15 marca 1943 roku, w zakładzie Republic Aviation w Farming Dale w stanie Nowy Jork, inżynierowie z rosnącą frustracją patrzyli na to, co musiało być najlepszym myśliwcem Ameryki. P47 Thunderbolt, z 7 tonami ciężaru w pełni załadowanym, pozostał zaparkowany na pasie startowym jako pomnik porażki inżynierii lotniczej. Liczby nie kłamały. Thunderbolt osiągnął maksymalną prędkość zaledwie 640 km/h w locie poziomym, co było godne uznania, ale nie wyjątkowe. Ich wspinaczka była wręcz żenująca, 100 stóp na minutę, podczas gdy niemieckie Messersmithy mogły wspinać się z dwukrotną prędkością w walce powietrznej.
Ta różnica między życiem a śmiercią dla amerykańskich pilotów lecących nad Europą. Pułkownik James Stuart, świeżo po operacji europejskiej, przedstawił raport inżynierom Republiki z ponurym wyrazem twarzy. "Niemcy rozrywają nas na strzępy," powiedział bez ogródek. "Nasi ludzie odlatują. Linia 109 wspina się ponad nimi. I polują na nich jak na kaczki. P47 to latająca trumna. Potrzebujemy rozwiązań teraz, nie obietnic. Problem był głęboko ironiczny. Thunderball nosił w nosie najmocniejszy silnik, jaki kiedykolwiek zainstalowano w myśliwcu, Pratan Whdney Ross 1800 Double Wasp.
Inżynierskie arcydzieło generujące 2300 koni mechanicznych. Miał więcej mocy niż jakikolwiek niemiecki, japoński czy brytyjski silnik. Wystarczająco mocy, by wystrzelić ten 7-tonowy samolot z prędkościami, które powinny sprawić, że każdy wróg zbledł, ale cała ta moc była marnowana na marne. Główny inżynier Republic, Alexander Carpelli, znał każdą linię P47 na bardzo wysokim poziomie. Zaprojektował samolot wokół tego potężnego silnika, tworząc solidny kadłub, który mógł pochłaniać niesamowite ciosy i dalej latać.
Zainstalował osiem karabinu maszynowych. 50, które czyniły Thunderbolt najcięższą platformą uzbrojenia na niebie. Opancerzował kokpit w latający czołg, który chronił pilota jak żaden inny myśliwiec. Ale cała ta genialna inżynieria zderzyła się z fundamentalnym problemem, którego nikt nie potrafił rozwiązać. Silnik R2 1800 generował 2300 koni mechanicznych. Standardowe śmigło '47, z wąskimi łopatami o średnicy 3,5 m, mogło skutecznie przekształcić tylko około 100 tych koni w rzeczywisty ciąg.
500 koni mechanicznych po prostu zniknęło z powodu aerodynamicznej nieefektywności. To było jak silnik wyścigowy połączony z kołami rowerowymi. Moc była tam i ryczała w masce, ale skrzynia biegów nie mogła jej wykorzystać. Łopaty, zaprojektowane według konwencjonalnych zasad sięgających czasów I wojny światowej, były zbyt wąskie, by wytrzymać ogromny moment obrotowy R2800. Przy pełnej mocy końcówki łopatek osiągały prędkości naddźwiękowe, tworząc fale uderzeniowe, które niszczyły efektywność i zamieniały śmigło w kosztowny wentylator.
W efekcie był myśliwiec, który technicznie miał moc na wydobycie, ale w praktyce latał jak przeciążona ciężarówka. Raporty z działań bojowych w Europie opowiadały przejmujące historie. Amerykańscy piloci w swoich Thunderboltach widzieli niemieckie Messersmithy wspinające się pionowo nad nimi, wyśmiewając ich bezsilność. Niemcy opracowali taktykę specjalnie taktyczną, by wykorzystać słabość P47, wspiąć się wysoko, czekać i spadać na Amerykanów z góry. To była systematyczna realizacja, a nie walka powietrzna. Porucznik Robert Johnson przeżył 3 miesiące latając na P47 nad Francją.
Jego zeznania podczas briefingu były brutalne w swojej szczerości. Kiedy widzisz tam 109 i wiesz, że nie możesz do niego dosięgnąć, kiedy wiesz, że wybierze idealny moment, by na ciebie spadnąć i absolutnie nic nie możesz na to poradzić, to coś w tobie niszczy. To nie tylko strach, to całkowita bezradność. Niemcy o tym wiedzieli i bezlitośnie to wykorzystywali. Buffe Light nadał P47 Yuge Jug Jug przydomek ze względu na jego pulchną sylwetkę, która wyglądała jak latająca butelka mleka.
Przezwisko rozprzestrzeniło się nawet wśród samych amerykańskich pilotów, wypowiadane z goryczą, a nie z czułością. Latanie yuke oznaczało zaakceptowanie, że obiektywnie jesteś gorszy od wrogich myśliwców w najważniejszym zakresie walki powietrznej – zdolności do wspinania się. W przemyśle lotniczym proponowane rozwiązania były przewidywalne i konserwatywne. Curtis Electric, jeden z czołowych producentów wojskowych, zasugerował stopniowe udoskonalenia swoich istniejących konstrukcji. Nieco dłuższe ostrza, lepsza kontrola kroków, lżejsze materiały, ulepszenia, które obiecały zwiększyć wydajność może o 5 lub 10%.
Było to za mało i za późno, ale w Hamilton Standard Division, spółce zależnej United Aircraft Corporation, doświadczony inżynier Frank Caldwell miał niebezpiecznie niekonwencjonalne myśli. Caldwell spędził 20 lat na projektowaniu śmigieł, co było wystarczająco, by znać każdą konwencjonalną zasadę projektową na drobno, a teraz rozważał ich naruszenie wszystkich jednocześnie. Pomysł, który pojawił się w jego głowie, był tak radykalny, że początkowo odrzucił go jako fantazję inżynieryjną. Ale liczby ciągle go wzywały, kalkulacje nalegały, fizyka domagała się być słyszana.
Y si el problema no era el motor, sino la transmisión. Y si la solución no era refinar el diseño existente, sino abandonarlo completamente y empezar desde cero con principios diferentes? Y si en lugar de palas estrechas y eficientes diseñadas para velocidad de crucero construían palas anchas y brutales diseñadas únicamente para agarrar cantidades masivas de aire y lanzarlo hacia atrás con fuerza bruta, sus colegas en Hamilton Stándar lo mirarían como si hubiera perdido la cabeza. Las palas anchas eran más pesadas, creaban más resistencia, eran más difíciles de fabricar, violaban décadas de sabiduría convencional sobre diseño de hélices eficiente.
Pero Caldwell no estaba interesado en eficiencia, estaba interesado en efectividad y los pilotos estadounidenses que morían sobre Europa necesitaban efectividad más que eficiencia. Esa noche Cwell trabajó hasta el amanecer en su oficina llenando página tras página con cálculos. Diámetro de pala, área de superficie, ángulo de ataque, absorción de potencia. Los números comenzaron a contar una historia que era simultáneamente emocionante y aterradora. Una hélice de 4 m de diámetro con palas anchas como remos podría absorber los 2,300 caballos completos del Ros 1800.
El empuje aumentaría dramáticamente. La trepada se duplicaría, posiblemente se triplicaría. El P47 se transformaría de pato sentado a depredador vertical, pero fabricar tal hélice requeriría retulear fábricas enteras. Los costos serían astronómicos, el tiempo de desarrollo sería largo y si estaba equivocado, si los cálculos contenían un error fundamental, habría desperdiciado meses y millones mientras los pilotos estadounidenses seguían muriendo. Cwell miró los números una vez más, luego miró las fotografías en su escritorio. Pilotos jóvenes sonriendo antes de partir hacia Europa.
Demasiados de ellos nunca regresarían. Era hora de hacer algo estúpido. Era hora de desafiar la sabiduría convencional. Era hora de construir una hélice que ningún ingeniero sensato aprobaría, porque a veces la ingeniería sensata mata gente y a veces las ideas locas son la única esperanza que queda. La reunión en Hamilton Stándard del 22 de marzo de 1943 comenzó con el tipo de silencio incómodo que presagia desacuerdos fundamentales. Frank Calwell había pedido tiempo con el equipo directivo para presentar su propuesta de hélice radical.
Lo que desplegó sobre la mesa de conferencias hizo que varios ingenieros senior intercambiaran miradas de preocupación. Los dibujos técnicos mostraban palas de hélice que parecían salidas de un bote en lugar de un avión, anchas, gruesas, con una forma que recordaba más a remos que a las palas aerodinámicamente refinadas que la industria había perfeccionado durante décadas. El diámetro propuesto era de 4 m, casi un 50% más grande que la hélice estándar del P47. Thomas Richards, el aerodinamicista senior de Hamilton Standard, fue el primero en hablar.
Frank, con todo respeto, esto viola cada principio de diseño eficiente de hélices. Las palas anchas crean resistencia masiva. El peso adicional afectará la maniobrabilidad y la manufactura. Dejó la frase sin terminar, agitando la mano hacia los dibujos como si la imposibilidad fuera obvia. Calwell había anticipado cada objeción. Durante los últimos cinco días había preparado respuestas respaldadas por páginas de cálculos matemáticos. Tienes razón en que esto viola los principios de eficiencia, comenzó calmadamente, pero estamos optimizando para la métrica equivocada.
La eficiencia en crucero no importa un cuando estás muerto, porque no pudiste trepar lo suficientemente rápido para escapar de un Mesersmith. Deslizó una hoja de análisis a través de la mesa. El Ross 1800 genera 2,300 caballos. Nuestra hélice actual solo convierte unos 100 en empuje útil. Estamos dejando 500 caballos de fuerza sobre la mesa. 500 caballos que podrían duplicar la trepada del P47. 500 caballos que son la diferencia entre nuestros pilotos viviendo o muriendo. El director de ingeniería, Harold Peterson, estudió los números con el ceño fruncido y el peso.
Estas palas serían significativamente más pesadas que nuestro diseño actual. 130 kg más pesadas, admitió Cwell. Pero ese peso está en el eje de rotación donde tiene mínimo impacto en la maniobrabilidad y el empuje adicional más que compensa por la penalización de peso. Estamos hablando de aumentar la trepada de 100 pies por minuto a potencialmente 3,000 o más. El número hizo que varios ingenieros levantaran la vista bruscamente. 3000 pies por minuto pondría el P47 en la misma categoría que los mejores trepadores alemanes.
Aby zobaczyć pełną instrukcję gotowania, przejdź na następną stronę lub kliknij przycisk Otwórz (>) i nie zapomnij PODZIELIĆ SIĘ nią ze znajomymi na Facebooku.
