Helicóptero con Estatorreactor de Punta
El Nacimiento del Concepto
La guerra en Europa acababa de comenzar cuando Friedrich von Doblhoff, ingeniero recién graduado, discutía algunas de sus ideas con algunos amigos. Doblhoff sugirió que si se colocaban estatorreactores, como los diseñados por el ingeniero francés René Leduc, en las puntas del rotor de un helicóptero, se podría desarrollar una verdadera grúa voladora. Sus colegas coincidieron en que la idea tenía mérito, pero le recordaron que no tenía experiencia con helicópteros. La conversación terminó, pero no así la idea de un helicóptero con estatorreactor de punta.
Con su título de ingeniero en mano, Doblhoff empezó a trabajar en Wiener Neustadter Co., una fábrica de aviones vienesa que por entonces fabricaba Messerschmitt 109. Doblhoff les contó a algunos de sus colegas ingenieros su concepto de helicóptero y contrató a dos de ellos, Theodor Laufer y A. Stefan, para que le ayudaran con un programa no oficial y no autorizado para diseñar un helicóptero con estatorreactor de punta. Pronto se dieron cuenta de que necesitaban presupuesto. A finales de 1941, organizaron una demostración para los escépticos de su compañía y el Ministerio del Aire alemán.
Su demostración consistió en un pequeño banco de pruebas construido con tubos de magnesio que soportaba un rotor con palas huecas. Un tubo recorría el rotor desde el cubo hasta la punta, donde salía hacia el borde de fuga. En el cubo, se introducía aire a alta presión del sistema de aire comprimido de la fábrica, junto con gasolina vaporizada. Se montó una bujía de automóvil en la boquilla de salida de la punta para encender la mezcla de aire y gas.
Con el grupo de espectadores escépticos rodeando el banco, Doblhoff encendió el aire y la chispa. Con un rugido aterrador, el rotor comenzó a girar. Su velocidad de rotación aumentó y todo el banco empezó a levantarse del suelo. En ese momento, le colocaron un yunque para sujetarlo. El rotor, que escupía llamas, elevó el banco y el yunque un metro en el aire, se balanceó lateralmente y se rompió en pedazos cuando las palas del rotor impactaron contra el suelo.
Aunque el banco de pruebas fue destruido, los funcionarios se marcharon convencidos de la validez del concepto. El equipo de Dobhoff pronto obtuvo una autorización de medio millón de marcos para proceder oficialmente con el diseño de un helicóptero a reacción con punta de ala.
Vehículos de Prueba - Los WNF 342 V1, V2, V3 y V4
En la primavera de 1943, el primer helicóptero a reacción con punta de ala del mundo estaba en vuelo. Este prototipo, el WNF 342 V1, estaba equipado con un motor Walter Milron II de 60 hp que impulsaba un sobrealimentador centrífugo de una sola etapa para suministrar aire al rotor de tres palas. El fuselaje estaba construido con tubos metálicos descubiertos y una pequeña cola vertical de dos aletas. Se utilizó un tren de aterrizaje triciclo, y la configuración del motor tenía un peso bruto de 350 kg.
El 13 de agosto de 1943, Viena resistió el primero de muchos bombardeos aliados. Uno de los objetivos fue la planta de Wiener Neustadt, y el prototipo de Dobhoff sufrió algunos daños. Al día siguiente, se decidió trasladar el desarrollo del helicóptero a las afueras, a unos 29 kilómetros al oeste de Viena.
Pruebas de vuelo adicionales del WNF 342 V1 demostraron que necesitaba mayor estabilidad direccional en vuelo de avance. Esto dio como resultado la construcción de un segundo prototipo, el WNF 342 V2, con un fuselaje trasero en forma de vela y una sola aleta. Al igual que el primero, este segundo prototipo utilizaba un motor Walter Mikron, pero con una potencia aumentada a 90 CV. El V2 también era más pesado, con un peso bruto de 5000 kg.
Se construyó un tercer prototipo, el WNF 342 V3, esta vez con dos plumas de cola, cada una de las cuales soportaba una aleta vertical ovalada y un timón, con un estabilizador horizontal entre ambas plumas. Un motor mucho más grande, un Siemens-Halske Sh 14A, de 140 CV, se utilizó para impulsar el compresor y la hélice propulsora para el vuelo de avance. Los propulsores de punta consumían una enorme cantidad de combustible, y Doblhoff decidió usar el rotor propulsado por propulsión solo durante el despegue, el vuelo estacionario y el aterrizaje. Durante el vuelo hacia adelante, se cortaba el suministro de combustible y aire a los rotores, que proporcionaban sustentación mediante rotación automática. El motor de pistón se desembragaba del compresor de aire y su potencia se utilizaba para impulsar la hélice propulsora y proporcionar empuje hacia adelante. El WNF 342 V3, con un peso bruto de 548 kg, utilizaba presión de aire para controlar el paso colectivo. Con presión de aire, las palas del rotor de 10,9 metros de diámetro se inclinaban para proporcionar sustentación al helicóptero. Con la presión de aire desactivada, las palas pasaban al paso autorrotativo. El tercer prototipo realizó varios vuelos exitosos cuando, de repente, experimentó enormes vibraciones y se desintegró al ser arrastrado en tierra.
Un cuarto prototipo, el WNF 342 V4, se construyó utilizando el mismo motor radial Sh 14A de siete cilindros que había impulsado el V3. Los cuatro prototipos utilizaban un supercargador Argus As 411 como compresor de aire. El V4 era similar en apariencia al V3, pero el fuselaje estaba carenado y era biplaza, a diferencia de los prototipos anteriores, que eran monoplaza. También se utilizó la configuración de doble brazo, pero los brazos verticales gemelos se reemplazaron por uno solo.
Montado sobre una cola horizontal que discurría entre las plumas. El V4 tenía un peso bruto de 640 kg y un diámetro de rotor de 10 metros. Las pruebas del WNF 342 V4 comenzaron, y para la primavera de 1945, se habían completado 25 horas de vuelo.
Escape a los estadounidenses
El 7 de abril de 1945, los investigadores del helicóptero pudieron oír el estruendo de los disparos mientras las fuerzas del ejército ruso avanzaban hacia Viena. El equipo sabía que la guerra pronto terminaría y decidió que probablemente les iría mejor si los capturaban los estadounidenses en lugar de los rusos, que se acercaban rápidamente y sedientos de venganza. Rápidamente, cargaron el WNF 342 V4 en un remolque, y los ingenieros y mecánicos subieron al camión, remolcándolo. Durante doce días, avanzaron hacia el oeste por carreteras abarrotadas de refugiados hasta que se encontraron con fuerzas estadounidenses. El equipo fue interrogado durante largas horas por oficiales de inteligencia e ingeniería aliados. El prototipo se embaló y se envió a Estados Unidos para su posterior evaluación. Sin embargo, las contribuciones del equipo WNF no terminaron ahí. Friedrich von Doblhoff se incorporó a McDonald Aircraft, convirtiéndose en su ingeniero jefe de helicópteros, y la filosofía de diseño del WNF 342 quedó patente en el convertiplano McDonald XV-1 y en la grúa voladora McDonald modelo 120, que utilizaban el rotor a reacción y la hélice propulsora. Theodor Laufer, quien había realizado el diseño detallado del rotor a reacción, se incorporó a la francesa Sud Aviation, donde fue responsable del helicóptero a reacción Djinn (Genie). Stefan, quien había realizado el diseño estructural y la mayor parte de las pruebas de vuelo de los WFN 342, se incorporó a Fairey Aviation en Gran Bretaña y contribuyó al diseño de varias aeronaves de rotor a reacción, incluyendo el helicóptero Fairey Gyrodyne y el gigantesco convertiplano Fairey Rotodyne con capacidad para 48 pasajeros.
Copyright - Airpower Magazine, marzo de 1990, Artículo, Elevación Vertical, Desarrollo del Helicóptero Alemán hasta el Final de la Segunda Guerra Mundial. Por Mal Halcomb, Sentry Publications
