Frank Walker Caldwell (1889-1974) fue un destacado ingeniero y diseñador de hélices estadounidense. Como ingeniero jefe de hélices del gobierno de los Estados Unidos (1917-1928), fue pionero en la ingeniería de hélices y en las instalaciones y técnicas de prueba de hélices. Trabajando en Hamilton Standard Propeller Corporation, ganaron el Trofeo Collier de 1933 por su trabajo en la hélice de paso controlable. [1] Después de 25 años de servicio, se retiró en 1955 como director de la División de Investigación de United Aircraft Corporation . [3]
Frank W. Caldwell | |
---|---|
![]() Frank W. Caldwell fue felicitado por ganar el Trofeo Collier de 1933 (visible en el fondo) por su trabajo con Hamilton Standard en la hélice de paso controlable. [1] | |
Nació | [2] Lookout Mountain, Tennessee , Estados Unidos | 20 de diciembre de 1889
Fallecido | 23 de diciembre de 1974 West Hartford, Connecticut , Estados Unidos | (85 años)
Educación | Ingeniería mecánica ( BS ) |
alma mater | Instituto de Tecnología de Massachusetts de la Universidad de Virginia |
Ocupación | Ingeniero de hélices de aeronaves |
Conocido por | Hélice de paso variable |
Esposos) | Gertrude Sweigert Heisel Majorie Snodgrass |
Niños | Walter H. Caldwell (1924-2003) Frank WA Caldwell (1934-1962) [2] |
Padres) | Frank Hollis Caldwell Mary Ellis Nellie Walker |
Premios | Trofeo Collier (1933) Premio Sylvanus Albert Reed (1935) |
Vida temprana
Caldwell nació en Lookout Mountain, Tennessee , de Frank Hollis Caldwell y Mary Ellis Nellie Walker. [2] Su padre fue presidente de Cahill Iron Works y alcalde de Chattanooga. [4] Asistió a la Escuela Preparatoria Tome en el noreste de Maryland y la Universidad de Virginia. [4] [5] En 1912, se graduó de la Instituto de Tecnología de Massachusetts con una Licenciatura en Ciencias grado en ingeniería mecánica . [3] Mientras estaban en el MIT, Caldwell y su compañero de estudios Hans Frank Lehmann diseñaron un planeador ganador de un concurso. [4] En ese momento, el MIT no ofrecía cursos de aeronáutica , pero trabajando con Hans Lehmann, Caldwell tituló su tesis de posgrado "Investigación de hélices de aire". [4] [5] Después de graduarse, trabajó como capataz e ingeniero de procesos en Curtiss Airplane and Motor Company en Buffalo, Nueva York . En 1916, Caldwell viajó para investigar la deslaminación de la hélice de un avión del Ejército en Columbus, Nuevo México , cerca de la frontera con México. Al darse cuenta de que las hélices pegadas en Nueva York se deslaminaron con el calor del suroeste, desarrolló un nuevo pegamento que mejoró la confiabilidad de la hélice. [5]
Evolución de la hélice desde la Primera Guerra Mundial
Durante la Primera Guerra Mundial , Caldwell se convirtió en el ingeniero jefe del Departamento de Investigación de Hélice de la Sección de Diseño de Aviones, Sección de Aviación del Cuerpo de Señales con sede en McCook Field (1918-1927). [6] Mientras estuvo en McCook y Wright Field (1926-1938) fue responsable de todo el desarrollo de hélices de aviones. [3] En Ohio, Caldwell diseñó la prueba de remolino montando la hélice en cuestión en un soporte fijo para medir el empuje, la resistencia, la velocidad, la eficiencia y la resistencia estructural. [3] El diseño de la hélice de la posguerra pasó de la madera al metal y de paso fijo a paso variable. Caldwell impulsó el desarrollo de la hélice a palas individuales desmontables unidas a un eje central que permite, en el suelo, el ajuste previo al vuelo de las palas para satisfacer los objetivos de rendimiento: [3] paso fino para mejor ascenso o paso grueso para mejor rendimiento de crucero. [7] El avión transatlántico individual de 1927 de Charles A. Lindbergh , el Spirit of St. Louis, utilizó una hélice de paso ajustable solo en tierra fabricada por Standard Steel Propeller Company . [3]
Trofeo Collier de 1933
En 1929, Caldwell pasó del Servicio Aéreo del Ejército de los EE. UU. A la Hamilton Standard Propeller Corporation, donde desarrolló aún más la hélice de paso controlable . La hélice de paso controlable o de paso variable unió los principales avances aeronáuticos de reducción de la resistencia aerodinámica y mayor potencia del motor. [3] [8] En 1933, el avión más moderno del mundo, el modelo 247 de Boeing operado por United Air Lines luchó por alcanzar los 6000 pies. Después de agregar la hélice hidráulica de paso controlable de dos posiciones de Hamilton Standard desarrollada por Caldwell, el Modelo 247 entró en servicio transcontinental sobre las Montañas Rocosas. [4] El principal competidor del Boeing Modelo 247 , el Douglas DC-2 , también utilizó la hélice de paso controlable de Caldwell. [3]
En 1933, el Trofeo Collier fue otorgado a "Hamilton Standard Aircraft Propeller Co, con un reconocimiento especial a Frank W Caldwell, ingeniero jefe, por el desarrollo de una hélice de paso controlable". [9]
En junio de 1934, el presidente Franklin D. Roosevelt felicitó a Caldwell en la Oficina Oval por su diseño de hélice de paso controlable hidráulico de dos posiciones que ganó el Trofeo Collier de 1933 por el mayor logro del año en la aviación estadounidense. [3] [10]
Hélice hidromática de velocidad constante
Caldwell y Hamilton Standard inventaron la hélice de cambio de paso automático. La hélice hidromática de velocidad constante utiliza energía hidráulica (normalmente aceite de motor) para cambiar el paso mientras mantiene constante la velocidad de la hélice. [7] Este diseño incluía la capacidad de simplificar (suavizar) la pala de la hélice reduciendo la resistencia de las hélices en motores averiados. [3] [11] Casi todos los aviones de las Fuerzas Aéreas del Ejército de los Estados Unidos en la Segunda Guerra Mundial utilizaron hélices hidromáticas de velocidad constante. [3] La hélice de velocidad constante se conocía popularmente como la "palanca de cambios del aire". [12] [13] [14] Caldwell y Ernest G. McCauley poseen tres patentes conjuntas para innovaciones en hélices. [6] En 1990, la Hélice Hidromática, que se exhibe en el Museo del Aire de las Esclusas de Windsor de Nueva Inglaterra , fue declarada Monumento Histórico Internacional de Ingeniería Mecánica por la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos. [11] [6]
Antes de la hélice de paso controlable hidráulicamente de Caldwell ; [Wallace Rupert Turnbull], un canadiense que trabaja en Gran Bretaña e ingenieros alemanes se centraron en el sistema mecánico para cambiar el paso de la hélice. El diseño hidráulico de Caldwell, completamente desarrollado en 1938, se utilizó en la mayoría de los aviones de la Segunda Guerra Mundial. [11] Hamilton Standard produjo 500.000 hélices de paso controlable hidráulicamente para la Segunda Guerra Mundial. [13] [15]
Hélice de paso ajustable | Palmadita. Nº 1.404.269 | Archivado: 5 de mayo de 1921 | Publicado: 24 de enero de 1922 | Título: Hélice de paso variable o reversible |
Hélice Hidráulica | Palmadita. Nº 1.893.612 | Archivado: 25 de mayo de 1929 | Publicado: 10 de enero de 1933 | Título: Propeller [14] |
Cesionario de la patente: Hamilton Standard Propeller Company |
Premio Sylvanus Albert Reed (1935)
El Instituto de Ciencias Aeronáuticas, precursor del Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica (AIAA), otorgó a Caldwell el premio Sylvanus Albert Reed de 1935 . Este premio anual reconoce "Las investigaciones experimentales o teóricas que tienen una influencia beneficiosa en el desarrollo de la aeronáutica práctica". [16] Además, el Instituto otorgó a Caldwell una beca honoraria en 1946. [3]
Familia y muerte
Caldwell se casó con Gertrude Sweigert Heisel (1896-1977) el 28 de septiembre de 1918; su hijo Walter Hollis Caldwell (1924-2003) nació en Dayton, Ohio . [2] Más tarde se casó con Majorie Snodgrass (1897-1976), su hijo Frank Walker Allen Caldwell (1934-1962) nació en West Hartford, Connecticut . [2]
Caldwell murió el 23 de diciembre de 1974, a los 85 años. [3] [5]
Ver también
- Wallace Rupert Turnbull
- Sylvanus Albert Reed
- Earnest G. McCauley
Referencias
- ^ a b "Museo Nacional del Aire y del Espacio, Franklin D Roosevelt (Franklin Delano) (1933)" . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ a b c d e "Árbol genealógico de Frank Walter Caldwell" . Ancestry.com . Consultado el 26 de abril de 2020 .
- ^ a b c d e f g h yo j k l m "Pioneros aeroespaciales Frank W. Caldwell (1889-1974)" . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ a b c d e Kinney, JR (2001). "Frank W. Caldwell y desarrollo de hélice de paso variable, 1918-1938" . Diario de aviones . 38 (5): 967–976. doi : 10,2514 / 2,2863 .
- ^ a b c d "Muere FWCaldwell; encabezó la unidad UAC" . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ a b c d "Universidad Estatal de Wright" . Archivado desde el original el 27 de febrero de 2004. Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ a b "Manual de vuelo de aviones de la FAA, páginas 11-4 a 11-8" (PDF) . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ "Frank W. Caldwell y desarrollo de hélice de paso variable, 1918-1938" . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ "El Trofeo Collier" . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ "El premio del trofeo Collier es para el técnico" . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ a b c "Hélice Hidromática # 149" . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ "13 son homenajeados en aniversario" . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ a b "Increíbles avances de la hélice" . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ a b "US1893612AUnited State" . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ Museo de la Aviación y el Espacio de Canadá (2020). "Avro 504K (G-CYCK)" . ingeniumcanada.org . Archivado desde el original el 28 de abril de 2020 . Consultado el 28 de abril de 2020 .
- ^ "Este mes en exploración - diciembre" . Consultado el 29 de abril de 2012 .
enlaces externos
- Historia de los primeros 50 años de vuelo "Lo vimos suceder" - United Aircraft Corporation Breve clip de película de Frank W. Caldwell en el contador de tiempo +01: 25: 25: 23
- Frank W. Caldwell en Find a Grave