El Avro Canada VZ-9 Avrocar es una aeronave VTOL desarrollada por Avro Canada como parte de un proyecto militar secreto estadounidense llevado a cabo en los primeros años de la Guerra Fría . [ 1 ] [ 2 ] El Avrocar pretendía aprovechar el efecto Coandă para proporcionar sustentación y empuje a partir de un único "turborómetro" que expulsaba los gases de escape por el borde de la aeronave en forma de disco. En el aire, se habría parecido a un platillo volador . [ 3 ]
Diseñado originalmente como un avión de combate capaz de alcanzar velocidades y altitudes muy elevadas, el proyecto se redujo repetidamente con el tiempo y la Fuerza Aérea de los Estados Unidos finalmente lo abandonó. El Ejército de los Estados Unidos retomó entonces su desarrollo para un requisito de avión de combate táctico, una especie de helicóptero de alto rendimiento . [ 4 ] En las pruebas de vuelo, el Avrocar demostró tener problemas de empuje y estabilidad sin resolver que lo limitaron a un rango de vuelo degradado y de bajo rendimiento ; posteriormente, el proyecto se canceló en septiembre de 1961.
A lo largo de la historia del programa, el proyecto recibió diferentes nombres. Avro se refería a él como Proyecto Y, y los vehículos individuales eran conocidos como Spade y Omega. Posteriormente, la Fuerza Aérea de los Estados Unidos financió el Proyecto Y-2, que lo denominó WS-606A, Proyecto 1794 y Proyecto Silver Bug. Cuando el Ejército de los Estados Unidos se unió al proyecto, este adoptó su nombre definitivo, "Avrocar", y la designación "VZ-9", formando parte de los proyectos VTOL del Ejército de los Estados Unidos en la serie VZ.
Diseño y desarrollo
Orígenes
El Avrocar fue el resultado final de una serie de proyectos de investigación innovadores del diseñador "Jack" Frost , quien se unió a Avro Canada en junio de 1947 tras trabajar para varias empresas británicas. [ 5 ] Había estado con de Havilland desde 1942 y había trabajado en el de Havilland Hornet , el caza a reacción de Havilland Vampire y el avión de Havilland Swallow , donde fue el diseñador jefe del proyecto de investigación supersónica. [ 6 ]
En Avro Canadá, había trabajado en el Avro CF-100 antes de crear un equipo de investigación conocido como el "Grupo de Proyectos Especiales" (GPE). Frost se rodeó primero de un grupo de ingenieros "inconformistas" con ideas afines y luego organizó un lugar de trabajo. Inicialmente ubicado en el "Penthouse", un apodo despectivo para el ala ejecutiva del Edificio de Administración, el GPE fue posteriormente trasladado a una estructura de la época de la Segunda Guerra Mundial frente a la sede de la compañía, el Edificio Schaeffer, que contaba con guardias de seguridad, puertas cerradas con llave y tarjetas de acceso especiales. En ocasiones, el GPE también operaba desde el Hangar Experimental, donde compartía espacio con otros equipos de proyectos esotéricos de Avro.
En aquel entonces, Frost estaba particularmente interesado en el diseño de motores a reacción y en cómo mejorar la eficiencia del compresor sin sacrificar la simplicidad de la turbina. Consideraba que el diseño de "flujo inverso" de Frank Whittle era demasiado complejo y buscaba maneras de simplificar su disposición. Esto lo llevó a diseñar un nuevo tipo de motor con las cámaras de combustión ubicadas directamente fuera del borde exterior del compresor centrífugo , apuntando hacia afuera como los radios de una rueda. La energía para el compresor provenía de un nuevo tipo de turbina similar a un ventilador centrífugo , a diferencia del diseño más típico en forma de molinete de los motores convencionales. La turbina impulsaba el compresor mediante engranajes, en lugar de un eje. El motor resultante tenía la forma de un gran disco, al que él denominó "motor de disco plano". [ 7 ]
Proyecto Y

Al mismo tiempo, la industria aeronáutica en su conjunto se interesaba cada vez más por las aeronaves VTOL . Se preveía que cualquier futura guerra europea comenzaría con un intercambio nuclear que destruiría la mayoría de las bases aéreas, por lo que las aeronaves tendrían que operar desde bases aéreas limitadas, carreteras o incluso campos no preparados. Se dedicó un considerable esfuerzo de investigación a diversas soluciones para asegurar la capacidad de segundo ataque. Algunas de estas soluciones incluían aeronaves lanzadas por cohetes, como el concepto de lanzamiento de longitud cero , mientras que muchas empresas comenzaron a trabajar en aeronaves VTOL como una solución a largo plazo más apropiada. [ 8 ]
Frost consideró que el excelente rendimiento de su nuevo motor sería ideal para una aeronave VTOL debido a su alta relación potencia-peso prevista . El problema radicaba en cómo utilizar el empuje anular para impulsar la aeronave hacia adelante, así como en cómo integrar el motor, de gran tamaño, en un fuselaje adecuado. Frost sugirió utilizar una serie de conductos y ventilaciones para redirigir el empuje que salía de la parte delantera del motor hacia la parte trasera. Para mantener los conductos lo más cortos posible, el diseño canalizaba el empuje a lo largo del borde de ataque de lo que era esencialmente un ala delta gruesa . Dado que el motor tenía forma de disco, la forma triangular delta se desplazaba hacia afuera cerca de la parte delantera, donde se unía al disco del motor, produciendo una forma similar a la de una pica en una carta de juego . [ 7 ]
El motor tenía forma de disco y su toma de aire estaba ubicada en el centro, lo que implicaba que las tomas de aire del motor debían situarse cerca del centro del ala. En el diseño Ace, estas se ubicaban justo delante del centro, tanto en la parte superior como en la inferior del avión. La cabina se situaba sobre el cojinete principal, detrás de las tomas de aire. Una estructura arqueada recorría la parte superior e inferior del avión, desde la cabina hasta el borde posterior. También se estudiaron otras versiones de la configuración básica, incluyendo la "Omega", que tenía una forma más parecida a un disco, ya que también recortaba las secciones posteriores del ala delta.
Para las operaciones VTOL, se esperaba que la aeronave se mantuviera apuntando hacia arriba, sostenida por largas patas de aterrizaje que se extendían desde la columna vertebral. El aterrizaje se realizaría en un ángulo muy elevado, lo que dificultaría enormemente la visibilidad durante la aproximación. Varios experimentos VTOL de la época intentaron diversas soluciones a este problema, incluyendo asientos de piloto y cabinas giratorias, pero ninguna resultó muy eficaz. Otro problema con varios experimentos VTOL fue la dificultad para lograr estabilidad en vuelo estacionario, aunque no del todo inesperado. Una solución a este problema requeriría que el empuje se dirigiera hacia abajo desde un área mayor, como en un helicóptero, donde la sustentación se suministra sobre toda el área del disco del rotor. [ 4 ] La mayoría de los diseñadores optaron por extraer aire del compresor del motor y dirigirlo a través de tuberías dispuestas alrededor de la aeronave. El diseño del motor de Frost utilizaba tal cantidad de toberas que tal disposición no sería demasiado fácil de construir.
En 1952, el diseño estaba lo suficientemente avanzado como para que la Junta de Investigación de Defensa de Canadá financiara el proyecto con un contrato de 400 000 dólares canadienses. Para 1953, se completó una maqueta de madera del Proyecto Y, de la cual solo quedan imágenes. Al parecer, el proyecto se consideró demasiado costoso dentro del estamento militar, que en ese momento estaba involucrado en varios proyectos de defensa aérea extremadamente costosos. El 11 de febrero de 1953, se filtró al Toronto Star una historia sobre el proyecto junto con imágenes del diseño Omega, aparentemente para obtener más financiación. [ a ] Cinco días después, el Ministro de Producción de Defensa informó a la Cámara de los Comunes que Avro estaba trabajando en una "maqueta" de un platillo volador, capaz de volar a 2400 km/h y ascender verticalmente. Sin embargo, no se obtuvo más financiación.
Proyecto Y-2: el "edificio de perfil plano"

Mientras el Proyecto Y continuaba, Frost se había interesado en el efecto Coandă , según el cual los flujos de fluidos siguen formas fuertemente convexas, algo que podría resultar inesperado a primera vista. Frost creía que este efecto podría utilizarse con su diseño de motor para crear una aeronave VTOL más práctica, con los gases de escape fluyendo hacia afuera sobre la superficie superior de la aeronave y luego dirigiéndose hacia abajo mediante un sistema similar a un alerón. Esto generaría una fuerza de sustentación alrededor de todo el borde de la aeronave, permitiéndole aterrizar de forma plana. Realizó varios diseños experimentales a pequeña escala utilizando aire comprimido en lugar de un motor para seleccionar una forma de fuselaje adecuada, y finalmente decidió que un disco era la mejor solución. [ 9 ]
Mientras continuaba con estos experimentos, descubrió que el mismo sistema de dirección de empuje que había diseñado para operaciones VTOL funcionaba igual de bien para el vuelo hacia adelante. En este caso, la forma de disco no era en sí misma una buena superficie sustentadora, ya que era neutra en términos de dirección de sustentación; es decir, volaría lateralmente con la misma facilidad que hacia adelante. Sin embargo, al modificar el flujo de aire con la aplicación de una pequeña cantidad de empuje a reacción, el flujo de aire general sobre la aeronave podía alterarse drásticamente, creando una especie de "perfil aerodinámico virtual" de cualquier configuración necesaria. Por ejemplo, al dirigir incluso una pequeña cantidad de empuje a reacción hacia abajo, una gran masa de aire sería arrastrada sobre la superficie superior del ala y aumentaría drásticamente el flujo sobre ella, creando sustentación. [ 10 ]
Esto parecía ofrecer una solución a uno de los problemas más complejos de la época: diseñar una aeronave eficaz tanto a velocidades subsónicas como supersónicas . La sustentación subsónica se genera por el flujo de aire alrededor del ala siguiendo las líneas de corriente , mientras que la sustentación supersónica se genera por ondas de choque en puntos de curvatura crítica. Ningún diseño por sí solo podía ofrecer un alto rendimiento en ambos regímenes. El disco soplado podía abordar este problema configurándose únicamente para el rendimiento supersónico y utilizando el empuje de un reactor para modificar el flujo de aire subsónico y asemejarlo al de un ala convencional. El diseño resultante estaría optimizado para un alto rendimiento supersónico, tendría un rendimiento subsónico razonable y, además, ofrecería despegue y aterrizaje vertical (VTOL), todo en un mismo diseño.
Participación de EE. UU.: Proyecto 1794/WS 606A

A finales de 1953, un grupo de expertos en defensa estadounidenses visitó Avro Canadá para ver el nuevo avión de combate CF-100. [ 11 ] En algún momento, Frost se apropió de la visita y la redirigió al área de Proyectos Especiales, donde procedió a mostrar la maqueta del Proyecto Y, modelos y dibujos (algunos nunca antes vistos por altos funcionarios de la compañía) de una aeronave completamente circular con forma de disco conocida como "Proyecto Y-2". La USAF acordó hacerse cargo de la financiación del Grupo de Proyectos Especiales de Frost, y en 1955 se firmó un contrato por US$750,000. Para 1956, la dirección de Avro estaba lo suficientemente interesada como para comprometer US$2.5 millones para construir un prototipo de "empresa privada". En marzo de 1957, la Fuerza Aérea añadió financiación adicional, y la aeronave se convirtió en el Sistema de Armas 606A .
Se estudió una amplia variedad de diseños para un avión de combate VTOL, [ 4 ] todos giraban en torno a la forma de disco, lo que llevó al Proyecto 1794, que implicaba un avión de combate supersónico de gran tamaño con forma de disco. El concepto pasó a pruebas en túnel de viento con varios modelos a escala. Presentaba una sección elevada en el centro sobre el motor que contenía la cabina y una serie de tomas de aire rectangulares que suministraban aire al motor durante el vuelo a baja velocidad. Para el vuelo supersónico, las tomas de aire superiores se cerraban con rejillas y el aire se suministraba en su lugar desde una toma de aire supersónica separada a lo largo del frente de la sección elevada. Las estimaciones de rendimiento de Frost para el concepto eran de un potencial de Mach 3.5 a altitudes de 100 000 pies (30 000 m) .
Mientras se desarrollaba el Proyecto 1794, Avro Canada propuso una versión del "Proyecto Y", el TS-140, para cumplir con la Especificación TS-140 de la Armada de los Estados Unidos para un avión de combate VTOL en 1956; fue rechazado por la Armada. [ 12 ] El TS-140 era un avión de tipo canard que iba a ser propulsado por cuatro motores a reacción Bristol Orpheus ; la Armada seleccionó en cambio el D-188A de Bell Aircraft para su requisito.
Hubo cierto debate sobre el concepto dentro de la USAF, ya que muchos grupos intentaban obtener financiación para sus propios proyectos, como bombarderos de propulsión nuclear . [ 13 ] En una repetición del anterior comunicado del Toronto Star , en 1955 apareció un extenso artículo en la revista Look que, entre otras afirmaciones, especulaba que los avistamientos de ovnis actuales eran platillos voladores de fabricación soviética. [ b ] El artículo describía una aeronave de este tipo con diagramas que estaban claramente influenciados por el diseño de Avro. [ 14 ]
Para fines de prueba, se diseñó un nuevo motor compuesto por seis motores a reacción Armstrong Siddeley Viper que soplaban a través del borde exterior de un impulsor , bajo el nombre PV-704, donde PV significaba "Private Venture" (Empresa Privada). El PV-704 fue un diseño provisional construido en un edificio tipo búnker detrás de las instalaciones de prueba experimental de Avro. Su propósito era probar varios conceptos del Proyecto 1794 y proporcionar a la USAF datos de prueba para demostrar la viabilidad del concepto. El plan original para probar inicialmente el Viper Engine Rig era continuar con pruebas de vuelo libre. Desafortunadamente, las pruebas fueron todo menos fáciles; el modelo de prueba sufrió peligrosas fugas de aceite, lo que resultó en tres incendios. [ 15 ] Llegó un punto en que el personal le tenía miedo a la máquina, incluso cuando estaba resguardada en una cabina construida con vidrio antibalas y acero de un cuarto de pulgada de espesor. Una prueba final, desastrosa y casi letal del motor en 1956, en la que un motor a reacción Viper se descontroló, convenció a Frost de que era necesario un vehículo de prueba menos peligroso.
Génesis del Avrocar
Para recopilar datos de vuelo sobre el concepto básico mientras continuaba el desarrollo del motor, en 1958 Frost propuso construir un vehículo de prueba más pequeño, a modo de "prueba de concepto", al que llamó Avrocar . Para entonces, el Ejército de los EE. UU. estaba involucrado en una amplia variedad de experimentos con aeronaves VTOL más pequeñas que funcionarían como un "Jeep volador" [ 16 ] , y también se interesaron en el concepto de Avro [ 17 ] . Frost presentó su diseño más pequeño como un prototipo de vehículo adecuado para las necesidades del Ejército, así como un banco de pruebas aerodinámico para el WS-606. Los requisitos de rendimiento iniciales para el Avrocar eran una capacidad de vuelo estacionario de diez minutos en efecto suelo y un alcance de 25 millas (40 km) con una carga útil de 1000 lb (450 kg) [ 17 ] .

El nuevo plan pareció contentar a todos, y se adjudicó a Avro un contrato conjunto de servicios por valor de 2 millones de dólares [ 18 ], gestionado por la Fuerza Aérea, para construir y probar dos Avrocar, a los que el Ejército denominó VZ-9-AV (donde AV significa "Avro", una desviación inusual de la nomenclatura habitual del Ejército de los EE. UU. [ 19 ] ), el último de una serie de aeronaves "VZ". El interés del Ejército en el programa Avrocar era aparentemente muy alto. Bernard Lindenbaum, del Laboratorio de Dinámica de Vuelo de la Fuerza Aérea, recuerda un viaje a Washington a finales de la década de 1950 para solicitar financiación adicional para un estudio sobre la reducción de la resistencia aerodinámica de los helicópteros. Aunque se aprobó la financiación, oyó a un general del Ejército comentar que el Huey sería el último helicóptero que compraría el Ejército, ya que sería reemplazado por el Avrocar. [ 17 ]
También se transfirieron fondos adicionales de la Fuerza Aérea de aproximadamente $700,000 (no gastados del programa 606A) al proyecto Avrocar. En marzo de 1959, se recibió un contrato adicional de $1.77 millones para un segundo prototipo. En el momento de su presentación, el rendimiento proyectado superó con creces los requisitos, con una velocidad máxima de 225 nudos (417 km/h) , un techo de 10,000 pies (3,000 m) , un alcance de 130 millas (209 km) con una carga útil de 1,000 lb (450 kg) y vuelo estacionario fuera del efecto suelo con una carga útil de 2,428 lb (1,101 kg) . El peso máximo de despegue con transición a vuelo hacia adelante fuera del efecto suelo se calculó en 5,650 lb (2,560 kg) , y el peso máximo con transición en el efecto suelo (GETOL) fue de 6,970 lb (3,160 kg) . [ 17 ]
Justo cuando se fabricaban los primeros modelos de prueba, ocurrió la catástrofe. El gobierno canadiense canceló el programa Avro CF-105 Arrow el "Viernes Negro", 20 de febrero de 1959. Como consecuencia, casi todos los empleados de Avro Canadá fueron despedidos, incluidos los del Grupo de Proyectos Especiales. Sin embargo, tres días después del anuncio de la cancelación del Arrow, muchos de los empleados del Grupo de Proyectos Especiales fueron recontratados. Pero la situación no era la misma de siempre. El equipo ahora incluía a personas de los equipos CF-100 y CF-105, y el Grupo de Proyectos Especiales se trasladó al edificio principal, que estaba prácticamente vacío. Además, la alta dirección de la empresa se involucró más en las operaciones del grupo. [ 20 ]
La Oficina de Proyectos de la USAF dedicada a los proyectos Avro recomendó la cancelación del WS-606A y todo el trabajo relacionado (incluido el Avrocar). Se emitió una orden de trabajo de "parada/arranque" [ 21 ] y Frost se vio obligado una vez más a intentar rescatar el proyecto. En un esfuerzo complejo, Frost presentó argumentos contundentes para la continuación de la financiación militar estadounidense. A finales de mayo de 1959, la USAF autorizó a Avro a continuar con los programas de "platillos voladores". [ 22 ]
Diseño
El Avrocar era una aeronave con forma de disco, similar a un frisbee , con la superficie superior bastante curvada y la inferior mucho menos. El disco tenía 5,5 m de diámetro y 1,1 m de espesor. [ 23 ] La estructura principal era un gran triángulo equilátero al que se fijaban los distintos componentes. El "turborizador" de 124 palas se ubicaba en el centro del triángulo, dirigiendo la mayor parte del empuje directamente hacia abajo a través de una abertura en la superficie inferior, aunque una parte se desviaba para alimentar el sistema de control que recorría el borde exterior del disco. [ 23 ]

La potencia del rotor la proporcionaban tres motores a reacción Continental J69-T-9 acoplados a la estructura. Cada motor tenía sus propios depósitos de combustible y aceite, así como otros sistemas de soporte, aunque se preveía que estarían interconectados en modelos futuros. La mayor parte del fuselaje era de aluminio, con un peso en vacío de 1400 kg (3000 libras ) . [ 24 ] El tren de aterrizaje del Avrocar era rudimentario, con tres pequeñas ruedas giratorias montadas sobre ejes cortos; posteriormente, durante las pruebas, se sustituyó por patines, aunque no se instalaban habitualmente. [ 25 ]
El control del piloto se realizaba completamente mediante una única palanca de control lateral. El cabeceo y el alabeo se controlaban mediante movimientos convencionales de adelante hacia atrás y de lado a lado, mientras que la guiñada se controlaba girando la palanca. No se utilizaban enlaces mecánicos; la palanca controlaba el flujo de aire a alta presión alrededor de la aeronave, que se conectaba directamente a diversas superficies de control o indirectamente a través de cables locales para reemplazar los controles que debían ser accionados por cable (como los controles de aceleración de los motores). [ 23 ]
El sistema de control de actitud/empuje consistía en un gran anillo situado fuera del disco principal, con forma aproximada de triángulo redondeado y la superficie plana en el interior. Visto de lado, el alerón de control es casi invisible, apareciendo en su posición neutra para mimetizarse con el perfil. Los controles del piloto movían el anillo en relación con el resto de la aeronave, afectando el flujo de aire que se desplazaba hacia afuera desde el centro de la misma. La sustentación vertical podía incrementarse moviendo todo el anillo hacia abajo, lo que producía un mayor flujo de aire sobre su superficie superior, que luego se curvaba hacia abajo sobre dicha superficie, en dirección al suelo. Inclinar el anillo generaba un empuje asimétrico para el control direccional. [ 26 ]
Se descubrió que la aeronave era inherentemente inestable en vuelo hacia adelante, ya que el centro de presión aerodinámica se encontraba muy por delante del centro de gravedad . [ 27 ] Por lo tanto, el Avrocar incluía un sistema mecánico de aumento de estabilidad independiente de los controles del piloto. El turborrotor tenía un momento angular bastante grande y estaba diseñado para funcionar como un potente giroscopio , proporcionando una dirección de vuelo "normal". Los cables de control conectados a la base del rotor se tensaban cuando la aeronave se movía con respecto al rotor, activando las superficies de control para contrarrestar el movimiento.
El vehículo era operado por una tripulación de dos personas, ubicadas en cabinas separadas, encajadas en áreas vacías del fuselaje. En la práctica, generalmente solo un piloto iba a bordo durante las pruebas; se realizaron varios vuelos con un observador en la segunda cabina. Hasta que se resolvieron por completo los problemas de control, los pilotos de prueba de Avro adquirieron cierta habilidad para manejar los controles extremadamente sensibles, y el piloto jefe de pruebas de desarrollo de Avro Aircraft, Potocki, finalmente pudo demostrar un vuelo sin intervención manual. No obstante, el piloto de pruebas de Avro, Peter Cope, el piloto de proyecto de la USAF, Walter J. Hodgson, y el piloto jefe de pruebas del Centro de Investigación Ames de la NASA , Fred J. Drinkwater III, quienes volaron el Avrocar, lo consideraron un vehículo aún difícil de pilotar. Drinkwater comparó volar en él con "mantener el equilibrio sobre una pelota de playa". [ 28 ]
Historial operativo
Pruebas

El primer Avrocar, el n.º 58-7055 , salió de la fábrica de Avro Malton en mayo de 1959. Del 9 de junio al 7 de octubre de 1959, se probó en un banco de pruebas de vuelo estacionario estático. [ 29 ] Desafortunadamente, se descubrió que los gases calientes del escape se mezclaban de nuevo con las tomas de aire durante el vuelo estacionario, reduciendo el empuje del motor. Además, el ventilador generaba sustentación solo en una pequeña área de su superficie, lo que reducía el empuje total disponible. Los conductos también demostraron tener pérdidas mayores de lo esperado, y una serie de modificaciones no pudieron solucionar este problema en gran medida. Estos problemas redujeron la sustentación máxima a altitudes más altas fuera del efecto suelo a 3150 lb (1430 kg) , menos que el peso en vacío de la aeronave de 4285 lb (1944 kg) . Esto significaba que la aeronave sería incapaz de mantenerse en vuelo estacionario fuera del efecto suelo. Tras estas pruebas, el vehículo fue enviado al Centro Ames de la NASA para realizar pruebas en un túnel de viento.
El segundo, el n.° 59-4975 , se completó en agosto de 1959. El 29 de septiembre, se realizó el primer intento de vuelo estacionario con el Avrocar sujeto al suelo. [ 30 ] Después de que el vehículo despegó, comenzó una oscilación incontrolable acoplada de balanceo y cabeceo que hizo que cada una de las tres ruedas tocara el suelo por turno. El piloto, WD "Spud" Potocki, apagó inmediatamente todos los motores. Se realizaron cambios en el sistema de estabilidad para proporcionar mayor autoridad de control, mientras que se investigaron nuevos amarres para mejorar la capacidad de controlar este tipo de problemas. [ 4 ] A medida que continuaban las pruebas, quedó claro que el problema era inherente al diseño, y los ingenieros comenzaron a referirse al efecto como "hubcapping", llamado así porque parecía similar a un tapacubos girando en el suelo. [ 31 ]
Las investigaciones sobre el efecto revelaron la causa del problema. Durante el efecto suelo, el aire a alta presión bajo la nave quedaba atrapado, llenando toda el área y proporcionando así una base estable. Al salir del efecto suelo, el aire se organizaba en una única columna estrecha, descrita por Frost como "tronco de árbol". A altitudes intermedias, la nave pasaba momentáneamente de un régimen a otro, durante lo cual un lado del vehículo quedaba completamente apoyado mientras que el apoyo desaparecía bajo el otro. Esto provocaba un fuerte cabeceo hacia el lado sin apoyo. Tan pronto como esto ocurría, ese lado se acercaba al suelo y restablecía el aire de apoyo, mientras que el otro lado se elevaba por encima de este límite. Este proceso se repetía, con la nave balanceándose de un lado a otro. Se realizaron modificaciones para intentar solucionar el problema. Finalmente, se perforaron 52 orificios en la parte inferior del vehículo, ubicados radialmente a tres pies del centro. Estos orificios proporcionarían un chorro central para estabilizar el colchón de aire del suelo. [ 32 ]
Una vez completadas estas modificaciones y aparentemente funcionando, el primer vuelo libre tuvo lugar el 12 de noviembre de 1959. Esta prueba demostró que el sistema de control de la tobera era inaceptable. Los alerones estaban diseñados para dirigir el aire hacia afuera por encima o por debajo del flap anular, solo por abajo durante el vuelo estacionario, pero por encima y por debajo durante el vuelo hacia adelante. La idea era que, cuando el flap se colocara para proporcionar control, la sustentación disminuiría en un lado y aumentaría en el otro. Efectivamente, la sustentación disminuyó en un lado, pero no mejoró en el otro, por lo que cada acción de control resultaba en una pérdida de altitud. Después de cinco vuelos, las pruebas se detuvieron temporalmente el 5 de diciembre de 1959, momento en el que el Avrocar había acumulado un total de 18,5 horas de pruebas.

Se instaló un diseño completamente nuevo durante el invierno. Los spoilers originales se quitaron y se reemplazaron por un solo anillo debajo del flap anular. El anillo se desplazaba en relación con la aeronave bajo la entrada de control, "sellando" el espacio en un lado mientras lo abría en el otro. Las pruebas continuaron en enero de 1960 y parecieron funcionar mucho mejor. Sin embargo, si bien el nuevo sistema de control mejoró las cualidades de vuelo estacionario, la aeronave ahora se volvió inestable a velocidades más altas por encima de 30 nudos (56 km/h) . El primer Avrocar en Ames fue modificado de manera similar y, en abril de 1960, fue probado en su túnel de viento de 40 pies × 80 pies (12 m × 24 m) . [ 33 ] El problema se hizo claro; el anillo bloqueaba tanto del empuje general del motor que la potencia general se redujo enormemente. A medida que la aeronave aceleraba, el flujo de aire en la parte inferior redujo la recirculación, reduciendo la sustentación debido al flujo de aire sobre la superficie superior. Esto fue algo inesperado; La recirculación se consideraba perjudicial debido a la pérdida de empuje del motor, y sus efectos positivos sobre la sustentación no parecen haber sido apreciados. Finalmente, para mantener la sustentación a velocidades de avance más altas, la aeronave tuvo que ser inclinada hasta el límite de su capacidad de control.
Avro estaba convencido de que el concepto seguía siendo viable y propuso un nuevo programa para una importante revisión del sistema de propulsión y control. En lugar del único flap triangular anular y los spoilers, o el posterior control anular, el nuevo sistema incluía dos sistemas de control separados para el vuelo estacionario y el vuelo hacia adelante, combinados en una sola tobera. Para el vuelo estacionario, se abrían una serie de "compuertas de transición" en las toberas, bloqueándolas y redirigiendo el flujo hacia abajo, debajo de la aeronave. El control durante este régimen se proporcionaba moviendo la parte exterior del flap para "enfocar" el flujo. A velocidades más altas, las compuertas se cerraban, permitiendo que el aire saliera por el borde de la aeronave, donde se ubicaban una serie de controles simples tipo flap. El nuevo sistema de control cubría los 3/4 traseros de la circunferencia exterior de la aeronave; la sección delantera presentaba únicamente los controles de vuelo estacionario. [ 25 ]
Se completaron las modificaciones en el modelo Ames y las pruebas se reanudaron en abril de 1961. El nuevo diseño demostró un control mucho mejor en vuelo estacionario y una sustentación considerablemente mejorada. El vehículo ahora podía viajar a hasta 100 nudos (190 km/h) , una gran mejora con respecto a los 30 nudos (56 km/h) alcanzados anteriormente. Sin embargo, seguía siendo inestable en cabeceo y presentaba una fuerte inclinación hacia arriba. Los ingenieros de la NASA intentaron modificar esto con una cola en T , pero esta resultó quedar dentro del flujo de aire del turborotor y no ayudó. El equipo de Frost consideró dos nuevos diseños, uno con una gran cola vertical y otro con un ala con verticales montadas en la punta —"winglets"—. Ambos diseños utilizaban dos turborreactores General Electric J85 de 2700 lbf (12 kN) de empuje y aumentaban el diámetro del turborotor de cinco a seis pies. [ 34 ]
El 9 de junio de 1961, se llevó a cabo una segunda evaluación de vuelo del Avrocar por parte de la USAF/NASA en el segundo prototipo, modificado de forma similar, en las instalaciones de Avro. Durante estas pruebas, el vehículo alcanzó una velocidad máxima de 20 nudos (37 km/h) y demostró la capacidad de atravesar una zanja de seis pies de ancho y 18 pulgadas (460 mm) de profundidad. Volar por encima de la altitud crítica resultó peligroso, si no casi imposible, debido a la inestabilidad inherente. [ 35 ] El informe de la prueba de vuelo identificó además una serie de problemas de control. [ 36 ]
Cancelación
Antes de que se pudieran realizar las modificaciones, la financiación se agotó en marzo de 1961. Las propuestas de Frost para un diseño modificado no fueron aceptadas, y los programas Avrocar y el relacionado WS-606A supersónico VTOL fueron cancelados oficialmente en diciembre de 1961 por el ejército estadounidense. Los ejecutivos de la compañía Avro fomentaron proyectos de investigación VTOL adicionales, explorando nuevas configuraciones combinadas con una plataforma de disco [ 35 ] e incluso una versión de "jet de sustentación", pero no hubo más interés por parte de fuentes canadienses u otras, lo que puso fin a este programa del Grupo de Proyectos Especiales. En 1961, se presentaron varias propuestas posteriores, incluido el concepto de caza VTOL Avro P470 derivado del Grupo de Proyectos Especiales, para cumplir con un concurso de la OTAN para un caza de ataque táctico. [ 37 ] Estas necesidades fueron cubiertas por el Hawker Siddeley Harrier , pero en términos más generales, el interés en el VTOL se desvaneció a medida que se generalizó la creencia de que no se usaría un primer ataque nuclear al comienzo de una guerra europea.

El segundo Avrocar había acumulado unas 75 horas de vuelo al final de las pruebas. A juzgar por su rendimiento, el Avrocar fue un fracaso absoluto: no podía elevarse con seguridad más de unos pocos pies del suelo, y su diseño bulboso, que limitaba su rendimiento a alta velocidad, junto con un calor insoportable y un ruido de escape ensordecedor, lo hacía poco práctico para el ejército. Aunque se consideró un fracaso técnico, su diseño resultaría profético: estuvo a punto de convertirse en uno de los primeros aerodeslizadores del mundo , el Saunders Roe SR.N1, que también despegó en 1959. No obstante, el diseñador de la compañía, John Frost, solicitó varias patentes en Canadá, el Reino Unido y Estados Unidos que establecieron el papel fundamental que el Avrocar y los vehículos experimentales Avro relacionados desempeñaron en el mundo VTOL. [ 6 ] [ 38 ]
Últimos avances

El Avro VZ-9 Avrocar fue un "callejón sin salida" en el diseño de vehículos VTOL, según Russell Lee, curador del Museo Nacional del Aire y el Espacio ; sin embargo, sus innovaciones tecnológicas han intrigado a otros diseñadores. Uno de los elementos de diseño que incorporaba, el uso de ventiladores entubados, dio lugar a otros programas experimentales. El Dr. Paul Moller, un canadiense expatriado que había trabajado en Avro Canadá como joven ingeniero, basó una serie inicial de vehículos VTOL experimentales en la tecnología de "platillo" que utilizaba el ventilador entubado enterrado al estilo Avrocar. El XM-2, el primero de la serie, se parecía notablemente a un platillo volador en miniatura. Después de exitosas pruebas de amarre, [ 39 ] los diseños de platillo, también conocidos en su momento como "discojet", fueron abandonados y su último proyecto, el Moller Skycar , tiene la apariencia de un coche volador. [ 40 ]
La historia del Avrocar no terminó con la cancelación del programa. Solo se fabricaron dos Avrocars y, dado que el ejército estadounidense había financiado su construcción, volvieron a ser propiedad de Estados Unidos al finalizar el programa. El segundo ejemplar, con número de serie 59-4975 , utilizado para pruebas de vuelo, regresó brevemente a Canadá para ser exhibido en Montreal en la Exposición El Hombre y su Mundo (1968); tras un largo periodo de exposición al aire libre, actualmente se encuentra en proceso de restauración en el Museo de Transporte del Ejército de Estados Unidos en Fort Eustis, Virginia. [ 18 ]

El primer Avrocar, S/N 58-7055 (marcado AV-7055 ), tras las pruebas de amarre, se convirtió en el modelo de prueba del túnel de viento de la NASA Ames, donde permaneció almacenado desde 1961 hasta 1966, año en que fue donado al Museo Nacional del Aire y el Espacio, siendo depositado en el Centro de Preservación, Restauración y Almacenamiento Paul E. Garber del Smithsonian en Suitland, Maryland . Allí continuó acumulando polvo durante los siguientes 40 años. El museo finalmente programó su restauración y exhibición en su recién construido Centro Steven F. Udvar-Hazy . En cambio, el Avrocar fue prestado al Museo Nacional de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en Dayton, Ohio , llegando en noviembre de 2007. Tras una restauración completa, que incluyó la fabricación de las dos cúpulas de plexiglás faltantes, se exhibió en junio de 2008 en la Galería de la Guerra Fría del museo. Posteriormente, fue trasladado a la Galería de Aeronaves Presidenciales. En 2016, el Avrocar fue trasladado a la Galería de Investigación y Desarrollo del museo, a su nuevo cuarto hangar.
Se preparó una réplica a escala real del Avrocar para la producción de 2002, Avrocar: Saucer Secrets from the Past. Actualmente se exhibe en el Museo Real de Aviación del Oeste de Canadá , Winnipeg , Manitoba , Canadá. [ 41 ]
Especificaciones (VZ-9-AV)

Datos de Avrocar: El platillo volador de Canadá... [ 42 ] y Los peores aviones del mundo: De fracasos pioneros a desastres multimillonarios [ 43 ]
Características generales
- Tripulación: 2
- Capacidad: 1 observador/ingeniero
- Diámetro: 5,5 m (18 pies )
- Altura: 1,07 m ( 3 pies 6 pulgadas )
- Superficie del ala: 254 pies cuadrados (23,6 m² )
- Peso en vacío: 3000 lb (1361 kg)
- Peso máximo al despegue: 5560 lb (2522 kg)
- Planta motriz: 3 motores turborreactores Continental J69-T-9 , 660 lbf (2,9 kN) de empuje cada uno.
Actuación
- Velocidad máxima: 300 mph (480 km/h, 260 nudos) (estimada), 35 mph (56 km/h) (real)
- Alcance: 995 millas (1601 km, 865 millas náuticas) (estimado), 79 millas (127 km) (real)
- Techo de servicio: 10 000 pies (3000 m) (estimado), 3 pies (0,91 m) (real)
Véase también
Aeronaves de función, configuración y época comparables
Notas
- ↑ Esta era una estrategia común en los EE. UU. en ese momento, conocida como política mediante comunicados de prensa .
- ↑ Otro tema común en las políticas comunicadas mediante comunicados de prensa son las afirmaciones de que "los soviéticos lo están haciendo".
Referencias
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- ↑ "Cómo construir un PLATO VOLADOR" . 20 de septiembre de 2012.
- ↑ "Bombardero de prueba con forma de platillo volante, sistema de armas 606A" . koreatimes . 4 de noviembre de 2010. Consultado el 20 de junio de 2024 .
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- ↑ Milberry 1981, pág. 15.
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- ↑ Zuuring 1999, pág. 221.
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- ↑ Juan Frost
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- 1 2 3 4 Lindenbaum, Bernard y William Blake. El VZ-9 Avrocar . EL VZ-9 AVROCAR Archivado el 27 de septiembre de 2006 en Wayback Machine . Recuperado: 17 de febrero de 2007. Nota: Gran parte de la discusión sobre los sistemas de control y los problemas de estabilidad se ha tomado de esta fuente.
- 1 2 Harding 1999, pág. 74.
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- ↑ Zuk 2001, pág. 76.
- ↑ Zuk 2001, pág. 82. Nota: El Avrocar rediseñado por Frost fue solo un proyecto "en papel".
- 1 2 Winchester 2005, pág. 68.
- ↑ Zuk 2001, p. 79. Cita: "...se centraron en el deterioro del rendimiento del motor y del turborrotor y en la falta de controlabilidad en todo el rango de velocidad del Avrocar..."
- ↑ Zuk 2001, pág. 89.
- ↑ Zuk 2001, págs. 85–87. Nota: Una reevaluación moderna del Avrocar se centró en los problemas aerodinámicos y su resolución.
- ↑ Relly Victoria Petrescu y Florian Ion Petrescu. The Aviation History (New Aircraft I) . The Aviation History (New Aircraft I) . Consultado el 25 de marzo de 2018. Nota: La referencia a la prueba de amarre exitosa aparece en la página 19.
- ↑ Zuk 2001, págs. 92, 93.
- ↑ "Avro Canada VZ-9 Avrocar (Réplica) - Museo Real de Aviación del Oeste de Canadá" . royalaviationmuseum.com . 14 de junio de 2021. Consultado el 26 de febrero de 2023 .
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- ↑ Winchester 2005, pág. 104.
Bibliografía
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Enlaces externos
- Imágenes del programa de pruebas de continuación del Avrocar (1961)
- División de Sistemas Aeronáuticos, 1969 (RG 342 UD-UP 138; NND 63253; Cajas 35 y 58)
- Avrocar en virtualmente extraño.net
- Historia de Avrocar
- Plataformas voladoras
- Ficha informativa del Museo Nacional de la USAF sobre el Avrocar
- Informe oficial del Proyecto Silverbug en Cufon
- Informe resumido del desarrollo final del Proyecto 1794, 06/1956 Identificador ARC 6920770 / Número MLR UD-UP 138
- El Avrocar: el platillo volador de Canadá. Archivado el 29 de abril de 2007 en Wayback Machine.
- Avrocar: un auténtico platillo volador
- Proyecto Avro Silverbug para embestida aérea
- El episodio de televisión "Wankel Rotary Powered Flying Car", que trata sobre la aeronave Moller, incluye varios clips que demuestran el problema del "tapado de las ruedas".
- US3062482A Aeronave con motor de turbina de gas
- Avrocar: Secretos del pasado sobre los platillos voladores en IMDb
- Aviones Avro Canada
- Aviones experimentales canadienses de la década de 1950
- Avión de ala circular
- Trijets
- Aviones propulsados por ventiladores entubados
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