Bristol Tipo 138
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Monoplano de gran altitud Tipo 138
Bristol 138.jpg
El Tipo 138A sobre Farnborough c. 1937
PapelAvión de investigación de gran altitud
FabricanteCompañía de aviones de Bristol
DiseñadorFrank Barnwell
Primer vuelo11 de mayo de 1936
Usuario principalEstablecimiento de aviones reales
Número construido1 (+1 estructura de avión Tipo 138B no completada)

El Bristol Tipo 138 High Altitude Monoplane fue un avión británico de investigación a gran altitud desarrollado y producido por Bristol Airplane Company durante la década de 1930. Tiene la distinción de establecer nueve récords mundiales de altitud separados, el último de ellos ocurrió el 30 de junio de 1937, durante un vuelo de 2¼ horas realizado por el teniente de vuelo MJ Adam, en el que alcanzó un récord de altitud, que luego fue homologado por la Federación. Aéronautique Internationale ha alcanzado una altitud máxima de 53,937 pies (16,440 m).

Como volado, el Tipo 138 era un simple motor , de ala baja, monoplano con un fijo, rueda de cola del tren de aterrizaje . Desde el principio, fue diseñado como un avión de investigación dedicado capaz de alcanzar grandes altitudes; El ingeniero aeronáutico Frank Barnwell propuso por primera vez el diseño al Ministerio del Aire británico en noviembre de 1933. El diseño revisado se produjo en respuesta a la emisión de la Especificación 2/34 por el Ministerio del Aire en junio de 1934. La especificación, que requería un par de prototipos, buscó una aeronave que fuera capaz de alcanzar la altitud inaudita de 50.000 pies; se había emitido en respuesta a la presión pública a favor de que el gobierno patrocinara esos intentos de récord. [1]

Además del propio trabajo de Bristol en el Tipo 138, el Royal Aircraft Establishment (RAE) y el Laboratorio Nacional de Física también hicieron valiosas contribuciones al esfuerzo de desarrollo en el diseño del tipo. El 11 de mayo de 1936, el Tipo 138A realizó su vuelo inaugural , pilotado por Cyril Uwins . El 28 de septiembre de 1936, el líder de escuadrón F.RD Swainestableció un nuevo récord mundial de altitud, habiendo subido a una altitud indicada de 51,000 pies (15,440 m), que fue homologada como 49,967 pies (15,230 m). Después de este hito, continuaron los vuelos de investigación, junto con nuevos intentos de romper el récord de altitud. El desarrollo posterior de la aeronave después del primer vuelo récord llevó a la implementación de una serie de pequeñas modificaciones. El último vuelo récord se realizó el 30 de junio de 1937. En 1935 se encargó un segundo avión, designado como Tipo 138B , pero se abandonaron las obras durante 1937 sin haber volado nunca.

Desarrollo

El Tipo 138 nació de un período de intensa competencia entre los fabricantes de aviación en las décadas de 1920 y 1930. Se podía ganar mucho prestigio, así como un progreso tecnológico útil, batiendo cualquiera de los principales récords de la aviación; estos son velocidad aérea, distancia y altitud. En la década de 1930, los recursos y el trabajo de desarrollo necesarios para lograr de manera realista récords absolutos de velocidad y distancia se estaban volviendo más allá de los recursos de las empresas individuales y requerían la participación de los gobiernos nacionales. [2] [3]

Se consideró que la Bristol Airplane Company estaba bien posicionada para competir en este campo pero, en el evento, se encontraron rezagadas con respecto a otras compañías competidoras con sede en Alemania , Italia , Estados Unidos y en casa en el Reino Unido . [3] Entre 1929 y 1934, hubo una serie de récords de altitud establecidos por aviones rivales, incluido un Junkers W.34 , una Vickers Vespa y un biplano Caproni Ca.113 , así como el primer vuelo sobre el Everest por un par de Westland Wallacesen 1933; de estos aviones, todos habían sido propulsados ​​por motores fabricados o diseñados por Bristol. [1] Entre 1928 y 1938, el récord de altitud se batió 10 veces, una vez usando un motor Júpiter y cinco veces usando un motor Pegasus; esto se consideró un logro enormemente significativo para los motores Bristol. [3]

En noviembre de 1933, habiendo observado interés dentro del Ministerio del Aire británico como resultado del éxito del vuelo al Everest, el ingeniero aeronáutico Frank Barnwell propuso un avión de investigación de gran altitud especialmente diseñado. Esta propuesta, denominada Tipo 138 , era un gran monoplano de un solo asiento y un solo motor, equipado con un tren de aterrizaje retráctil y un motor Pegasus sobrealimentado . [4] [3] Nada resultó de esto hasta que el piloto italiano Renato Donati logró un nuevo récord mundial en abril de 1934; después de esto, la opinión pública se inclinó a favor de un nuevo intento de récord patrocinado por el gobierno. [1] [3]En junio de 1934, el Ministerio del Aire emitió la Especificación 2/34 , que buscaba un par de prototipos que fueran capaces de alcanzar la altitud nunca antes alcanzada de 50.000 pies (15.030 m). [5] Bristol fue una de las empresas invitadas a licitar. [3]

En respuesta a la Especificación, Barnwell revisó la propuesta del Tipo 138, produciendo el Tipo 138A . Esta revisión conservó el tamaño y la configuración del diseño original; sin embargo, estaba propulsado por un motor Pegasus sobrealimentado de dos etapas especial y, aunque básicamente era un avión monoplaza, había previsto la instalación de una cabina de observación si se consideraba que era un avión. requerido. [6] El uso del motor Pegasus en el avión propuesto se consideró positivo para ganar publicidad y, por lo tanto, fomentar ventas más amplias. [3] Como medida de reducción de peso, la disposición original del tren de aterrizaje retráctil fue reemplazada por una contraparte fija y liviana. [6] [3]

En apoyo de la ambición, tanto el Royal Aircraft Establishment (RAE) como el National Physical Laboratory llevaron a cabo una investigación considerable con el fin de establecer el diseño más eficiente para la aeronave, así como para desarrollar un traje de presión confiable para ser usado por El piloto. Sir Robert Davis de Siebe Gorman y el profesor JS Haldane fueron fundamentales en el desarrollo del casco. [7] Durante las pruebas, la presión se redujo al equivalente a estar a una altitud de 80.000 pies. [8]

A principios de 1936, se completó la estructura del avión; el 11 de mayo de 1936, el Tipo 138A voló por primera vez, propulsado por un Pegasus IV estándar que impulsaba una hélice de tres palas. [3] Para este vuelo inaugural , fue pilotado por Cyril Uwins , el piloto principal de pruebas de Bristol, que había pilotado previamente la Vickers Vespa en su vuelo récord mundial. [9] Se realizaron dos vuelos adicionales en Filton antes de que la aeronave fuera entregada a la RAE en Farnborough . [3] La RAE realizó una serie de pruebas del casco de presión antes de que la aeronave fuera devuelta a Filton para la instalación del motor especial Pegasus y una hélice de cuatro palas correspondiente.. El 5 de septiembre de 1936, el Tipo 138A regresó a Farnborough para comenzar los vuelos de prueba. [10] [3]

Diseño

El Bristol 138 era un monoplano voladizo de ala baja diseñado para volar a alturas extremadamente altas para la época. Publicación de aviación ' Vuelo observado de la aeronave que: "excepto por su tamaño, recuerda mucho al pequeño Bristol Brownie ... la máquina es el avión monoplaza más grande jamás construido". [11] El piloto estaba sentado en una cabina relativamente espaciosa, que se calentaba con aire dirigido desde los enfriadores de aceite colocados dentro de las alas, que podían controlarse activamente. [12]La instrumentación incluía niveles de avance y retroceso, medidores de presión de aceite, indicador de velocidad del aire y medidor de combustible, indicador de velocidad del motor y pirómetro. Altímetros de grabación especialmente diseñados, desarrollados por la RAE, se alojaron dentro de las alas, mientras que se instaló un altímetro separado dentro de la cabina para el piloto. [13]

El 138 estaba propulsado por un solo motor Bristol Pegasus . Este motor contaba con un sobrealimentador de alta potencia , que era un elemento crítico que permitía al motor ofrecer el rendimiento requerido para alcanzar el rendimiento de altitud previsto. [3] [14] La instalación del sobrealimentador, cuyo trabajo de detalle había sido realizado por Clifford Tinson , era un sistema de dos etapas; el compresor de la primera etapa estaba acoplado permanentemente, pero la segunda etapa incorporaba embragues que permitían que el piloto lo enganchara manualmente al alcanzar la altura correcta. Esta disposición era necesaria para evitar administrar una mezcla excesivamente densa a los cilindros cuando se volaban a baja altura. [14]La disposición del sobrealimentador empleaba un intercooler entre la primera y la segunda etapa. [15]

El ahorro de peso era una prioridad en todo el avión; la estructura del avión, además del soporte del motor de tubo de acero y el carenado, presentaba una estructura monocasco rectangular de madera . [14] [3] Tenía una piel de madera contrachapada pegada, fijada a los largueros de caoba y los puntales que formaban la estructura interna, que estaba completamente revestida para dar como resultado extensiones de baja resistencia. Se utilizó un tren de aterrizaje fijo convencional; se consideró de mayor importancia reducir el peso de la aeronave que su resistencia, por lo que un tren de aterrizaje retráctil se consideró contraproducente. [14] Las alas, que se construyeron en tres secciones, tenían una sección central integral con el fuselaje; la estructura interna utilizó tres largueros principales conbandas de madera contrachapada y bridas de caoba , que se cubrieron con láminas de madera contrachapada. [14]

Para hacer frente a las altitudes extremas a las que se vuela, se proporcionó al piloto un traje de dos piezas especialmente desarrollado. [7] Este traje, que estaba compuesto principalmente de tela cauchutada , se unía a la cintura con una forma de clip para tubería. Estaba provisto de un casco, que presentaba una gran ventana delantera para proporcionar vista. [8] Se completa con un aparato de respiración de circuito cerrado, el chorro de oxígeno se suministra a través de un pequeño inyector para fines de circulación. Una vez exhalado, el gas viajaría a través de un tubo externo a un recipiente que contiene sustancias químicas que absorben dióxido de carbono para restaurarlo a un estado de oxígeno puro antes de recircularlo. [8]El 138 tenía una capacidad de combustible interna de 82 galones, repartidos en 70 galones en el tanque inferior y 12 galones en el tanque superior. [14] Se utilizó un combustible especialmente desarrollado, conocido como SAF4, para el vuelo récord de altitud, derivado de la gasolina de aviación Shell Ethyl de grado estándar . Es de destacar que este combustible tiene un alto valor antidetonante; el alto grado de sobrecarga involucrado da como resultado que la mezcla de combustible alcance altas temperaturas, lo que generalmente aumenta el potencial de detonación, por lo que se consideró que un alto valor antidetonante era de importancia crítica. [14]

Historia operativa

Bristol 138 en vuelo

El líder de escuadrón F.RD Swain , que se había unido a la división experimental de la RAE en 1933, fue seleccionado para pilotar los vuelos a gran altitud. [9] Tanto el programa de investigación general como los preparativos para el primer vuelo de altura récord se llevaron a cabo bajo la dirección inmediata del Sr. HE Wimperis, Director de Investigación Científica del Ministerio del Aire. [9]

El 28 de septiembre de 1936, Swain despegó de Farnborough en el Tipo 138A; ascendió a una altitud indicada de 51.000 pies (15.440 m), durante la cual conectó el sobrealimentador auxiliar a 35.000 pies (m). Swain se quedó sin oxígeno en el vuelo de dos horas y tuvo que romper la ventana de su casco de presión después de descender a una altura segura. [3] Los datos de este vuelo fueron reconocidos por la Fédération Aéronautique Internationale como un récord mundial de 49,967 pies (15,230 m). [15] [9]

Después de este vuelo, el trabajo de desarrollo adicional dio como resultado una serie de pequeñas modificaciones en la aeronave, cuyo objetivo típico es el ahorro de peso y la mejora del rendimiento del sobrealimentador. [3] En esta forma ligeramente revisada, el Tipo 138A realizó seis vuelos más, durante los cuales una altitud máxima de alrededor de 50.000 pies (15.240 m). Durante este período, Italia pudo recuperar el récord, alcanzando una altitud máxima registrada de 51,364 pies (15,656 m). [3] En respuesta, el 30 de junio de 1937, el teniente de vuelo MJ Adam emprendió un vuelo de 2¼ horas en el que alcanzó una altitud récord, luego certificada como 53,937 pies (16,440 m). A pesar de la cabina del dosel Al sufrir una grieta importante durante este vuelo pionero, Adam fue protegido de lesiones por su traje de presión y su casco. [5] [3]

Los vuelos de investigación continuaron, pero no hubo más intentos de batir récords. Según la compañía aeroespacial británica BAE Systems , los vuelos de prueba habían dado como resultado la obtención de datos de vuelo invaluables, particularmente en el campo de la presurización . [3]

Durante 1935, se encargó una segunda máquina, denominada Tipo 138B . [3] Este iba a ser un avión biplaza, propulsado por un motor Rolls-Royce Kestrel S, que estaría equipado con una instalación de sobrealimentador de dos etapas similar, lo que le permitiría generar 500 hp (370 kW). En 1937, el fuselaje se entregó al aeródromo de Farnborough para su finalización, pero la instalación del motor nunca se completó. [6] En cambio, el Tipo 138B se utilizó como entrenador de instrucción en tierra y, por lo tanto, nunca voló. [3]

Variantes

Tipo 138
No construido.
Tipo 138A
Uno construido
Tipo 138B
Uno construido para usar un motor Rolls-Royce Kestrel S, nunca voló y se convirtió en un avión de instrucción en tierra

Operadores

 Reino Unido
  • fuerza Aérea Royal

Especificaciones (138A)

Datos de Bristol Aircraft desde 1910, [16] BAE Systems [3]

Características generales

  • Tripulación: 1
  • Longitud: 44 pies 0 pulg (13,41 m)
  • Envergadura: 66 pies 0 pulgadas (20,12 m)
  • Altura: 3,12 m (10 pies 3 pulg)
  • Área del ala: 568 pies cuadrados (52,8 m 2 )
  • Peso vacío: 4,391 lb (1,992 kg)
  • Peso bruto: 5.310 libras (2.409 kg)
  • Planta motriz: 1 × motor de pistón radial Bristol Pegasus PE6S de 9 cilindros refrigerado por aire, 500 hp (370 kW) supercargado con intercooler
  • Hélices: hélice de paso fijo de 4 palas

Rendimiento

  • Velocidad máxima: 123 mph (198 km / h, 107 nudos)
  • Resistencia: 2 horas 15 minutos
  • Techo de servicio: 54.000 pies (16.000 m)
  • Velocidad de ascenso: 7,27 pies / min (0,0369 m / s) a 40.000 pies (12192 m)
  • Carga alar : 9,35 lb / ft2 (45,7 kg / m 2 )
  • Potencia / masa : 0,0942 hp / lb (0,1549 kW / kg)

Ver también

Aeronaves de función, configuración y época comparables

  • Junkers Ju 49
  • Caproni Hacia 161

Referencias

  1. ↑ a b c Barnes, 1964, pág. 254.
  2. ^ Barnes, 1964, p. 253.
  3. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u "Bristol 138A". BAE Systems , consultado el 29 de mayo de 2017.
  4. ^ Winchester 2005, págs. 26-27.
  5. ↑ a b Thetford, 1957, págs. 102-103.
  6. ↑ a b c Winchester, 2005, p. 26.
  7. ^ a b Vuelo 1 de octubre de 1936, págs.340, 348.
  8. ↑ a b c Vuelo 1 de octubre de 1936, p. 348.
  9. ↑ a b c d Vuelo 1 de octubre de 1936, p. 338.
  10. ^ "Registro de altura en casa de nuevo". Vuelo, 8 de julio de 1937.
  11. ^ Vuelo 1 de octubre de 1936, págs. 338–339.
  12. ^ Vuelo 1 de octubre de 1936, p. 340.
  13. ^ Vuelo 1 de octubre de 1936, págs. 339–340.
  14. ↑ a b c d e f g Vuelo 1 de octubre de 1936, p. 339.
  15. ↑ a b Barnes, 1964, p. 255.
  16. ^ Barnes, 1964, p. 256.

Bibliografía

  • Barnes, CH Bristol Aircraft desde 1910 . Londres: Putnam, 1964.
  • "Bristol Tipo 138". Flight, 1 de octubre de 1936. págs. 338-340, 348.
  • Thetford, Owen. Aviones de la Royal Air Force 1918–57, 1ª edición . Londres: Putnam, 1957.
  • Winchester, Jim. "Bristol Tipo 138". X-Planes y Prototipos . Londres: Amber Books Ltd., 2005. ISBN  1-904687-40-7 .

enlaces externos

  • Aviones irreales
  • Récords mundiales de la FAA
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