsaba las hélices. Whitehead era un maquinista experimentado y se dice que recaudó fondos para su avión fabricando y vendiendo motores a otros aviadores. [115] La mayoría de los primeros motores no eran lo suficientemente potentes ni confiables para el uso práctico, y el desarrollo de motores mejorados fue de la mano con mejoras en las propias estructuras del avión.
En Europa, el ejemplo pionero del formato de motor V-8 Antoinette 8V de Léon Levavasseur , patentado por primera vez en 1902, dominó el vuelo durante varios años después de su introducción en 1906, impulsando muchas naves notables de esa época. Al incorporar inyección directa de combustible, refrigeración por agua por evaporación y otras características avanzadas, generaba alrededor de 50 caballos de fuerza (37 kW).
El británico Green C.4 de 1908 siguió el patrón de Wright de un diseño de cuatro cilindros en línea refrigerado por agua, pero producía 52 caballos de fuerza (39 kW). Impulsó muchos aviones pioneros exitosos, incluidos los de AV Roe .
También se produjeron diseños horizontalmente opuestos. El De Havilland Iris de cuatro cilindros refrigerado por agua alcanzaba 45 caballos de fuerza (34 kW), pero se utilizaba poco, mientras que el exitoso diseño Nieuport de dos cilindros alcanzaba 28 caballos de fuerza (21 kW) en 1910.
En 1909, las formas de los motores radiales cobraron importancia. El motor semirradial o de ventilador de 3 cilindros Anzani de 1909 (también construido en una verdadera forma radial con ángulo de cilindro de 120°) desarrollaba sólo 25 caballos de fuerza (19 kW), pero era mucho más liviano que el Antoinette y fue elegido por Louis Blériot para su vuelo a través del Canal. Más radical fue la serie de motores radiales rotativos Gnôme de los hermanos Seguin, protagonizada por el motor rotativo de siete cilindros refrigerado por aire Gnome Omega de 50 caballos de fuerza (37 kW) en 1906. En un motor rotativo, el cigüeñal está fijado a la estructura del avión y el Toda la carcasa del motor y los cilindros giran con la hélice. Aunque este tipo había sido introducido ya en 1887 por Lawrence Hargrave , las mejoras realizadas en el Gnome crearon un diseño robusto, relativamente confiable y liviano que revolucionó la aviación y experimentaría un desarrollo continuo durante los siguientes diez años. El combustible se introducía en cada cilindro directamente desde el cárter, lo que significaba que sólo se necesitaba una válvula de escape. El Le Rhône 9C rotativo , más grande y potente, de nueve cilindros y 80 caballos de fuerza, se introdujo en 1913 y fue ampliamente adoptado para uso militar.
Los modelos en línea y en V siguieron siendo populares, y la empresa alemana Mercedes produjo una serie de modelos de seis cilindros refrigerados por agua. En 1913, introdujeron la exitosa serie DI de 75 kilovatios (101 hp) .
La ligereza y resistencia del biplano se ve compensada por la ineficiencia inherente a colocar dos alas tan juntas. Los diseños de biplanos y monoplanos competían entre sí, y ambos todavía estaban en producción cuando estalló la guerra en 1914.
Un avance notable, aunque un fracaso, fue el primer monoplano voladizo jamás construido. El Antoinette Monobloc de 1911 tenía una cabina completamente cerrada y un tren de aterrizaje carenado, pero la potencia de 50 caballos de fuerza (37 kW) de su motor V-8 no era suficiente para volar más de unos pocos pies como máximo. Más exitoso fue el monoplano reforzado Deperdussin , que ganó la carrera inaugural del Trofeo Schneider de 1913 pilotado por Maurice Prévost , completando 28 circuitos del recorrido de 10 km (6,2 millas) con una velocidad promedio de 73,63 kilómetros por hora (45,75 mph).
También se experimentó con triplanos, en particular una serie construida entre 1909 y 1910 por el pionero británico AV Roe . Mejorando con cuatro alas, el cuadruplano también hizo apariciones raras. Horatio Phillips también experimentó con el multiplano , que tenía un gran número de alas muy delgadas . Su prototipo final confirmó la ineficiencia y el mal desempeño de la idea.
También se estaban probando otros enfoques radicales para el diseño de alas. El inventor escocés Alexander Graham Bell ideó una forma de ala octaédrica celular que, al igual que el multiplano, resultó decepcionantemente ineficiente. Otros modelos mediocres incluyeron el Edwards Rhomboidal , el ala anular de Lee-Richards y un número variable de alas, una tras otra en tándem .
Muchas de estas primeras formas experimentales eran en principio bastante prácticas y desde entonces han reaparecido.
Los primeros trabajos se habían centrado principalmente en hacer una nave lo suficientemente estable como para volar, pero no lograron ofrecer una controlabilidad total, mientras que los Wright habían sacrificado la estabilidad para que su Flyer fuera completamente controlable. Un avión práctico requiere ambas cosas. Aunque se había logrado la estabilidad mediante varios diseños, los principios no se comprendían plenamente y el progreso era errático. El alerón reemplazó lentamente la deformación del ala para el control lateral, aunque a veces los diseñadores, como en el caso del Blériot XI, volvieron brevemente a la deformación del ala. De manera similar, las superficies de cola totalmente voladoras dieron paso a estabilizadores fijos con superficies de control con bisagras adjuntas. La configuración de empujador de canard de los primeros Wright Flyers fue suplantada por diseños de aviones de hélice de tractor.
En Francia, el progreso fue relativamente rápido.
El 23 de octubre y el 12 de noviembre de 1906, el brasileño Alberto Santos-Dumont realizó vuelos públicos en Francia con su 14-bis . [116] Un biplano empujador de canard con un ala diédrica pronunciada, tenía un ala de celda tipo caja estilo Hargrave con un conjunto de "cometa tipo caja" montado hacia adelante que era móvil para actuar como elevador y timón . Su vuelo fue el primero realizado por una máquina propulsada más pesada que el aire verificada por el Aéro-Club de France , y ganó el Premio Deutsch-Archdeacon por el primer vuelo observado oficialmente de más de 25 metros (82 pies). Posteriormente estableció el primer récord mundial reconocido por la Federación Aeronáutica Internacional al volar 220 metros (720 pies) en 21,5 segundos. [117] [118] No tenía control lateral, por lo que después de estos vuelos, a finales de noviembre, añadió superficies auxiliares entre las alas como alerones primitivos e hizo algunos vuelos más. [119]
Al año siguiente , Louis Blériot voló el Blériot VII , un monoplano tractor con control total de tres ejes que utilizaba las superficies horizontales de la cola como elevadores y alerones combinados. Su descendiente inmediato, el Blériot VIII , fue el primer fuselaje que reunió los elementos reconocibles del sistema de control de vuelo de un avión moderno en abril de 1908. [120] Donde Horatio Phillips y Traian Vuia habían fracasado, el de Blériot fue el primer monoplano tractor práctico y marcó el inicio de una tendencia en la aviación francesa. En 1909, había desarrollado esta configuración hasta el punto en que el Blériot XI pudo cruzar el Canal de la Mancha , entre otros refinamientos, utilizando las superficies de la cola sólo como elevadores y usando la deformación de las alas para el control lateral. Otro diseño que apareció en 1907 fue el biplano Voisin . Este carecía de cualquier disposición para el control lateral y solo podía hacer giros superficiales utilizando únicamente el control del timón, pero Henri Farman lo voló con creciente éxito durante el año, y el 13 de enero de 1908 ganó el Gran Premio Deutsch de la Meurthe-Archidiácono de 50.000 francos. de l'Aviation por ser el primer aviador en completar un vuelo en circuito cerrado de 1 kilómetro oficialmente observado, incluido el despegue y el aterrizaje con sus propios medios.
Los diseños del pionero francés Léon Levavasseur son más conocidos por el nombre de la empresa Antoinette que fundó. Su Antoinette IV de 1908 era un monoplano de lo que ahora es la configuración convencional, con plano de cola y aletas, cada uno con superficies de control móviles y alerones en las alas. Los alerones no eran lo suficientemente efectivos y en modelos posteriores fueron reemplazados por alabeos.
A finales de 1908, los hermanos Voisin vendieron un avión encargado por Henri Farman al JTC Moore-Brabazon . Enojado, Farman construyó su propio avión, adaptando el diseño de Voisin añadiendo alerones. Tras nuevas modificaciones en las superficies de la cola y los alerones, el Farman III se convirtió en el avión más popular vendido entre 1909 y 1911, [ cita necesaria ] y fue ampliamente imitado. En Gran Bretaña, el expatriado estadounidense Samuel Cody voló un avión similar en diseño al aviador Wright en 1908, incorporando un plano de cola y un gran elevador frontal. En 1910, un modelo mejorado equipado con alerones entre alas ganó la competición de la Copa Michelin , mientras que el segundo avión estilo Farman de Geoffrey de Havilland tenía alerones en el ala superior y se convirtió en la Royal Aircraft Factory FE1 . El Bristol Boxkite , una copia del Farman III, se fabricó en cantidad. En Estados Unidos, Glenn Curtiss había volado primero el AEA June Bug y luego su Golden Flyer , que en 1910 logró el primer aterrizaje y despegue en cubierta naval. Mientras tanto, los propios Wright también habían estado luchando con el problema de lograr estabilidad y control, experimentando más con el plano de proa antes de agregar primero un segundo avión pequeño en la cola y finalmente eliminar el plano de proa por completo. Anunciaron su Modelo B de dos asientos en 1910 y obtuvieron la licencia para su producción en 1911 como Burgess Modelo F.
Se probaron muchos otros diseños más radicales, y sólo unos pocos se mostraron prometedores. En el Reino Unido, JW Dunne desarrolló una serie de diseños de empujadores sin cola con alas en flecha con una superficie superior cónica. Su biplano D.5 voló en 1910 y demostró ser totalmente estable. Dunne evitó deliberadamente el control total de tres ejes, ideando en su lugar un sistema que era más fácil de operar y que consideraba mucho más seguro en la práctica. El sistema de Dunne no sería adoptado ampliamente. Su diseño sin cola alcanzó su punto máximo con el D.8 que fue fabricado bajo licencia en Francia por Nieuport y en Estados Unidos como Burgess-Dunne , sin embargo fue rechazado como avión de combate práctico por el ejército británico, en el que Dunne era oficial. porque era demasiado estable y, por tanto, no lo suficientemente maniobrable en batalla. [ cita necesaria ]
1901, en Austria, Wilhelm Kress no consigue despegar en su Drachenflieger , de escasa potencia, un hidroavión con dos pontones de aluminio y tres alas en tándem.
1910 en Francia, Henri Fabre realiza el primer vuelo en hidroavión en su Hydravion . [121] Era un monoplano con un plano delantero biplano y tres flotadores cortos en diseño de triciclo.
1912 El primer portaaviones del mundo, el Foudre de la Armada francesa , embarca en su primer hidroavión , [122] un Voisin Canard .
Un problema de los primeros hidroaviones era la tendencia a la succión entre el agua y el avión a medida que aumentaba la velocidad, lo que retenía el avión y dificultaba el despegue. El diseñador británico John Cyril Porte inventó la técnica de colocar un escalón en la parte inferior del avión para romper la succión, y esto fue incorporado en el Curtiss Modelo H de 1914 . [ cita necesaria ]
En 1909, los aviones seguían siendo frágiles y de poca utilidad práctica. La limitada potencia del motor disponible significaba que la carga útil efectiva era extremadamente limitada. La tecnología estructural y de materiales básica de los fuselajes consistía principalmente en materiales de madera dura o tubos de acero, reforzados con alambres de acero y cubiertos con tela de lino dopada con un refuerzo y sellador inflamables. [123] La necesidad de ahorrar peso significaba que la mayoría de los aviones eran estructuralmente frágiles y no pocas veces se rompían en vuelo, especialmente al realizar maniobras violentas, como salir de una caída pronunciada, que sería necesaria en combate.
Aun así, se reconoció que estas máquinas voladoras en evolución no eran sólo juguetes, sino armas en ciernes. En 1909, el oficial de estado mayor italiano Giulio Douhet comentó:
El cielo está a punto de convertirse en otro campo de batalla no menos importante que los campos de batalla terrestres y marítimos... Para conquistar el aire, es necesario privar al enemigo de todos los medios de volar, golpeándolo en el aire, en sus bases de operación, o en sus centros de producción. Será mejor que nos acostumbremos a esta idea y nos preparemos.
— Giulio Douhet (oficial de estado mayor italiano), 1909 [123]
En 1911, el capitán Bertram Dickson , el primer oficial militar británico en volar y el primer oficial militar británico en realizar una misión de reconocimiento aéreo en un avión de ala fija durante las maniobras del ejército en 1910, predijo el uso militar de los aviones y el consiguiente desarrollo y escalada. del combate aéreo en una presentación al Subcomité Técnico para la Defensa Imperial del Reino Unido . [123] [124]
Se lanzaron misiles desde un avión por primera vez cuando el teniente del ejército de los Estados Unidos, Paul W. Beck, arrojó sacos de arena que simulaban bombas sobre Los Ángeles , California . [125]
Los aviones se utilizaron por primera vez en la guerra durante la guerra ítalo-turca de 1911-1912. El primer uso operativo tuvo lugar el 23 de octubre de 1911, cuando el capitán Carlo Piazza realizó un vuelo cerca de Bengasi en un Blériot XI . El primer bombardeo aéreo se produjo poco después, el 1 de noviembre, cuando el segundo teniente Giulio Gavotti arrojó cuatro bombas sobre dos bases en poder de los turcos. El primer vuelo de reconocimiento fotográfico tuvo lugar en marzo de 1912, también realizado por el Capitán Piazza. [126]
Algunos tipos desarrollados durante este período harían servicio militar durante la Primera Guerra Mundial, o incluso durante ella. Estos incluyen el Etrich Taube de 1910, el Fokker Spin de 1911, la Royal Aircraft Factory BE.2 , el Sopwith Tabloid/Schneider y una variedad de tipos obsoletos. que se utilizaría para la formación de pilotos. El Sikorsky Ilya Muromets (también conocido como Sikorsky S-22) fue el primer avión cuatrimotor que entró en producción y el más grande de su época; el prototipo voló por primera vez en 1913, justo antes del estallido de la guerra. El tipo pasaría a servir en funciones tanto de bombardero como de transporte.
Los primeros trabajos sobre la elevación del rotor propulsado fueron seguidos por investigadores posteriores, independientemente del desarrollo de aviones de ala fija.
En la Francia del siglo XIX se creó una asociación para colaborar en el diseño de helicópteros, que eran muchas. En 1863, Gustave de Ponton d'Amécourt construyó un modelo utilizando los rotores contrarrotativos ya establecidos. Inicialmente impulsado por vapor falló, pero una versión mecánica sí voló. Otros diseños, que cubrían una amplia variedad de formas, incluyeron a Pomés y De la Pauze (1871), Pénaud, Achenbach (1874), Dieuaide (1887), Melikoff (1877), Forlanini (1877), Castel (1878) y Dandrieux ( 1878–79). De estos, el modelo contrarrotativo propulsado por vapor de Forlanini voló durante 20 segundos, alcanzando una altura de 13 metros (43 pies), [127] [128] y el modelo de goma de Dandrieux también voló. [127] [128]
El padre de Hiram Maxim concibió un helicóptero propulsado por dos rotores contrarrotativos, pero no pudo encontrar un motor lo suficientemente potente para construirlo. El propio Hiram esbozó planos para un helicóptero en 1872 antes de centrar su atención en el vuelo con ala fija.
En 1907, el giroplano número 1 francés Breguet-Richet despegó en un vuelo de prueba "atado", convirtiéndose en el primer helicóptero tripulado en despegar del suelo. Se elevó unos 60 centímetros (24 pulgadas) y flotó durante un minuto. Sin embargo, el vuelo resultó extremadamente inestable.
Dos meses después, en Lisenux, Francia, Paul Cornu realizó el primer vuelo libre en una nave tripulada de alas giratorias en su helicóptero Cornu , elevándose a 30 centímetros (12 pulgadas) y permaneciendo en el aire durante 20 segundos.
En 1799 expuso por primera vez en la historia el concepto de avión moderno. Cayley había identificado el vector de arrastre (paralelo al flujo) y el vector de elevación (perpendicular al flujo).
Pionero inglés de la navegación aérea y la ingeniería aeronáutica y diseñador del primer planeador que logró transportar a un ser humano en el aire. Cayley estableció la configuración moderna de un avión como una máquina voladora de ala fija con sistemas separados de sustentación, propulsión y control ya en 1799.
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