NASA M2-F1

El NASA M2-F1 es un prototipo de aeronave ligero y sin motor, desarrollado para probar en vuelo el concepto de cuerpo sustentador sin alas . Su aspecto inusual le valió el apodo de "bañera voladora" y fue designado como M2-F1, donde la M se refiere a "tripulado" y la F a "versión de vuelo". En 1962 , la dirección del Centro Dryden de la NASA aprobó un programa para construir un prototipo de cuerpo sustentador ligero y sin motor. Este prototipo presentaba una cubierta de madera contrachapada colocada sobre un marco tubular de acero fabricado en Dryden. La construcción se completó en 1963. ^{[ 1 ]}

El concepto de cuerpo sustentador se originó a mediados de la década de 1950 en el Laboratorio Aeronáutico Ames del Comité Asesor Nacional de Aeronáutica , en Mountain View, California . Para febrero de 1962, se habían desarrollado varias formas posibles, y R. Dale Reed trabajaba para obtener apoyo para un vehículo de investigación.

La construcción del M2-F1 fue un esfuerzo conjunto de Dryden y un fabricante local de planeadores, la Briegleb Glider Company . El presupuesto fue de 30 000 dólares estadounidenses. Artesanos e ingenieros de la NASA construyeron la estructura interior de acero tubular. Su cubierta de madera contrachapada de caoba fue hecha a mano por Gus Briegleb y su equipo. Ernie Lowder, un artesano de la NASA que había trabajado en el H-4 Hercules ("Spruce Goose") de Howard Hughes , fue asignado para ayudar a Briegleb.

El ensamblaje final de los componentes restantes (incluidas las superficies de cola de aluminio, los controles de varilla de empuje y el tren de aterrizaje de un Cessna 150 , posteriormente reemplazado por el tren de aterrizaje de un Cessna 180 ^{[ 2 ]} ) se realizó en las instalaciones de la NASA.

El diseño de aeronave sin alas y de fuselaje sustentador se concibió inicialmente como un medio para aterrizar una nave espacial horizontalmente tras la reentrada atmosférica. La ausencia de alas reduciría el daño que el calor extremo de la reentrada causaría al vehículo. En lugar de utilizar una trayectoria de reentrada balística como la de un Módulo de Comando , con un rango de maniobra muy limitado, un vehículo de fuselaje sustentador tenía una superficie de aterrizaje del tamaño de California .

Las primeras pruebas de vuelo del M2-F1 se realizaron en Rogers Dry Lake , al final de una cuerda de remolque atada a un Pontiac Catalina convertible de 1963. El 5 de abril de 1963, el piloto de pruebas Milt Thompson levantó la nariz del M2-F1 del suelo por primera vez mientras era remolcado. ^{[ 2 ]} La velocidad era de 86 millas por hora (138 km/h) . La pequeña aeronave parecía rebotar incontrolablemente entre las ruedas del tren de aterrizaje principal y se detuvo cuando bajó la nariz al suelo. Lo intentó de nuevo, pero cada vez con los mismos resultados. Pensó que era un problema del tren de aterrizaje que podría haber hecho que la aeronave volcara si hubiera levantado el tren principal del suelo. 

Tras analizar los vídeos de las pruebas, se determinó que el rebote probablemente se debía a movimientos indeseados del timón . Se modificó el sistema de control para que el joystick controlara los alerones en lugar del timón, lo que solucionó el problema.

Se descubrió que el coche utilizado para remolcar la aeronave no tenía la potencia suficiente para levantar completamente el M2-F1 del suelo, por lo que el FRC encargó a Bill Straub que modificara el vehículo remolcador : las modificaciones aumentaron la potencia del motor, añadieron una barra antivuelco y giraron el asiento del pasajero delantero hacia atrás para que este pudiera observar la aeronave. Esto resultó exitoso y las pruebas de remolque continuaron. ^{[ 2 ]}

La velocidad de remolque aumentó gradualmente hasta alcanzar los 180 km/h (110 millas por hora ) , lo que permitió a Thompson elevarse unos 6,1 metros (20 pies) y luego planear durante unos 20 segundos tras soltar la cuerda. Esto era lo máximo que se podía esperar durante un remolque de automóvil.  

Estas pruebas iniciales produjeron suficientes datos de vuelo sobre el M2-F1 para proceder con vuelos detrás de un avión remolcador R4D de la NASA a mayores altitudes. ^{[ 3 ]}

Se utilizó un R4D de la NASA, la designación de la Armada para el Douglas DC-3, para todos los remolques aéreos. El primero fue el 16 de agosto de 1963. El M2-F1 había sido equipado recientemente con un asiento eyectable y pequeños cohetes, denominados por el equipo de pruebas como " L/D instantáneo " ^{[ 2 ]} , en la cola para extender la maniobra de aterrizaje durante unos 5  segundos si fuera necesario, y Thompson se preparó para el vuelo con algunos remolques más detrás del Pontiac.

La visibilidad frontal en el M2-F1 era muy limitada durante el remolque, lo que obligaba a Thompson a volar unos 6,1 metros (20 pies) más alto que el R4D para poder ver el avión a través de la ventana delantera. La velocidad de remolque era de aproximadamente 160 km/h (100 millas por hora) .  

El R4D elevó la aeronave a una altitud de 3700 metros (12 000 pies ) , donde comenzaron los vuelos libres de regreso al lago seco Rogers. El piloto de la primera serie de vuelos del M2-F1 fue el piloto de investigación de la NASA, Milt Thompson. Los vuelos de planeo típicos con el M2-F1 duraban aproximadamente dos minutos y alcanzaban velocidades de 180 a 190 kilómetros por hora (110 a 120 millas por hora) .  

El remolque se soltó a 3700 metros (12 000 pies ) . El cuerpo sustentador descendió a una velocidad media de unos 1100 metros (3600 pies por minuto). A 300 metros (1000 pies) sobre el suelo, se bajó la proa para aumentar la velocidad a unos 240 kilómetros por hora (150 millas por hora) . El aterrizaje se realizó a 61 metros (200 pies) de una picada de 20°. El aterrizaje fue suave y el programa del cuerpo sustentador estaba en marcha.    

El M2-F1 voló hasta el 16 de agosto de 1966. Demostró la viabilidad del concepto de fuselaje sustentador y sentó las bases para los posteriores diseños de aviones pesados ​​de metal. Chuck Yeager , Bruce Peterson y Donald L. Mallick también pilotaron el M2-F1.

Con el M2-F1 se realizaron más de 400 remolques terrestres y 77 vuelos de remolque aéreo. El éxito del programa M2-F1 de Dryden impulsó el desarrollo y la construcción por parte de la NASA de dos cuerpos sustentadores pesados ​​basados ​​en estudios realizados en los centros de investigación Ames y Langley de la NASA: el Northrop M2-F2 y el Northrop HL-10 , ambos fabricados por Northrop Corporation, y el programa X-24 de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos . El programa de cuerpos sustentadores también influyó notablemente en el programa del Transbordador Espacial .

El programa M2-F1 demostró la viabilidad del concepto de cuerpo sustentador para aterrizajes horizontales de vehículos de reentrada atmosférica. También demostró un concepto de adquisición y gestión de prototipos de vehículos de investigación de vuelo que produjo resultados rápidos a un costo muy bajo (aproximadamente US$50,000, sin incluir los salarios de los empleados gubernamentales asignados al proyecto).

A fecha de 23 de enero de 2015, el M2-F1 N86652 se exhibe en el Museo de Pruebas de Vuelo de la Fuerza Aérea en la Base de la Fuerza Aérea Edwards , California. ^{[ 4 ]}

Características generales

• Tripulación: 1
• Longitud: 20  pies (6,1  m)
• Envergadura: 4,32 m ( 14  pies 2 pulgadas )  
• Altura: 2,90 m ( 9  pies 6 pulgadas )  
• Superficie del ala: 139 pies  cuadrados  (12,9  m² ⁾
• Peso en vacío: 1000  lb (454  kg)
• Peso bruto: 1182  lb (536  kg)
• Peso máximo al despegue: 1250  lb (567  kg)

Actuación

• Nunca exceda la velocidad de 130 nudos (150 mph, 240 km/h).
• Velocidad de remolque aéreo: 87  nudos (100  mph; 161  km/h)
• Velocidad de hundimiento: 3600  pies/min (18  m/s)
• Carga alar: 9  lb/  pie cuadrado (44  kg/ ^m² )

Desarrollo relacionado

• Northrop M2-F2
• Northrop M2-F3

Aeronaves de función, configuración y época comparables

• Martin Marietta X-24A
• Martin X-23 PRIME
• Northrop HL-10

Listas relacionadas

• Lista de aeronaves experimentales

• Colección fotográfica del satélite Dryden M2-F1 de la NASA