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Aviones de combate de la II Guerra Mundial (IV) – Supermarine Spitfire




Continuamos nuestra serie de aviones hablando del azote del Stuka, el bravo defensor de Inglaterra cuando ésta se enfrentaba en solitario a la amenaza nazi: el Spitfire.

Spitfire Mk II. Este fue el modelo usado durante la Batalla de Inglaterra.

Este caza comienza a diseñarse en 1935 ante un requerimiento del gobierno británico para disponer de un caza monoplano de un sólo tripulante, pensado como un interceptor rápido de corto alcance para defensa aérea. Con la velocidad en mente, la empresa Supermarine -subsidiaria de Vickers-Armstrong, fabricante de ametralladoras-, presenta un primer diseño vanguardista, con unas alas muy finas que presentaban muy poca resistencia aerodinámica. Sin embargo, este diseño no es aprobado porque sólo es capaz de encajar dos ametralladoras de .303[1] en cada ala, cuando el Ministerio del Aire británico exige al menos ocho.

No sólo no se aprueba el diseño de las alas. El avión al completo es rechazado porque, con ese tamaño del ala, parece imposible sacar espacio para colocar las ametralladoras requeridas. Sin embargo, el diseñador jefe de Supermarine[2], no se da por vencido y modifica las alas con un diseño de forma elíptica nunca visto hasta ese momento.

Las alas elípticas, además de darle un perfil muy peculiar, permiten al Spitfire conservar su fantástica velocidad y maniobrabilidad, añadiendo además una gran capacidad de carga de armas. El motor que se le incorpora, un Rolls Royce Merlin de 900cv refrigerado por líquido, da un sorprendente rendimiento comparado con otros motores de la época. Futuras actualizaciones y mejoras en el octanaje del combustible consiguen elevar la potencia hasta 1.470cv.

En 1939 el poderoso Spitfire está listo para entrar en acción. Aún así, debido a su corto alcance, que le impide salir más allá del canal de la Mancha, hasta Agosto de 1940 su papel se limita a mero espectador de los sucesos que acontecen en la Europa continental. En Junio de 1940, tras el desastroso suceso de Dunkerque, la moral alemana está tan inflada que, aún encontrándose preparados para empezar la invasión de Inglaterra en ese mismo momento, esperan hasta Agosto para conseguir que la belicosa isla se rinda de forma diplomática, evitando así el derramamiento de sangre. El alto mando alemán no parece comprender la extremadamente combativa cultura que puebla la Pérfida Albión.

Spitfire Mk VII. Se distinguen los cañones de 20mm.

Cuando finalmente todas las vías diplomáticas se agotan, se reconoce imposible conseguir la rendición de los belicosos ingleses. Así, el 15 de Agosto de 1940[3] más de 3.000 aviones alemanes cruzan el Canal de la Mancha para atacar objetivos estratégicos ingleses. Lo imprevisto del ataque, junto con la precisión de los bombardeos, causa daños devastadores a la capacidad bélica inglesa. Y a pesar de todo, pese al duro castigo infligido por los bombarderos alemanes, durante los tres días siguientes es la Luftwaffe la que sufre unas pérdidas tan devastadoras entre las filas de sus Ju-87 que obligan a retirarlos de la ofensiva.

Los ingleses resultan ser unos huesos más duros de lo roer de lo que parecen por contar en su arsenal con dos armas devastadoras que los alemanes desconocen en ese momento: el radar y el indomable Spitfire.

El desconocimiento de la existencia del radar -un alto secreto militar desarrollado hacía muy poco tiempo- da innumerables quebraderos de cabeza a la Wehrmacht[4] en el mar y en el aire. Durante años, la Kriegsmarine[5] y la Luftwaffe son incapaces siquiera de imaginar el motivo por el que los aliados siempre consiguen atacarles donde más débiles son. Dedican miles de horas de estudio a investigar cómo los ingleses son siempre capaces de encontrar a sus barcos y a sus aviones incluso en la más espesa niebla. Achacan las detecciones a la superioridad británica, al descifrado de comunicaciones o incluso a la suerte. En 1940,  la tecnología radar es pura y simplemente magia.

En cuanto a la segunda arma, mucho menos discreta, tarda muy poco tiempo en darse a conocer entre los pilotos alemanes. El Spitfire es superior en casi todos los aspectos al caza alemán Messerschmitt Bf 109. Es más rápido, más maniobrable y está mejor armado. Los alemanes cuentan con dos ventajas que impiden que sus cazas sean derribados como patos por la RAF. La primera es que sus pilotos son veteranos de combate, mientras que los ingleses están verdes. La segunda ventaja es que el Rolls Royce Merlin del Spitfire usa carburador, en vez de la más avanzada inyección de combustible del Bf 109.

El carburador de flotadores

Un carburador es la parte del motor en la que el combustible se mezcla con el aire para después introducir esa mezcla en los cilindros. El problema estriba en la acción de “introducir” la mezcla. En un motor de explosión con carburador, esa mezcla “cae” en los cilindros por acción de la gravedad. Este mecanismo siempre había funcionado razonablemente bien en los coches, pero se encontró con un grave problema en los aviones, porque pueden realizar maniobras de g-negativa. Durante estas maniobras, se “anula” la gravedad en el avión. El piloto deja de tener peso y flotaría por la cabina si no estuviese sujeto por los cinturones de seguridad. De hecho, es el mismo efecto que experimentan los astronautas de la Estación Espacial Internacional.[6]

Motor Rolls Royce Merlin. Fuente: JAW

Se puede comprender rápidamente el problema que tiene un carburador que deja caer por gravedad el combustible en los cilindros cuando éste comienza a “caer” hacia arriba. El motor deja de recibir combustible, lo que empobrece la mezcla en los cilindros. Esto se traduce en una pérdida de potencia que deja al aviador a merced de su enemigo. Como la maniobra de g-negativa más común es el picado muy pronunciado, esta pérdida de potencia sucede siempre en el crítico momento en el que hay que salir del picado para evitar estrellarse contra el suelo.

Además de esto, el carburador que incorpora el motor Merlin regula el acceso del combustible al carburador por medio de un flotador.[7] Si la maniobra de g-negativa se prolonga en el tiempo -como sucede en un picado desde gran altitud-, el combustible que no cae en los cilindros comienza a acumularse en la parte superior del carburador, empujando el flotador hacia abajo, lo que abre a tope la válvula de paso de combustible inundando el carburador y los cilindros causando que no se pueda producir la explosión debido a la gran riqueza de la mezcla. Esto se conoce como “ahogar” el motor.[8] Una vez ahogado el motor de un avión en vuelo, la situación se vuelve muy comprometida.

El problema de la pérdida de potencia se subsana de forma temporal instalando un restrictor de flujo que deja pasar como mucho la cantidad máxima de combustible que el motor puede asumir. Como nota curiosa, este invento fue desarrollado por una ingeniera: Beatrice Shilling. A causa de esto -muy raro que una mujer fuese ingeniera en los años 40-, el dispositivo era “afectuosamente” conocido entre los pilotos como el agujero de Miss Shilling.

Como no podía ser de otra manera, esta deficiencia del motor es rápidamente aprovechada por los pilotos alemanes para librarse de Spitfires perseguidores, mediante picados que los británicos no pueden seguir a riesgo de ahogar su motor.

No obstante, estas dos armas permiten  a Inglaterra defenderse de la abrumadora superioridad numérica de los alemanes. Hay que tener en cuenta que en la Batalla de Inglaterra participan unos 3.600 aviones alemanes contra los 871 aviones de la RAF. Es cierto que estas cifras son engañosas, porque más de 2000 de estos aviones alemanes son Ju-87 Stuka, que como hemos visto anteriormente, se revelan inútiles en un cielo en disputa, y son retirados del combate el 19 de Agosto de 1940. Aún así, la desventaja numérica que asediaba a los ingleses hacía que los pilotos tuvieran que hacer entre 6 y 10 salidas diarias para poder hacer frente a todas las amenazas provenientes del continente.

La Batalla de Inglaterra termina cuando los alemanes se retiran debido al inaceptable número de bajas que les causan los ingleses. Esto no quiere decir que los Spitfire sean tan apabullantemente superiores a los Bf 109, ya que su índice de bajas es de 1.3 alemanes derribados por cada británico derribado -que se explica porque hay muchos más alemanes en el aire, más que por la pericia de unos y de otros-, sino por el simple motivo de que los ingleses no tienen ningún sitio al que retirarse, y los alemanes sí.

Spitfire Mk IX. El último modelo equipado con motor Merlin. Fuente: Franck Cabrol

A pesar de las bajas, la victoria pagada con sangre tiene su recompensa. La imparable maquinaria bélica alemana ha dejado de ser considerada indestructible. Va a ser difícil y va a ser duro, pero el mundo es consciente en ese momento, gracias a los heroicos sacrificios de los pilotos británicos, de que el avance del Tercer Reich puede ser detenido. El mundo respira con alivio: Hitler puede ser vencido.

En cuanto al Spitfire, una vez terminada la Batalla de Inglaterra, es enviado a todos los teatros de operaciones donde los ingleses mantienen colonias o protectorados. Se crea una versión, llamada Seafire, que permite cargarlo en portaaviones. Se le revisa el armamento, patentemente débil debido a su uso de ametralladoras de .303, lo que lleva a instalarle dos cañones de 20mm y 4 ametralladoras de .303, repartidos de forma simétrica en las alas. Este armamento es instalado en todas las versiones de Spitfire a partir de la Mk V.

Sin embargo, no todo es un camino de rosas, pues la guerra no ha hecho más que empezar. La aparición del caza Focke-Wulf Fw 190 alemán, netamente superior al Spitfire, le provoca unas pérdidas terribles haciendo que se pierda la superioridad aérea aliada durante casi todo 1942. A finales de ese año aparece el Spitfire Mk IX, equipado con un motor Merlin 61, que ya podía batirse con el Fw 190 en igualdad de condiciones.[9]

Bomba volante V-1. Fuente: Roby

En 1943 se crea una nueva versión del Spitfire equipada con el nuevo y potente motor Rolls Royce Griffon que ya incorpora inyección de combustible. Dado que podía volar a más de 600km/h, se usa para interceptar las bombas volantes V-1 que siembran el pánico en Londres a partir de 1944.

El último Spitfire salió de la línea de montaje el 20 de Febrero de 1948, convirtiéndose así en el único caza británico que estuvo en producción antes, durante y después de la guerra.

En 1943 los excepcionales cazas americanos entran en acción en el teatro europeo y toman la delantera en la línea de batalla. El mítico caza inglés disfruta así de un merecido respiro, tras haber contenido durante casi 2 años a las oleadas nazis. Esto no significa su desaparición, por supuesto. El orgulloso Spitfire sigue combatiendo, sigue enfrentándose incansable a sus enemigos hasta el mismísimo fin de la guerra. Terminando sus días como el glorioso símbolo de la nación que jamás se rindió.

  1. 7.7mm []
  2. R. J. Mitchell []
  3. El Día del Águila []
  4. Ejército alemán []
  5. Marina de guerra []
  6. Caída libre []
  7. El principio del funcionamiento de este sistema es idéntico al que hoy en día se usa en los inodoros para llenar la cisterna []
  8. Los más viejos -y no tan viejos- del lugar habrán ahogado un motor más de una vez al intentar poner en marcha un coche de gasolina una mañana muy fría. Como bien sabemos los que conducimos, para que el motor de gasolina arranque cuando está frío hay que pisar el pedal del acelerador mientras se acciona el contacto. Esto enriquece la mezcla de gasolina en los cilindros, lo que hace más fácil que la chispa de la bujía prenda y provoque la explosión. Pero si no somos cuidadosos podemos pasarnos de pisar el acelerador, y la mezcla se enriquece tanto que no es posible provocar la explosión. Entonces hay que ir al trabajo en autobús, maldiciendo entre dientes. []
  9. Salvo en los picados []

Sobre el autor:

zhalim (Juan Larriba)

Estudioso de todo en general y nada en particular, con un cierto interés en asuntos bélicos e historia militar.
 

{ 18 } Comentarios

  1. Gravatar Laertes | 20/10/2011 at 06:18 | Permalink

    Excelente artículo. Sólo un comentario. La g negativa se produce sólo al inicio del picado al empujar la palanca. La salida del picado es una maniobra con muchas g positivas.

  2. Gravatar zhalim | 21/10/2011 at 07:22 | Permalink

    Hola Laertes, gracias por tu comentario. La g-negativa se produce al principio y durante todo el resto del picado, que es básicamente una caída libre. Cuando se va a salir, cierto que se ponen un montón de gs positivas, pero si el motor ya se ha parado… :)

  3. Gravatar Laertes | 21/10/2011 at 05:45 | Permalink

    No puedo estar de acuerdo por varias razones:

    • El picado no es una caída libre. Para estar en caída libre un cuerpo tiene que estar acelerando a 9,8m/s² y éso sólo se conseguiría en un picado a 90º y mientras el motor sea capaz de contrarrestar la resistencia del aire, que irá aumentando a medida que aumente la velocidad. No creo que nadie en su sano juicio hiciera un picado de 90º voluntariamente durante mucho tiempo. Exceptuando, claro, Stukas y similares con sus grande aerofrenos de picado, pero este caso está más alejado todavía de una caída libre gracias a esos aerofrenos.

    • Por otro lado, las aceleraciones que afectan al funcionamiento del carburador (y de las que hablamos al mencionar gs en un avión) son las normales, es decir las que se producen al variar la trayectoria del avión, como las que se generan al principio del picado al empujar la palanca o al salir del mismo tirando de la palanca o al girar. Un avión en picado a cualquier ángulo sigue una trayectoria prácticamente rectilínea y por lo tanto no hay aceleración normal a dicha trayectoria. Las aceleraciones que modifican la velocidad, como la que produciría un picado no afectan al carburador. Bueno, esto no es del todo cierto pero creo que ya me entiendes.

    • Un avión en un picado perfectamente vertical y sin rozamiento, es decir, en caída libre, no sufre ninguna aceleración normal, su trayectoria es rectilínea igual que en picados a cualquier ángulo. Sí experimenta una aceleración tangencial de 9,8m/s² que hace que la velocidad aumente. En este caso tenemos 0 gs, no gs negativas.

    • Los pilotos de Spitfire para evitar que el motor se cortara o perdiera potencia debido a las gs negativas, hacían primero un medio tonel para poner el avión en posición invertida, tiraban (gs positivas) después de la palanca para iniciar el picado y después hacian otro medio tonel para volver a la actitud normal de vuelo y continuar el picado sin ningún problema. Este medio tonel que se veían obligados a hacer era lo que permitía a los Bf-109s escapar porque en el tiempo que el Spitfire alabeaba ellos simplemente tiraban de la palanca y ganaban una ventaja que podía significar la salvación.

    Si no estás convencido del todo, o no te fías de lo que digo ;-) , y no tienes una avión real a mano puedes comprobarlo fácilmente en algún simulador de vuelo con algún avión que tenga indicador de gs en el panel de instrumentos y ver qué es lo que indica durante picados constantes a diferentes ángulos.

    O utiliza alguno que tenga al Spitfire o al Hurricane entre los aviones simulados y comprueba cómo el motor se corta sólo mientras tiras de la palanca, y esto ocurre independientemente de si es para iniciar un picado o no, y cómo funciona perfectamente durante el picado.

  4. Gravatar Laertes | 21/10/2011 at 05:51 | Permalink

    Perdón, evidentemente en el último párrafo quería decir “mientras empujas la palanca”, no “mientras tiras de la palanca”.

  5. Gravatar zhalim | 22/10/2011 at 09:41 | Permalink

    Muchas gracias por tu completo comentario Laertes. Yo creía que se alcanzaba g-negativa durante el picado. En cualquier caso, no entiendo entonces cómo los Bf 109 podían librarse de un Spitfire perseguidor haciendo un largo y pronunciado picado. Según esto, da igual lo pronunciado o largo que sea, lo que importa es el momento inicial.

  6. Gravatar Sergio B | 22/10/2011 at 09:44 | Permalink

    @Laertes, la resistencia aerodinamica es inferior a la fuerza que puede desarrollar un motor, sobre todo si estas haciendo un picado y las alas no estan creando sustentacion para que el avion no caiga, no tiene ningun angulo de ataque entonces. En formulacion normal la resistencia aerodinamica es relativa a la sustentacion, si la sustentacion es nula, la resistencia aerodinamica es despreciable. Al hacer el picado, pasas de una velocidad horizontal a una vertical, asi que no hablamos de que te pongas a 0g, como no maniobres, son muchos g los que te comerias, como hacer una curva demasiado cerrada, eso no quita que al bajar, tengas 0g, o negativas o muy pokitas, es igual, lo suficiente para que el carburador no funcione.

    @zhalim en base a la neutralidad, “El mundo respira con alivio: Hitler puede ser vencido.” agradezco saber que los paises del eje respiraron con alivio al saber que tendrian que someterse a la ideosincrasia (ideologica, cultural y economica) anglosajona, ireemediablemente, y dieron las gracias por que el ingles seria la lengua internacional, les invadirian y destrozarian atrozmente, alla por el 2012 terminarian de pagar las deudas de la guerra, y en fin, se verian sometidos a un regimen democratico tan puro y bueno, como la juventud actual ha descubierto que es y celebra por las calles tan jovialmente, que permitiria a los ricos ser mas ricos, a los pobres mas pobres, y en fin, hacer perdurar la hipocresia del bien y del mal a la que ya estaban acostumbrados y contra la que intentaban luchar, no de la mejor forma, todo sea dicho.

  7. Gravatar Laertes | 22/10/2011 at 11:30 | Permalink

    @zhalim, la realidad es un poquito más complicada y el picado pronunciado en sí también afecta, pero no debido a las gs negativas y en menor medida que éstas. A ver si consigo explicarlo con claridad, sin dibujos es complicado. Olvídate de que el avión está volando. Imagina que está parado en el aire en posición horizontal. El carburador funciona cuando la gravedad actúa con el valor adecuado y en la dirección y sentido adecuados. Si ahora pones el avión en vertical como si estuviera en un picado de 90º pero de nuevo imagina que está parado en el aire, la gravedad sigue actuando, pero en un eje perpendicular al que necesita el carburador para funcionar. Es decir en el eje de funcionamiento del carburador no actúa ahora ninguna fuerza y por lo tanto el carburador no funciona. Imagina ahora el avión parado en distintos ángulos de picado y verás como el carburador va siendo menos eficiente a medida que nos acercamos a la vertical. ¿Cuándo llega a hacerse patente el efecto del ángulo de picado lo suficiente como para parar el motor o reducir considerablemente su potencia? No lo sé, habría que tener más detalles del diseño del carburador para ver cómo se ve afectado.

    Ahora imagina otro caso, el avión volando en horizontal a gran velocidad (para un caza de 1940) por ejemplo 500km/h y el piloto empuja a tope la palanca. En ese instante el avión sigue en horizontal, por lo tanto la gravedad sigue actuando en su totalidad tal como hemos descrito pero el avión ha comenzado a variar su trayectoria. Supongamos que la maniobra es de 1g negativa. El efecto neto de la gravedad más la 1 g negativa en el carburador es que lo que éste “siente” es equivalente a una aceleración de 1gs hacia arriba, es decir que actúa en el sentido contrario al que debería actuar para que el carburador funcionase y por lo tanto el motor se para.

    Si el avión ya está en un ángulo de picado cuando el piloto empuja la palanca este efecto se sumaría al comentado en el primer párrafo. Sin embargo, se ve claro que este efecto es mayor que el creado por el ángulo de picado, ya que crea aceleraciones en el sentido contrario al que necesita el carburador mientra que el picado sólo hace disminuir el efecto de la gravedad que es la que hace funcionar al carburador.

    Por lo tanto la respuesta a qué es lo que permite a los BF-109 escapar no es tan fácil. El momento inicial es clave porque el Spitfire se ve obligado a perder varios segundos en el medio tonel. Cuántos no lo sé pero tengo entendido que su velocidad de alabeo no era muy espectacular. Esto ya da cierta ventaja inicial al 109. Y por otro lado durante el picado dependiendo cómo de valiente o de temerario era el piloto del 109 el Spitfire se vería más o menos afectado pero no creo que llegara a parársele el motor. Ten en cuenta que aunque el 109 no está afectado por el problema del carburador un picado pronunciado tiene otro graves problemas, como por ejemplo salir de él antes de chocar con el suelo, no exceder las gs postivas que harían perder el conocimiento al piloto o dañarían el avión o incluso acercarse peligrosamante al régimen transónico.

    Espero que haya quedado más claro. De todas formas si hay algún piloto o ingeniero aeronáutico leyéndonos y puede aportar algo más o corregir lo que he escrito que se anime a comentar.

    @Sergio_B, lo que comentas es totalmente cierto, en un picado vertical perfecto el ángulo de ataque es cero y por tanto no se genera sustentación. Lo que no es completamente cierto es que la resistencia aerodinámica sea despreciable. La resistencia se compone de dos tipos, la inducida y la parásita. La resistencia inducida depende de la sustentación y por lo tanto del ángulo de ataque. Por lo tanto si el ángulo de ataque es cero la resistencia inducida es cero.

    La resistencia parásita depende de muchos factores como la forma o la superficie del objeto que no voy comentar, pero es proporcional al cuadrado de la velocidad. Es decir en un picado a gran velocidad la resistencia parásita (especialmente al ir acercándose al régimen transónico) no es despreciable y tiene efectos considerables.

  8. Gravatar Sergio B | 22/10/2011 at 12:30 | Permalink

    @Laertes, ingeniero aeronautico soy yo, pero vamos, no se para que sirve eso para hablar de un carburador y creo que vas bastante bien. La resistencia inducida, es despreciable, asta que no entremos en regimenes transonicos, y la capa limite pase de laminar a turbulenta, lo que es complicado sin angulo de ataque, haciendo falta para eso cerca de 1000 km/h. Los efectos de superficie, en un avion, suelen ser despreciables, lo que puede hacer la resistencia inducida importante en un avion son los efectos viscosos y a esos no van a llegar, simpremente por que la helice va a perder eficiencia mucho antes. Un reactor, haciendo un picado, no tiene ese problema, pero una helice, ya le puedes meter toda la potencia que quieras, que llega una velocidad a la que no da mas de si.

  9. Gravatar Laertes | 22/10/2011 at 04:49 | Permalink

    Creo que te refieres a la resistencia parásita no a la inducida cuando dices “La resistencia inducida, es despreciable, asta que no entremos en regimenes transonicos”. Por lo demás estamos diciendo lo mismo, la resistencia parásita no es muy relevante frente a la inducida en condiciones normales de vuelo para un caza de la IIGM (un bombardero con el tren fijo y con bombas colgando del fuselaje como el Stuka seguro que no piensa lo mismo) pero en un picado a 90º sin resistencia inducida y con el motor a tope alcanzará velocidades en las que dicha resistencia parásita juega un papel muy importante porque el avión no está diseñado para volar a esas velocidades. Un caza de la IIGM empezará a sentir los efectos de esa resistencia parásita (debido al aumento de la resistencia de onda) mucho antes de los 1000km/h que mencionas y no creo que alcance dicha velocidad, o bien porque se desintegra antes o bien porque la resistencia parásita aumenta tanto que anula el empuje de la gravedad y del motor y por tanto el avión no acelera más.

    Por ejemplo en el manual de entrenamiento del P-38 recomendaban no superar nunca MACH 0,68 en los picados, que dependiendo de la altura de vuelo son 440-480 nudos de velocidad real (KTAS), o 815-889 km/h.

    http://en.wikipedia.org/wiki/File:Compressibility010.png

  10. Gravatar zhalim | 23/10/2011 at 08:25 | Permalink

    Impresionante el nivel de los comentarios. ¡Muchas gracias por vuestras valiosas contribuciones!

  11. Gravatar Sergio B | 23/10/2011 at 09:03 | Permalink

    @Laertes, si, obviamente fue un lapsus, me referia a la parásita. La resistencia parasita tiene dos terminos: el de forma, que sera el que afecte a los bombarderos, y que resulta irrelevante en un caza, la mayor superficie que presenta la viento es la helice, y esta esta empujando; por otro lado esta el viscoso, que es irrelevante mientras que la capa limite no se vaya de fiesta, no es que los aviones no esten diseñados para ciertas velocidades, es que hay que asumir que los pilotos van a tener que hacer las maniobras que tendran que hacer, mejor o peor, en un picado, recto, sin cambios bruscos de direccion, sin angulo de ataque, desprender la capa limite es dificil, por muy rapido que vayas.

    Otra cosa es la helice, es sencillo, coje la velocidad a la que vaya el avion y sumale la de giro, las helices efectivamente no generan empuje a cierta velocidad, no hace falta resistencias muy altas y hay que tener en cuenta, que la resistencia inducida, nunca puede ser cero, por que las alas estan puestas en el avion con un angulo de ataque, no el bestial que tienen para despegar estos aviones, pero si su grados para mantener el vuelo, si pones las alas a 0º, el fuselaje y el estabilizador no lo estaran. Hablar de resistencia de onda , con un mach de 0,67, no tiene el menor sentido,es mas, no tiene el menor sentido hablar de resistencia de onda con mach de 0,9, a no ser que hablemos de la helice. Lo que va es a entrar en regimen de la capa limite turbulento, que no es que la capa limite alcance la velocidad del sonido, es que la distribucion de presiones deja de ser regular. Pero en fin, ¿puede introducir vibraciones?, no mas de las que introducira el motor o la helice o los errores de contruccion, que hay que tener en cuenta que era una guerra, los aviones llevaban prisa y total, los acababan destruyendo muy rapido.

    Al final cuando vayas muy rapido, en esos limites, todo participa, la cantidad de resistencia inducida que si tienes, la parasita, la de forma, eso se encarga de compensar el peso, pero si te dicen que no vayas mas rapido, es por que la helice va a perturbar el flujo de viento y te va ha hacer perder el control del avion si intentas acelerar, obviamente, si no le aplicas potencia, pos va a girar con el viento pero no va a crear problemas, pero son recomendaciones para pilotos, en plan crees que te vas a intentar salvar, pero esta no es la forma. Vamos, los cazas de la IIWW en lo que es al diseño del avion, no tienen nada que envidiar a los actuales, es la presencia de la helice lo que molesta, todas las diferencias aerodinamicas en los cazas actuales es por volar mas rapido que el sonido, de hecho, los aviones comerciales son bastante parecidos.

  12. Gravatar Laertes | 23/10/2011 at 10:40 | Permalink

    La hélice, en efecto, pierde su efectividad a altas velocidades y por lo tanto pierde empuje, y genera una gran resistencia. Lo mismo le pasa a los reactores pero a mucha mayor velocidad. Buscad información de las tomas de geometría variable de por ejemplo el Concorde o cómo los motores del SR-71 pasan a funcionar como estatorreactores a gran velocidad.

    Pero el diseño del ala también afecta.

    El problema es que estos aviones tienen alas muy gruesas no diseñadas para el vuelo transónico y mucho menos para el supersónico y su número de Mach crítico está por debajo de Mach 1. Es decir, hay partes del ala en las que el flujo de aire es supersónico aunque el avión todavía este en subsónico. Esto crea ondas de choque que aumentan la resistencia de onda creando régimen turbulento detrás de dicha onda como comentas. Un dibujo explicativo del fenómeno:

    http://en.wikipedia.org/wiki/File:FAA-8083-3A_Fig_15-9.png

    En los cazas de la IIGM esto ocurre mucho antes de alcanzar Mach 1, así que yo creo que sí tiene sentido hablar de resistencia de onda con Mach 0,9 dependiendo del avión. Por ejemplo el P-38 tiene un número de Mach crítico de 0,69 así que a mach 0,9 (suponiendo que llegue a alcanzar esta velocidad, lo cual es muy dudoso incluso en un picado pronunciado) el efecto será muy grande.

    Aquí hay un debate interesante sobre este tema en el que se dan valores del número de Mach crítico de aviones de la época:

    http://www.ww2aircraft.net/forum/aviation/ww2-fighter-critical-mach-speed-802.html

    Y aquí un libro que habla del tema (pasad a la página 166):

    http://books.google.com/books?id=D-ctX2Q-CSIC&pg=PA165&lpg=PA165&dq=P-47N++%2B%22boosted+ailerons%22&source=bl&ots=sf9z8BZ3zw&sig=mqiaGwL3hJ5bS36nPidvf-lWQJc&hl=en&ei=3a3ZSraWJ4WMswP99pSJBg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=2&ved=0CBcQ6AEwAQ#v=onepage&q=&f=false

  13. Gravatar Sergio B | 24/10/2011 at 11:01 | Permalink

    @Laertes, bueno, es una cifra general, “The much thinner wing on the Supermarine Spitfire caused this aircraft to have a Critical Mach number of about 0.89.” mi aproximación así a ojo de 0,9 no es que estuviese mal. si vuelas un dirigible, probablemente sea peor, y si es un ladrillo a saber, pero en fin, no me gusta ponerme excesivamente picajoso. El mach critico indica un punto en el que empiezan a generarse las ondas de choque, por lo que el aumento de la resistencia con al velocidad cambia, al empezar a tener en cuenta la resistencia de onda, ojo, al empezar a tenerse en cuenta, ¿cual es su aportación en el mach critico? Nula. En aviones con alas gruesas y sin flecha, estos efectos se dan de forma global en toda el ala, desprenden la capa limite y el avion pierde el control, se produce una entrada en perdida o aumenta en mucho la resistencia viscosa, al generalizarse el régimen turbulento. En fin, deberías poder pasar de ahi, para que tuvieras en cuenta la resistencia de onda, si es un avión listo para eso, pues ya es otra cosa.

  14. Gravatar Juan Carlos | 24/10/2011 at 03:26 | Permalink

    Un artículo realmente muy interesante.

    El tema del radar si debió ser algo casi rozando a lo fantasmal.

    Saludos

  15. Gravatar Laertes | 25/10/2011 at 09:35 | Permalink

    Por si alguien tiene ganas de entender algo mejor el mundo aeronáutico os recomiendo este manual editado por la FAA estadounidense:

    http://www.faa.gov/library/manuals/aviation/pilot_handbook/

  16. Gravatar HerkFabian | 28/10/2011 at 12:01 | Permalink

    Dejadme que rompa una lanza a favor también del Hurricane, sobre el que recayó parte del mérito del la victoria aliada en la Batalla de Inglaterra, a parte del Spitfire que siempre se llevó la gloria y de la incuestionable ventaja que como bien apunta el artículo supuso el radar.

    Gran artículo como todos los anteriores.

  17. Gravatar Macluskey | 28/10/2011 at 12:08 | Permalink

    @HerkFabian: Por lo que sé, básicamente los Spitfires se encargaban de neutralizar la cobertura de cazas alemanes para los bombarderos (que eran los que de verdad “hacían pupa”) y, cuando se retiraban (o los derribaban), los bombarderos quedaban desprotegidos.

    Entonces los lentos y anticuados Hurricane se cebaban con los pobres bombarderos sin protección. Efectivamente los Hurricane se encargaron de la mayor parte de derribos de bombarderos, pero si hubieran tenido que enfrentarse con los cazas alemanes, lo habrían tenido muy, pero que muy crudo…

    Qué buen artículo!

    Como supongo que en algún momento zhalim nos hablará de cazas alemanes, seguro que nos saca de dudas.

  18. Gravatar Laertes | 01/11/2011 at 10:42 | Permalink

    Es cierto lo que dice Mac. Los 109 no tenían problema para escapar de los Hurricanes debido a su ventaja en velocidad. Aún así lo que comentas es la teoría, en la práctica los Hurricanes tuvieron que enfrentarse también a los 109 y los Spitfires a los bombarderos en multitud de ocasiones.

    La ventaja que tenía el Hurricane sobre el Spitfire era que al tener un ala mucho más gruesa sus 8 ametralladoras de .303 (7,7mm) estaban agrupadas en dos grupos de 4 en cada semiala y por lo tanto tenían menos dispersión y más “pegada”.

    El Spitfire tenía el mismo armamento pero el ala tan fina que le daba sus excelentes cualidades de vuelo (como ha descrito zhalim en el artículo) obligó a distribuirlo a lo largo de su envergadura y por tanto su fuego estaba poco concentrado. Debido a esto y a la ligereza de estas ametralladoras los bombarderos conseguían escapar muchas veces a pesar de haber sido alcanzados.

    En mi opinión el mérito es de ambos aviones, junto con otros muchos factores como el radar, la ventaja de volar sobre territorio amigo y no tener que preocuparse (tanto) del combustible para volver a Francia o de ser capturados si les derribaban, errores en la estrategia elamana…

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