jueves, 27 de febrero de 2014

Henri Coanda y el primer jet de la historia

Fue en 1903 cuando los hermanos Wilbur y Orville Wright, un par de bicicleteros de Ohio, hicieron volar un aparato más pesado que el aire por sus propios medios. Sin embargo, la idea de la propulsión a chorro, o jet, no será estudiada seriamente sino hasta la década de los 30’s.

Se considera al inglés Frank Whittle y al alemán Hans von Ohain como los inventores (cada cual por su cuenta) del motor a reacción, si bien el primer jet completamente funcional fabricado en serie aparecería hasta 1944 de la mano de la Alemania de Hitler, y su desesperada necesidad por ganar la Segunda Guerra Mundial a toda costa, pero muy poco pudo hacer su caza, el formidable jet Me-262, para poner la balanza en contra de los Aliados.

Pero ¿y si el jet fuera más antiguo de lo que imaginamos?

Remontémonos hasta 1910, sólo han pasado 7 años desde que los Wright hicieron volar su avión, 4 desde que Santos Dumont voló por Europa, desde entonces la aviación es una empresa de deportistas acaudalados y circos volantes, mientras que un ingeniero rumano, Henri Coanda, tiene en mente un futuro distinto para las máquinas voladoras.

Nacido en Bucarest, Rumania, de niño estaba fascinado por el milagro del viento. Su padre, quien deseaba que cursara una carrera militar, lo transfirió a un liceo militarizado. Se graduó en esa institución en 1903 con el rango de sargento mayor, y continuó sus estudios en la escuela de artillería e ingeniería militar y naval en la ciudad de Bucarest.

Coanda se graduó como Oficial de Artillería, pero estaba más interesado en los problemas técnicos de vuelo. En 1905, construyó un misil-aeroplano para el Ejército Rumano. Continuó sus estudios de 1907 a 1908 en el Instituto Montefiore en Lieja, Bélgica, en donde conoció a Giovanni Batista “Gianni” Caproni, un italiano que por entonces ya tenía cierta experiencia en la fabricación de motores aeronáuticos, que incluso ese año fundó su propia fábrica de aviones.

En 1908 Coanda regresó a Rumania para servir como oficial en activo en el Segundo Regimiento de Artillería. Sin embargo, su espíritu inventivo no compaginaba con la disciplina militar, en 1909, viajó a París, en donde se enroló en la Escuela Superior de Aeronáutica y de construcción mecánica, un año después, (1910) se graduó a la cabeza de la primera clase de Ingenieros Aeronáuticos.

Con el apoyo del afamado ingeniero Gustave Eiffel (el mismísimo diseñador y constructor de la famosa torre que hoy lleva su nombre), Coanda comenzó a experimentar con técnicas aerodinámicas: uno de sus experimentos consistió en montar un dispositivo en un tren corriendo a 90 km/h para poder analizar el comportamiento aerodinámico. En otro usó un túnel de viento con humo y una balanza aerodinámica para obtener el perfil idóneo de ala en el diseño de un avión, en esta clase de experimentos notó que los fluidos (sean éstos líquidos y gases) que viajan alrededor de un objeto, tienden a “pegarse” a la superficie de dicho objeto y viajar paralelos a ella hasta abandonarla.
Efecto Coanda
En 1910, usando el taller de su amigo Caproni, diseñó, construyó el primer avión accionado por un "termorreactor", conocido como el Coanda-1910, el cual presentó públicamente en la Segunda Edición del Salón Aeronáutico Internacional en París, que se celebró del 15 de octubre al 2 de noviembre de ese mismo año (lo que hoy es el Salón Aeronáutico de Le Bourget, la mayor feria aeronáutica del mundo). 

La aeronave presentada por Coanda era en apariencia un biplano, algo ya muy común para la época, lo llamativo del Coanda-1910 era que éste no presentaba hélices. ¿Cómo es que este artilugio podría tan siquiera levantar el vuelo?
En esencia, el “termorreactor”, la verdadera novedad que el joven Coanda de 24 años de edad presentaba, era un motor a pistón convencional Clerget de 50 hp que, en vez de mover una hélice, se usaba para accionar un compresor de aire, ese aire comprimido luego se expandía en la parte posterior, permitiendo así la salida de un chorro de gases dirigido hacia atrás, que impulsaba a la aeronave hacia adelante, esto acorde con la tercera ley de Newon, la de acción y reacción, de ahí que a menudo se le cite a esta clase de motores como “motores a reacción”. Coanda llamó a este ingenio “Turbo-propulseur”.
La patente de Coanda (patente francesa n º 416,54, del 22 de octubre de 1910) da una visión más clara de cómo funcionaba el motor. Cuando el aire entraba por el hueco de la parte delantera, pasa a través de diferentes canales que lo comprimen y lo expanden. De esta manera, la energía cinetica del aire se convierte en energía potencial, según la patente. A continuación, el aire se dirigía al difusor, que luego lo descarga. El aire así expandido aumentaba también de temperatura, según lo previsto por las leyes que rigen a los gases ideales.
Parte del termorreactor diseñado por Coanda

Para mejorar la eficiencia de su máquina, Coanda sugirió que los canales podrían calentarse para aumentar la presión del aire que pasaba a través de ellos. Cualquier material combustible podría funcionar, incluyendo los gases de escape del motor. Por otra parte, este sistema de propulsión podría aplicarse a cualquier vehículo, dijo Coanda - incluyendo un barco, coche de motor o avión.
Cartel promocional de Coanda para la exhibición de 1910
Existen controversias sobre si el aparato alguna vez voló, Coanda asegura que funcionó el 10 de diciembre de 1910, el avión voló, al parecer accidentalmente, en Issy -les- Moulineaux, a las afueras de París, cuando se efectuaban pruebas de rodaje en tierra.

En un discurso ante el Club Alas en Nueva York en enero de 1956, cuando Coanda tenía ya 69 años de edad, dijo sobre el propulsor: "Tenía la intención de inyectar combustible en la corriente de aire, para que se encendiera con los gases de salida. Así esperaba poder obtener la reacción jet deseada"
Al parecer, este empuje adicional fue mayor a lo previsto y el avión salió disparado sin control, con Coanda en él. Escapó solo con algunas heridas menores y quemaduras, además del susto. Coanda volvió a notar, en ese fallido vuelo, que los gases de escape se “pegaban” a la superficie del avión.

Sin embargo, con el paso del tiempo las versiones que el inventor rumano narraba empezaban a presentar incongruencias: en un artículo publicado apenas unos meses más tarde en la Royal Air Force Flying Review, titulado "En realidad voló en 1910! " de septiembre de 1956, se le cita diciendo que él hizo inyectar combustible durante el rodaje y se concentró en la regulación del flujo de gasolina en el motor del avión, dijo , "de repente vi las fortificaciones alrededor de la pista de aterrizaje que se avecinaban frente a mí. Sólo había una cosa que hacer. Levanté la máquina del suelo". Se menciona que Coanda perdió el control del avión y comenzó a Inyectar más combustible en el motor, de repente se vio rodeado por las llamas. Desesperadamente le cortó el combustible. El avión se detuvo y Coanda fue arrojado lejos de la máquina, que se desplomó suavemente al suelo y estalló en un infierno de fuego.
No existen referencias hemerograficas o en las revistas especializadas en aviación, con respecto al incidente. Expertos han calculado que la potencia que ofrecía el motor no hubiera sido suficiente para elevar la aeronave del suelo.
El mismo mes de diciembre de 1910, Coanda adaptó el motor a un trineo deslizador de nieve, y al parecer, lo habría demostrado al Gran Duque Cyril Valdimirovich de Rusia, miembro de la familia Romanov. Abandonó sus trabajos en estos aparatos debido a la falta de fondos e interés del público.
El Gran Duque Cyril, y el trineo jet de Coanda
Entre 1911 y 1914, trabajó como Director Técnico de la Bristol Aeroplane Company, ubicada en Inglaterra, donde diseñó numerosos aeroplanos conocidos como Monoplanos Bristol-Coanda. En 1912 uno de esos aviones gano el primer premio en el Concurso Internacional de Aviación Militar en el Reino Unido.
Monoplano Bristol-Coanda
En 1915, regresó a Francia en donde, durante la Primera Guerra Mundial, trabajó para la Delaunay-Belleville en Saint Denis, diseño y construyó tres diferentes modelos de avión de propulsión, incluyendo el Coanda-1916, con dos propulsores montados cerca de la cola, algo poco común, que luego se hizo también en el turborreactor SE-210 Caravelle, y posteriormente en otras aeronaves famosas como la serie DC-9.
El Coanda-1916. Nótese la posición de las hélices en la parte trasera
En los años entre las guerras continuó viajando e inventando; entre sus invenciones se incluye el hormigón-madera usado para decorar construcciones, un dispositivo para detectar líquidos debajo del suelo, y el primer tren ferroviario aerodinámico de lujo. En 1930 presentó una patente relacionada con el Efecto Coanda, aquella rara observación que hizo de los fluidos en la superficie de un sólido, efecto importante en el vuelo de los aviones, y en especial el vuelo supersónico.

En 1935, usó ese mismo principio como base para el Aerodeslizador llamado "Aerodina Lenticulara", el cual era muy similar en forma a un "platillo volador", desarrollado tiempo después por la Avro Canadá antes de ser adquirido por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos y convertirse en un proyecto clasificado. En este modelo, que clásicamente recuerda a los OVNIs, el flujo de aire que “se pega” en la cúpula viaja a mayor velocidad y con menor presión que el aire que pasa por debajo, generando la elevación del vehículo.

Los trabajos de Coanda en su malogrado avión sirvieron de base para que la fábrica Caproni desarrollara el Campini-Caproni CC-2, usando un reactor muy parecido al original de 1910. Del mismo modo el británico Frank Whittle y el alemán Hans von Ohain tuvieron acceso a los trabajos de Coanda, ambos trabajando al mismo tiempo y por separado, lograron lo que el rumano había soñado, un reactor confiable, que dio origen, en los días finales de la Segunda Guerra Mundial, al caza Gloster Meteor de los ingleses, y a toda una generación de aviones de combate del Tercer Reich. Esta tecnología posteriormente pasó a los aviones de pasajeros y el resto es historia.

Fallecido en 1972, Coanda es una figura reverenciada en su natal Rumania, virtual inventor no reconocido del motor a reacción. Un timbre postal fue emitido en su memoria, y el Aeropuerto Internacional de su natal Bucarest lleva su nombre.
Una replica del Coanda-1910, año 2012

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