Las Alas Volantes Horten

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LAS ALAS VOLANTES DE LOS HERMANOS HORTEN


INTRODUCCIÓN


La perfección es un objetivo perseguido por la aviación desde sus comienzos a inicios del siglo pasado. Diseñadores de varios países han realizado múltiples esfuerzos en distintas direcciones tratando de alcanzarla. El camino en busca de la excelencia se puede sintetizar en esta frase “La perfección en una aeronave no se alcanza agregando mas cosas, se logra cuando ya nada se puede eliminar en ella”. Esta máxima encuentra en el ala volante su mejor exponente. Se puede definir al ala volante como aquella aeronave en la cual todas los elementos de la misma están dispuestos dentro del perfil, es decir que la tripulación, carga paga, motores y combustibles están contenidos dentro de un ala aerodinámicamente pura sin fuselaje y sin unidad de cola. Considerando que en un avión el fuselaje y la sección de cola son responsables de un 30% a un 50% de la resistencia, no es sorprendente que hombres como los hermanos Horten, Lippisch y Northrop se hayan abocado con insistencia a esta idea. Entre sus mayores ventajas se pueden nombrar una reducción de hasta un 50% en la resistencia parásita y la virtual eliminación de la resistencia por interferencia, una mejora en las prestaciones generales del avión (alcance, velocidad, etc.) y una mayor simplicidad estructural debido a que se pueden distribuir los elementos de la forma más conveniente respecto del eje neutro.



DESARROLLO HISTÓRICO

Lejos de ser una novedad, las alas volantes nacieron junto con la aviación. Mientras que a fines del siglo XIX muchos investigadores intentaban crear una aeronave motorizada, algunos pioneros como Lilienthal y Ferber pensaban que una maquina voladora debía ser aerodinámicamente eficiente y fácil de volar antes de instalarle un motor. Lilienthal había concebido planeadores sin sección de cola antes de 1900.

Antes de continuar es conveniente establecer la diferencia entre alas volantes y aviones sin cola. Existen muchos desarrollos (por ejemplo) en los cuales se ha suprimido el estabilizador horizontal pero que conservan el estabilizador vertical o no tienen cola pero si fuselaje y por lo tanto entrarían en la definición general de aviones sin cola pero no en la particular de alas volantes, ver avión sin cola Me-163B y ala volante Ho-IX V1. Para entender esta diferencia hay que tener en mente el concepto fundamental de que en un ala volante:“Un ala sola es suficiente” y todo lo demás es superfluo.
Es llamativo que el desarrollo de alas volantes comenzara al mismo tiempo en EEUU, la URSS y Alemania, sin que existiera algún tipo de colaboración entre los diseñadores de estos países. Proyectos individuales fueron desarrollados en otros, pero fue en los anteriormente mencionados donde hombres como Cheranovsky, los hermanos Horten y Northrop desarrollaron en forma sostenida la idea del ala volante.


Boris Ivanovich Cheranovsky

En la URSS se llevaron a cabo numerosos intentos, algunos de ellos muy prometedores, para aprender los secretos de las alas volantes. El más exitoso diseñador soviético fue Boris Ivanovich Cheranovsky, quién desarrollo entre 1921 y 1940 una serie de proyectos, denominados BICh, basados en alas volantes parabólicas. Entre otras podemos nombrar el planeador BICh-2 que realizó 27 vuelos en 1924 demostrando la validez del concepto. A este le siguieron: la versión motorizada BICh-3 (un avión controlable pero inestable), el biplaza experimental BICh-7A, el BICh-11 de planta alar trapezoidal y propulsado por cohetes, el transporte de cinco plazas BICh-14, el caza BICh-17 y los aviones de competición BICh-20 y BICh-21.


Cheranovsky BICh--11




Cheranovsky BICh-17




John Knudsen Northrop

En los EEUU, John Knudsen Northrop comenzó a trabajar en el diseño de Alas Volantes desde finales de 1920. Su primer avión de esta configuración fue el "Flying Wing," el cual voló en 1929 (aunque este tenia dos pequeñas derivas en unos estilizados booms de cola). Debido a la condición económica durante la década de los años 30, el Ala Volante bimotor Northrop N-1M no apareció hasta 1940 y el N-9M hasta 1942. Para esa época, como respuesta al interceptor alemán Me-163B Komet, propulsado por motor cohete, puso en vuelo en Julio de 1944 el interceptor MX-324, propulsado por cohetes, y en septiembre de 1945 el XP-79B, dotado de turborreactores. Los dotó de cola en espera de obtener los datos aerodinámicos suficientes sobre la estabilidad pero el fin de la guerra y un fatal accidente acabaron con este revolucionario avión que llevaba al piloto en posición prona como las alas volantes Horten.


Northrop Flying Wing




Northrop N-9M




Northrop MX-324 y XP-79B





En Junio de 1946, Northrop puso en vuelo el XB-35, un ala volante de bombardeo estratégico impulsada por cuatro motores radiales dotados con hélices contrarrotativas. Con una envergadura de 54,23 mts y un peso máximo de 94802 kg el XB-35 era capaz de volar 8050 km con una carga de bombas de 4536 kg, lo que lo capacitaba para atacar Alemania y Japón desde bases en EEUU. A este siguió el YB-49, una versión dotada de 6 a 8 motores a reacción. Estos dos modelos no entraron en producción y Northrop debió esperar hasta finales de los años 80 para ver la entrada en servicio del ala volante B-2, un bombardero estratégico de la clase “Stealth”.


Northrop XB-35



En Alemania los hermanos Reimar y Walter Horten comenzaron sus trabajos en alas volantes puras, sin ningún tipo de superficie de control vertical, a finales de los años 20 inspirados por el Stork, un ala volante en delta diseñada por Alexander Lippisch.

Los hermanos Horten se volverían con el pasar del tiempo en unos verdaderos especialistas en el tema de alas volantes, probando con obstinación sus diseños sin cola y sin fuselaje. Ningún otro tipo de maquina voladora saldría de sus tableros de dibujo, solo alas volantes. Sus investigaciones para obtener un ala volante con excelentes cualidades de vuelo incluyeron colocar al piloto en posición prona para reducir el área frontal y de esa manera la resistencia.
Los ensayos en vuelo de su primer planeador de configuración ala volante se realizaron satisfactoriamente en el aeródromo Bonn-Hangelar en Julio de 1933. Para 1934 ellos estaban trabajando en la “Meca” del planeador en Alemania, Wasserkuppe, donde las alas volantes alcanzarían su primer uso practico. A lo largo de los años, incluso en la posguerra, diseñarían una serie de planeadores alas volantes con y sin motor de excelentes performances.



REIMAR Y WALTER HORTEN

Nacidos a comienzos del siglo XX, los hermanos Horten desarrollaron desde la niñez su pasión por los planeadores. Reimar y Walter Horten empezaron sus carreras como diseñadores de aviones de una manera muy práctica, sin asistencia de la teoría. Los primeros diseños estaban basados en las formas que ellos encontraban satisfactorias investigando su comportamiento con modelos a escala. Al comenzar Reimar Horten las investigaciones teóricas de varios problemas concernientes a las alas volantes desarrolló un procedimiento de diseño básico, bastante complejo. Muchos de sus métodos de diseño pueden resultar extraños ya que algunos aspectos importantes, donde en general se tiende a validar la teoría, los resolvió basándose en su experiencia práctica.

El tratado de Versalles de 1919 prohibía el rearme de Alemania, en particular el desarrollo de su aeronáutica. Esto explica, porque en el período de entreguerras se fomento el vuelo en planeador entre la juventud, de vital importancia tanto para el entrenamiento de los futuros pilotos militares como para el desarrollo de nuevos aviones. Las famosas reuniones en Wasserkuppe, la Meca del planeador en Alemania, serían la primera etapa del renacimiento de la aviación alemana.

Es en esa época cuando a la edad de 20 años los hermanos Horten desarrollaron y construyeron su primera ala volante, luego de estudiar el trabajo de Von Prandlt sobre aerodinámica con énfasis en los beneficios del ala con espesor (publicado en 1918). Para ello contaron con el beneficio de tener unos padres indulgentes que les permitieron convertir la sala de estar de la casa en su taller de diseño y construcción. En Wasserkuppe, situada 100 km al noreste de Frankfurt, Reimar y Walter ganarían la competencia de modelos a escala durante tres años seguidos, de 1931 a 1932, con sus alas volantes.



Horten Ho-I

Su primer planeador fue el Horten Ho-I, que realizó su primer vuelo de prueba en Bonn - Hagelar en Julio de 1933. Tenía una envergadura de 12,20 mts y una carga alar de 9,76 kg/m2. El sistema de control estaba compuesto por un flaperón (que daba control de elevación) y alerones en la zona de puntera. El control direccional se obtenía con drag rudder. Los drag rudders son superficies superiores e inferiores situadas hacia la zona de puntera en el borde de ataque alar. Al accionarlos alternativamente se abren las superficies de un ala aumentando la resistencia aerodinámica en ella y obteniéndose el control de dirección. Al accionarlos simultáneamente se abren las superficies de ambas alas otorgando mayor resistencia para el control de planeo. Las secciones alares del Ho-I eran simétricas en su totalidad y con un espesor en la sección central (al 25% C) suficientemente adecuado para acomodar en ella un piloto sentado. La cabeza del piloto sobresalía por el extrádos y estaba protegido por una cabina de perspex.
El tren de aterrizaje era un patín de caucho. Este modelo no fue del todo satisfactorio, sobre todo en el área de los controles, pero abrió el camino hacia los siguientes modelos.

Reimar y Walter Horten frente al Ho-I





Horten Ho-II

El Ho-II
, construido en 1934, conservaba las líneas generales del Ho-I pero con una flecha incrementada de 19° a 26° y el control lateral y longitudinal combinados en un elevón, conservando los drag rudders para el control direccional. Flaps internos se extendían desde el elevón hacia la sección central y eran usados para incrementar el CL y la resistencia en el aterrizaje. Se cambió el perfil simétrico de raíz alar del Ho-I por un perfil con línea de combadura biconvexa y se mantuvo un perfil simétrico en la puntera, configuración que se repetiría en todos los modelos posteriores.

Con estos perfiles biconvexos se lograba autoestabilizar el ala volante en vuelo. La estructura se dividía en tres partes, como todos los siguientes diseños de los Horten. La sección central era de tubos soldados, con recubrimiento de paneles de madera y un larguero de nariz en D. El tren de aterrizaje se componía de dos ruedas en tándem estaba dotado de frenos y la rueda frontal era retráctil.

La famosa piloto de pruebas, la alemana Hanna Reitsch voló el Ho-II y encontró que el control lateral y direccional solo eran parcialmente satisfactorios, aunque las características hacia la pérdida eran excelentes. Este rasgo era notable, porque aunque un alabeo de 8° fue usado, podría haberse esperado una disminución en el retraso de la perdida de puntera debido al efecto combinado del alto ahusamiento y la flecha. La primera versión fue completada como planeador y alcanzo una velocidad máxima de 210 km/h, la segunda versión fue equipada con un motor de 80 HP que movía una hélice impulsora (pusher). En este avión el piloto se acomodaba en posición reclinada y completamente contenido por el contorno alar, aunque hubo versiones con posición prona. Posteriormente mas planeadores fueron construidos, él ultimo de ellos en 1937 luego de que este modelo fuera abandonado a favor del Ho-III





Horten Ho-III

El primer Ho-III fue construido en Templehof (Berlín) en 1938. El cambio principal respecto al Ho-II fue el aumento de la envergadura (20 m), la reducción de la flecha (23°) y la modificación de los controles laterales. Los paneles del ala externa esta vez contaban con tres flaperones. El flap exterior trabajaba principalmente como alerón, la acción de elevador la hacía el flap del medio y el interno servía para el cabeceo. Para el control direccional se mantuvieron los drag rudders.

El Horten III fue volado exitosamente en 1938 en la competencia de Rhoen y alcanzo una altura de vuelo de 8,000 metros (26,000 pies). Se construyeron 14 aviones y se desarrollaron 7 versiones, algunas motorizadas.

Ho-IIIF




Horten Ho-IV

El Horten Ho-IVa, completado en 1941, representaba el pensamiento de los hermanos Horten en diseño de planeadores. La envergadura era la misma que en el Ho-III (20 m) pero el alargamiento fue incrementado de 10,7 a 21. Para mantener el estilizado diseño del ala y lograr la máxima eficiencia, el piloto fue colocado en posición prona, con su cuerpo ubicado en una cabina de espesor del 27%C y sus rodillas y piernas en un cascarón inferior que también soportaba el patín trasero, algunos modelos del Ho-II y el Ho-III posteriores adoptarían esta configuración. El flap de control de 3 etapas se basaba en el mismo principio general de funcionamiento del sistema de control del Ho-III. Los flaperones eran comandados por un Volante de control y los drag rudders mediante patines movidos por los pies del piloto, ambos tipos eran operados por barras de empuje.

En la posición prona se limitaba el movimiento del piloto hacia delante mediante unos apoyos en los hombros y el apoyo de las rodillas, lo que lo llevaba a estar en la misma posición todo el tiempo. En una serie de pruebas se obtuvo que la mejor relación para el ángulo de planeo era de 37:1 y la velocidad mínima de descenso era de 0,52 m/seg.





Horten Ho-V

El Horten Ho-Va se diseño desde el principio como un ala volante equipada con dos motores de 80 HP y en su construcción se empleo Trolitax (un material sintético), convirtiéndose en uno de los primeros aviones del mundo en ser construido en materiales compuestos aunque el uso de este material trajo serios problemas en la fabricación como en el mantenimiento del avión. En el biplaza lado a lado Ho-Va los dos pilotos adoptaban posición prona y el control lateral y longitudinal lo realizaban con unas punteras móviles. El único vuelo del avión tuvo lugar en Bonn - Hangelar a principios de 1937 con Walter y Reimar Horten a bordo. La posición muy atrasada de los motores hizo a la aeronave inestable y debido a la baja velocidad de despegue resulto imposible para los controles equilibrar el gran momento producido por la pesada cola. El Ho-Va se volvió inestable, y se accidento, dañándose seriamente. Las heridas sufridas por sus tripulantes fueron menores.

En el Ho-Vb se utilizaron las técnicas convencionales de construcción en madera y tubos de acero. Como resultado del accidente del Ho-Va, los controles móviles de puntera fueron cambiados por elevones convencionales. Los motores del desafortunado Ho-Va fueron utilizados nuevamente, pero se posicionaron mas adelante y movían sus hélices impulsoras por medio de ejes, resultando una distribución de pesos más favorables. Como el Ho-Va, el Ho-Vb tenía un tren de aterrizaje triciclo. El primer vuelo del avión tuvo lugar en Cologne - Ostheim en el otoño de 1937 con Walter Horten en los controles. Desde el principio de la guerra en 1939 hasta 1941 el avión estuvo estacionado al aire libre en el aeródromo de Potsdam - Werder, lo que no fue beneficioso para el avión construido en gran parte de madera.

Los Horten, que ya prestaban servicio en la Luftwaffe como oficiales, obtuvieron en Agosto de 1941 un permiso para repararlo transformándolo en el monoplaza Ho-Vc. En el verano de 1943 el avión resulto seriamente dañado en un incidente en tierra y fue hangarado en Gottingen en espera de una restauración propuesta para después del final de la guerra.




Ho-V y Ho-II

 
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LA SEGUNDA GUERRA MUNDIAL

Cuando comenzó la Segunda Guerra Mundial, los hermanos Horten fueron asignados a la Luftwaffe, Wolfram, el tercer hermano fue derribado sobre Dunkerke mientras volaba un bombardero Heinkel He-111, en tanto que Walter voló un Messerschmitt Bf-109 por 6 meses en el 1er Grupo del escuadrón de caza JG 26 asignado al frente occidental derribando 7 aviones durante la batalla de Inglaterra. Reimar también volaba un Bf-109 en un escuadrón de entrenamiento, pero en Agosto de 1940 fue transferido a una unidad especial de planeadores formada especialmente para la operación "Sealöwe" (León marino), el plan de invasión a Inglaterra. Para esta operación la Luftwaffe había reunido en la escuela de pilotos de planeadores en Braunschweig mas de 80 planeadores biplazas Kranich, cuya misión era entregar munición y provisiones a las tropas una vez alcanzado el territorio británico. A estos planeadores se sumaron cinco Ho-III y dos Ho-II especialmente equipados para la misión y de cuya modificación se encargo Reimar.

La tenacidad de los pilotos de la RAF en la defensa de su país obligo a los alemanes a cancelar la Operación León Marino, lo que beneficio a Reimar, permitiéndole proseguir con sus proyectos. La construcción del Ho IV continuo en Konisberg, adonde se había trasladado la escuela de planeadores en Diciembre de 1940, y el avión se completo en solo ocho meses.


Horten Ho-VII

En 1942, la Luftwaffe estaba en la búsqueda de un avión que les sirviera para ensayar el motor a pulsoreacción Argus - Schmidt. La estructura del Ho-V no era capaz de soportar los esfuerzos originados por el empuje del pulso reactor por lo que los Horten retornaron a los tableros de diseño y concibieron el biplaza Ho-VII. Este último tenía una estructura más robusta, estaba equipado con dos motores Argus AS-10-SC que movían hélices pusher de velocidad constante y contaba con un soporte entre ellas para el motor experimental. El Ho-VII , se diseño desde un principio como avión de caza y posteriormente como entrenador para la transición a los cazas a reacción Ho-IX de la firma. Designado 8-254 por la Luftwaffe, fue rápidamente construido pero nunca recibió el pulso reactor y termino como avión de entrenamiento. El avión realizo su primer vuelo en Mayo de 1943 con Heinz Scheidhauer y Walter Horten a bordo.

En el otoño de 1943 Oberst Knemeyer mostró el Ho-VII al Reichsmarschall Hermann Göering, jefe de la Luftwaffe, en Oranienburg, después de que este expresara su deseo de ver un avión Horten en acción. El Reichsmarschall se impresiono y la firma Peschke recibió una orden inicial por 20 ejemplares.
La construcción del Ho-VII V2 comenzó en 1944, pero el avión no estuvo completo para antes del final de la guerra debido a que los hermanos concentraron todos sus esfuerzos en el nuevo Ho-IX. El 7 de abril de 1945, tropas americanas ocuparon el aeródromo y el avión fue quemado, lo mismo que el Ho-Vc.





Horten Ho-XII

Otro proyecto, de iniciativa privada, fue el Ho-XII un entrenador primario ligero para preparar a los futuros pilotos del Ho-VII. En él, se usó un perfil "Mustang", de alto número de Reynolds. Heinz Scheidhauer realizo los vuelos de prueba sin motor, como planeador, de este biplaza lado a lado a fines de 1944 pero el Ho-XII no paso de la fase de pruebas sin motor.





Horten Parábola

Todos estos proyectos militares no detuvieron las investigaciones de los hermanos. Como Etrich en 1908, ellos también estaban intrigados por la "semilla voladora" Zanonia Macrocarpia, en la cual se inspiraron para el diseño de su fabulosa "Parábola", que tenía una carga alar de 5,15 kg/m2 y una velocidad de perdida de solo 30 km/h pero su geometría la hacía muy complicada de construir.




Horten Ho-VIII

También proyectaron el Ho-VIII con 30,5 m de envergadura y seis motores. Este extraño avión se diseñó con dos fuselajes en configuración Pod, uno para la carga y el otro configurado como un túnel de viento volante. Desgraciadamente no hubo interés en contratar la construcción de este avión.





Horten Ho-IX

El Ho-IX se origino en el requerimiento 1000x1000x1000 de Göering, en el que el Reichsmarschall especificaba que ningún proyecto nuevo sería considerado, a menos que alcanzara las performances buscadas de: una velocidad como mínimo de hasta 1000 km/h, llevando una carga de 1000 kg de bombas a una distancia de 1000 km adentro del territorio enemigo. El tiempo para cumplir esos requerimientos, preparar los utillajes para la fabricación en serie y hacer volar un prototipo era de solo 6 meses. En esa época, finales de 1943, la Luftwaffe se encontraba desesperada, ya que el curso de la guerra claramente no la favorecía.

El contrato para el proyecto Ho-IX sobrepasaba la capacidad de los Hermanos Horten, por lo que se encargaron muchos estudios a otras oficinas lo que mermo la eficacia para apurar el diseño. Para investigar el efecto medio, fenómeno típico de las alas volantes, un Ho-III fue modificado con una flecha de 60° convirtiéndose en el Ho-XIIIa .

Para investigar la relación entre la forma de la Línea T-4 y el efecto medio se construyeron 2 planeadores Ho-Vl. El Ho-VI era una evolución del Ho-IV con un alargamiento de 32,4 frente a los 21,8 de este último.

En el efecto medio, comparando un ala recta con un ala en flecha, teniendo ambas igual alargamiento e igual coeficiente de sustentación total CL (obtenido para un diferente ángulo de ataque en cada una), se observa que en el ala en flecha la distribución de sustentación es menor desde la mitad de la semienvergadura hacia la raíz del ala respecto a la distribución de sustentación del ala recta y es mayor desde la mitad de la semienvergadura hacia la puntera respecto a la distribución de sustentación del ala recta. La T-4 es una línea imaginaria que une los puntos de máximo espesor de los perfiles a lo largo de toda la envergadura

El prototipo planeador, denominado Ho-IX V1; estuvo disponible en poco tiempo. Estaba construido en tubos de acero soldados con recubrimiento de madera contrachapada pegada con una cola especial resistente a los solventes, y otras partes estaban construidas en materiales compuestos. El uso de estos materiales hacia la detección por radar del avión extremamente dificultosa. Además el Duraluminio se había convertido en un material estratégico raro en Alemania, y su uso habría requerido mano de obra muy calificada en su construcción, la cual no abundaba en ese momento. El piloto se acomodaba en posición normal sentado. El primer vuelo del planeador V1 fue el 1 de Marzo de 1944 desde Gottingen con Heinz Scheidhauer a los mandos. El avión fue enviado a Brandis, donde fue probado por los militares y usado como entrenador. Allí fue encontrado por los soldados americanos de la 9th División Armada al final de la IIGM y luego fue incendiado misteriosamente.

Un segundo avión, el Ho-IX V2, estaba siendo construido para volar con turborreactores, los cuales arribaron después de la fecha prometida. Para peor de males no eran los prometidos BMW 003 de 60 cm de diámetro sino los Jumo 004 de 80 cm. Para un avión clásico como el Me-262, que llevaba los motores en góndolas externas, esto no habría sido un problema, pero para un ala volante que debía incorporarlos en su interior si lo era. Habría sido necesario rediseñar el Ho-IX V2 o aumentar su envergadura, pero el tiempo corría y eso no era posible. Los Horten se las ingeniaron para resolver el problema sin modificar mucho al avión y este estuvo listo para volar a fines de 1944.

El piloto de pruebas Teniente Erwin Ziller afirma en sus diarios de vuelo que el primer vuelo con turborreactores tuvo lugar el 2 de febrero de 1945 pero Reimar Horten asegura que este fue el 18 de Diciembre de 1944.
Sea cual sea la fecha exacta, al Ho-IX V2, le correspondió el honor de ser la primera ala volante en la historia de la aviación mundial en ser propulsada por turborreactores. Al final del segundo vuelo, el 3 de Febrero de 1945, Ziller desplegó el aerofreno demasiado pronto en su aproximación a tierra. El resultado fue un aterrizaje forzoso que daño el tren de aterrizaje. En consecuencia, el tercer vuelo de pruebas del Ho-IX no tuvo lugar hasta el 18 de Febrero de 1945. Al retornar de un vuelo de 45 minutos, el avión se estrello matando al piloto debido a una falla motriz.

El RLM (Ministerio del Aire Alemán) se mostró satisfecho con el Ho-IX, dándole el código 8-229 y confiando su construcción en serie a la factoría Gotha Waggonfabrik. Se ordenaron Veinte aviones del primer modelo. Debemos notar que en el transcurso del tiempo los Horten habían desarrollado un revestimiento especial para su Ho-IX, echo de cola, hollín y carbón de leña, que lo hacía prácticamente indetectable al radar. El 14 de Abril de 1945 el ejercito norteamericano llego a la factoría de producción de Gotha capturando al incompleto Ho-IX V3, o Go 229 (Go por Gotha, su designación oficial) y encontrando en diferente estado de construcción otros prototipos, incluyendo un biplaza de entrenamiento Ho-XB, y un caza nocturno equipado con radar. Una de estas maquinas, el V-3, se encuentra actualmente en el museo Smithsoniano para su recuperación.







Horten Ho-X y Ho-XIIIb

Otro proyecto en desarrollo en esa misma época era el caza supersónico Ho-X, luego redesignado Ho-XIIIb, diseñado para alcanzar Mach 1,4. También se construyeron planeadores a escala para investigar el vuelo subsónico. Un planeador de tamaño real de 6 m de envergadura y 70° de flecha comenzó a ser construido paso previo a la instalación del turborreactor Heinkel He S-011, pero como sucedió con otros modelos de ese período fue destruido por tropas norteamericanas en 1945.







Horten Ho-XVIII

Un último contrato, para diseñar un bombardero hexámotor de largo alcance se recibió el 12 de marzo de 1945. Conocido como Horten Ho-XVIII Amerika Bomber, habría debido transportar una bomba atómica hasta Nueva York o Washington.

Para más información sobre el HO-XVIII ver: "Bombarderos Estratégicos de Largo Alcance de la Luftwaffe de la 2da GM": http://www.zona-militar.com/foros/showthread.php?t=16467

 
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REIMAR HORTEN EN ARGENTINA

Los hermanos Horten, que no eran miembros del partido nazi, no esperaron la llegada del ejercito americano y como muchos de sus compatriotas buscaron emigrar. La existencia del túnel de viento de la FMA influyo en la decisión de emigrar hacia Argentina de Reimar Horten, quien en 1947 había completado su PhD en matemáticas en la universidad de Göttingen.

En esa época la Argentina, que contaba con cuantiosas divisas, encaraba bajo el gobierno del general Perón un ambicioso proyecto de industrialización donde la aeronáutica ocupaba un papel relevante. Al igual que EEUU y la URSS, Argentina salió a la caza de científicos alemanes, que se veían imposibilitados de seguir trabajando en su país. Entre 1947 y 1950 llegarían a la Argentina entre otros Reimar Horten acompañado por el Dr Nickel, el piloto de pruebas Heinz Scheidhauer y otros. Kurt Tank, diseñador del FW-190, y su grupo de diseño de Focke Wulf. El ingeniero francés Emile Dewoitine, etc.

Las condiciones de trabajo de posguerra en la Argentina eran más difíciles que en Alemania durante la guerra. Las maderas de Abeto y la madera terciada de Abedul para el recubrimiento no estaban disponibles; por lo que se tuvo que usar maderas locales de menor calidad. A estos problemas se sumaban los vaivenes políticos y la burocracia. El pegamento de cola era el problema más grande. El General a cargo de la fábrica ordeno que la Cola fuera preparada en el departamento de química, alejado de la línea de ensamblaje. Para el momento en que Reimar recibía el pegamento, este se había endurecido y estropeado.
En palabras de Reimar Horten el destino de cada nuevo prototipo también era peculiar: “Apenas había terminado de volar cuando el departamento de Relaciones Públicas lo enviaba a algún pueblo remoto para exhibirlo en un parque hasta que el césped comenzara a crecerle en las alas.”

Al llegar a la Argentina, el Dr. Horten inicia estudios (en forma paralela al I Ae-33 Pulqui II), para el diseño de un caza delta supersónico bimotor (IA-37), de un ala carguera (IA-38) y dos alto veleros.

En 1949 presento un anteproyecto de ala de caza sin cola propulsada por un turborreactor RR Derwent IV. De configuración doble delta presentaba una flecha de 58° en las secciones internas y de 40° en las externas del borde de ataque. En el borde de fuga llevaba elevones y flaps. La construcción era convencional en aleaciones de acero y aluminio. Este avión habría tenido mayor techo, menor velocidad de aterrizaje y mayor velocidad máxima y ascensional que el I Ae-33 Pulqui II. Pero el Pulqui II ya estaba en etapa avanzada de diseño, aparte de que Kurt Tank, su diseñador, gozaba de más peso político en el gobierno.


FMA I Ae-34 Clem Antú

El I Ae-34 Clen Antú, también conocido como Ho-XVa, era un ala volante planeador biplaza en tándem de entrenamiento del que se construyeron 5 ejemplares y que voló el 20 de junio de 1949 piloteada por el capitán Edmundo Weiss. El I Ae-34 poseía una flecha de 22° 40’, una envergadura de 18 m y un alargamiento de 17,05. Se construyeron dos ejemplares de la versión monoplaza I Ae-34M para participar en el Campeonato Mundial de Volovelismo de 1952. La relación de planeo era de 1:28,5 y la velocidad máxima de 200 km/h. Los pilotos encontraron al planeador inestable longitudinalmente y complicado de volar debido al control direccional utilizado, los clásicos drag rudders (frenos de aire). Se consideraba que para adaptarse al Clen Antú se necesitaban de 50 a 100 horas de entrenamiento.





FMA I Ae-37 e I Ae-48

Los trabajos en el delta supersónico IA-37, comenzaron en 1953 y el prototipo planeador IA-37P, construido en madera voló el 1 de Octubre de 1954 piloteado por el capitán Jorge Doyle y remolcado por un trimotor Ju-52. Como en muchos aviones de la escudería Horten el piloto se acomodaba en posición prona. Además de las ventajas aerodinámicas se buscaba obtener una mejor visibilidad durante el despegue y aterrizaje, ya que como es típico en el ala en delta estos se hacían con elevados ángulos de ataque. El golpe de estado de 1955 detuvo el proyecto hasta la asunción de Frondizi (1958 – 1962). Para entonces se propuso construir la versión monomotora subsónica IA-37G con cabina convencional y optimizada para el entrenamiento avanzado. El avión tenía una flecha de 63,5°, una longitud de 11,78 m y una envergadura de 10 m estando prevista una velocidad máxima de 800 km/h.

El interceptor supersónico, sucesor del IA-37, sería el bimotor IA-48, dotado de ala en delta ojival con una flecha de 65° y propulsado por los turborreactores RR Avon en sendas góndolas sub alares. Se esperaba que este biplaza en tándem alcanzara Mach 2,2. Una versión naval con deflectores de flujo en las toberas (45° hacia abajo) también estaba en estudio. Finalmente en 1960 se suspenderían los trabajos en el IA-37, en avanzado estado de construcción, y en el IA-48 por falta de fondos.







FMA I Ae-38 Naranjero

El ala de transporte cuatrimotor IA-38 Naranjero, nació de un requerimiento de 1950 por un planeador de gran porte que arrastrado por un bombardero llevaría alimentos perecederos (hasta 8 ton), desde distintos puntos del país a la Capital Federal. Luego se decidió dotarlo de cuatro motores de 750 HP “El Indio”, de producción nacional, que instalados al 50%C accionarían por medio de ejes las hélices bipalas Rotol. Basado en el Horten Ho-VIII de la IIGM, el IA-38 recién voló en 1960 y se destacaba por su configuración en la que el fuselaje parecía colgar del ala, lo que facilitaba la carga del avión por la popa. El avión estaba totalmente construido en duraluminio, tenía un ángulo de flecha de 36,5°, una longitud de 13,40 m y una envergadura de 32 m. Los alerones y timones eran del tipo Frise.

Problemas con el drag rudder llevaron a la instalación de timones de dirección cerca de las punteras alares. Surgieron problemas con la instalación de los motores y se especulo con dotarlo de turbohélices lo que lo hubiera transformado en un excelente transporte, pero luego del derrocamiento del Dr. Arturo Frondizi el proyecto fue suspendido y el prototipo del IA-38 destruido.







FMA I Ae-41 Urubú

El planeador IA-41 Urubú, era un ala volante biplaza lado a lado que comenzó a diseñarse en 1951 y realizo sus primeros vuelos en 1953. Se construyeron cinco ejemplares en nuestro país y algunos más en Alemania con la denominación de Ho-XVc. El IA-41 poseía una envergadura de 18 m y un alargamiento de 18. La relación de planeo era de 1:24 y la velocidad máxima de 200 km/h. Su mayor logro fue el cruce de la Cordillera de los Andes el 30 de Octubre de 1956 desde San Carlos de Bariloche, en Argentina, hasta el paraje Ensenada en Chile. En este histórico vuelo estaba a los mandos del Urubú el famoso piloto Heinz Scheidhauer.





Horten Ho-X L'alita

Reimar Horten fue un gran promotor del vuelo en planeador y sin ningún tipo de interés económico entrego diversos diseños a fabricantes y aficionados entre ellos el Ho-Xa, un planeador de despegue a pie con piloto en posición prona y configuración de ala volante que voló en 1952. A este siguió el Ho-Xb de mayor envergadura, 10 m contra 7,5m, que nunca fue completado. El tercer modelo, el Ho-Xc de 15 m de envergadura, fue construido y volado por el australiano Moyes en 1981.







Horten Ho-Ib y Ho-XVI

Por encargo del Club de Planeadores Otto Ballod de la localidad bonaerense de González Chaves diseño el ala volante planeadora Ho-Ib, un monoplaza de entrenamiento construido en madera y muy similar al Ho-I de 1933. Esta ala volante de 12 m de envergadura voló por primera vez el 2 de mayo de 1954 y se mantuvo en servicio por más de 25 años sin ningún problema.

Para el Club de Planeadores Cóndor diseño el biplaza de instrucción Ho-XVI “Colibrí”, construido en madera, que realizo su primer vuelo en 1952. Por encargo del INAV diseño la serie de planeadores convencionales INAV-1, modelos A al E, de los que solo se fabrico y voló el modelo INAV-1A, en Abril de 1954 con excelentes resultados.



 
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Grulla

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LAS ALAS VOLANTES HORTEN - LA POSGUERRA EUROPEA


Horten Ho-33

Walter Horten se quedo en Alemania e intento seguir con el desarrollo de planeadores en configuración ala volante. En la posguerra diseño con la ayuda de Reimar el Ho-33, un motoplaneador biplaza en tándem basado en el Ho-III y equipado con un motor Zundapp de 50 HP. Voló como planeador en 1954 y recibió la certificación de motoplaneador en 1957. Se construyeron dos aviones pero los planes de comercialización no prosperaron.





Horten Pul-9 y Pul-10

Un ejemplo de esta activa labor es el ultraliviano monoplaza PUL-9, construido en madera y con una envergadura de 9 m este diseño de Reimar Horten voló el 22 de Junio de 1990 en Italia. A este siguió en 1992 el biplaza en tándem PUL-10, de 10 m de envergadura y construido en materiales compuestos dotado de un motor BMW de 90 HP. De este modelo se construyeron dos prototipos pero la construcción en serie por algún motivo no prospero. El mismo grupo esta ensayando un modelo radiocontrolado de 5 m de envergadura, el futuro H-3000, diseñado sobre la base de las experiencias obtenidas con el PUL-10. Uno de los últimos diseños de Horten fue el Projekt “A” Aachen que voló en Alemania en Agosto de 1995.






Epilogo

Aun hoy en día los hermanos Horten retienen él titulo de grandes maestros de las alas volantes. Su obstinación en sus investigaciones para obtener un ala volante con excelentes cualidades de vuelo los llevaron a colocar al piloto en posición prona, a desarrollar de controles de vuelo alternativos (drag rudders, punteras móviles, etc.), a experimentar con diferentes trenes de aterrizaje y utilizar materiales compuestos para aligerar la estructura. Hay que tener en cuenta que, a diferencia de Jack Northrop, la mayoría de sus diseños anteriores a la segunda guerra mundial e incluso algunos desarrollados durante ella partieron de su propia iniciativa diseñándolos y fabricándolos con aportes propios y privados y sin ninguna subvención estatal.

Reimar Horten, que nació el 12 de Marzo de 1915 en Bonn, Alemania, murió el 14 de Agosto de 1994 en Córdoba, Argentina.

Walter Horten se reincorporo a la Luftwaffe después de la guerra y se retiro del servicio activo en 1977. Nacido el 13 de Noviembre de 1913 en Bonn, Alemania Walter murió el 9 de Diciembre de 1998 en Baden-Baden, Alemania.


Listado de Aeronaves Horten


A continuación se presenta un listado completo de los modelos diseñados por los hermanos Horten con el año de fabricación en el caso que haya pasado de la fase de diseño y el emplazamiento donde fueron construidos. En el período 1931 – 1945 todos los lugares nombrados se sitúan en Alemania. En los posteriores en Argentina, excepto en los casos indicados.


FUENTES y REFERENCIAS GENERALES
    • “Avión IA-37 Ala Delta”, Rev. Nacional de Aeronáutica, Año XV, Nº 158, Mayo 1955.
    • “Theory of wings section”, Abbot I. H. and von Doenhoff A. E., Mc Graw-Hil, New York, 1949.
    • “Las Alas de Perón”, Burzaco Ricardo, Ed. Da Vinci, 1995.
    • “Ala Volante Delta de IAME”, Horten Reimar, Rev. Nac. de Aeronáutica, Año XV, Nº 159, Junio 1955
    • “Ala Volante Caza Horten IX”, Horten Reimar, Rev. Nac. de Aeronáutica, Año III, Nº 5, Mayo 1950
    • “Desarrollo de Aviones Rápidos sin Cola: Proceso y Evolución de una Aeronave de Ala Delta”,Horten Reimar, Rev. Nacional de Aeronáutica, Año XII, Nº 126, Septiembre 1952
    • “Flying Wing Pilot Position and Design Options”, Horten Reimar, Rev. Soaring Motorgliding, Vol. 44, Nº 8, August 1980
    • “Planeadores Alas Volantes”, Horten Reimar, Rev. Nac. de Aeronáutica, Año XIII, Nº 139, Octubre 1953
    • “Sobre el Desarrollo de Aviones”, Horten Reimar, Rev. Decolando, Año II, Nº 9/10, Feb/Abr 1959
    • “Veleritos Sin Cola”, Horten Reimar, Rev. Nacional de Aeronáutica, Año II, Nº 10, Octubre 1949
    • IA-34: Primer Ala Volante del IAME”, Mascarello Juan M.,”Rev. Aeronaves, Año 1, Nº 2, Marzo 1999.
    • “Un Buitre en la Patagonia”, Mascarello Juan M., Rev. Aeronaves, Año 1, Nº 3, Agosto 1999
    • “Horten Brothers 229”, Myhra David, Ed. Monogram Aviation Publications, 1983
    • “The Horten Brothers and Their All-Wing Aircraft”, Myhra David, Ed. Schiffer Publishing, 1988
    • “Tailless Aircraft in Theory and Practice”, Nickel Karl y Wohlfahrt, Ed. American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc. (AIAA), 1990.
    • http://www.nurflugel.com/
 
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Argos

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Excelente, Grulla!!! Increible que en los origenes de nuestra industria aeronautica participaran estos grandes personajes. Un verdadero desperdicio haber dejado escapar todo ese conocimiento.

Saludos

P.D: Si tenes algo mas de informacion respecto al XB-35, particularmente de las causas de su cancelacion, agradecido.
 
Excelente el informe sobre las alas volante de Horten Grulla!!!
En alguna ocasion habia leido sobre los diseños de Horten en Argentina.
Me hubiese gustado probar uno de esos en especial el Horten Ho-IVa o el Horten Ho-Va (el sueño del pibe jajajaaj!!!)
Me parecen alas volantes muy lindas, con lineas muy limpias y puras. Se me hace que debian tener un vuelo muy sereno.
En fin, mis felicitaciones grulla por tanbuen informe!!
Saludos!!
 

Grulla

Colaborador
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Argos, el XB-35 competía contra el XB-36 por el programa de un bombardero capaz de bombardear Europa, en caso de que Inglaterra cayera ante los nazis. El B-36, bastante más convencional gano el contrato. Con la llegada del reactor se transformo en el YB-49, al cambiarse las hélices por ocho turborreactores. Su alcance era menor, pero la USAF prefirio al convencional B-47. Por un tiempo se hablo de producir una corta serie de aviones de reconocimiento, pero insalvables problemas de controlabilidad y estabilidad acabaron con el proyecto.

Según cuentan viejos imgenieros que trabajaron con él, Horten decía que Jack Northrop no sabia hacer volar Alas volantes.

Según cuenta el Hijo de Horten en el Documental "Alas Argentinas", en los 70 vino gente de Northrop a Córdoba y su padre se fue con ellos por cerca de un mes a una casa que tenian en las afueras de Villa Gral Belgrano y nunca les dijo nada sobre lo que hicieron.

En la medalla que le otorga la reina de Inglaterra por sus logros aeronáuticos se nombra su colaboración en el proyecto del B-2.

Si a vos y Damián les gustan las alas volantes les recomiendo www.nurflugel.com, lo mejor que encontre sobre el tema. Aparece todo lo de Northrop, Horten, etc.

Saludos

Northrop YB-49
 
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Argos

Colaborador
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Gracias, Grulla. Me parecia recordar lo de los problemas de estabilidad, pero no recordaba que competia con el mounstruoso B-47 (otro para hacer un buen informe, junto al B-36)

Saludos!
 

bagre

2º inspector de sentina
estimado grulla
aun siendo un absoluto ignorante en cuanta aeronave muestra, la del smithsoniano, presenta un sector central con una aerodinamia purisima.
adhiero a la terrible frustracion que me provoca leer nuevamente el desperdicio de gente como tank y los horten, amen del descalabro del pais.
saludos
bagre
 

Grulla

Colaborador
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PLANOS TRES VISTAS DE LOS DISEÑOS DE REIMAR y WALTER HORTEN

Ho-I




Ho-II



Ho-IV




Ho-V



Ho-VII



Ho-VIII

 
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Simplemente Excelente lo que hizo Horten, todo un visionario..lastima como terminaron todos sus desarrollos....como todo en la Argentina.

Tenia un Profesor en la Facultad que lo tuvo a Horten como Profesor de Aerodinamica y contaba que era excelente tanto como persona como profesional
 

joseph

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Excelente informe Grulla, ojala aca se le hubiera prestado a Horten toda la atencion que se merecia.
 

Grulla

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Los Diseños de Horten en Argentina

Son conocidos pero no podía dejar de ponerlos


Ensayos con maquetas del I Ae-37 en el Lago San Roque en Villa Carlos Paz




Las dos versiones del I Ae-37, el de la foto del medio es el Dr Nickel, aerodinamicista y cuñado de Horten. Coautor de “Tailless Aircraft in Theory and Practice”, excelente libro que explica la teoría de las alas volantes




Tres Vistas del I Ae-37




El I Ae-38 Naranjero




Maqueta de Túnel del I Ae-48




El I Ae-34 Clen Antú (Horten XVa y Ho-XVb)




El I Ae-41 Urubú (Ho-XVc)





Horten Ho-XVI






Uno de los últimos diseños de Horten, el Pul-10 construído en Italia
 

Grulla

Colaborador
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Videos ALAS Volantes Horten y Northrop

Vuelo del Horten Ho-II en 1935

http://www.youtube.com/watch?v=GjXr5w3M4mc



El Ho-Ib diseñado para el Club de planeadores Otto Ballod, construído en 1954, voló por última vez en 1972.
Fue restaurado y volvio a volar el 1 de Febrero de 2008!!!

http://www.youtube.com/watch?v=-iCh5E8qLkI

http://www.youtube.com/watch?v=k8in4nEyiNA&feature=related



Horten Ho-XIII y otras alas volantes Horten

http://www.youtube.com/watch?v=SFGn44ViXwU&feature=related



El Ho-IX contra un Mustang:biggrinjester:

http://www.youtube.com/watch?v=DWH75Erk80M

Ho-IX contra los B-17. Igual pienso que si llegaba a entrar en servicio a esa altura no se iba a encontrar con B-17, sino B-29, B-36 o algún nuevo bombardero a reacción americano escoltado por Meteor, F-80 o algún otro contendiente a la altura de los reactores americanos

http://www.youtube.com/watch?v=qBU5QU9HfI0&NR=1

http://www.youtube.com/watch?v=oHF6DjW60NY&feature=related

Un Horten Ho-IX a radiocontrol

http://www.youtube.com/watch?v=lQupBl7Ehuw&NR=1



Northrop N-1M. Parece ser una replica o una filmación original

http://www.youtube.com/watch?v=vHYPkpbqum8&feature=related



Primer Vuelo Northop XB-35

http://www.youtube.com/watch?v=pLQ3-nMlik8&feature=related



Primer Vuelo Northop YB-49

http://www.youtube.com/watch?v=a-LjDUM5tyI&feature=related



A Brief History Of The Flying Wing

http://www.youtube.com/watch?v=F_vtcFzIIpY&NR=1
 

Grulla

Colaborador
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VELERITOS "SIN COLA" por el DR REIMAR HORTEN

ARTICULO ANEXO: VELERITOS "SIN COLA" - DR REIMAR HORTEN, Rev. Nacional de Aeronáutica, Año II, Nº 10, Octubre 1949

La pregunta de un aficionado sobre la conveniencia de recomendar la construcción de un pequeño velero "sin cola", de bajo costo y performances discretas, motivo las declaraciones que transcribimos, del Doctor Reimar Horten, que resultaran de indudable interés para todos los entusiastas del vuelo sin motor en nuestro país.

Como veleritos para vuelos de performance, considero al avión sin motor de 12 metros de envergadura mínima, por ser este el límite inferior que asegura resultados satisfactorios en el vuelo a vela. La conveniencia de construir este velero como avión sin cola, debe estudiarse desde los siguientes puntos de vista:

  • ¿Puede ahorrarse material y mano de obra construyendo un velerito sin cola?
  • ¿Es factible la construcción del mismo por un grupo de aficionados?
  • ¿Son satisfactorias sus características de vuelo y las performances realizables y pueden compararse las mismas con las de otros veleritos del tipo convencional con cola?

Dentro de la forma de construcción "sin cola", se presentan dos soluciones equivalentes, pero surgidas de planteos distintos del mismo problema.


I.- LA SOLUCIÓN EN FORMA DE ALA VOLANTE

Partiendo de la base de situar al piloto en la posición convencional, es decir, sentado, trae como consecuencia una cuerda de perfil muy profunda en la raíz del ala. Aun, ubicando la cabeza del piloto dentro de una tapa-cabina que sobresalga del perfil y empleando una quilla para el patín que resulte de la parte inferior, se obtendrá un perfil de unos 40 a 50 centímetros de altura y, por consiguiente, una profundidad de unos 2.50 metros (Figura 1).





Con una superficie alar de 16 a 18 metros cuadrados, con su correspondiente alargamiento no mayor de 9, significaría una relación de planeo de 1:22 máximo. La velocidad de descenso estará en los 70 centímetros por segundo, condicionada lógicamente a la carga alar.

Este planteo del problema fue resuelto con el modelo Horten I, aparato que intervino exitosamente en el Concurso de Vuelo a Vela del Rhön de 1934, y fue un prototipo "velero para vientos suaves".

La carga alar de este tipo se mantenía inferior a los 10 kg/m2 y permitía velocidades de vuelo muy reducidas, que lo hacia muy conveniente para el aprovechamiento de los vientos suaves de las colinas. Como estos veleros para vientos suaves son ideales para realizar virajes de poco diámetro, resultan muy apropiados para vuelos a vela térmicos de altura y duración. También con ellos pueden realizarse vuelos de distancia interesantes a favor del viento, pero cuando se trata de alcanzar altas velocidades de crucero, tal como se necesita en los vuelos de distancia con destino anticipado, o en los vuelos en que se desee ganar distancia en contra del viento, los veleros de baja carga alar no darán resultados satisfactorios.

Comparando al velero descrito con otro construido en la forma convencional con cola y de la misma envergadura, notaremos que la resistencia menor del ala volante no llega a equiparar la desventaja producida en la curva polar de la velocidad por la menor carga alar. Esto significa que en el vuelo rápido, el ala volante es solo superior a un velero convencional, cuando las cargas alares son iguales. Pueden esperarse ventajas adicionales con el diseño basado en perfiles laminares, beneficios que serán notablemente sensibles en el ala volante debido a la gran cuerda del perfil.
Las desventajas provenientes del alargamiento bajo y de la carga alar reducida consiguiente, podrán evitarse construyendo al velero con el piloto en la posición acostada boca abajo (Figura 2).





Otra posibilidad de desarrollo interesante se presenta para el ala volante con el piloto en posición "suspendido", como en los primitivos planeadores, es decir, el piloto se encuentra en posición horizontal y con sus piernas retraídas dentro del perfil alar (Figura 3).



En esta forma, no solo se reducirá el costo de construcción, sino que también se simplificara el mantenimiento y las condiciones de vuelo, ya que tanto el transporte del aparato como su lanzamiento pueden realizarse con el único empleo de las piernas del piloto. Fijando como condición la existencia de una colina desde la cual sea posible el decolaje con poca carrera del piloto, este modelo de ala volante permitirá realizar performances de duración, de altura y de distancia con viento a favor, sin la asistencia de personal alguno.

En los antiguos planeadores del tipo "piloto suspendido" era normal maniobrar por el desplazamiento del centro de gravedad del piloto. No recomiendo tal sistema, y propongo construirlos con el sistema de mandos del tipo corriente. La velocidad de descenso mínima estará en los 50 a 55 centímetros por segundo y el ángulo de planeo optimo en 1:22. La carga alar reducida permitirá localizar y centrar las térmicas con gran facilidad y se podrá aprovecharlas virando con poca inclinación, a la manera de una hoja seca.
Todos estos factores permitirán lograr marcas notables en vuelo a vela, por lo que debo suponer que esta "ala volante de piloto acostado", llame la atención de los interesados, máxime si se considera que puede ser utilizada a manera de "localizador de térmicas" en combinación con alto-veleros de gran envergadura.


II- LA SOLUCIÓN EN FORMA DE VELERO SIN COLA

Mi idea al respecto es la de una maquina con alas en flecha de gran alargamiento y con un "rudimento" ovoide de "fuselaje" tomado a media altura entre el ala, en el cual el piloto se alojara en posición sentada. Este diseño permitirá relaciones de planeo de hasta 1:26, dentro de la envergadura de 12 metros, <Picture>lo que permite compararlo - aun en altas velocidades- con los alto-veleros usuales. Tomando como base una carga alar normal de 18 a 20 kg/m2, la velocidad mínima de descenso será de unos 60 centímetros por segundo (Figura 4).





Prescindiendo de los perfiles laminares y de la posición acostada del piloto, considero al modelo bosquejado como la solución ideal del problema constructivo "velerito de performance".

Se sobreentiende que un ala volante o un velerito sin cola no será desmontable y, por lo tanto, se transportara siempre como pieza única. Esta razón abaratara y simplificara notablemente la construcción, ahorrándose por otra parte un peso superfluo. Por la misma razón de simplicidad y de peso, se prescinden del agregado de aletas hipersustentadoras, innecesarias para el aterrizaje por la velocidad de por si reducida, y que en el vuelo a vela térmico no reportan ventajas. En otras palabras: el aumento de la velocidad de descenso con aletas, tiene mas influencia que la compensación producida por un radio de viraje menor a la misma inclinación, motivado por el aumento del coeficiente de sustentación, de modo que con aletas no se logra un ascenso mayor en las térmicas.

Como timón de dirección he usado hasta la fecha con excelentes resultados frenos en los extremos del ala. Considero que todo velero moderno requiere aletas de freno contra velocidades exageradas y como control del ángulo de planeo en el aterrizaje. En el avión sin cola, trasplanto estas aletas mas hacia los extremos del ala y las hago asumir a la vez la función de timón de dirección. Para la función combinada de alerones y de timón de profundidad, resultan suficientes dos aletas del tamaño y ubicación de los alerones convencionales, lo que reporta una ventaja apreciable en el peso. Si luego de considerar las posibilidades descritas comparo a dos aviones, uno con cola y otro sin cola, con la condición que ambos tengan la misma envergadura y carga alar, observo que el avión sin cola tendrá menos superficie alar y por lo tanto un alargamiento mayor. De ello deduzco que el mismo velero sin cola tendrá un costo de materiales y de mano de obra menor, con un rendimiento de vuelo superior.

Examinando al detalle los tres factores: costo de materiales, características de vuelo y mano de obra en la construcción, noto las siguientes diferencias entre los veleritos con y sin cola:

Por un lado, todos los veleros sin cola sufren un recargo del 5% en el peso básico alar, producido por la flecha de aproximadamente 20 grados que forma el larguero (llamo peso básico alar al cociente que resulta de dividir el peso de las alas por su superficie).

Por otro lado se producen reducciones de peso por las siguientes razones:

a) Supresión de la sección de fuselaje anterior a las alas y, por lo tanto, reducción de la longitud de la maquina de 1.2 a 1.50 metro.

b) Supresión de la parte del fuselaje que sostiene el empenaje.

c) Supresión del timón de profundidad, pues los alerones asumen su función, sin recargo de peso.

d) Supresión del timón de dirección, pues las aletas de freno asumen su función, sin recargo en el peso.

e) Supresión de un sistema de comandos, pues el comando de alerones funciona en combinación como comando de profundidad.

f) Supresión de tomas de montaje, pues resulta posible el transporte del velero por carretera, sin desarmarlo, merced a su longitud reducida.

g) Menor superficie de las alas a igual carga alar que el velero convencional con cola.

Con respecto a las características de vuelo, quiero reafirmar ante todo el excelente comportamiento observado en mis veleros durante el vuelo en perdida de velocidad. Las alas en flecha dan al avión sin cola una amortiguación longitudinal superior en mas del doble a la del avión convencional; por lo tanto, y a pesar de su momento de inercia menor, todos los movimientos alrededor del eje transversal se producen con la misma velocidad angular. La sensibilidad contra rachas es igual en todos los veleros sin cola que en los con cola, ya que la misma depende, en primer lugar, de la carga alar, vale decir, del peso.

Ni por la estabilidad de la maquina ni por la reacción de los comandos, un piloto puede asegurar que esta volando un avión con o sin cola; por lo tanto, el cansancio mental se produce en ambas alternativas por igual.

Refiriéndose a las diferencias de mano de obra que median entre la construcción de uno u otro avión, considero que la construcción de un velerito sin cola no es mas complicada que la del mismo con cola. El aumento de trabajo que reporta hacer alas en flecha con relación a las alas rectas, es menor al que ocasionan las alas acodadas con respecto a las mismas rectas. En lo que se refiere al alabeamiento alar, este debe calcularse en exceso, para compensar deficiencias que pueden producirse durante la construcción por un grupo de aficionados. Las perdidas de fineza aerodinámica que se producen en esta forma son las mismas en todo caso, pero no podrán evitarse sin la aplicación de dispositivos especiales de armado y control.

Resumiendo todo lo antedicho, afirmo que considero promisorio el desarrollo del velerito de performance, ya sea construido como ala volante tipo "piloto acostado" o como "velerito sin cola con piloto sentado".
 
Excelente laburo sobre Don Reimar, gracias Grulla:cheers2: Siempre pensé un Naranjero que no fuera olvidado, sino desarrollado en su plenitud de variantes... que pena... :banghead::puke:
 

Grulla

Colaborador
Colaborador
Un Naranjero con Turbohélices hubiera sido un buen transporte para nuestras necesidades.
Después subo un informe sobre el Horten Ho-Xa L'alita, o Piernifero, fabricado en Córdoba por aficionados.
Uno de los constructores, Roberto Tacchi, me paso fotos ineditas de su construcción y vuelo, que subire con la debida acreditación del autor en ellas

Gracias y saludos
 

Grulla

Colaborador
Colaborador
Los Pierníferos Horten

Tendría que haber subido esto hace tiempo, pero estaba vagoneta para armarlo:yonofui:

Saludos


EL HORTEN Ho-Xa (Piernífero)

El comienzo de este proyecto data de fines del año 1949; época en la que un grupo de jóvenes entusiastas del vuelo a vela entrevistaron al Dr. Reimar Horten en las orillas del lago San Roque para interiorarse sobre el diseño de un planeador revolucionario. Después de completar la entrevista el Dr. Horten les dió una lista de fórmulas, planillas de calculo y planos donde aparecían todos los valores del diseño del primer planeador “Piernífero”. Con este planeador el Dr. Horten pretendía entregarle a los aficionados al vuelo a vela el diseño de una maquina simple de construir, fácil de volar, de bajo costo y con prestaciones similares a la del planeador Grunau Baby.

El calificativo de Piernífero se debía a que su piloto podía despegar luego de una corta carrera a pie desde una ladera con un viento de frente de 15 km/h, abaratando así los costos de operación al no ser necesario un remolque. De esta manera se combinaban en el Ho-Xa las performances de un planeador con la ventaja del despegue a pie de las modernas aladeltas.


Posición del Piloto con "Tren de aterrizaje" desplegado



Un grupo compuesto por: el arquitecto Roberto Tacchi, el Ingeniero Rogelio Bartolini y el Sr. Rodolfo Figueroa se abocaron en sus ratos libres a la construcción del Ho-Xa, también conocido como L’alita, comenzando su construcción el 23 de Diciembre de 1949 y terminándola para Julio de 1952. Los primeros vuelos se efectuaron el 7 de febrero de 1953 en la Pampa de Olaen, luego en la cancha de polo de Malagueño y el 30 de mayo del mismo año se realizaron con éxito los primeros saltos de pulga en la cancha de golf de la Aguada (La Cruz – Embalse de Río III).


Ho-Xa



Posteriormente se le agrego unos patines, que permitían decolar con remolque en ausencia de los vientos necesarios y aterrizar sobre ellos ya que la velocidad de aterrizaje era excesiva para hacerlo con las piernas. Con esta nueva configuración se reiniciaron los vuelos a principios de 1954 en el Club de Planeadores de Córdoba.

El modelo fue originalmente construido sin barreras verticales (Fences) ubicadas a las punteras del ala. Sin embargo el Dr. Karl Nickel, colaborador de Horten, opinaba que en situaciones de perdida la efectividad de los comandos podría reducirse significativamente. Habida cuenta de la baja velocidad a la cual volaría el Piernífero, Horten considero que dichas barreras podrían ser necesarias y fueron incorporadas. Los primeros vuelos fueron realizados por Bartolini y el planeador demostró ser una aeronave con cualidades de vuelo excelentes en todo su dominio operacional. En ensayos posteriores se quitaron las barreras comprobándose que eran innecesarias.

Los únicos comandos con que se contaba eran elevones del tipo Frise. El sistema de control estaba constituido por una palanca que movía los cables que actuaban sobre los elevones. El viraje se lograba por freno aerodinámico, así cuando el bastón de mando era llevado hacia la izquierda el elevón de ese lado se levantaba y su borde de ataque sobresalía por debajo del perfil del ala, esto aumentaba la resistencia y la aeronave giraba hacia ese lado. El radio de viraje era reducido, cercano a 11 m. Esto se determinó cronometrando el tiempo de una serie de virajes escarpados a velocidad constante controlada con velocímetro y variómetro. Se presento la dificultad de que al comienzo del viraje aparecía una guiñada inducida adversa con respecto al giro pero la efectividad del comando eliminaba el inconveniente.

Comparando el Ho-Xa Piernífero con un Grunau Baby II en remolques dobles , se comprobó que a velocidades superiores a 90 km/h el Ho-Xa tenía una relación de planeo superior.

El Ho-Xa estaba construido en una sola pieza con largueros, costillas y recubrimiento activo convencionales. El larguero parabólico era de pino Romania y formaba un ángulo de 45° con el eje de las costillas lo que hizo complejo su montaje, ver Fig. 3.5. El recubrimiento era de madera terciada de 0.8 mm y colocarlo fue la parte más delicada del trabajo ya que a la forma de los perfiles se sumaba la curvatura frontal del ala en el extradós.
El piloto se ubicaba en la zona central del ala en posición semiprona apoyando el tórax en una tabla inclinada 30° respecto a la horizontal y sujetándose con correas. El ángulo de la espalda a 30° se mantenía tanto corriendo como en vuelo. Al levantar vuelo se accionaba un mecanismo que levantaba una tabla donde el piloto apoyaba las rodillas y los pies. La cabeza era apoyada en un barbijo. La elección de la posición semiprona se debía que el piloto no tenía la necesidad de levantar tanto la cabeza para mirar hacia delante (como en la posición prona) lo que hacia a esta posición menos cansadora para vuelos largos, además de gozar de una visibilidad hacia abajo y el frente excelente. También la menor área frontal de la cabina era menor. En la Figura de abajo se observan las 3 vistas del Ho-Xa y la posición prona del piloto dentro del perfil alar

Desafortunadamente este primer Piernífero resulto totalmente destruido luego de estar expuesto a la intemperie durante un festival aeronáutico.


Ho-Xa en vuelo



Tres Vistas del Horten Ho-Xa




EL HORTEN Ho-Xb

Durante los vuelos de prueba del Ho-Xa se determinó que había que reducir la carga alar para poder despegar y aterrizar lo suficientemente lento para eliminar los patines. Para solucionar este y otros problemas el Dr. Horten diseño el Ho-Xb de mayor envergadura (10 m contra los 7,5 m del Ho-Xa). En esta aeronave no se incluyeron las barreras verticales del Ho-Xa y los comandos de elevones del tipo Frise se cambiaron por los de tipo convencional con los que se suponía no iba a experimentar guiñada adversa.

El Ho-Xb se diseño desde el principio con una distribución de sustentación tipo campana, característica de la que no gozaba el Ho-Xa, sin embargo, conservaba de este distribución de alabeo lineal próxima a la raíz del ala y cuadrática hacia la puntera.

Esta maquina fue construida durante un largo periodo por el piloto de pruebas Heinz Scheidhauer y Figueroa con una pequeña participación de Tacchi. Debido a la mala calidad de algunas hojas de la madera del recubrimiento pero principalmente, a la disolución del grupo de construcción, el Piernífero II nunca fue completado y actualmente se exhibe en el Museo Nacional de Aeronáutica, ubicado en la Base Aérea de Morón (provincia de Buenos Aires).


Ho-Xb expuesto en Museo Nacional de Aeronáutica



Los materiales utilizados fueron madera de Abeto para los larguerillos, pino para las costillas y madera terciada para el recubrimiento. Para facilitar su construcción y traslado esta ala tenía la característica de separarse en dos partes unidas en la raíz alar y no presentaba la curvatura frontal del modelo Piernífero I en el extradós, lo que dificultaba la colocación del recubrimiento.





HORTEN Ho-Xc

El Ho-Xc, un Piernífero de 15 m de envergadura y gran alargamiento fue propuesto por Horten con el propósito de lograr una relación de planeo de 30:1. A diferencia de los dos modelos anteriores, en el Ho-Xc el piloto corría de pie y una vez en el aire recién adoptaba la posición semiprona. Otro cambio era que el piloto se encontraba al descubierto con una pantalla transparente que cubría la cabeza y los ojos contra el viento y objetos mientras que en los otros dos modelos donde se acomodaba dentro del ala.
Este modelo fue construido por el australiano Bill Moyes, piloto profesional de alas deltas, a principios de los 80, pero difería del diseño original del Ho-Xc en importantes aspectos ya que tenía una distribución lineal de alabeo (desde la raíz a la puntera), los elevones eran de mayor envergadura y tenía un número menor de costillas lo que resulto en una mayor distorsión de los perfiles. Estos cambios llevaron a que el modelo perdiera la distribución de sustentación tipo campana y tuviera pobres características de vuelo.


Bill Moyes en el Ho-Xc





Tres Vistas del Horten Ho-Xc



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Tabla Comparativa entre los tres modelos del Ho-X




Fuentes:
  • Arq. Roberto Tacchi: Entrevistas personales, archivos y material fotográfico personal.
  • Bartolini Rogelio, “L’ Alita: Relato de la Construcción y Pruebas del Horten X – Piernífero”, Rev. Vuelo Silencioso: Deporte y Ciencia, año 1, Nº 11, Marzo 1954.
 
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