¿Por qué los hidroaviones establecieron récords de velocidad a principios de los años treinta?

Durante casi toda la década de 1930, los aviones más rápidos eran todos de la categoría de hidroaviones (a diferencia de los aviones terrestres, para usar la terminología de FAI ).

Presumiblemente, los diseñadores de las dos categorías tenían acceso a más o menos la misma tecnología (motores, materiales, aerodinámica, etc.) dado el gran interés en el tema y la financiación disponible.

Si por un segundo nos basamos en Wikipedia para la lista de récords , vemos que el récord de velocidad para un hidroavión establecido en 1931 es de 655,8 km/h ( Supermarine S.6B ), mientras que el récord para un avión terrestre establecido en 1935 (4 años después ) es "sólo" 567,1 km/h ( Hughes H-1 Racer ).

Al ver lo rápido que se desarrolló la tecnología de la aviación en ese período, es notable que cuatro años después del récord de Supermarine, el avión terrestre más rápido seguía siendo significativamente más lento que el hidroavión más rápido.

Esperaría que los grandes pontones de los hidroaviones proporcionen más resistencia en comparación con un tren de aterrizaje simple y, por lo tanto, por lógica, el hidroavión debería ser penalizado y alcanzar velocidades máximas más bajas. Todas las cosas por igual.

Sin embargo, dado que las diferencias de velocidad son tan pronunciadas, obviamente no todas las cosas son iguales. Entonces, ¿cuáles son las diferencias entre las dos categorías (o sus diseñadores y fabricantes) que pueden explicar la brecha en la velocidad máxima?

Motor del Supermarine S.6B: Rolls-Royce R, 2350 hp (1753 kW), motor H-1 Racer: motor radial Pratt & Whitney R-1535, 700 hp (521 kW). Así que supongo que esta pregunta se reduce a "¿Por qué los fabricantes de hidroaviones optaron por incorporar motores más potentes a sus aviones?"
En una era de hélices de paso fijo y tecnología de aletas limitadas, un hidroavión puede haber tenido ciertas ventajas operativas en comparación con el aeródromo necesario para soportar un avión terrestre de configuración fija de velocidad optimizada comparable en los regímenes de despegue/aterrizaje donde esa configuración no es óptima.
@DeepSpace Observaciones interesantes. Sin embargo, la pregunta sería "¿por qué los fabricantes de aviones terrestres no usaron los mismos motores potentes que los fabricantes de hidroaviones?"
@ChrisStratton Gracias por la observación. La respuesta de Peter Kämpf va en la misma dirección, así que vale la pena profundizar en esto, supongo.

Respuestas (3)

La respuesta: hélices de paso fijo.

Hasta la década de 1930, las hélices eran de paso fijo únicamente. De Wikipedia :

La primera hélice práctica de paso controlable para aeronaves se introdujo en 1932. La firma francesa Ratier fue pionera en hélices de paso variable de varios diseños desde 1928 en adelante, confiando en una rampa helicoidal especial con cojinetes de bolas en la raíz de las palas para facilitar la operación.

Esto significa que todos los récords de velocidad se volaron con hélices de paso fijo, que debían optimizarse a la velocidad máxima de diseño para obtener el mayor empuje posible de los motores. A su vez, esto significa que la mayor parte de la pala de la hélice se detuvo a baja velocidad, por lo que el empuje de despegue fue bajo. Para lograr una alta velocidad, se necesitaba una gran carga alar y, en combinación con un bajo empuje, la longitud de despegue de un avión de este tipo superaba la longitud de los aeródromos de entonces.

En el agua, sin embargo, la longitud máxima del campo es casi infinita. Sí, la resistencia con flotadores es especialmente alta cuando se pasa de la flotabilidad a la sustentación dinámica (la "joroba"), pero eso se puede superar cuando esa joroba se produce a una velocidad lo suficientemente alta como para que la hélice entregue suficiente empuje.

Esto tiene mucho sentido. Sin embargo, ¿no habría sido lo suficientemente concebible usar algún tipo de sistema de arranque asistido (catapulta? ¿Línea de lanzamiento? ¿Propulsores de cohetes?) O si no, para despegar en un salar o algo así?
@leftaroundabout: No hay muchas salinas en Europa donde se establecieron las reglas con respecto a los vuelos récord en ese entonces. No estoy seguro, pero sospecharía que las catapultas también habrían violado las reglas.
Razonamiento muy interesante. Entiendo los problemas de arrastre mientras los pontones todavía están en el agua, pero ¿no son también una fuente importante de arrastre en altura? A la luz de todos los esfuerzos realizados para racionalizar el fuselaje, ¿uno podría imaginar que la presencia de pontones proporcionaría una contribución muy relevante a la resistencia total del avión?
Las imágenes de @Monolo del S6B sugieren que sí, ¿no es así?
@Monolo: Sí, los flotadores y especialmente los bordes afilados en su parte inferior y los escalones contribuyeron mucho al arrastre. Es por eso que el italiano Piaggio P.7 intentó reemplazarlos con hidroalas.
@Monolo: el lado superior de los flotadores se duplicó como área para radiadores. No eran completamente inútiles una vez que el avión estaba en el aire.

Esto puede ser solo una parte de la historia, pero el Trofeo Schneider fue el trofeo aéreo más prestigioso de esa época, y en un principio estaba reservado solo para hidroaviones. En I Could Never Be So Lucky Again , el famoso aviador Jimmy Doolittle (escribiendo sobre eventos en 1925) dijo:

La carrera de la Copa Schneider, que se celebraría en Baltimore dos semanas después de la [carrera aérea] Pulitzer , estaba reservada solo para hidroaviones. La carrera se había corrido por primera vez en 1913 y fue patrocinada por Jacques P. Schneider , piloto hijo de un rico industrial francés. Fue considerada la carrera aérea internacional más importante en ese momento y recibió mucha cobertura de prensa en las naciones voladoras del mundo.

Entonces, en ese momento, la forma de atraer la mayor atención a su avión, o las capacidades de aviación de su país, era participar en la carrera aérea más famosa, que estaba restringida solo a hidroaviones:

Desde Washington llegó la noticia de que podíamos intentar establecer o batir récords y realizar vuelos a través del país que se consideraran de interés periodístico y proyectaran una imagen favorable del Servicio Aéreo del Ejército .

Estoy seguro de que hubo otros factores involucrados, pero la publicidad y el prestigio parecen ser dos importantes.

Según el libro "Race with the Wind: How Air Racing Advanced Aviation" de Birch Matthews, "Schneider pensó que los hidroaviones tenían un gran futuro ya que gran parte de la tierra está cubierta por agua, que podría usarse para el despegue de aviones grandes y pesados". aviones sin necesidad de construir pistas de aterrizaje". (Wikipedia) También leí en alguna parte (pero no recuerdo la fuente, lo siento) que otro argumento era que la mayoría de los asentamientos, al menos en el mundo occidental, se construyen cerca de fuentes de agua, por lo que los hidroaviones tenían sentido ya que podían usar la infraestructura existente ( muelles) en lugar de construir nuevas pistas de aterrizaje.
Esta es la verdadera razón.
@bjelleklang En cuanto a la "infraestructura existente", es por eso que los hidroaviones fueron los aviones grandes más populares antes de la Segunda Guerra Mundial, y por qué los aviones con ruedas fueron los más populares después de la Segunda Guerra Mundial. Casi todos los aeropuertos importantes de Europa y gran parte del resto del mundo se construyeron originalmente como bases aéreas militares, y eso significaba que la infraestructura para la aviación civil ya estaba instalada al final de la guerra. Es razonable suponer que los aeropuertos en tierra se habrían construido de todos modos sin la guerra, pero esa fue una de las principales razones del cambio radical.

No hay fuente sobre esto, pero mi intuición es que es un problema de financiación. La Fuerza Aérea no era una rama independiente y la armada invirtió más rápido en aviación y no compartió con el ejército, y definitivamente tenía un presupuesto más grande que los ciudadanos privados. El ejército definitivamente retrasó el énfasis en su Fuerza Aérea (basado en las experiencias de Rindlesbacher/rickenbacker). Entonces, de nuevo, no hay otra fuente que libros como The Aviators, pero diría que la financiación en la Armada era mayor y que la Armada en su conjunto aún no percibía a los portaaviones como la fuerza dominante en la que se convirtieron en los primeros años de la Segunda Guerra Mundial. (de ahí los pontones).

Es posible que desee dar más detalles sobre Eddie Rickenbacher (si es a él a quien se refieren las "experiencias de Rickenbacher"). Pero, lo que es más importante, corríjame si me equivoco: creo que esta respuesta aborda principalmente la situación estadounidense, mientras que los años del apogeo de los hidroaviones en la década de 1930 involucran también, y quizás principalmente, aviones, diseñadores y diseñadores británicos e italianos. pilotos Entonces, tal vez la respuesta debería ampliarse un poco, así como obtener su origen.
Excelente punto. ¿Es mejor borrar mi respuesta? Quería dejarlo como comentario, pero al parecer aún no puedo comentar sobre cuestiones de aviación, solo responder...
En ningún momento de esta respuesta te dignas a mencionar de qué país estás hablando.