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HP.115
Handley página 115.jpg
HP.115 durante las pruebas
PapelAviones experimentales
FabricanteHandley Page
Primer vuelo17 de agosto de 1961
Retirado1974
Usuario principalEstablecimiento de aviones reales
Número construido1

El Handley Page HP.115 fue un avión experimental de ala delta diseñado y producido por el fabricante de aviones británico Handley Page . Fue construido para probar las características de manejo a baja velocidad que se esperan de la delgada configuración delta prevista para un futuro avión supersónico .

El HP.115 fue diseñado durante la década de 1950 como parte del programa de investigación de aviones supersónicos más amplio que fue patrocinado por el Ministerio de Abastecimiento . En ese momento, tanto el ala delta como el vuelo supersónico eran innovaciones relativamente recientes. En 1956, se consideró necesario que el Comité de Transporte Supersónico construyera un demostrador para demostrar que el diseño delgado del ala delta no solo era adecuado para vuelos de alta velocidad, sino que también sería razonablemente funcional a velocidades más bajas. Inicialmente, el trabajo se centró en un planeador sin motor , pero se determinó que un avión autopropulsado sería más económico. En consecuencia, Handley Page fue seleccionado para producir su propuesta, el jet propulsado HP.115, en las instalaciones de Cricklewood de la empresa.

El 17 de agosto de 1961, el único HP.115 realizó su vuelo inaugural ; Las pruebas de vuelo del ala comenzaron poco después. También se construyó un avión de investigación separado, el BAC 221 , para estudiar los aspectos de alta velocidad de la investigación del ala. Durante un período relativamente largo de vuelo experimental, el HP.115 demostró ser relativamente capaz y proporcionó datos significativos sobre las características del ala delta durante las fases de despegue y aterrizaje. La aeronave en sí fue retirada del programa de pruebas en 1974 y posteriormente conservada; Actualmente se encuentra en exhibición estática en el Museo Fleet Air Arm . El HP.115 había ayudado a validar las propiedades del ala delta delgada, lo que llevó a que se adoptara un ala similar para el Concorde., el avión supersónico anglo-francés que entró en servicio durante la década de 1970.

Diseño y desarrollo

Antecedentes

Durante la década de 1950, varios estudios sobre transportes supersónicos (SST) sugirieron que la economía de tales diseños era demasiado pobre para ser práctica. La sustentación se genera de diferentes maneras a velocidades supersónicas y lograr relaciones razonables de sustentación a arrastre requiere que las alas tengan una envergadura muy corta . Esto funciona bien a velocidades supersónicas, pero ofrece muy poca elevación a baja velocidad. Para hacer un diseño que pueda despegar y aterrizar en las pistas existentes, la aeronave tendría que usar alas más anchas y perder la economía de crucero supersónico, tener una potencia de motor enorme o ser extremadamente grande. [1] Una salida a este dilema fue presentada en Gran Bretaña por Johanna Weber yDietrich Küchemann alrededor de 1955. Su equipo en el Royal Aircraft Establishment (RAE) notó que las alas delta generaban grandes vórtices sobre el ala cuando volaban a bajas velocidades y altos ángulos de ataque ("alfa"). [2] [3]

Específicamente, los vórtices aumentaron la velocidad del aire en la parte superior del ala, aumentando así en gran medida la sustentación a bajas velocidades. Este efecto se magnificó por la longitud del ala y la nitidez del ángulo del borde de ataque: más barrido condujo a la creación de un vórtice más fuerte, más longitud le dio más espacio para operar. Esto sugirió que una aeronave con un ala delta que recorre la mayor parte de la longitud del fuselaje en ángulos de barrido muy grandes, más de 65 grados, tendría un rendimiento razonable a baja velocidad al tiempo que mantendría la resistencia supersónica al mínimo a través de su envergadura limitada. [1]Una de las principales preocupaciones fueron los ángulos necesarios para generar estos vórtices. La aeronave tendría que volar a lo que se consideraría una actitud significativamente elevada, especialmente durante el despegue y el aterrizaje. También necesitarían un tren de aterrizaje muy largo , especialmente en la nariz, para mantener el ala en un ángulo alto durante el despegue. Esto llevó a algunas preguntas sobre el manejo y control de un diseño de este tipo a baja velocidad. Según el autor de aviación CH Barnes, una fuente de escepticismo para la configuración provino de una serie de pruebas en túnel de viento que se habían realizado en Estados Unidos, pero que luego se determinó que eran engañosas. [4]

Planeador

En la primera reunión del Comité de Transporte Supersónico en 1956, se decidió que la necesidad de un avión dedicado al banco de pruebas de baja velocidad era primordial. [1] [5] Como la aeronave de prueba prevista solo tenía que volar a velocidades muy bajas, se había decidido originalmente que un planeador sin propulsión sería suficiente. Esta determinación había llevado a la formulación de una especificación oficial después de que Slingsby Sailplanes presentara un esquema para dicha aeronave . [6] El desarrollo de este planeador fue otorgado a Slingsby, quien comenzó a trabajar en el Slingsby T.48 a partir de entonces. [7]

Sin embargo, después de revisar los costos operativos involucrados en el programa de prueba, se pronosticó que una versión motorizada lograría un 200% más de tiempo de vuelo con un 95% menos de costo por hora. Cada vuelo con el planeador requería que fuera remolcado por un avión, como el bombardero English Electric Canberra , a una altitud relativamente alta de alrededor de 30.000 pies (9.140 m). Además, Barnes alega que algunos funcionarios, incluidos Godfrey Lee y Charles Joy, favorecieron la construcción de metal para una mayor resistencia; otras figuras deseaban tener la capacidad de explorar el fenómeno de balanceo y despegues holandeses (ambos necesitaban un avión propulsado). [8]Por una variedad de factores, el desarrollo de la T.48 se interrumpió y en diciembre de 1959 se emitió una especificación revisada sobre una aeronave autopropulsada. [8]

Desarrollado

Se autorizó al fabricante de aviones británico Handley Page , que había presentado su propuesta HP.115 , a proceder con la construcción de un solo avión. [8] Este trabajo se llevó a cabo en gran parte en las instalaciones existentes de la empresa en Cricklewood. [8] El HP.115 presentaba un ala delta con una relación de aspecto muy baja , que se barría a 75 ° y presentaba elevones en el borde de salida , servo-pestañas de resorte y pestañas anti-equilibrio para proporcionar una sensibilidad lateral y longitudinal óptima. Los frenos de aire perforados infinitamente variables dispuestos como flaps divididos estaban presentes al 50% de cuerda y se accionaban neumáticamenteusando una botella de aire precargada. [8] La sección del perfil aerodinámico era un tipo bi-convexo modificado con el espesor máximo al 4% de la cuerda. Se eligió esta sección por ser representativa del tipo que probablemente se adopte para un transporte supersónico. Tenía una distribución acorde favorable del área de la sección transversal y, por lo tanto, un arrastre de onda bajo en vuelo supersónico. Se empleó un borde de ataque de madera contrachapada único en el que se podían sustituir nuevas secciones de diferentes grados de curvatura, [8] aunque en la práctica esta característica nunca se utilizó. [ cita requerida ]

El HP.115 en la exhibición aérea de la Sociedad de Compañías Aeroespaciales Británicas (SBAC) en 1961

La cabina acomodaba a su piloto, que estaba sentado en un asiento eyector construido por Martin-Baker , debajo de un dosel corredizo . [8] La instrumentación de la cabina incluía un indicador de velocidad aerodinámica, altímetro, medidor de desvío, indicador eléctrico de viraje y deslizamiento, horizonte artificial , giroscopio direccional y una brújula de reserva. No se proporcionó iluminación, lo que permitió que una batería relativamente pequeña para el indicador de giro y deslizamiento fuera suficiente. [8] Había controles de vuelo operados manualmente, que incorporaron una disposición de caja de cambios diferencial . También se proporcionaron frenos de ruedas accionados hidráulicamente , operados por pedales en la cabina. [8]Cuando era necesario, se disponía de una desaceleración adicional mediante un paracaídas abatible guardado en la base del timón . La información como velocidad aérea, altitud, ángulos de incidencia y otros criterios fue capturada principalmente por un par de registradores de vuelo sincronizados. [9]

La aeronave estaba provista de un tren de aterrizaje fijo de tres ruedas , que se derivaba del tren principal de un BAC Jet Provost Mk 1 y el arnés de morro de un Jet Provost Mk 2. [8] El fuselaje , que estaba construido en gran parte con aleaciones de aluminio convencionales, comprendía una viga de sección rectangular poco profunda, con una góndola en el morro para albergar la cabina. Estaba propulsado por un solo turborreactor Bristol Siddeley Viper ; Se podrían acomodar hasta 150 galones de combustible dentro del interior del ala en tres tanques separados. [8] El motor se colocó sobre el ala y se colocó en la base de la aleta de cola . [10]Esta aleta tenía un carenado de bala en la parte superior para acomodar una cámara de cine para registrar experimentos de visualización del flujo de aire, algunos de los cuales empleaban generadores de humo montados en los bordes de ataque del ala. Tanto la aleta de cola como el timón se desplazaron en un ángulo de 60 °, salvo por un ligero giro hacia arriba cerca del escape del motor para minimizar los movimientos de cabeceo relacionados con el empuje. [11]

Prueba y evaluación

El HP.115 en el Salón Aeronáutico de Farnborough en 1962

El 17 de agosto de 1961, el único avión HP.115, XP841 , realizó su primer vuelo en el Royal Aircraft Establishment Bedford, pilotado por JM Henderson, quien informó su entusiasmo por este vuelo inicial. [10] [12] Este vuelo había sido precedido por extensas pruebas de rodaje en tierra, durante las cuales se determinó el ajuste óptimo de despegue . Antes del vuelo, Henderson se había sometido a un extenso entrenamiento en simulador que, según Barnes, había proyectado características de manejo más pesimistas que las que se presentaban en el vuelo del mundo real. Todos los pilotos seleccionados para pilotar el HP.115 se sometieron a muchas horas de vuelo simulado antes de operar la aeronave real. [13]

Solo un mes después de su vuelo inaugural, el HP.115 realizó una exhibición aérea en la exhibición aérea de la Sociedad de Compañías Aeroespaciales Británicas (SBAC) de 1961; el 29 de septiembre de ese año se completaron las pruebas del contratista. [12] La aeronave se utilizó rápidamente para su trabajo de investigación de baja velocidad previsto, apoyando el programa de desarrollo de transporte supersónico que finalmente conduciría al Concorde . En paralelo al HP.115, un avión separado, el BAC 221 , (un Fairey Delta 2 modificado) se utilizó para realizar investigaciones de vuelos de alta velocidad. El HP.115 demostró ser un avión muy capaz; Los pilotos pudieron demostrar cambios rápidos de inclinación sin dejar de mantener el control de forma segura a velocidades tan bajas como 69 mph (60 kN, 111 km / h), aproximadamente1/3el del Lockheed F-104 Starfighter contemporáneo . [14]

Neil Armstrong estaba en un momento programado para volar el HP.115 como piloto de pruebas en 1962, pero después de su selección como astronauta, la NASA le negó el permiso para volar el avión. Finalmente lo voló el 22 de junio de 1970. [15] [ cita requerida ]

A pesar de su participación en un par de contratiempos separados pero menores, el programa experimental fue relativamente largo, y continuó hasta su vuelo final el 1 de febrero de 1974. Proporcionó datos sustanciales sobre las características del ala delta, particularmente durante las fases cruciales de despegue y aterrizaje. [14] Este trabajo fue apoyado por varios modelos a escala radiocontrolados del HP.115. Tras la instalación de los generadores de ruido Hartmann, la aeronave también se había utilizado para estudiar las propiedades acústicas presentadas por la configuración. [16] En el momento de su retiro, el HP.115 supuestamente había acumulado aproximadamente 500 horas de vuelo, que era el límite de diseño original del avión. [10] [17]

Aeronave en exhibición

HP.115 en el Museo Fleet Air Arm

Después de su retiro en RAE Bedford, XP841 se exhibió en el museo de RAF Colerne . Tras el cierre del museo Colerne, la aeronave se trasladó al Museo Cosford de la Royal Air Force y se exhibió . Con la inauguración de la exposición Concorde en el Fleet Air Arm Museum , XP841 se trasladó al sur a RNAS Yeovilton . XP841 se exhibe como parte de "The Leading Edge Exhibition", junto con el BAC 221 y un prototipo de Concorde. [10]

Operadores

 Reino Unido
  • Establecimiento de aviones reales

Especificaciones (HP.115)

Datos de X-Planes y prototipos: de las armas secretas nazis a los aviones de guerra del futuro [14]

Características generales

  • Tripulación: 1
  • Longitud: 50 pies 4 pulgadas (15,34 m)
  • Envergadura: 20 pies 6 pulgadas (6,25 m)
  • Altura: 3,89 m (12 pies 9 pulg)
  • Área del ala: 432 pies cuadrados (40,1 m 2 )
  • Superficie aerodinámica : Bicon 6%
  • Peso vacío: 3.680 libras (1.669 kg)
  • Peso bruto: 5.050 libras (2.291 kg)
  • Planta motriz: 1 × turborreactor Bristol Siddeley Viper BSV.9, empuje de 1,900 lbf (8,5 kN)

Rendimiento

  • Velocidad máxima: 248 mph (399 km / h, 216 nudos)
  • Resistencia: 40 min

Ver también

En vuelo

Aeronaves de función, configuración y época comparables

  • Boulton Paul P.111

Referencias

Citas

  1. ↑ a b c Conway , 2005 , p. 67.
  2. ^ Green, John (12 de enero de 2015). "Obituario: Dra. Johanna Weber" . Real Sociedad Aeronáutica .
  3. ^ Maltby, RL (1968). "El desarrollo del concepto delta delgado" . Ingeniería Aeronáutica . XL . Archivado desde el original el 4 de abril de 2012.
  4. ^ Barnes 1967, págs. 556-557.
  5. ^ Brown, Eric. "Alas en mi manga". Hachette UK, 2008. final del capítulo 12.
  6. ^ Barnes 1967, págs. 557-558.
  7. ^ Ellison, Norman (1971). Planeadores y planeadores británicos 1922-1970 (1ª ed.). Londres: Adam y Charles Black. pag. 216. ISBN 0-7136-1189-8.
  8. ↑ a b c d e f g h i j k Barnes 1967, pág. 558.
  9. ^ Barnes 1967, p. 560.
  10. ^ a b c d "Handley Page HP115" . fleetairarm.com . Consultado el 18 de junio de 2021 .
  11. ^ Barnes 1967, págs. 558-560.
  12. ↑ a b Barnes, 1967, p. 561.
  13. ^ Barnes 1967, págs. 560-561.
  14. ↑ a b c Winchester, 2005, p. 134.
  15. ^ "Capitán Eric de la serie HFI Heritage" Winkle "Brown" (PDF) . www.helicopterfoundation.org . 13 de julio de 2019. p. 8.
  16. ^ Barnes 1967, págs. 561-562.
  17. ^ Barnes 1967, p. 562.

Bibliografía

  • Barnes, CH Handley Page Aircraft desde 1907. Londres: Putnam, 1976. ISBN 0-370-00030-7 . 
  • Buttler, Tony y Jean-Louis Delezenne. X-Planes of Europe: aviones de investigación secretos de la Edad de Oro 1946-1974 . Manchester, Reino Unido: Publicaciones de Hikoki, 2012. ISBN 978-1-902-10921-3 
  • Conway, Eric (2005). Sueños de alta velocidad: NASA y la tecnopolítica del transporte supersónico, 1945–1999 . Prensa JHU. ISBN 0-8018-8067-X.
  • Barfield, Norman. "Aérospatiale / BAC Concorde". Aeronaves de perfil, volumen 14 . Windsor, Berkshire, Reino Unido: Profile Publications, 1974. ISBN 0-85383-023-1 . 
  • Barnes, CH Handley Page Aeronaves desde 1907 . Londres: Putnam & Company, Ltd., 1987. ISBN 0-85177-803-8 . 
  • Clayton, Donald C. Handley Page, un álbum de aviones . Shepperton, Surrey, Reino Unido: Ian Allan Ltd., 1969. ISBN 0-7110-0094-8 . 
  • Ellison, Norman (1971). Planeadores y planeadores británicos 1922-1970 . Londres: Adam y Charles Black. ISBN 0-7136-1189-8.
  • Winchester, Jim. "Handley Page HP.115 (1961)". X-Planes y prototipos: de las armas secretas nazis a los aviones de guerra del futuro . Londres: Amber Books Ltd., 2005. ISBN 1-904687-40-7 . 

Enlaces externos

  • Sitio web de Fleet Air Arm