El avión de la señorita

El Demoiselle, un monoplano pequeño y frágil aparentemente incapaz de soportar un solo piloto, no solo refleja al hombre igualmente bajo que lo diseñó, sino también el largo linaje de naves más ligeras que el aire que lo precedieron. Ese diseñador, Alberto Santos-Dumont, de cinco pies, cuatro pulgadas y 110 libras, oriundo de Brasil, había pasado la mayor parte de su vida en Francia, lugar del primer ascenso exitoso en globo aéreo del mundo por parte de los hermanos Montgolfier en 1783 y un evento que puede haber provocado inconscientemente su propia experimentación relacionada.

A diferencia de los aviones de ala fija o rotatoria, que emplean la ciencia de la aerodinámica para la sustentación, estos globos alcanzan la sustentación por medio del principio de flotabilidad.

El aire es comprimible, es decir, su propio peso lo comprime. Cuanto más baja es su ubicación en la atmósfera, más aire (y por lo tanto peso) hay sobre él, haciéndolo más denso en el suelo o cerca de él. Por el contrario, a medida que sube, se vuelve más delgado.

Los globos aerostáticos utilizan estas condiciones variables para alcanzar la sustentación. El aire calentado, o gas más liviano que el aire, dentro de la envoltura de un globo, hace que el globo se eleve porque su aire interno es menos denso que el aire circundante. Cuando alcanza la altura en que la densidad de su aire interno es igual a la del aire circundante, deja de ascender y alcanza un estado de equilibrio interno y externo, es decir, la densidad de su gas interno es igual a la densidad del gas externo.

En este punto, la presión hacia abajo ejercida sobre el globo es igual a la presión hacia arriba sobre el globo. Los globos se denominan «aeróstatos» porque su sustentación se logra en una masa de aire estática, es decir, una masa de aire que no se mueve. Un aerostato se mueve verticalmente, pero se basa en la dirección y velocidad del viento existente para su movimiento horizontal. Como resultado, no se puede confiar en él para el transporte en una dirección específica.

Los aerostatos con movimiento controlado emplean una o más hélices para la velocidad y la dirección, y se denominan «dirigibles», pero estas hélices no proporcionan ni aumentan la sustentación.

Santos-Dumont, incluso a una edad temprana, había decidido ejercer un profundo impacto en las personas con su vida, pero aún tenía que determinar los medios. Sin embargo, la fascinación por el vuelo, en general, y los globos, en particular, siguió aumentando, lo que hizo que se centrara en sus deficiencias de dirección y lo llevó a creer que su dirección sin rumbo determinada por el viento podría sustituirse por el control del piloto.

Fue solo después de su primer ascenso aéreo en un globo de 40 pies de diámetro en el otoño de 1897 que concluyó que la aeronáutica había sido la vocación de su vida.

Buscando domar el factor de incontrolabilidad, diseñó una aeronave denominada «Santos-Dumont No. 1». Con una envoltura de globo alargada en forma de cigarro, cuyos 6454 pies cúbicos de gas tenían una capacidad de elevación de 450 libras, estaba propulsado por un motor de combustión interna que impulsaba una hélice de 6,6 pies de diámetro para proporcionar velocidad de avance, mientras que un timón dirección aumentada y dos bolsas de lastre suspendidas en globos pesados, ​​colocadas hacia adelante y hacia atrás, sustituyeron a los elevadores de la nave posterior, más pesados ​​que el aire, produciendo control de cabeceo. El piloto estaba alojado en una canasta y las cuerdas de protección permitieron a los equipos de tierra maniobrar el dirigible hacia y desde su posición de amarre.

Volando por primera vez el 18 de septiembre de 1898 en París, chocó suavemente con árboles al otro lado del campo del que había sido apartado debido a la distancia inadecuada para elevarse por encima de ellos, pero, después de una reparación de dos días, demostró exitoso, demostrando la capacidad de control proporcionada por el timón prevista por Santos-Dumont. Trazando círculos y ochos en el cielo, el No. 1 incorporó todos los elementos necesarios para triunfar sobre la gravedad: el globo para la sustentación, el motor y la hélice para el movimiento hacia adelante, el timón para la dirección direccional y las bolsas de lastre para el cabeceo.

El siguiente, Santos-Dumont No. 2, lucía una envolvente más amplia cuyo aumento del diez por ciento en el volumen de gas resultó en una mayor capacidad de elevación de 44 libras.

Para albergar a su sucesor No. 3, que logró un récord de longevidad aérea de 23 horas ininterrumpidas, Santos-Dumont erigió un hangar con puertas de 36 pies de altura en Saint Cloud, en las afueras de París.

El 19 de octubre de 1901, ganó el premio de 100.000 francos franceses ofrecido por Henry Deutsch de la Meurthe, miembro fundador del Aero Club de París, al dar la vuelta a la Torre Eiffel y regresar al punto de despegue 30 minutos después en su No. 6, un dirigible de 108 pies de largo con una hélice montada en popa.

Sin embargo, a pesar de estos éxitos, pronto recurrió al vuelo más pesado que el aire. Cumpliendo una promesa a Samuel Pierpont Langley, el curador del Smithsonian que había lanzado sin éxito su propio diseño de «Aeródromo» desde una catapulta en el río Potomac, para comenzar a experimentar con este reino de elevación e intentar recuperar su reputación después de que un presunto sabotaje resultó en cortes en su globo No. 7 y le había impedido participar en la competencia St. Louis Aero Club por un premio de $ 100,000, diseñó un planeador monoplano equipado con un pontón sin poder en París. Designado como el No. 11, había sido remolcado por una lancha rápida, lo que hizo que rozara la superficie del agua, mientras que el posterior No. 12, un avión de dos hélices y alas giratorias, no pudo despegar porque la tecnología de vuelo vertical había sido insuficientemente desarrollado a principios de siglo.

Sin embargo, el No. 14-bis, aunque ofreció poca contribución al avance aerodinámico, logró tanto notoriedad continental como éxito tecnológico debido a la absoluta falta de competencia existente. Diseñado conjuntamente por Santos-Dumont y Voisin, un ingeniero de 25 años que se había fijado en las naves más pesadas que el aire y había compartido sus conocimientos sobre ellas con Santos-Dumont durante el invierno de 1905-1906, era una Aeronave de 40 pies de largo con alas celulares de cometa de caja de 33 pies unidas por cables de piano y puntales de pino y con diedro extremo; un fuselaje largo y cubierto; una única celda de kit de caja móvil que proporciona un control longitudinal y de cabeceo combinado hacia adelante; y un motor Antoinette adjunto a un avión de ala inferior de 24 hp que impulsaba una hélice de empuje tosca de palas de paletas. Más tarde fue adaptado con un motor de 50 hp y alerones octogonales. El control solo puede ser proporcionado por un piloto de pie. Debido a que primero había sido probado en vuelo suspendido del dirigible No. 14, había adoptado la designación «14-bis», pero su configuración canard le había valido el título de «Ave de presa» por parte de la prensa.

Ganó el Premio Archdeacon el 23 de octubre de 1906 por un vuelo de 25 metros y el Premio Aero Club de 1.500 francos franceses por una cobertura de 100 metros el 12 de noviembre, este último considerado el primer triunfo europeo reconocido, sostenido, más pesado que el aire y , durante un tiempo, se creyó que había sido el del mundo, debido a los propios experimentos secretos e indocumentados de los hermanos Wright.

Después de cuatro evoluciones intermedias, pero infructuosas, de aviones más pesados ​​que el aire, Santos-Dumont aplicó lo que había constituido consistentemente su filosofía de diseño distintiva relacionada con aeronaves a su próximo desarrollo de ala fija, a saber, emplear el fuselaje más pequeño posible que pudiera acomodarlo para producir un avión deportivo, similar a un automóvil aéreo personalizado.

El diseño resultante, el No. 19, era un pequeño monoplano tractor cuyo «fuselaje» estaba compuesto por postes de bambú y cuyas alas cubiertas de tela, que se extendían 16,5 pies, conservaban el diedro muy pronunciado introducido por el No. 14-bis. Un motor Dutheil-Chalmers de dos cilindros y 20 hp, montado sobre el piloto en el punto de acoplamiento de la mitad del ala, proporcionó potencia, mientras que el timón y el elevador combinados se aumentaron con dos superficies de timón laterales debajo del ala y un canard delantero. ascensor, que se extendía muy por delante de la estructura. El avión carente de mecanismo de alabeo de alerones y alas, intrínsecamente incapaz de ser controlado sobre su eje lateral, realizó tres saltos cortos a fines de 1907, el más largo de los cuales había sido de 200 metros, antes de dañarse y retirarse de más pruebas. Sin embargo, sentó las bases para el avión definitivo, el No. 20, que también resultó ser el último de Santos-Dumont.

Manteniendo la simplicidad del diseño de tamaño mínimo del No. 19, pero eliminando sus deficiencias, la aeronave presentaba un marco de bambú de tres brazos, el primero se extendía desde el ala hasta la cola, el segundo se extendía por debajo del ala hasta el eje de la rueda. , y su tercero extendiéndose desde este punto hasta la cola, todos sujetos con juntas de acero.

Las alas altas de forma rectangular, significativamente combadas, con una envergadura de 18 pies, un ancho de 6,35 pies, una relación de aspecto de 2,7: 1 y un área de 113 pies cuadrados, estaban cubiertas con una doble capa de seda apretadamente estirado sobre sus costillas de bambú y montado, como característica de sus fuselajes anteriores, en un ángulo diedro pronunciado. Un corte a lo largo del borde de ataque, que equivalía a un tercio del tramo, facilitó la instalación y la rotación de la hélice, pero redujo la cuerda y el área a lo largo de este tramo.

Una superficie vertical y otra horizontal, en forma de abanico, giradas sobre una junta universal en el punto de encuentro del ápice triangular del bastidor, sirvieron para formar su plano de cola y, respectivamente, proporcionaron control de guiñada y eje longitudinal, el timón mismo cubrió un área de 21 pies cuadrados. .

Un dos cilindros de 30 hp, El motor Darracq enfriado por agua y opuesto horizontalmente, montado, como el del No. 19, sobre el piloto, impulsaba una hélice de madera Chauviere de dos palas de 6.9 pies de diámetro y seis pies de paso a 1,400 revoluciones por minuto . Sus válvulas de dos cilindros eran accionadas por balancines y varillas de empuje activadas por dos excéntricas. Su magneto estaba montado en ángulo sobre el cárter, mientras que el carburador y el tanque de aceite estaban suspendidos debajo, una bomba sumergida en el tanque que distribuía el líquido lubricante.

El avión había sido propulsado alternativamente por motores Clement-Bayard y Panhard.

Las maniobras en tierra se lograron por medio de dos llantas neumáticas rígidamente unidas y un único patín pequeño en la parte trasera.

El piloto, acunado por una tira de lona colgada del marco debajo del motor, era, como el del Curtiss Model D, una extensión virtual del fuselaje y el asiento estaba restringido a operadores pequeños de 120 libras. El control longitudinal se mantuvo mediante una palanca de accionamiento de elevador a la derecha encima de la cual había un interruptor intermitente para apagar el motor para inducir descensos. El control vertical se aumentó por medio de la rueda deflectora del timón del lado izquierdo, mientras que el control lateral se logró mediante una palanca ubicada detrás del piloto e insertada en un bolsillo vertical angosto cosido en la parte posterior de una chaqueta de vuelo especial, lo que efectivamente hizo que el punto de unión al cuerpo una «tercera mano». Su cable, que activaba, como el de muchos diseños de aviones pioneros, el mecanismo de alabeo del ala por medio de la inclinación del torso, modificaba el ángulo de incidencia para efectuar el banqueo aéreo. Un clip en la punta del pie izquierdo del piloto soltó un cable con resorte para cambiar las revoluciones por minuto de la hélice.

Presentado por primera vez en Francia en marzo de 1909, un lugar y año en el que se produjo el monoplano Bleriot XI, similar pero más grande, el elegante y diminuto avión, con un peso bruto de 330 a 370 libras, se parecía a una libélula o a una joven debido a sus alas translúcidas cubiertas de seda y, por lo tanto, fue apodada «Demoiselle» en francés. Fue el primer avión deportivo del mundo.

Compartiendo el diedro extremo del ala y el centro de gravedad emulando el péndulo bajo con sus predecesores No. 14-bis y No. 19, solo podría beneficiarse de tales características de diseño en condiciones estáticas y de aire en calma. Estos, sin embargo, no existieron, por lo que la aeronave era propensa a oscilaciones desestabilizadoras cada vez mayores que resultaban en un cabeceo y balanceo excesivos en vuelo. Sin embargo, como el primer avión ligero, combinó con éxito la experiencia más ligera que el aire de Santos-Dumont con un motor de combustión interna en una estructura muy baja de ocho alas fijas. Con una velocidad máxima promedio de vuelo nivelado de 52 mph, produjo 12 libras por caballo de fuerza y ​​3.1 libras por pie cuadrado de sustentación, aunque una vez alcanzó una velocidad máxima de 55.8 mph y en septiembre de 1909 había volado un máximo de 11 -milla de distancia en 16 minutos.

Emulando el éxito del concurrente Bleriot XI, el Demoiselle se convirtió en el primer y único avión de Santos-Dumont en ser duplicado, y en cantidades significativas. Clement-Bayard, por ejemplo, un fabricante de automóviles de París, construyó unos 300 con motores de automóviles de 30 hp y los vendió a $ 1250 cada uno, mientras que el avión se podía comprar por $ 1000 en Chicago y por $ 250 sin motor de Hamilton Aero Manufacturing Company. . En Francia, se estableció una escuela de vuelo Demoiselle y ocasionalmente se jactaba del propio Santos-Dumont como uno de sus instructores, y en 1911, la revista Popular Mechanics publicó sus planos e instrucciones de montaje. También como el Bleriot XI de su época, se ensambló en privado en grandes cantidades.

Durante un vuelo del 4 de enero de 1910, Demoiselle se estrelló, según un relato, debido a un «alambre de refuerzo roto». Aunque Santos-Dumont había sufrido lesiones que no ponían en peligro su vida, su estado emocional se había visto afectado de manera más precaria. Por eso, el Demoiselle se convirtió en su último diseño y el vuelo del 4 de enero fue el último como piloto. El pionero de 36 años afirmó que, lamentablemente, había logrado los objetivos de su vida con él.

Siempre decidido a desarrollar y hacer avanzar la aviación con fines de transporte y desarrollo social y económico, se había sentido emocionalmente destrozado por el papel destructivo que había desempeñado durante la Primera Guerra Mundial y al que se había opuesto con vehemencia. Atormentado por la multitud de vidas perdidas prematuramente como resultado de su propia invención, finalmente acabó con su propia vida 22 años después, el 23 de julio de 1932, en Brasil, habiendo alcanzado paradójicamente la meta autoproclamada de su vida de afectar profundamente a la humanidad con su invenciones tanto de manera positiva como negativa.

El Demoiselle en la colección Old Rhinebeck Aerodrome es una reproducción que había sido construida por Cole Palen en la década de 1950 en la casa de sus padres en Red Oaks Mills, cuya idea provino del Curtiss Model D construido simultáneamente y de manera similar.

La última restauración del ejemplo de Rhinebeck se produjo a mediados de la década de 1990 cuando Dan Taylor, un piloto de avión pionero de Rhinebeck, intentó hacerlo más representativo del Demoiselle No. 20 original y para el que había conseguido un motor de dos cilindros y 30 hp. , motor Detroit Aero refrigerado por aire de 1909, el tipo que había impulsado los fuselajes fabricados en EE. UU. Paul Savastino, maquinista y soldador profesional, diseñó un soporte apropiado para aeronaves capaz de soportar el motor sin sobrecargar su construcción de bambú.

Suspendido del techo alto del Centro Jacob Javits de Nueva York durante el New York Jewelry, Watch and Clock Show de julio de 2002, el monoplano representaba tanto a Old Rhinebeck como a Alberto Santos-Dumont, cuya conexión con Louis Cartier se había forjado casi 100 años antes. cuando diseñó un reloj de pulsera manos libres para él después de enterarse de que el piloto del dirigible no había podido controlar su aeronave y al mismo tiempo monitorear el tiempo con su reloj de bolsillo de cazador durante su famosa circunnavegación de la Torre Eiffel en busca del premio Deutsch.

Hoy, el avión se exhibe en el Pioneer Aircraft Hangar del Old Rhinebeck Aerodrome, uno de los cuatro edificios ubicados al otro lado del aeródromo en una colina.

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