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Un avión convertible es un avión capaz de despegar y aterrizar como un helicóptero, es decir, verticalmente, y una vez alcanzada la altura suficiente, volar como un avión.
Historia
En el año 1950, con ocasión de la guerra de Corea, el Gobierno de los Estados Unidos se dio cuenta de la necesidad de disponer de aviones de caza capaces de despegar en cualquier clase de terreno, sin necesitar aeródromos y pistas de aterrizaje.
En efecto, el peso cada vez mayor de los aviones de caza obligó a hacer pistas y campos de aterrizaje de mayor extensión y resistencia, y, por otra parte, el terreno montañoso no ofrecía lugares a propósito para la instalación de tales campos y pistas. Asimismo había que pensar en aviones de caza capaces de despegar de la cubierta de los buques de guerra y de transporte y que pudiesen aterrizar de nuevo en ellos, evitando tener que acompañar las escuadras y convoyes con costosos y vulnerables portaaviones.
A partir de dicho año los proyectos se suceden, la mayoría irrealizables por fantásticos; pero algunos ofrecen posibilidades constructivas, y al cabo de cuatro años se consigue que vuele el primer convertible.
El día 2 de noviembre de 1954 constituye un hito en la historia del aeroplano. Dicho día, en la base de pruebas de la casa Convair, el piloto J. K. Coleman realizó el primer vuelo en un avión que despegó verticalmente desde su posición de partida, basculó en el aire, voló horizontalmente a más de 800 kilómetros por hora y aterrizó de nuevo en posición vertical hasta quedar apoyado sobre la cola.
El avión era un monoplano de ala en delta Corvair XFY-1 equipado con un turbopropulsor Allison de 5.500 HP. Dos hélices tripalas contrarrotativas proporcionan, junto con el empuje del chorro del reactor, la fuerza de sustentación necesaria para el despegue vertical. Se trata de un nuevo tipo de avión, que los norteamericanos designan VTOL (Vertical Take oíi Landing: despegue y aterrizaje vertical) y que en Europa se conoce por convertible.
El 5 de enero de 1959 el Fairey-Rotodyne, primer convertible comercial para pasajeros, ya logró alcanzar en sus vuelos de ensayo los 307 kilómetros por hora sobre un circuito de 100 kilómetros, batiendo con ello la marca de velocidad máxima alcanzada por los helicópteros.
Tipos de aviones convertibles
Los convertibles se clasifican en tres grandes grupos:
1. Los que disponen de rotores, hélices o reactores distintos para la sustentación como helicópteros y para la propulsión como aviones.
2. Los que tienen un mismo rotor, hélice o reactor para la sustentación y la propulsión, y el eje del propulsor ha de girar 90° al pasar de una a otra clase de vuelo.
3. Los que se sustentan y avanzan sobre una columna de aire creada por sus elementos propulsores. Son las plataformas volantes.
En el primer grupo, los aparatos reúnen las características del helicóptero combinadas con las del aeroplano: alas y hélices o reactores de avión para el vuelo horizontal, y rotor de helicóptero o reactores para el vuelo vertical. La ventaja principal de estos convertibles estriba en la seguridad de su pilotaje, ya que el paso de vuelo helicóptero al vuelo avión es continuo, conservando siempre el mando del aparato. El grupo primero se subdivide en tres subgrupos:
a) Los convertiplanos cuyo rotor de despegue se para en el vuelo horizontal, de manera que las palas ofrezcan una resistencia mínima al avance.
b) Los convertiplanos en que las palas del rotor de sustentación vertical se colocan de manera que en vuelo horizontal actúan como las alas fijas de los aviones normales.
c) Los combinados de avión y helicóptero, es decir, los helicoplanos o helicópteros combinados, con fuselaje y alas de avión provisto de rotores sustentadores.
Entre los proyectos correspondientes al grupo primero, subgrupo a), destaca el convertiplano de Wilford, con rotor monopala contrapesado, de propulsión por reacción, a tase de chorro de gases comprimidos por el motor y eyectados e inflamados en el extremo acodado de la pala.
En el subgrupo b) merece citarse el convertiplano de Herrick, HV-1, que realizó sus primeros ensayos en 1931, prosiguiendo sus estudios en años posteriores (el HV-2 voló en 1937).
El subgrupo c) está formado por los helicópteros combinados, de los cuales constituye un precursor el autogiro español La Cierva, cuyos primeros vuelos datan del año 1923. El notable ingeniero Juan de la Cierva, con su revolución genial de la articulación de las palas del rotor y el descubrimiento del fenómeno de autogiración, hizo posible el desarrollo posterior del helicóptero y, como consecuencia, el del convertiplano.
Como se sabe, el autogiro primitivo era un avión de alas reducidas en las que unahélice tractora proporcionaba la velocidad suficiente para que el rotor entrase en autogiración, suministrando la fuerza de sustentación necesaria al vuelo. El rotor permitía una velocidad de vuelo muy reducida y el aterrizaje prácticamente vertical, y en los últimos modelos se lograba el despegue vertical acelerando el rotor mediante una transmisión desde el motor.
En el grupo segundo, convertiplanos de rotor sobre eje que bascula en 90° para pasar del vuelo vertical al horizontal, también se distinguen dos subgrupos:
a) Convertiplanos en que el rotor y el fuselaje basculan simultáneamente al pasar del vuelo en helicóptero a vuelo en avión, o sea eje del rotor invariable respecto al fuselaje.
b) Convertiplanos con rotores o reactores de eje basculante respecto al fuselaje que permanece siempre en posición horizontal.
Los aparatos correspondientes al grupo segundo se caracterizan por tratarse en general de aparatos de alas fijas cuyas hélices son de diámetro mucho mayor al que normalmente sería necesario para el vuelo horizontal. En efecto, en este tipo de convertiplano las hélices, que trabajan con eje vertical, han de proporcionar la fuerza de sustentación necesaria para elevar vertical-mente el aparato.
Entre los aparatos del grupo segundo, subgrupo a), figuran los primeros convertibles de realización práctica y cuyos vuelos permitirán la solución del problema para los aviones de caza. Es el VTOL Convair XFY-1, ya citado, y otros como el Coleóptero, que más adelante describiremos con mayor detalle.
Este subgrupo a) es mecánicamente el de más fácil realización; en cambio, presenta otros inconvenientes que la práctica indicará la forma en que deberán solucionarse. Son éstos la difícil maniobra del paso de vuelo vertical a horizontal, y viceversa, basculando todo el aparato.
El embarco de los tripulantes y del material en el fuselaje en posición vertical tampoco será fácil. Por último, la estabilidad en el momento de aterrizaje si sopla viento algo fuerte parece precaria dada la altura del centro de gravedad con relación a la reducida base de apoyo sobre la cola.
Los aparatos del grupo segundo, subgrupo b), se reducen en general a aviones clásicos en los que, bien los motores, bien las alas, pueden bascular en 90° para lograr la posición vertical de las hélices.
Entre éstos pueden citarse el Bell XV-3, monoplano bimotor con dos rotores de 7 metros de diámetro en los extremos de las alas, cuyos ejes giran a la posición vertical para el despegue y a la horizontal para la propulsión. En el Bell-VTOL, monoplano de ala alta del año 1955, son los turborreactores situados bajo el ala los que basculan.
Otro tipo interesante de convertiplano es el Hiller X-18 Propelloplane, de 18 toneladas, cuyos primeros vuelos se realizaron en 1958. El ala, que gira solidariamente con los propulsores, colocándose en posición vertical para el despegue y horizontal para el avance, soporta dos turborreactores provistos de hélices contrarrotativas.
