Un cuerpo elevador es una aeronave de ala fija o una configuración de nave espacial en la que el propio cuerpo produce sustentación . A diferencia de un ala voladora , que es un ala con un fuselaje convencional mínimo o nulo , un cuerpo de sustentación puede considerarse como un fuselaje con poco o ningún ala convencional . Mientras que un ala voladora busca maximizar la eficiencia de crucero a velocidades subsónicas al eliminar las superficies que no se elevan, los cuerpos de elevación generalmente minimizan la resistencia y la estructura de un ala para vuelos subsónicos, supersónicos e hipersónicos , o reingreso de naves espaciales . . Todos estos regímenes de vuelo plantean desafíos para la seguridad de vuelo adecuada.
Los cuerpos de elevación fueron un área importante de investigación en las décadas de 1960 y 1970 como un medio para construir una nave espacial tripulada pequeña y liviana. EE. UU. construyó una serie de aviones cohete de fuselaje elevador para probar el concepto, así como varios vehículos de reingreso lanzados con cohetes que se probaron sobre el Pacífico. El interés se desvaneció cuando la Fuerza Aérea de los EE. UU. perdió interés en la misión tripulada, y el desarrollo principal terminó durante el proceso de diseño del transbordador espacial cuando quedó claro que los fuselajes de gran forma dificultaban el ajuste del tanque de combustible.
Los conceptos avanzados de aviones espaciales en las décadas de 1990 y 2000 utilizaron diseños de cuerpos de elevación. Los ejemplos incluyen el sistema de lanzamiento de personal HL-20 (1990) y el avión espacial Prometheus (2010). El avión espacial de cuerpo elevador Dream Chaser , una extensión de la tecnología HL-20, se propuso como uno de los tres vehículos para transportar potencialmente a la tripulación estadounidense hacia y desde la Estación Espacial Internacional , pero finalmente se seleccionó como un vehículo de reabastecimiento. En 2015 , el Vehículo Experimental Intermedio de la ESA realizó el primer reingreso exitoso de una nave espacial con cuerpo elevador. [1]
El cuerpo de elevación se concibió ya en 1917, cuando Roy Scroggs describió en una patente algo así como una forma de plano de ala delta con un fuselaje grueso incluido . [2] Sin embargo, a bajas velocidades aerodinámicas, el cuerpo de sustentación es ineficiente y no entró en el diseño convencional de aviones. [ cita requerida ]
La investigación de los cuerpos de sustentación relacionados con la industria aeroespacial surgió de la idea de que una nave espacial volviera a entrar en la atmósfera terrestre y aterrizara como un avión normal . Después del reingreso a la atmósfera, las naves espaciales tradicionales con forma de cápsula de las series Mercury , Gemini y Apollo tenían muy poco control sobre dónde aterrizaban. Una nave espacial dirigible con alas podría extender significativamente su envolvente de aterrizaje. Sin embargo, las alas del vehículo tendrían que estar diseñadas para resistir las tensiones dinámicas y térmicas tanto del reingreso como del vuelo hipersónico. Una solución propuesta eliminó las alas por completo: diseñar el propio cuerpo del fuselaje para producir sustentación.
Los refinamientos de la NASA del concepto de cuerpo de sustentación comenzaron en 1962 con R. Dale Reed del Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA . [3] El primer modelo de tamaño completo que salió del programa de Reed fue el M2-F1 de la NASA , una nave sin motor hecha de madera. Las pruebas iniciales se realizaron remolcando el M2-F1 a lo largo de un lago seco en la Base de la Fuerza Aérea Edwards en California, detrás de un Pontiac Catalina modificado . [4] Más tarde, la nave fue remolcada detrás de un C-47 y liberada. Dado que el M2-F1 era un planeador , un pequeño motor cohete se añadió para ampliar la envolvente de aterrizaje. El M2-F1 pronto recibió el sobrenombre de "Bañera voladora".