El 20 de junio de 1951, sobre el lecho seco del lago en la Base de la Fuerza Aérea Edwards, el piloto de pruebas Jean “Skip” Ziegler hizo algo que ningún piloto había hecho antes. Mientras su pequeño y robusto avión de investigación, el Bell X-5, ascendía desde el desierto, extendió la mano hacia un control y las alas de la aeronave se balancearon hacia atrás en pleno vuelo, pasando de estar extendidas a estar plegadas hacia atrás mientras el avión seguía volando. Por primera vez, un avión podía cambiar la forma de sus alas en pleno vuelo.
Suena a truco publicitario. En realidad, fue uno de los grandes sueños de la ingeniería de la era de los reactores: un avión que pudiera ser lento y dócil para el despegue, y luego transformarse en una elegante flecha para un vuelo a alta velocidad. Durante cuarenta años, el ala de geometría variable persiguió ese sueño, y algunos de los aviones de guerra más famosos de la historia se construyeron en torno a ella.
DATOS RÁPIDOS
La idea: Un ala que pivota en vuelo: extendida para baja velocidad, plegada hacia atrás para alta velocidad.
El primero en hacerlo: El Bell X-5 realizó su primer vuelo el 20 de junio de 1951.
Piloto de pruebas: Jean “Skip” Ziegler, en la Base de la Fuerza Aérea Edwards
Puesto en funcionamiento por: El F-111, F-14 Gato, Tornado de Panavia y MiG-23
Por qué se desvaneció: El mecanismo de pivote es pesado y complejo; las computadoras ya hacían alas fijas lo suficientemente buenas.
¿Por qué un ala quiere tener dos formas a la vez?
Las alas son un compromiso. Un ala larga y recta genera una sustentación excelente a baja velocidad, ideal para despegar, aterrizar y mantenerse en vuelo. Un ala corta y con un ángulo de flecha pronunciado se desliza por el aire con poca resistencia a altas velocidades y supersónicas. El problema es que normalmente no se pueden tener ambas: un ala optimizada para Mach 2 es pésima a velocidad de aterrizaje, y viceversa.
El ala de geometría variable fue la respuesta audaz: construir un ala que cambiara físicamente de forma. Extender las alas para la pista y el vuelo de espera, y plegarlas para el vuelo supersónico. El Bell X-5 demostró que era posible, aunque también demostró lo peligroso que era: el diseño podía cabecear violentamente hacia arriba, y uno de los dos X-5 entró en barrena y su piloto falleció.
Del experimento al frente de batalla: el F-111 y el Tomcat
El primero en poner en práctica esta idea fue el General Dynamics F-111 Aardvark en la década de 1960: un avión de ataque grande y rápido que podía desplegar sus alas para realizar maniobras a baja altura. Tuvo un comienzo difícil, pero con el tiempo se convirtió en uno de los aviones de ataque más eficaces de su época.
Luego llegó el ícono. El Grumman F-14 Tomcat: el avión de Top Gun — llevó la idea a la cubierta del portaaviones y la hizo parecer sencilla. Sus alas se movían automáticamente, un ordenador las ajustaba constantemente para que el piloto no tuviera que pensar en ello. Alas hacia adelante para escapar de un portaaviones y entablar un combate aéreo; alas hacia atrás para perseguir un objetivo al doble de la velocidad del sonido.
Observa un F-14 en un vuelo rasante y verás cómo las alas se retraen al acelerar y se extienden hacia adelante al desacelerar; la aeronave literalmente se remodela en tiempo real. Ningún caza lució jamás las alas de geometría variable con tanta elegancia.
Una idea mundial: Tornado y Flogger
El concepto se extendió a nivel mundial. En Europa, Gran Bretaña, Alemania Occidental e Italia construyeron conjuntamente el Panavia Tornado, un avión de ataque y defensa aérea de ala de geometría variable que prestó servicio durante décadas. Al otro lado del Telón de Acero, la Unión Soviética produjo en masa el MiG-23 “Flogger”, equipando con alas de geometría variable a decenas de fuerzas aéreas de todo el mundo.
Los bombarderos también adoptaron la idea: tanto el B-1 Lancer estadounidense como el gigantesco Tu-160 soviético utilizan alas de geometría variable para combinar largo alcance con alta velocidad. Durante un tiempo, en las décadas de 1970 y 1980, parecía que todos los aviones de combate importantes tenían alas pivotantes.
Por qué tu alita swing favorita es la última de su clase
Y entonces se detuvo. Ningún avión de combate moderno de gran envergadura ha utilizado alas de geometría variable desde la Guerra Fría, y la razón es simple: el mecanismo de pivote es pesado, complejo y costoso de mantener. Toda esa maquinaria es un lastre que no puede transportar combustible ni armamento.
Lo que acabó con él fue el ordenador. Los modernos sistemas de control de vuelo fly-by-wire y los ingeniosos dispositivos de borde de ataque permitieron que un ala fija se comportara bastante bien en todo el rango de velocidades sin necesidad de pivotes móviles, y con mucho menos peso. El ala de geometría variable fue una brillante solución mecánica a un problema que la electrónica acabó resolviendo de forma más económica. Esto convierte al Tomcat, al Tornado y al Flogger en algo especial: el magnífico y cambiante final de una idea de cuarenta años que comenzó con un pequeño avión a reacción Bell sobre el desierto en 1951.
Fuentes: NASA; Museo Nacional de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos; Este día en la aviación; Wikipedia.
Preguntas relacionadas
¿Qué es un avión de ala de geometría variable?
Un avión de ala de geometría variable (o de flecha variable) tiene alas que pivotan en vuelo para cambiar su ángulo. Extendidas completamente, las alas proporcionan buena sustentación a baja velocidad para el despegue y el aterrizaje; al plegarse bruscamente hacia atrás, reducen la resistencia aerodinámica para vuelos a alta velocidad y supersónicos. Esto permite que un mismo avión tenga un buen rendimiento en un amplio rango de velocidades.
¿Cuál fue el primer avión de alas de geometría variable?
El Bell X-5 fue el primer avión capaz de modificar el ángulo de flecha de sus alas en pleno vuelo. Su primer vuelo tuvo lugar el 20 de junio de 1951 con el piloto de pruebas Jean "Skip" Ziegler en la Base Aérea Edwards. Su diseño se basaba en un proyecto de Messerschmitt capturado durante la guerra, el P.1101, que solo podía modificar el ángulo de flecha en tierra.
¿Por qué algunos aviones de combate tienen alas móviles?
Porque un ala optimizada para alta velocidad es ineficiente a baja velocidad, y viceversa. Un ala de geometría variable resuelve este problema modificando su forma física: alas hacia adelante para despegues, aterrizajes y combates aéreos lentos y controlados, y alas hacia atrás para reducir la resistencia aerodinámica en una carrera supersónica rápida.
¿Qué aviones famosos tienen alas de geometría variable?
Entre los aviones de ala de geometría variable más destacados se encuentran el General Dynamics F-111 Aardvark, el Grumman F-14 Tomcat, el Panavia Tornado europeo y el MiG-23 Flogger soviético. Entre los bombarderos de ala de geometría variable se incluyen el B-1 Lancer estadounidense y los Tu-160 y Tu-22M soviéticos.
¿Las alas del F-14 Tomcat se mueven automáticamente?
Sí. El Grumman F-14 Tomcat utiliza un ordenador para desplazar sus alas automáticamente según la velocidad, por lo que el piloto no tiene que controlarlas. Las alas se mueven hacia adelante cuando el avión frena y hacia atrás cuando acelera, por eso se puede observar su movimiento durante un sobrevuelo.
¿Por qué dejaron los militares de fabricar aviones de alas de geometría variable?
El mecanismo de pivote del ala es pesado, complejo y costoso de mantener, y toda esa maquinaria supone un peso que no puede transportar combustible ni armamento. Los modernos sistemas de control de vuelo fly-by-wire y los avanzados dispositivos de borde de ataque permiten que un ala fija tenga un rendimiento suficientemente bueno en todo el rango de velocidades con mucho menos peso, por lo que ningún avión de combate nuevo importante ha utilizado un ala de geometría variable desde la Guerra Fría.
0 Comments