Cubierta de vuelo

Las primeras cubiertas de vuelo eran rampas de madera inclinadas construidas sobre el castillo de proa de los buques de guerra. Eugene Ely realizó el primer despegue de un avión de ala fija desde un buque de guerra, el USS Birmingham  , el 14 de noviembre de 1910.

Dos meses después, el 18 de enero de 1911, Ely aterrizó su avión Curtiss de hélice propulsora en una plataforma en Pennsylvania anclada en la bahía de San Francisco utilizando el primer sistema de gancho de cola , diseñado y construido por el artista de circo y aviador Hugh Robinson. Ely le dijo a un reportero: "Fue bastante fácil. Creo que el truco podría realizarse con éxito nueve de cada diez veces". El 9 de mayo de 1912, ^{[ 2 ]} el comandante Charles Samson se convirtió en el primer hombre en despegar de un barco en movimiento cuando voló su Short S.27 desde el HMS Hibernia  , que navegaba a 10,5 nudos (12,1 mph; 19,4 km/h) .   

Debido a la baja velocidad de despegue de los primeros aviones, era posible que un avión realizara un despegue muy corto cuando el buque de lanzamiento navegaba contra el viento. Posteriormente, aparecieron plataformas de despegue desmontables en las torretas de los acorazados y cruceros de batalla , comenzando con el HMS Repulse  , lo que permitía despegar aviones con fines de reconocimiento, aunque no existía posibilidad de recuperación.

El 2 de agosto de 1917, durante unas pruebas, el comandante de escuadrón Edwin Harris Dunning aterrizó con éxito un Sopwith Pup en la plataforma de despegue del HMS Furious  , convirtiéndose en la primera persona en aterrizar un avión en un barco en movimiento. Sin embargo, en su tercer intento, un neumático reventó al intentar aterrizar, lo que provocó que el avión cayera por la borda y le causara la muerte; por lo tanto, Dunning también ostenta la dudosa distinción de ser la primera persona en morir en un accidente de aterrizaje en un portaaviones.

Las condiciones de aterrizaje del Furious eran muy deficientes. Para aterrizar, los aviones debían maniobrar alrededor de la superestructura. Por lo tanto, el Furious fue devuelto al astillero para que se le añadiera una cubierta de 91 metros (300 pies ) en la popa, sobre un nuevo hangar, para facilitar el aterrizaje. Sin embargo, la superestructura central permaneció, y la turbulencia que generaba afectó gravemente a la cubierta de aterrizaje.  

El primer portaaviones que comenzó a mostrar la configuración de la embarcación moderna fue el transatlántico reconvertido HMS Argus  , al que se le añadió una gran cubierta plana de madera a lo largo de todo el casco, creando una plataforma combinada de aterrizaje y despegue sin obstáculos por la turbulencia de la superestructura. Debido a su cubierta de vuelo despejada, el Argus no tenía torre de mando fija ni chimenea. En cambio, los gases de escape se canalizaban a lo largo del costado del barco y se expulsaban bajo la popa de la cubierta de vuelo (lo que, a pesar de los sistemas para dispersar los gases, proporcionaba una sustentación indeseada a los aviones justo antes del aterrizaje).

La falta de un puesto de mando y una chimenea resultaba insatisfactoria, y el Argus se utilizó para experimentar con diversas ideas que remediaran la situación. Una fotografía de 1917 la muestra con una maqueta de lona de una superestructura tipo "isla" de estribor y una chimenea. Esta se colocó en el lado de estribor porque los motores rotativos de algunos aviones primitivos generaban un par motor que tiraba del morro hacia la izquierda, lo que significaba que el avión giraba naturalmente hacia babor al despegar; por lo tanto, era deseable que girara en dirección opuesta a la superestructura fija. Esta se convirtió en la disposición típica de los portaaviones y se utilizó en los siguientes portaaviones británicos , el Hermes y el Eagle .

Tras la Primera Guerra Mundial , los cruceros de batalla que de otro modo habrían sido descartados en virtud del Tratado Naval de Washington —como los HMS Furious  y Courageous británicos , los USS Lexington  y Saratoga estadounidenses , y los acorazados japoneses Akagi y Kaga— fueron convertidos en portaaviones siguiendo las líneas mencionadas. Su gran tamaño y velocidad los hacían perfectamente adecuados para esta función. El pesado blindaje, la estructura y la baja velocidad del acorazado Eagle convertido supusieron, en la práctica, una desventaja.

Dado que en aquel entonces se desconocía la eficacia militar de los portaaviones, los primeros buques solían estar equipados con cañones de calibre de crucero para ayudar en su defensa en caso de ser sorprendidos por buques de guerra enemigos. Estos cañones fueron generalmente retirados durante la Segunda Guerra Mundial y reemplazados por cañones antiaéreos , a medida que la doctrina de portaaviones desarrolló el modelo de "grupo de combate" (más tarde llamado "grupo de batalla"), donde la defensa del portaaviones contra buques de superficie sería una combinación de buques de guerra de escolta y sus propios aviones.

En los buques de esta configuración, la cubierta del hangar era la cubierta de refuerzo y una parte integral del casco, mientras que el hangar y la cubierta de vuelo de acero ligero se consideraban parte de la superestructura. Estos buques se siguieron construyendo hasta finales de la década de 1940; ejemplos clásicos son los portaaviones de las clases Essex y Ticonderoga de la Armada de los Estados Unidos . Sin embargo, en 1936, la Royal Navy comenzó la construcción de la clase Illustrious .

En estos buques, la cubierta de vuelo era la cubierta de refuerzo, parte integral del casco, y estaba fuertemente blindada para proteger al buque y a su tripulación aérea. Esta configuración de la cubierta de vuelo como cubierta de refuerzo se adoptó en construcciones posteriores. Esto se debió al tamaño cada vez mayor de los buques, desde las 13 000 toneladas del USS Langley en 1922 hasta las más de 100 000 toneladas de los portaaviones más recientes de las clases Nimitz y Gerald R. Ford .   

Cuando los portaaviones reemplazaron a los acorazados como buques capitales principales de la flota, existían dos corrientes de pensamiento sobre la cuestión de la inclusión de protección blindada en la cubierta de vuelo. La Armada de los Estados Unidos (USN) inicialmente favoreció las cubiertas de vuelo sin blindaje porque maximizaban el tamaño del hangar y la cubierta de vuelo del portaaviones, lo que a su vez maximizaba la capacidad de aeronaves en el hangar y en la cubierta de vuelo, en forma de un "estacionamiento en cubierta" permanente para una gran proporción de las aeronaves transportadas. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

En 1936, la Royal Navy desarrolló el portaaviones con cubierta de vuelo blindada, que también recubría los laterales y extremos del hangar con blindaje. La adición de blindaje a la cubierta de vuelo ofrecía a las aeronaves situadas debajo cierta protección contra las bombas aéreas, mientras que los laterales y extremos blindados del hangar ayudaban a minimizar los daños y las bajas por explosiones o incendios dentro o fuera del hangar. ^{[ 5 ]} La adición de blindaje al hangar obligó a reducir el peso superior, por lo que se redujo la altura del hangar, lo que restringió los tipos de aeronaves que estos buques podían transportar, aunque los portaaviones blindados de la Royal Navy sí llevaban aeronaves de repuesto en los techos del hangar. ^{[ 6 ]}

El blindaje también redujo la longitud de la cubierta de vuelo, disminuyendo así la capacidad máxima de aeronaves del portaaviones con cubierta de vuelo blindada. Además, los portaaviones de la Royal Navy no utilizaron un estacionamiento permanente en cubierta hasta aproximadamente 1943; antes de esa fecha, la capacidad de aeronaves de los portaaviones de la RN estaba limitada a la capacidad de su hangar.

La clase Illustrious británica de 23.000 toneladas tenía una capacidad de hangar para 36 aviones del tamaño del Swordfish y un único hangar de 458 x 62 x 16 pies (139,6 m × 18,9 m × 4,9 m) , pero transportaba hasta 57 ^{[ 7 ]} aviones con un estacionamiento permanente en cubierta, mientras que la clase Implacable de 23.400 toneladas presentaba una mayor capacidad de hangar con un hangar superior de 458 x 62 x 14 pies (139,6 m × 18,9 m × 4,3 m) y la adición de un hangar inferior de 208 x 62 x 14 pies (63,4 m × 18,9 m × 4,3 m) , delante del elevador de popa, que tenía una capacidad total de 52 aviones del tamaño del Swordfish o una mezcla de 48 aviones de finales de la guerra en el hangar más 24 aeronaves en un estacionamiento de cubierta permanente, ^{[ 8 ]} pero podía transportar hasta 81 aeronaves con un estacionamiento de cubierta. ^{[ 9 ]}               

El portaaviones de la clase Essex de la USN, de 27.500 toneladas, contaba con un hangar de 199,3 m × 21,3 m × 5,3 m (654 × 70 × 17,5 pies ) diseñado para albergar una combinación de 72 aeronaves de la USN de antes de la guerra. ^{[ 10 ]} Sin embargo, llegó a transportar hasta 104 aeronaves de finales de la guerra, utilizando tanto el hangar como una plataforma de estacionamiento permanente en cubierta. ^{[ 11 ] [ 12 ]} La experiencia de la Segunda Guerra Mundial llevó a la USN a modificar su política de diseño, optando por cubiertas de vuelo blindadas en buques mucho más grandes: «El blindaje principal del Enterprise reside en su cubierta de vuelo blindada pesada. Esto resultó ser un factor determinante en el catastrófico incendio y las explosiones ocurridas en la cubierta de vuelo del Enterprise en 1969. La Armada de los Estados Unidos aprendió la lección por las malas durante la Segunda Guerra Mundial , cuando todos sus portaaviones solo contaban con hangares blindados. Todos los portaaviones de ataque construidos desde la clase Midway han tenido cubiertas de vuelo blindadas». ^{[ 13 ]}     

La cubierta de vuelo angular fue inventada por el capitán de la Marina Real (más tarde contralmirante) Dennis Campbell , como resultado de un estudio de diseño iniciado en el invierno de 1944-1945. Un comité de oficiales superiores de la Marina Real decidió que el futuro de la aviación naval estaba en los aviones a reacción, cuyas mayores velocidades requerían que los portaaviones se modificaran para adaptarse a sus necesidades. ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}

En este tipo de cubierta —también llamada "cubierta sesgada", "cubierta inclinada", "cubierta de ángulo de cintura" y "ángulo"— la parte de popa se ensancha y una pista separada , dedicada al aterrizaje , se encuentra en un ángulo oblicuo a la línea central. ^{[ 18 ]}

La cubierta de vuelo en ángulo se diseñó teniendo en cuenta las mayores velocidades de aterrizaje de los aviones a reacción, que habrían requerido que toda la longitud de una cubierta de vuelo central se detuviera. ^{[ 18 ]} El diseño también permitía operaciones simultáneas de despegue y aterrizaje, y permitía que los aviones que no lograban conectarse con los cables de frenado abortaran el aterrizaje, aceleraran y volvieran a despegar ( bolter ) sin riesgo para los aviones estacionados o en despegue. ^{[ 18 ]}

El rediseño permitió varias modificaciones de diseño y operativas, incluyendo la instalación de una superestructura más grande (mejorando tanto la maniobrabilidad del buque como el control de vuelo), la simplificación drástica de la recuperación de aeronaves y el movimiento en cubierta (ahora los aviones se lanzan desde la proa y aterrizan en la cubierta de vuelo inclinada, dejando una gran área abierta en el centro del buque para armamento y repostaje), y el control de daños. Debido a su utilidad en las operaciones de vuelo, la cubierta inclinada es ahora una característica distintiva de los portaaviones equipados con STOBAR y CATOBAR .

La cubierta de vuelo en ángulo se probó por primera vez en 1952 en el HMS Triumph  pintando marcas de cubierta en ángulo en la línea central de la cubierta de vuelo para aterrizajes y despegues. ^{[ 18 ]} Esto también se probó en el USS Midway  el mismo año. ^{[ 19 ] [ 20 ]}

A pesar de las nuevas marcas, en ambos casos el equipo de detención y las barreras seguían alineados con la línea central de la cubierta original. De septiembre a diciembre de 1952, al USS Antietam  se le instaló un flotador rudimentario para realizar pruebas reales de cubierta angulada, lo que permitió aterrizajes con detención completa, que demostraron ser superiores durante las pruebas. ^{[ 19 ]} En 1953, el Antietam entrenó con unidades navales estadounidenses y británicas, demostrando la utilidad del concepto de cubierta angulada. ^{[ 21 ]} El HMS Centaur  fue modificado con una cubierta de vuelo angulada en voladizo en 1954. ^{[ 18 ]}

La Armada de los Estados Unidos instaló las cubiertas como parte de la modernización SCB-125 para la clase Essex y SCB-110/110A para la clase Midway . En febrero de 1955, el HMS Ark Royal  se convirtió en el primer portaaviones construido y botado con una cubierta angular, en lugar de una adaptada posteriormente. Ese mismo año, le siguieron los buques líderes de la clase Majestic británica ( HMAS Melbourne  ) y de la clase Forrestal estadounidense ( USS Forrestal  ). ^{[ 18 ]}

Una rampa de despegue convierte parte del movimiento hacia adelante de la aeronave en movimiento ascendente mediante una rampa curva ubicada al final de la cabina de vuelo. Como resultado, la aeronave inicia su vuelo con una tasa de ascenso positiva. Esto permite que aeronaves más pesadas despeguen incluso con una menor sustentación. La gravedad provoca una disminución de la velocidad ascendente, pero la aeronave continúa acelerando después de abandonar la cabina de vuelo. Cuando la velocidad ascendente se reduce a cero, la aeronave alcanza la velocidad suficiente para lograr un vuelo estable.

Las rampas de despegue permiten que los aviones convencionales puedan despegar en portaaviones STOBAR . También permiten transportar cargas útiles más pesadas en aviones STOVL .

Una idea que se probó, pero que nunca se implementó, fue la de una cubierta de goma flexible o inflable, con colchón de aire. En los inicios de la era de los reactores, se reconoció que eliminar el tren de aterrizaje de los aviones embarcados mejoraría el rendimiento y el alcance del vuelo, ya que el espacio que ocupaba el tren de aterrizaje podría utilizarse para albergar tanques de combustible adicionales. Esto dio lugar al concepto de una cubierta que absorbería la energía del aterrizaje. ^{[ 22 ]}

Con la introducción de los aviones a reacción, el riesgo de dañar las hélices dejó de ser un problema, aunque el despegue requeriría algún tipo de plataforma de lanzamiento. ^{[ 23 ]} Se realizaron pruebas con un de Havilland Sea Vampire pilotado por el piloto de pruebas Eric "Winkle" Brown sobre una cubierta flexible instalada en el HMS Warrior  . ^{[ 24 ]}

La cubierta consistía en una lámina de goma totalmente soportada por múltiples capas de mangueras contra incendios presurizadas. ^{[ 25 ]} Supermarine diseñó su Tipo 508 para aterrizajes en cubierta de goma. La idea de la cubierta flexible resultó técnicamente factible, pero se abandonó, ya que el peso de los aviones embarcados aumentó y siempre hubo dudas sobre la capacidad de un piloto promedio para aterrizar de esta manera. El Tipo 508 se desarrolló posteriormente en un avión embarcado convencional, el Supermarine Scimitar .

La Armada de los Estados Unidos evaluó una cubierta flexible terrestre fabricada por Firestone Tire and Rubber Co. utilizando dos Grumman F9F-7 Cougar modificados . Tres pilotos estadounidenses habían participado en las pruebas de la cubierta flexible británica en Farnborough y la Armada de los Estados Unidos, a pesar de la colaboración con los británicos, repitió parcialmente las pruebas de Farnborough, con 23 aterrizajes en Patuxent River, antes de cancelar el proyecto en marzo de 1956 por razones similares. ^{[ 26 ]}