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Hans von Ohain
Ohain.jpg
Hans von Ohain en la década de 1970
Nació
Hans Joachim Pabst von Ohain

( 14/12/1911 )14 de diciembre de 1911
Dessau , Ducado de Anhalt , Imperio alemán
Fallecido13 de marzo de 1998 (13 de marzo de 1998)(86 años)
Melbourne, Florida , Estados Unidos
EducaciónUniversidad de Göttingen
OcupaciónIngeniero ( propulsión a chorro )
Esposos)Hanny von Ohain
Niños4

Hans Joachim Pabst von Ohain (14 de diciembre de 1911 - 13 de marzo de 1998) fue un físico alemán y el diseñador del primer motor a reacción operativo . [1] Su primera unidad de prueba funcionó con hidrógeno suministrado externamente en marzo de 1937, y fue un desarrollo posterior el que impulsó el primer avión totalmente jet del mundo , el prototipo del Heinkel He 178 (He 178 V1) a finales de agosto de 1939. A pesar de estos primeros éxitos, otros diseños alemanes rápidamente eclipsaron al de Ohain, y ninguno de sus diseños de motor entró en producción o uso operativo generalizado.

Ohain comenzó a desarrollar sus primeros diseños de motores turborreactores de forma independiente durante el mismo período en que Frank Whittle estaba trabajando en sus propios diseños similares en Gran Bretaña, y algunos dicen que sus diseños de turborreactores son un ejemplo de invención simultánea. [2] Sin embargo, Frank Whittle ya estaba trabajando en su diseño a fines de la década de 1920 y lo patentó abiertamente en 1930, siete años antes de que se publicara el diseño de Ohain. El núcleo del primer motor a reacción de Ohain, el Heinkel HeS 1 , que describió como su 'motor de prueba de hidrógeno' se ejecutó 'en marzo o principios de abril' según Ohain (aunque los diarios de Ernst Heinkel lo registran como septiembre de 1937) [3], pero no era autosuficiente y requería hidrógeno suministrado externamente.[4] El motor requirió modificaciones para solucionar los problemas de sobrecalentamiento y para instalar un sistema de combustible que le permitiera funcionar de forma autónoma con combustible líquido, lo que se logró en septiembre de 1937, [5] [6] . El motor a reacción de Ohain fue el primero en volar operacionalmente dentro del avión Heinkel He 178 en 1939, al que siguió el motor de Whittle dentro del Gloster E.28 / 39 en 1941. [7] Los aviones de combate operacionales de Alemania y Gran Bretaña entraron en uso operativo. prácticamente simultáneamente en julio de 1944. [8] Después de la guerra, los dos hombres se conocieron y se hicieron amigos. [9]

Vida temprana y desarrollo del jet [ editar ]

Nacido en Dessau , Alemania [10], Ohain obtuvo en 1933 un doctorado en física, con su tesis sobre un micrófono óptico para grabar sonido directamente en una película, en la Universidad de Göttingen , [11] entonces uno de los principales centros de investigación aeronáutica. , habiendo asistido a conferencias de Ludwig Prandtl . [12] En 1933, cuando aún era estudiante, concibió lo que llamó "un motor que no requería una hélice". [10]

Después de recibir su segundo título en Física y Aerodinámica [11] en 1935, Ohain se convirtió en el asistente junior de Robert Wichard Pohl , entonces director del Instituto de Física de la Universidad. En 1936, mientras trabajaba para Pohl, Ohain registró una patente sobre su versión de un motor a reacción, Proceso y aparato para producir corrientes de aire para propulsar aviones . [13] A diferencia de Frank Whittle 's Potencia Jets WU diseño, Ohain se utiliza un compresor centrífugo y turbina colocados muy juntos, espalda con espalda, con las latas de llama envueltos alrededor del exterior del conjunto.

Mientras trabajaba en la Universidad, Ohain solía llevar su automóvil deportivo a un taller local, Bartles y Becker, para que lo repararan. Allí conoció a un mecánico automotriz, Max Hahn, y eventualmente se las arregló para que construyera un modelo de su diseño por alrededor de 1,000 Reichsmarks . El modelo completo tenía un diámetro incluso mayor que el motor de Whittle en pleno funcionamiento de 1937, aunque mucho más corto a lo largo de su eje de empuje. Ohain llevó el modelo a la Universidad para probarlo, pero tuvo serios problemas con la estabilidad de la combustión. A menudo, el combustible no se quemaría dentro de las latas de llama y pasaría a través de la turbina, enviando llamas a la corriente de aire y sobrecalentando el motor eléctrico que acciona el compresor.

Heinkel [ editar ]

En febrero de 1936, Pohl le escribió a Ernst Heinkel , contándole sobre el diseño de Ohain y sus posibilidades. Heinkel organizó una reunión entre sus ingenieros y Ohain, durante la cual argumentó que el actual "motor de garaje" nunca funcionaría, pero que el concepto en el que se basaba era sólido. Los ingenieros estaban convencidos, y en abril Ohain y Hahn comenzaron a trabajar para Heinkel [14] en el aeródromo de Marienehe en las afueras de Rostock , en Warnemuende.

Un estudio del flujo de aire del modelo resultó en varias mejoras durante un período de dos meses. Animado por estos hallazgos, Ohain produjo un nuevo prototipo que funcionaría con gas hidrógeno suministrado por una fuente externa presurizada. El resultante Heinkel-Strahltriebwerk 1 (HeS 1), alemán para Heinkel Jet Engine 1, se construyó seleccionando a mano a algunos de los mejores maquinistas de la empresa, para disgusto de los supervisores del taller. Mientras tanto, Hahn trabajó en el problema de la combustión, un área en la que tenía algo de experiencia.

El motor era extremadamente simple, hecho principalmente de chapa. La construcción, por el herrero de su pueblo, comenzó a fines del verano de 1936 y se completó en marzo de 1937. Dos semanas después, el motor funcionaba con hidrógeno, pero la alta temperatura del escape provocó una considerable "quema" del metal. Por lo demás, las pruebas fueron exitosas, y en septiembre se reemplazaron las cámaras de combustión y el motor se hizo funcionar con gasolina por primera vez. Ohain finalmente, aunque cinco meses después de que Frank Whittle, trabajando en paralelo en Inglaterra, ejecutan un turborreactor autónomo. El funcionamiento con gasolina resultó obstruir las cámaras de combustión, por lo que Hahn diseñó una nueva versión basada en su antorcha de soldadura, que demostró funcionar mucho mejor. Aunque el motor nunca tuvo la intención de ser un diseño de calidad de vuelo, demostró sin lugar a dudas que el concepto básico era viable, y Ohain finalmente había alcanzado a Whittle. Con mucho más financiamiento y apoyo de la industria, Ohain pronto superaría a Whittle y seguiría adelante.

Mientras continuaba el trabajo en el HeS 1, el equipo de Pohl-Ohain ya había pasado al diseño de un motor de calidad de vuelo, el HeS 3 . Las principales diferencias fueron el uso de etapas de compresor y turbina mecanizadas, en sustitución de la chapa de metal doblada y plegada, y una reorganización del diseño para reducir el área de la sección transversal del motor en su conjunto colocando las latas de llama en una extensión extendida. espacio entre el compresor y la turbina. El diseño original demostró tener un área de turbina que era simplemente demasiado pequeña para funcionar de manera eficiente, y el aumento del tamaño de la turbina significaba que las latas de llama ya no encajarían correctamente en el espacio.

Se propuso un nuevo diseño, el HeS 3b , [14] que movió las latas de llama fuera del espacio y modificó su forma para permitir que la parte más ancha de las latas quedara frente al borde exterior del compresor. En el HES 3b, el aire comprimido se canalizó hacia las cámaras de combustión y desde allí el aire caliente fluyó hacia atrás hacia la entrada de la turbina. Aunque no es tan pequeño como el diseño original del HeS 3, el 3b era bastante compacto. El 3b se ejecutó por primera vez en julio de 1939 (algunas referencias dicen que en mayo) y fue probado en aire bajo el prototipo del bombardero en picado Heinkel He 118 . El motor 3b original pronto se quemó, pero el segundo estaba a punto de completarse casi al mismo tiempo que un nuevo fuselaje de prueba, el Heinkel He 178., que voló por primera vez el 27 de agosto de 1939, el primer avión propulsado por jet en volar por el piloto de pruebas Erich Warsitz . Heinkel había solicitado, el 31 de mayo de 1939, una patente: US2256198 [1] , una 'planta de energía para aviones', inventor Max Hahn. La primera solicitud de esta patente en Alemania fue en mayo de 1938.

Hans von Ohain encabeza un brindis tras el exitoso vuelo del Heinkel He 178. Ernst Heinkel levanta su copa en el lado izquierdo de la imagen.

El trabajo comenzó de inmediato en versiones más grandes, primero el HeS 6, que era simplemente un HeS 3b más grande, y luego en un nuevo diseño conocido como HeS 8, que una vez más reorganizó el diseño general. El 8 separó el compresor y la turbina, conectándolos con un eje largo, colocando una sola cámara de combustión anular entre ellos, reemplazando las latas de llama individuales. Se pretendía instalar el motor en el caza Heinkel He 280 , pero el desarrollo de la estructura del avión progresó mucho más suavemente que el motor, y tuvo que usarse en pruebas de planeo mientras continuaba el trabajo en el motor. Un HeS 8 con calidad de vuelo se instaló a finales de marzo de 1941, seguido del primer vuelo el 2 de abril. Tres días después, el avión se demostró para un partido de nazis yFuncionarios de RLM , todos ellos impresionados. Pronto siguieron los fondos completos de desarrollo.

En este punto, se estaban llevando a cabo una serie de desarrollos de turborreactores en Alemania. Heinkel quedó tan impresionado con el concepto que organizó la transferencia al proyecto de Adolph Müller de Junkers , que estaba desarrollando un diseño impulsado por un compresor axial , rebautizado como Heinkel HeS 30 . Müller dejó Junkers después de que compraron la empresa Junkers Motoren , que tenía su propio proyecto en marcha, que en ese momento se conocía como Junkers Jumo 004 . Mientras tanto, BMW estaba progresando bien con su propio diseño, el BMW 003 .

A principios de 1942, el HeS 8, oficialmente el 109-001 (HeS 001), todavía no progresaba bien. Mientras tanto, el HeS 30 de Müller, oficialmente el 109-006 (HeS 006), se estaba desarrollando mucho más rápido. Sin embargo, ambos motores aún estaban listos para la producción, mientras que el 003 y el 004 parecían estar listos para funcionar. A principios de 1942, el director de desarrollo de reactores en el RLM, Helmut Schelp , rechazó más fondos para ambos diseños y ordenó a Heinkel que trabajara en un nuevo "proyecto favorito" propio, que finalmente se convirtió en el Heinkel HeS 011 . Aunque este fue el primero de los motores "Clase II" de Schelp en comenzar a funcionar bien, la producción aún no había comenzado cuando terminó la guerra. El trabajo continuó en el HeS 8 durante algún tiempo, pero finalmente se abandonó en la primavera de 1943.

Durante mucho tiempo se ha afirmado que Ohain desconocía el trabajo de Whittle. Si bien en un sentido muy estricto esto puede ser cierto (en el sentido de que desconocía los experimentos de Whittle en Lutterworth, donde el ingeniero de la RAF ejecutó el primer motor a reacción del mundo en marzo de 1937), Ohain había estudiado a fondo las diversas patentes de Whittle para motores de turbina de gas. como es la práctica profesional normal de cualquier académico que trabaje en un campo similar, antes de presentar su propia patente, que se registró en 1935, unos cinco años después de la de Whittle. En su biografía, Ohain criticó con franqueza el diseño de Whittle:

Cuando vi la patente de Whittle, casi me convencí de que tenía algo que ver con las combinaciones de succión de la capa límite. Tenía un compresor de flujo radial de flujo de entrada dual de dos flujos que parecía monstruoso desde el punto de vista del motor. Su inversión de flujo nos pareció algo indeseable, pero resultó que no fue tan malo después, aunque dio algunos problemas menores de inestabilidad ... Nuestras reclamaciones de patentes tuvieron que reducirse en comparación con las de Whittle porque Whittle mostraba ciertas cosas . "Luego, de manera algo comprensible, justificó su conocimiento del trabajo de Whittle diciendo:" Sentimos que parecía la patente de una idea "" Pensamos que no se estaba trabajando en serio ". [15]

Después de la Segunda Guerra Mundial [ editar ]

En 1947, Ohain fue llevado a los Estados Unidos por la operación Paperclip y fue a trabajar para la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en Wright-Patterson Air Force Base . [10] En 1956 fue nombrado Director del Laboratorio de Investigación Aeronáutica de la Fuerza Aérea y en 1975 fue el Científico Jefe del Laboratorio de Aeropropulsión allí. [10]

Durante su trabajo en Wright-Patterson, Ohain continuó su propio trabajo personal sobre varios temas. A principios de la década de 1960, realizó una gran cantidad de trabajo en el diseño de cohetes de reactor de núcleo de gas que retendrían el combustible nuclear al tiempo que permitirían que la masa de trabajo se usara como escape. La ingeniería necesaria para esta función también se utilizó para una variedad de otros propósitos "prácticos", incluidas las centrífugas y bombas. Más tarde, Ohain utilizaría las técnicas básicas de flujo de masa de estos diseños para crear un fascinante motor a reacción sin partes móviles, [16] en el que el flujo de aire a través del motor creaba un vórtice estable que actuaba como compresor y turbina.

Este interés en el flujo másico llevó a Ohain a investigar la magnetohidrodinámica (MHD) para la generación de energía, [17] y señaló que los gases calientes de una planta de carbón podrían usarse para extraer energía de su velocidad al salir de la cámara de combustión, manteniéndose lo suficientemente calientes. para luego alimentar una turbina de vapor convencional. Por lo tanto, un generador MHD podría extraer más energía del carbón y generar una mayor eficiencia. Desafortunadamente, este diseño ha demostrado ser difícil de construir debido a la falta de materiales adecuados, es decir, materiales no magnéticos de alta temperatura que también son capaces de resistir el escape químicamente activo. Ohain también investigó otros conceptos relacionados con el poder. [18]

También inventó [19] la idea del "ala a reacción", en la que el aire del compresor de un motor a reacción se purga a grandes orificios de ventilación "aumentados" en las alas para proporcionar sustentación a los aviones VTOL . Una pequeña cantidad de aire a alta presión se inyecta en un venturi , que a su vez succiona un volumen mucho mayor de aire junto con él, lo que conduce a un "aumento de empuje". El concepto se utilizó en el avión experimental Rockwell XFV-12 , aunque el interés del mercado en los aviones VTOL duró poco. Participó en varias otras patentes. [20]

Ohain fue la influencia para cambiar la mente de Paul Bevilaqua , uno de sus estudiantes en WP-AFB , de matemáticas a ingeniería, [21] que más tarde permitió a Bevilaqua inventar el Rolls-Royce LiftSystem para el JSF F35B STOVL : "en la escuela I aprendí a mover las piezas y Hans me enseñó a jugar al ajedrez ". [22] Ohain también le mostró a Bevilaqua "lo que realmente significan esos diagramas TS ". [23]

Durante su carrera, Ohain ganó muchos premios de ingeniería y administración, incluido (entre otros) el premio Goddard Astronautics del Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica (AIAA), el premio al Servicio Civil Excepcional de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos , el premio al Comando de Sistemas por Servicio Civil Excepcional, el Eugene M. Zuckert Management Award, el Air Force Special Achievement Award y, justo antes de jubilarse, la Mención de Honor. En 1984–85, Ohain ocupó el cargo de Cátedra Charles A. Lindbergh de Historia Aeroespacial , una beca competitiva senior en el Museo Nacional del Aire y el Espacio . [24] En 1991, Ohain y Whittle recibieron conjuntamente el premio Charles Stark Draper.por su trabajo en turborreactores. Ohain fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ingeniería de EE. UU. (NAE). [10]

Premios [ editar ]

Se retiró de Wright-Patterson en 1979 y asumió un puesto de profesor asociado en la cercana Universidad de Dayton . [14] Ohain recibió el Ludwig-Prandtl-Ring de la Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt (Sociedad Alemana de Aeronáutica y Astronáutica) por su "destacada contribución en el campo de la ingeniería aeroespacial" en 1992. [25]

En 1982, Ohain fue incluido en el Salón de la Fama Internacional del Aire y el Espacio en el Museo del Aire y el Espacio de San Diego . [26]

Muerte [ editar ]

Más tarde, Ohain se mudó a Melbourne, Florida , con su esposa Hanny, donde murió en 1998, a los 86 años. [27] Le sobrevivieron cuatro hijos. [28]

Ver también [ editar ]

  • Lista de inventores y descubridores alemanes
  • Precio de Nathan C.
  • Frank Whittle

Referencias [ editar ]

  1. ^ "Hans Joachim Pabst von Ohain - diseñador alemán" . britannica.com.
  2. ^ Chedd-Angier-Lewis. "Premio Draper de Ingeniería" . draperprize.org. Archivado desde el original el 17 de octubre de 2009.
  3. ↑ Margaret Conner, Hans von Ohain: Elegance in Flight (Reston, Virginia: Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica, Inc., 2001), página 62
  4. ^ https://www.airforcemag.com/article/0106engines/
  5. ^ https://www.thoughtco.com/history-of-the-jet-engine-4067905
  6. ↑ Margaret Conner, Hans von Ohain: Elegance in Flight (Reston, Virginia: Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica, Inc., 2001), página 63
  7. ^ Koehler 1999, p. 173.
  8. ^ Rendall 1999, p. 32.
  9. ^ Klooster 2009, p. 459.
  10. ^ a b c d e "von Ohain, científico Hans Joachim Pabst" . nationalaviation.org . Consultado el 2 de agosto de 2020 .
  11. ^ a b Placha, Karol. "Motores de avión - Turborreactores alemanes - Parte 14" . www.polot.net . Consultado el 27 de febrero de 2021 .
  12. ^ Constante, Edward. "Genesis N + 1: The origins of the Turbo-Jet revolution" ISBN 0-8018-2222-X Consultado: 1 de agosto de 2010. 
  13. ↑ El 10 de noviembre de 1935, Ohain presentó la patente 317/38 para un motor turborreactor. Ver: Margaret Conner, Hans von Ohain: Elegance in Flight (Reston, Virginia: Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica, Inc., 2001), página 34. En las páginas 125 y 125 aparecen copias de algunas páginas de esta patente (con traducciones al inglés). 126.
  14. ^ a b c "Esta colección documenta la carrera profesional de Hans von Ohain en propulsión" . Museo Nacional del Aire y del Espacio del Smithsonian . Consultado el 2 de agosto de 2020 .
  15. ^ Conner, Margaret (2001). hans von Ohain - Elegancia en vuelo . Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica, Inc. ISBN 1563475200.
  16. ^ Hans von Ohain y col. Generador de flujo de gas caliente sin partes móviles Archivado 2011-06-12 en Wayback Machine Patente de Estados Unidos 4689950 , 1 de septiembre de 1987, y 4756154 Archivado 2011-06-12 en Wayback Machine , 12 de julio de 1988. Consultado: 23 de septiembre de 2010.
  17. ^ Sears, William R. Memorial Tributes ( copia ) página 237 Academia Nacional de Ingeniería , 2002; ISBN 0-309-08457-1 , ISBN 978-0-309-08457-4 Consultado el 23 de septiembre de 2010.  
  18. ^ Hans von Ohain y col. Generador de energía electrofluido-dinámico de dos componentes que emplea ionización por contacto Patente de Estados Unidos 3465180 , 2 de septiembre de 1969; Consultado el 23 de septiembre de 2010.
  19. ^ "Bomba de chorro o aumentador de empuje" , Patente de Estados Unidos 3525474, 25 de agosto de 1970
  20. ^ Lista de patentes de Hans von Ohain Archivado el 12 de junio de 2011 en Wayback Machine ; recuperado en diciembre de 2009.
  21. ^ Entrevista de Bevilaqua Archivado el 28 de diciembre de 2009en Wayback Machine , recuperado del periódico Engineering de diciembre de 2009.
  22. ^ Video de LM Archivado el 28 de diciembre de 2009en Wayback Machine , obtenido del periódico Engineering de diciembre de 2009. Enlace también en http://www.lockheedmartin.com/how/stories/f35_player.html [ enlace muerto permanente ]
  23. ^ Karen Auguston Field, El hombre del ventilador. Archivado el8 de octubre de 2010en la Wayback Machine , Design News, 22 de febrero de 2004; recuperado en enero de 2010.
  24. ^ Anderson, John David (2002). El avión, una historia de su tecnología . AIAA. pag. 289. ISBN 1-56347-525-1.
  25. ^ "Auszeichnung - Ludwig-Prandtl-Ring" . Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth eV (en alemán). 1992 . Consultado el 2 de agosto de 2020 .
  26. ^ Sprekelmeyer, Linda, editor. Estos a los que honramos: El Salón de la Fama Aeroespacial Internacional . Donning Co. Publishers, 2006. ISBN 978-1-57864-397-4 . 
  27. ^ "Hans von Ohain" . Comisión del Centenario de Vuelo de EE. UU . Consultado el 2 de agosto de 2020 .
  28. ^ "Hans Von Ohain". The Times . Londres, Reino Unido. 6 de abril de 1998. p. 23.
General
  • Neufeld, Jacob (1997). Tecnología y Fuerza Aérea: una evaluación retrospectiva . Editorial DIANE. págs. 7-8. ISBN 1-4289-1358-0.

Enlaces externos [ editar ]

  • Hans von Ohain , Comisión del Centenario de Vuelo de EE. UU.
  • entrada de Hans von Ohain en Rostock Matrikelportal
  • Hans von Ohain en Find a Grave