El Stipa-Caproni , también conocido como Caproni Stipa , fue un avión italiano experimental diseñado en 1932 por Luigi Stipa (1900-1992) y construido por Caproni . Presentaba un fuselaje hueco en forma de barril con el motor y la hélice completamente encerrados por el fuselaje; en esencia, todo el fuselaje era un ventilador de un solo conducto . Aunque la Regia Aeronautica (Real Fuerza Aérea Italiana) no estaba interesada en continuar con el desarrollo del Stipa-Caproni, su diseño influyó en el desarrollo de la propulsión a reacción . [1]
Stipa-Caproni | |
---|---|
El Stipa-Caproni, pilotado por el piloto de pruebas de la compañía Caproni Domenico Antonini , en un vuelo de prueba el 7 de octubre de 1932. | |
Papel | Aviones experimentales |
Fabricante | Caproni |
Diseñador | Luigi Stipa |
Primer vuelo | 7 de octubre de 1932 |
Usuario principal | Italia |
Número construido | 1 |
Diseño de Stipa
La idea básica de Stipa, a la que llamó " hélice entubada ", era montar el motor y la hélice dentro de un fuselaje que a su vez formaba un conducto cónico, o tubo venturi , y comprimía el flujo de aire de la hélice y el escape del motor antes de que saliera del conducto en el borde posterior de la aeronave, aplicando esencialmente el principio de Bernoulli de movimientos fluidos para hacer que el motor de la aeronave sea más eficiente. Este es un principio similar al que se utiliza en los motores turbofan , pero utiliza un motor de pistón para impulsar el compresor / hélice en lugar de una turbina de gas . Stipa más tarde se convenció de que la tecnología alemana de cohetes y aviones (especialmente la bomba voladora V-1 ) estaba usando su invención patentada sin dar el crédito adecuado, aunque el diseño de su ventilador con conductos tenía poco en común mecánicamente con los motores turborreactores y nada en absoluto con el chorro de pulso utilizado. en la V-1.
Stipa pasó años estudiando la idea matemáticamente mientras trabajaba en la División de Ingeniería del Ministerio del Aire italiano , y finalmente determinó que la superficie interior del tubo venturi debía tener la forma de un perfil aerodinámico para lograr la mayor eficiencia. También determinó la forma óptima de la hélice, la distancia más eficiente entre el borde de ataque del tubo y la hélice, y la mejor velocidad de revolución de la hélice. Finalmente, solicitó al gobierno fascista italiano que produjera un prototipo de avión. El gobierno, que busca exhibir los logros tecnológicos italianos, particularmente en la aviación, contrató a la compañía Caproni para construir el avión en 1932. [2]
El avión resultante: un monoplano de ala media de construcción mayoritariamente de madera apodado Stipa-Caproni o Caproni Stipa. El fuselaje era un tubo en forma de barril, corto y grueso, abierto en ambos extremos para formar el conducto ahusado, con cabinas gemelas abiertas en tándem montadas en una joroba en la parte superior. Las alas eran elípticas y pasaban por el conducto y la góndola del motor en su interior. El conducto en sí tenía un perfil similar al de las aspas aerodinámicas, y se montaron un timón y elevadores bastante pequeños en el borde de salida del conducto, lo que permitió que la hélice conducida fluyera directamente sobre ellos cuando salía del fuselaje para mejorar el manejo. La hélice estaba montada dentro del tubo del fuselaje, al ras con el borde delantero del fuselaje, y el motor de Havilland Gipsy III de 120 caballos de fuerza que lo impulsaba estaba montado dentro del conducto detrás de él en el punto medio del fuselaje. La aeronave tenía un tren de aterrizaje principal bajo, fijo y salpicado y una rueda de cola. Estaba pintado en un esquema azul y crema del tipo que se usaba en los aviones de carreras de la época, y su timón tenía los colores de la bandera italiana . [2]
Vuelos de prueba
El Stipa-Caproni voló por primera vez el 7 de octubre de 1932 con el piloto de pruebas de la compañía Caproni , Domenico Antonini, a los mandos. Las pruebas iniciales mostraron que el diseño de "hélice entubada" aumentó la eficiencia del motor como había calculado Stipa, y la elevación adicional proporcionada por la forma aerodinámica del interior del conducto en sí permitió una velocidad de aterrizaje muy baja de solo 68 km / h (42 mph) y ayudó al Stipa-Caproni a lograr una tasa de ascenso más alta que otras aeronaves con potencia y carga alar similares . La colocación del timón y los elevadores en el escape del lavado de la hélice en el borde de fuga del tubo le dio a la aeronave características de manejo que la hicieron muy estable en vuelo, aunque luego se ampliaron para mejorar aún más las características de manejo del avión. El Stipa-Caproni demostró ser notablemente más silencioso que los aviones convencionales de la época. Desafortunadamente, el diseño de "hélice con tubo" también indujo tanta resistencia aerodinámica que los beneficios en la eficiencia del motor se anularon y la velocidad máxima de la aeronave resultó ser de solo 131 km / h (81 mph). [3]
Cuando Caproni completó las pruebas iniciales, la Regia Aeronautica tomó el control del avión y lo transfirió a Guidonia Montecelio para una breve serie de vuelos de prueba adicionales. Todos los pilotos de prueba informaron que el avión era extremadamente estable en vuelo, hasta el punto en que era difícil cambiar de rumbo; Los pilotos de prueba también se sorprendieron por la muy baja velocidad de aterrizaje y la consecuente carrera de aterrizaje muy corta.
Como el avión no se desempeñó notablemente mejor que los diseños de aviones convencionales, la Regia Aeronautica decidió cancelar el desarrollo adicional. No se construyeron más prototipos.
Influencia
El propio Stipa nunca había tenido la intención de que su "hélice intubada" se empleara en aviones monomotores como el Caproni-Stipa, que él veía simplemente como un banco de pruebas, sino que imaginaba su uso en grandes aviones multimotor de alas voladoras que había estado diseñando en cuyas propiedades de resistencia aerodinámica no serían significativas, y el gobierno italiano publicitó el diseño del Stipa-Caproni como un ejemplo de la destreza de la tecnología de la aviación italiana. No se construyó ninguno de los diseños de aviones de ala volante de Stipa, pero las experiencias recopiladas con el Stipa-Caproni se convirtieron en una influencia importante en el desarrollo del Caproni Campini N.1 propulsado por motorjet . [2]
Los vuelos de prueba del Stipa-Caproni también despertaron mucho interés académico y dieron como resultado que el trabajo de Stipa fuera estudiado en Francia, Alemania, Italia y el Reino Unido, y por el Comité Asesor Nacional de Aeronáutica en los Estados Unidos. Francia diseñó, pero nunca construyó, un bombardero nocturno avanzado basado en un diseño de Luigi Stipa a mediados de la década de 1930, y se cree que varios diseños de aviones, como el caza alemán Heinkel T de 1940, incorporaron algunas de las ideas de Stipa, como lo demostró el Stipa. -Caproni. [2]
El ventilador con conducto de boquilla Kort de hoy, diseñado en Alemania en 1934, utiliza muchos de los principios de Stipa. Algunos historiadores de la aviación creen que el motor turbofan moderno es un descendiente de la "hélice intubada" demostrada en el Stipa-Caproni. [2]
Réplica
En Australia , Lynette Zuccoli y Aerotec Queensland diseñaron una réplica a escala 3/5 del Stipa-Caproni, precisa incluso en términos de esquema de pintura y marcas, impulsada por un motor de carreras italiano Simonini . Lo construyeron en 1998 y en octubre de 2001 lograron realizar dos vuelos de prueba direccionales con Bryce Wolff a los mandos. Cada vuelo cubrió alrededor de 600 metros (660 yardas) y alcanzó una altitud de aproximadamente 6 metros (20 pies), y Wolff informó que la réplica era muy estable en vuelo y se desempeñó tanto como los pilotos de prueba italianos informaron que el avión original tenía 69 años. al mes anterior. [4] Es posible que la réplica nunca haya vuelto a volar, y ahora está en exhibición estática en el aeródromo de Toowoomba en Australia. [2]
Operadores
- Reino de Italia
- Regia Aeronáutica
Especificaciones (Stipa-Caproni original)
Datos del Memorando Técnico NACA nº 753: Monoplano Stipa con Fuselaje Venturi, [5] Aeroplani Caproni: Gianni Caproni y su avión, 1910-1983 [6]
Características generales
- Tripulación: 1 o 2
- Longitud: 5,88 m (19 pies 3 pulgadas)
- Envergadura: 14,28 m (46 pies 10 pulgadas)
- Área del ala: 19 m 2 (200 pies cuadrados)
- Peso vacío: 570 kg (1257 lb)
- Peso bruto: 850 kg (1,874 lb)
- Planta motriz: 1 × de Havilland Gipsy III motor de pistón en línea invertido de 4 cilindros refrigerado por aire, 90 kW (120 hp)
- Hélices: hélice de 2 palas ajustable al suelo
Actuación
- Velocidad máxima: 133 km / h (83 mph, 72 nudos)
- Velocidad de aterrizaje : 68 km / h (42 mph)
- Techo de servicio: 3.700 m (12.100 pies)
- Tiempo de altitud: 3.000 m (9.843 pies) en 40 minutos
- Carga alar : 44,73 kg / m 2 (9,16 libras / pies cuadrados) a 850 kg (1874 libras)
- Potencia / masa : 0,105 kW / kg (0,064 hp / lb)
- Carrera de despegue: 180 m (591 pies)
- Pista de aterrizaje: 180 m (591 pies)
Referencias
- ^ OE Lancaster, Aerodinámica de alta velocidad y propulsión a chorro. Vol. XII: Motores de propulsión a chorro , Princeton 1959 afirma que "el avión Stipa Aero construido por Caproni en 1932 debería clasificarse como un avión Jet. El avión Stipa Aero puede considerarse como un predecesor del avión Jet de hoy".
- ↑ a b c d e f Guttman, Robert (marzo de 2010). "Caproni Flying Barrel: Luigi Stipa afirmó que su 'hélice Intubed' era el antepasado del motor a reacción". Historia de la aviación : 18-19. ISSN 1076-8858 .
- ^ Guttman, Historia de la aviación , marzo de 2010, p. 19.
- ^ Leyendas en nuestros propios almuerzos: La Stipa Caproni
- ^ Stipa, Luigi (7 de julio de 1933). Monoplano Stipa con Fuselaje Venturi, Memorando Técnico NACA nº 753 . Washington DC: Comité Asesor Nacional de Aeronáutica.
- ^ Abate, Rosario; Alegi, Gregory; Apostolo, Giorgio (1992). Aeroplani Caproni: Gianni Caproni y su avión, 1910-1983 . Trento: Associazione Musep d'ellAeronautica "G.Caproni". pag. 245.
Otras lecturas
- Thompson, Jonathon W. (1963). Aeronaves civiles y militares italianas 1930-1945 . Estados Unidos: Aero Publishers Inc. p. 97 . ISBN 0-8168-6500-0.
- Schramm, A. 'Hollow Fuselage Airplane', patente estadounidense 2071221, 16 de febrero de 1937.
enlaces externos
- Luigi Stipa: un pionero del vuelo a reacción
- Artículo de Modern Mechanix (enero de 1933)
- Imágenes de vuelo en YouTube
- 1933 Voli sperimentali aeroplano Stipa Caproni en YouTube
- Leyendas en nuestros propios almuerzos: el Stipa Caproni (una réplica del Stipa-Caproni construido en 1998)