Horten y el ala delta en Argentina

Museo Nacional de Aeronáutica

Inauguración de la Sala Reimar Horten

A 30 años de la desaparición física del Doctor Ing Aer. Reimar Horten, el Museo Nacional de Aeronáutica rinde tributo a este genio de índole mundial, a través de la inauguración de una Sala temática en su honor. El Dr Reimar Horten fue parte de la Fábrica Militar de Aviones concretando varios proyectos innovadores especializándose en alas deltas. Además, fue profesor del Instituto Universitario Aeronáutico de Córdoba, provincia en la cual vivió hasta su muerte.

EL FMA IA-37 DE REIMAR HORTEN Y SU BÚSQUEDA POR ATRAVESAR LA BARRERA DEL SONIDO

Por Hernan Longoni



Llegar a ese lejano 01 de octubre de 1954, fecha histórica en la que voló por vez primera el planeador de madera – remolcado – a escala natural del IA-37P, costó décadas de investigación y desarrollo, no siempre llevados adelante en el IAME.
En efecto, pese a su firme postura en cuanto a que el desarrollo de prototipos – por su costo – debía ser subvencionado por el estado o por algún inversor poderoso, el Dr. Reimar Horten (Diseñador del prototipo) venia experimentando en forma privada, desde su juventud, con aparatos capaces de desarrollar velocidades trans y supersónicas.
El y su hermano Walter experimentaron con gran cantidad de alas volantes, aeronaves sin cola, por cuanto el bajo coeficiente de arrastre facilitaría un mejor aprovechamiento de la potencia de los motores de la época.
Tenia la teoría, este brillante diseñador, de que los aviones “viven” en su tiempo, y que por ende el desarrollo de los mismos van con su época y su momento histórico en cuanto a la evolución de la técnica disponible.
Tomando como punto de partida las experiencias adquiridas con el HO-II, establecieron que si querían superar la barrera del sonido (de todos modos un misterio en la época) la forma de la aeronave debía observar una elevada flecha y carecer de cola, o mas bien diríamos de empenaje horizontal.
No paso mucho hasta que determinaron que la variante de ala en delta era la mas afectiva para lograr grandes velocidades, porque su influencia aerodinámica en el rendimiento del vuelo es reducida, ya que en vuelo rápido la componente inducida de resistencia aerodinámica es baja.
Esto se probo en los HO-V y VII, los que derivaron en la presentación ante autoridades de Alemania del HO-IX, de flecha, alargamiento y ahusamiento moderado, equipado con una pequeña turbina.



Luego tocaría el turno al HO-III, resultante de ir elevando el angulo de la flecha (70 grados), y aumentando el ahusamiento. La idea era probar un planeador a escala natural, el que por tener un perfil simétrico obligaba a colocar al piloto en posición prona. Estos experimentos no pudieron ser llevados a cabo por la irrupción del fin de la segunda guerra mundial.
Cabe destacar que el perfil de las alas volantes del Dr Horten no era simétrico sino con línea media en forma de “S”, o doble combadura, para ser auto estable. Las alas delta sí poseían perfil simétrico.
El fin de la guerra produjo la separación de Walter (que emigro a EEUU) y Reimar (que se radica en la Argentina).
Durante lo que restaba de 1945 y todo 1946 Reimar estuvo preso en Inglaterra, donde recibió un muy buen trato y de inmediato lo pusieron a participar en diversos diseños, uno de los cuales fue el famoso bombardero estratégico Avro Vulcan, como así también participo en el diseño de los perfiles de los Boeing B-47 y B-52. Por el odio instalado hacia los alemanes tuvo que dejar Inglaterra retornando a Alemania. Pasado unos meses decidió emigrar a la Argentina vía Italia y el Vaticano. Llegó a Buenos Aires en 1948, siendo recibido por una delegación de tres personas , entre las que se encontraba la Srta Gisela Hilger, ( Piloto de Planeadores ) con quien se flechó, casándose en julio de 1949.
En el IAME pudo continuar con los experimentos sobre sus teorías de alas volantes supersónicas o alas delta, llamadas así debido a la elevada flecha, que asemejaba la planta alar a la letra del alfabeto griego.
Aquí en Argentina el Dr Horten realizo aportes enormes a los desarrollos que en ese momento se estaban llevando adelante, sin dejar de poner su inagotable energía en su proyecto de aeronave delta sin cola y supersónico.
Era consciente que con el desarrollo de motores hasta ese momento, superar la barrera del sonido seria prácticamente imposible, ello sin contar con los efectos de flutter y compresibilidad que en la época eran aun casi un misterio.



De este modo, en el año 1953 se realizaron ensayos sobre modelos de vuelo libre a escala, que eran lanzadas en el lago San Roque mediante la implementación de una plataforma que utilizaba sandows (sogas elásticas) para impulsar el avión, el cual llego a desarrollar velocidades en el lanzamiento de hasta 200 km/h. Se llevaron a cabo varios centenares de pruebas, determinándose entonces condiciones similares a las obtenidas en el túnel de viento.
Los ensayos de estabilidad fueron llevados adelante en el túnel de viento piloto de IAME por el Ing. Jose Krasinski, los que determinaron que “…al contrario que en un ala recta, el ahusamiento en un ala en flecha, puede en algunos casos aumentar la estabilidad en vuelo lento…” (publicaciones e informes IAME).
Tambien se realizaron ensayos del IA 37 en el túnel de viento piloto en abril y julio de 1954 por el Ing. J. Maggipinto con dos alas diferentes y, en septiembre y noviembre de 1959, por la Ingeniera D. Villareal sobre las influencias en los tres componentes longitudinales de la modificación en la nariz y puntera.



Sentadas estas bases, que arrojaron una flecha de 60 grados, con perfil simétrico y gran ahusamiento, se estuvo en condiciones de pasar, en 1954, a la siguiente etapa del proyecto, la realización de un planeador de madera en escala modelo del IA-37natural y tripulado.
Se trato del IA-37P, que en su primer configuración tuvo un cockpit que ubicaba al piloto acostado boca abajo. Solución que hubo de adoptarse debido a la fuerte simetría del ala y a la -por el momento- necesidad de no instalar un fuselaje mas convencional (tal como sucedió con el HO-III).
En efecto, la onda de choque a velocidades transónicas que impactan en la toma de aire de la turbina produciría su apagado, debido a que la velocidad supersónica apagaría la ignición. Este flujo de aire debía ser desacelerado, razón por la cual con posterioridad se instalo una cabina convencional que dividía la toma de aire dispuesta en una flecha elevada respecto del sentido de avance, lo que desaceleraría el aire que ingresaba a la turbina.
En realidad, a los fines prácticos y de eficiencia para el combate, la disposición de la cabina en el prototipo definitivo seria esta ultima, utilizándose la original para los ensayos.
Es de este modo que, remolcado por un Junkers Ju.52, se eleva al cielo por primera vez el IA-37P, un 01 de octubre de 1954.



Durante el año 1955 se estaba preparando en el IAME un prototipo metálico, que seria equipado con una turbina Rolls Royce Derwent, y con el que se esperaba completar los ensayos en vuelo en forma autónoma (ya no remolcado) y una célula para ensayos estáticos.
El diseñador pensó al IA-37 como un paso previo, relegándolo a tareas de prototipo, ya que el modelo definitivo y supersónico seria impulsado -tal como estaba previsto- con dos turbinas Rolls Royce Avon.
Los hechos de septiembre de 1955 representaron un freno a la carrera tecnológica del IAME, pese a lo cual el programa del ALA DELTA siguió su marcha.
Así llegamos al 06 de agosto de 1957, fecha en la cual el Ing. Jose Elaskar eleva al Director del Instituto Aerotécnico una nota para su consideración, conteniendo el informe que elaborara el propio Dr Horten y que contenía los plazos, modelos, características y costos de la construcción de la aeronave.



Se preveían dos versiones básicas, la primera para estudios y ensayos de velocidades subsónicas, que permitiera en el futuro realizar un avión delta supersónico puro.
La segunda como aeronave de entrenamiento para aconstumbramiento de pilotos en la novedosa configuración de delta puro, así como una versión biplaza (en este caso sin asientos eyectables) para entrenar pilotos en aeronaves “a chorro”; y para maniobras de caza y ataque a velocidades máximas de picada de 1100 km/h.
Se trataría de un avión de ala delta, con una flecha de 63,5 grados, sin diedro, sin alabeo, con una superficie alar de 48 metros cuadrados, con un 10% de espesor en el 40% de la cuerda, con deriva central y tren retráctil de accionamiento hidráulico.
Se había previsto la instalación de un asiento eyectable Martin Baker D/Sk/2511, y dos cañones Hispano Suiza 804 de 20 mm en el piso de la cabina.
Asimismo la amplitud de las superficies transparentes permiten la instalación de cámaras de reconocimiento.


La envergadura era de 10 metros, la longitud de 11, la altura de 2,45, con un peso de 3000 kilogramos, y un peso máximo al decolaje de 4500 kilogramos.
Tal como ya se adelantara la morfología inicial cedería ante la definitiva, que fue adaptándose progresivamente en los dibujos hasta la de cabina convencional, aparato que recibió la designación definitiva de IA-37 “Ala delta”, como la mayoría de este tipo de aviones diseñados por el Ing Horten que son designados de este modo en el plano.
Basándose en los estudios de ensayos de vuelo de los modelos de vuelo libre y planeador, pero en especial en las conclusiones de los Ingenieros Maccipinto y Krasinski en el túnel de viento, que fueran elevados en nota tecnica que lleva por numero el 26, en el mes de julio de 1954, se determino las prestaciones teóricas de la aeronave, que da cuenta de una velocidad máxima de 800 kms/h a a 8000 metros de altura, una velocidad ascensional de 17 Mts/seg., una velocidad de aterrizaje de 110 kms/h dependiendo de la disposición a adoptarse en el tren de aterrizaje (ya veremos mas adelante) y un techo practico de 11.600 metros (determinado por cuanto con la potencia disponible a esa altura aun tenia una velocidad ascencional de 2 mts/seg. que se entendió como suficiente para maniobras de combate).



Los hechos de 1955, como adelantáramos, frenaron el proyecto, pero ya para abril de 1956, un equipo de tres ingenieros con la dirección de Horten siguieron adelante, a quienes se sumaron el febrero de 1957 diez dibujantes, formándose así la oficina de dibujo del proyecto.
Con esta planta, Horten solicita al Director la inclusión de 150 operarios, con los cuales estaría en condiciones de fabricar un prototipo definitivo y motorizado así como una célula para ensayos estáticos en ménsula. Concluye que con esa mano de obra la realización demandara desde el primero de enero al primero de diciembre de 1958 para concluir con dicha etapa.
Este proyecto -como todos en general de los realizados a nivel local- requería de un alto porcentaje de material importado, que incluía el motor, la caja de engranajes, el asiento eyectable, regulador de oxigeno, y sistemas menores, que en el marco político mundial eran de difícil adquisición.



En un informe elevado por el Dr Horten a la Dirección de la DINFIA manifiesta, concluyendo, que “siempre y cuando sea posible para el año 1958 el trabajo de los 150 operarios, arriba mencionados, como asimismo el de los ingenieros, con total dedicación a esta tarea y sin ninguna clase de interrupciones, se podrá realizar el mismo año los ensayos estáticos y el primer vuelo”.
LAS TEORÍAS QUE HORTEN QUERÍA PONER EN PRACTICA EN EL MODELO RESPECTO DEL TREN DE ATERRIZAJE – O DE COMO DEBERÍA PERFILARSE UNA AERONAVE EN DELTA DURANTE DESPEGUES Y ATERRIZAJES.
En nota fechada 11 de marzo de 1960, se eleva un estudio firmado por el Diseñador, acerca de las particularidades del tren de aterrizaje.
No olvidemos que se había proyectado que el planeador realizara sus vuelos durante 1958, pero un retraso en el desarrollo hizo que no lo hiciera, tal como estaba proyectado.
El esquema del primer prototipo IA-37P (el planeador de madera) tenia la configuración de cabina con el piloto horizontal, con el mentón apoyado en una horquilla. En este caso el tren de aterrizaje era fijo, en configuración triciclo, tal como luce en los esquemas y fotos de la época.
La construcción del segundo prototipo, que debía ser motorizado (ver supra) ya vio modificada la carlinga con una posición convencional, no como una evolución del desarrollo sino porque así se había pensado.



Esta aeronave debía tener ya la morfología definitiva, pese a lo cual el prototipo remolcado mantuvo el tren fijo de su antecesor.
Los cálculos del tren de aterrizaje fueron realizados por el Ing. Della Vedova, y el proyecto por el Ing. Heine.
En su análisis, el Dr. Horten explica que los aviones rápidos con alargamiento reducido, especialmente los deltas para obtener la máxima sustentación deben obtener un angulo de ataque de entre 35 a 38 grados. Una vez conseguida esta condición física en decolajes o aterrizajes da como resultado que una componente del chorro de turbina que contrarresta parte del peso del avión, disminuyendo considerablemente la carga alar.



Por ende es recomendable obtener un tren de aterrizaje que tienda a colocar en tierra al aparato en esos ángulos, con el objeto de disminuir a carrera de despegue y aterrizaje. Como ejemplo mencionamos que en el informe se afirma que la carrera de despegue del I.Ae-33 Pulqui II era de 600 metros, en tanto que la proyectada para el IA-37 era de 307 metros.
Pese a lo dicho, Horten era consciente que la mayoría de los aviones con configuración delta de la época no respetaban este principio. Utiliza en su análisis comparativo a aeronaves tales como el AVRO Arrow CF-105, el AVRO Vulcan – aeronave en la que a la sazón, estando preso en Inglaterra luego de la segunda guerra había tenido oportunidad de participar en su diseño – y el Convair B-58 Hustler.



Se determino entonces que para lograr la mayor sustentación en el IA-37 el tren debía proporcionar en tierra al aparato un angulo de ataque de 23 grados, debiendo para ello colocar el tren principal lejos del centro de gravedad, tendiendo a estar (el CG) hacia la cola.
La elevada trocha y el bajo centro de gravedad (a 1,5 metros del suelo) daban al avión un comportamiento teórico optimo para los virajes en tierra, incluso superior al del I.Ae-33, comparándolo también en este aspecto en el informe con el Hustler.
Toda la teoría fue probada en el planeador, obteniéndose los resultados esperados, comportándose el tren de la manera que se había previsto. Asimismo, con la configuración definitiva el aparato no tenia ninguna tendencia al entrar en tirabuzón, por lo cual las aproximaciones no presentaban un riesgo adicional al piloto.

El ocaso

Para 1956 los problemas de presupuesto volvieron a hacerse sentir. Cabe mencionar que al ser coetáneo del I.Ae-33 Pulqui II y ante la incapacidad material de llevar adelante ambos proyectos, en 1951 el IA-37 quedo relegado ante el IA-33.
Por lo demás, la idea de que el IA-37 fuera un paso previo a lo que seria el real interceptor persónifico definido (el bimotor IA-48) fue mellando las posibilidades del modelo, toda vez que tampoco se contaba con un motor que produjera el impulso necesario. En el caso del IA-37, al ser proyectado para la Rolls Royce Derwent, el aparato se diseño como una transición operacional al tiempo que una importante fuente de experiencia teórica.
Ya para 1960 la factibilidad del proyecto decaía, por cuanto los largo años de desarrollo lo tornaron operacionalmente innecesario, debido a la obsolescencia del IA-48, que murió antes de nacer.



El cambio de paradigma de auto abastecimiento, económico, y la caída de la idea peronista de la tercera posición, hicieron que se apareciera como innecesario el gasto de diseñar, producir y operar aeronave de tecnología propia.
No olvidemos que en materia de alas con alas en delta ya en 1956 había volado el prototipo del archifamoso Mirage III, en tanto que en EE.UU. se producían y volaban aeronaves similares. Lo propio sucedía detrás de la llamada “cortina de hierro”.
Por esas razones, técnicas, industriales, económicas y políticas, el desarrollo de la aeronave fue descartado, quedando el prototipo del IA-37 almacenado junto a otros iconos del desarrollo aeronáutico local de la posguerra: El IA-38 Naranjero, I.Ae-27 Pulqui, IA-45 Querandi y algunos otros, que sucumbieron finalmente al olvido y cayeron en desguace.
El autor desea agradecer a los Ingenieros Aeronáuticos Carlos Paoletti, Gonzalo Rengel y al Sr. Diego Horten, sin cuyos aportes no hubiera sido posible la realización del presente trabajo.
Las ilustraciones digitales que acompañan a esta nota fueron realizadas por Alejandro Klichowski.



* Esta nota, en una versión editada, formó parte de la edición Nro 615 de la Revista AEROESPACIO. Agradecemos enormemente su publicación en ese prestigioso medio.
** Esta nota se público originalmente en el blog Historia de Aviones bajo el titulo de “IA-37, camino a romper la barrera del sonido“, en el cual pueden encontrar otros artículos muy interesantes del Dr. Hernan Longoni sobre desarrollos aeronáuticos de la FMA y hechos historicos de la Fuerza Aérea Argentina. De dicho blog recomendamos el ultimo libro del autor, en formato PDF y de descarga gratuita: DINFIA IA-50 GUARANI: LA INDUSTRIA QUE FUE
Coloreado Digital Suboficial Principal GNA Gerardo Miguel Gimenez, Prosecretario miembro correspondiente.