Primera máquina voladora

Las primeras máquinas voladoras incluyen todas las formas de aeronaves estudiadas o construidas antes del desarrollo del avión moderno en 1910. La historia del vuelo moderno comienza más de un siglo antes del primer avión tripulado exitoso y los primeros aviones miles de años antes.

Comienzos primitivos

Leyendas

Algunas mitologías antiguas presentan leyendas de hombres que usan dispositivos voladores. Una de las primeras conocidas es la leyenda griega de Dédalo; en la versión de Ovidio, Dédalo une las plumas con hilo y cera para imitar las alas de un pájaro. Otras leyendas antiguas incluyen el palacio o carro volador indio Vimana, el carro bíblico de Ezequiel, el roth rámach irlandés construido por el druida ciego Mug Ruith y Simon Magus, varias historias sobre alfombras mágicas y el mítico rey británico Bladud, que conjuró alas voladoras. El Trono Volador de Kay Kāvus fue una legendaria embarcación propulsada por un águila construida por el mítico Sha de Persia, Kay Kāvus, que se usó para llevarlo hasta China.

Primeros intentos

Según Aulo Gelio, el filósofo, matemático, astrónomo, estadista y estratega griego antiguo Arquitas (428-347 a. C.) tenía la reputación de haber diseñado y construido el primer dispositivo volador artificial autopropulsado, un modelo en forma de pájaro impulsado por un chorro de lo que probablemente era vapor, se dice que en realidad voló unos 200 metros alrededor del 400 a. Según Gellius, esta máquina, que su inventor llamó The Pigeon (griego: Περιστέρα "Peristera"), estaba suspendida de un cable o pivote para su "vuelo" y estaba impulsada por un "aura o espíritu oculto".

Con el tiempo, algunos intentaron construir dispositivos voladores, como alas de pájaro, y volar saltando desde una torre, una colina o un acantilado. Durante este período inicial, no se entendieron los problemas físicos de sustentación, estabilidad y control, y la mayoría de los intentos terminaron en lesiones graves o la muerte. En el siglo I d. C., el emperador chino Wang Mang reclutó a un explorador especialista para que lo ataran con plumas de pájaro; se afirma que se deslizó unos 100 metros. En el año 559 d. C., se dice que Yuan Huangtou aterrizó a salvo tras un salto de torre forzado.

Según los informes, el científico andaluz Abbas ibn Firnas (810–887 d. C.) dio un salto en Córdoba, España, cubriendo su cuerpo con plumas de buitre y colocando dos alas en sus brazos. El intento de fuga fue informado por el historiador argelino del siglo XVII Ahmed Mohammed al-Maqqari, quien lo vinculó con un poema del siglo IX de uno de los poetas de la corte de Muhammad I de Córdoba. Al-Maqqari declaró que Firnas voló una cierta distancia, antes de aterrizar con algunas heridas, atribuidas a su falta de cola (como las aves suelen aterrizar). El historiador Lynn Townsend White, Jr. concluyó que ibn Firnas realizó el primer vuelo exitoso de la historia.Escribiendo en el siglo XII, William of Malmesbury declaró que el monje benedictino del siglo XI Eilmer de Malmesbury colocó alas en sus manos y pies y voló una distancia corta, pero se rompió ambas piernas al aterrizar, y también se olvidó de hacerse una cola.

Cometas tempranas

La cometa fue inventada en China, posiblemente ya en el siglo V a. C. por Mozi (también Mo Di) y Lu Ban (también Gongshu Ban). Estas cometas de hojas se construyeron estirando seda sobre un marco de bambú partido. Las cometas chinas más antiguas conocidas eran planas (no arqueadas) y, a menudo, rectangulares. Más tarde, las cometas sin cola incorporaron una línea de guía estabilizadora. Los diseños a menudo emulaban insectos voladores, pájaros y otras bestias, tanto reales como míticas. Algunos estaban equipados con cuerdas y silbatos para hacer sonidos musicales mientras volaban.

En el año 549 dC, se utilizó una cometa de papel como mensaje para una misión de rescate. Las fuentes chinas antiguas y medievales enumeran otros usos de las cometas para medir distancias, probar el viento, levantar hombres, señalar y comunicar para operaciones militares.

Después de su introducción en la India, la cometa evolucionó aún más hasta convertirse en la cometa de combate. Tradicionalmente, se trata de cometas planas de una sola línea, pequeñas e inestables, en las que solo se usa la tensión de la línea para el control y se usa una línea abrasiva para cortar otras cometas.

Las cometas también se extendieron por Polinesia, hasta Nueva Zelanda. Cometas antropomorfas hechas de tela y madera se usaban en ceremonias religiosas para enviar oraciones a los dioses. En 1634, las cometas habían llegado a Occidente, con una ilustración de una cometa de diamantes con una cola que aparece en Misterios de la naturaleza y el arte de Bate.

Cometas que transportan hombres

Se cree que las cometas que transportaban hombres se utilizaron ampliamente en la antigua China, tanto con fines civiles como militares y, a veces, se aplicaron como castigo. Las historias de cometas que transportan hombres también ocurren en Japón, luego de la introducción de la cometa de China alrededor del siglo VII d.C. Se dice que en un momento hubo una ley japonesa contra cometas que transportaban hombres.

En 1282, el explorador europeo Marco Polo describió las técnicas chinas vigentes en ese momento y comentó sobre los peligros y la crueldad involucrada. Para predecir si un barco debería zarpar, se amarraba a un hombre a una cometa que tenía un marco de rejilla rectangular y el patrón de vuelo posterior se usaba para adivinar el panorama.

Alas de rotor

El uso de un rotor para el vuelo vertical existe desde el siglo IV d.C. en forma de helicóptero de bambú, un antiguo juguete chino. El helicóptero de bambú se hace girar haciendo rodar un palo unido a un rotor. El giro crea sustentación y el juguete vuela cuando se suelta. El libro del filósofo Ge Hong, el Baopuzi (Maestro que abraza la simplicidad), escrito alrededor del año 317, describe el uso apócrifo de un posible rotor en aviones:, utilizando correas de cuero de buey sujetas a las cuchillas de retorno para poner la máquina en movimiento".

El "moulinet à noix" similar (rotor en una nuez), así como los juguetes de cuerda con cuatro palas, aparecieron en Europa en el siglo XIV.

Globos aerostáticos

Desde la antigüedad, los chinos han comprendido que el aire caliente asciende y han aplicado el principio a un tipo de pequeño globo aerostático llamado linterna celeste. Una linterna del cielo consiste en un globo de papel debajo o justo dentro del cual se coloca una pequeña lámpara. Las linternas del cielo se lanzan tradicionalmente por placer y durante los festivales. Según Joseph Needham, estas linternas se conocían en China desde el siglo III a. Su uso militar se atribuye al general Zhuge Liang, de quien se dice que las utilizó para asustar a las tropas enemigas.

Hay evidencia de que los chinos también "resolvieron el problema de la navegación aérea" usando globos, cientos de años antes del siglo XVIII.

El Renacimiento

Eventualmente, algunos investigadores comenzaron a descubrir y definir algunos de los conceptos básicos del diseño científico de aeronaves. Los diseños motorizados aún eran impulsados ​​​​por mano de obra o usaban un resorte de metal. En su libro de 1250 De mirabili potestate artis et naturae (Secretos del arte y la naturaleza), el inglés Roger Bacon predijo diseños futuros para un globo lleno de un éter no especificado, así como un ornitóptero impulsado por el hombre, afirmando conocer a alguien que había inventado el último.

Leonardo da vinci

Leonardo da Vinci estudió el vuelo de las aves durante muchos años, analizándolo racionalmente y anticipando muchos principios de la aerodinámica. Entendió que "Un objeto ofrece tanta resistencia al aire como el aire al objeto", anticipando la tercera ley del movimiento de Isaac Newton (publicada en 1687). Desde los últimos años del siglo XV en adelante, Leonardo escribió y esbozó muchos diseños de máquinas y mecanismos voladores, incluidos ornitópteros, planeadores de alas fijas, helicópteros y paracaídas. Sus primeros diseños eran tipos impulsados ​​​​por el hombre, incluidos helicópteros y ornitópteros (mejorando la propuesta de Bacon al agregar una cola estabilizadora). Eventualmente se dio cuenta de la impracticabilidad de estos y recurrió al vuelo de planeo controlado, también esbozó algunos diseños impulsados ​​​​por un resorte.

En 1488, Leonardo dibujó un diseño de ala delta en el que las partes internas de las alas están fijas y algunas superficies de control están provistas hacia las puntas (como en el vuelo planeador de las aves). Sus dibujos sobreviven y, en principio, se consideran dignos de volar, pero él mismo nunca voló en una nave de este tipo. En un ensayo titulado Sul volo (En vuelo), describe una máquina voladora llamada "el pájaro" que construyó con lino almidonado, juntas de cuero y correas de seda cruda. En el Codex Atlanticus, escribió: "Mañana por la mañana, el dos de enero de 1496, haré la correa y el intento".Algunos de los otros diseños de Leonardo, como el tornillo aéreo para cuatro personas, similar a un helicóptero, tienen fallas graves. Dibujó y escribió sobre un diseño para un ornitóptero alrededor de 1490. El trabajo de Leonardo permaneció desconocido hasta 1797, por lo que no tuvo influencia en los desarrollos durante los siguientes trescientos años. Sus diseños tampoco se basaron en una ciencia particularmente buena.

Otros intentos

En 1496, un hombre llamado Seccio se rompió ambos brazos en Nuremberg mientras intentaba volar. En 1507, John Damian se ató unas alas cubiertas con plumas de pollo y saltó desde los muros del castillo de Stirling en Escocia, rompiéndose el muslo; luego lo culpó a no usar plumas de águila.

El informe más antiguo de un intento de vuelo en avión se remonta al Imperio Otomano. En 1633, el aviador Lagâri Hasan Çelebi supuestamente usó un cohete en forma de cono para hacer el primer intento de un vuelo a reacción.

La sugerencia de Francis Willughby, publicada en 1676, de que las piernas humanas eran más comparables a las alas de las aves en fuerza que a los brazos, tuvo una influencia ocasional. El 15 de mayo de 1793, el inventor español Diego Marín Aguilera saltó con su planeador desde lo más alto del castillo de Coruña del Conde, alcanzando una altura de unos 5 o 6 m, y planeando unos 360 metros. Todavía en 1811, Albrecht Berblinger construyó un ornitóptero y saltó al Danubio en Ulm.

Más liviano que el aire

Globos

La era moderna de los vuelos más ligeros que el aire comenzó a principios del siglo XVII con los experimentos de Galileo Galilei en los que demostró que el aire tiene peso. Alrededor de 1650, Cyrano de Bergerac escribió algunas novelas de fantasía en las que describía el principio de ascender utilizando una sustancia (rocío) que suponía más ligera que el aire, y descender liberando una cantidad controlada de dicha sustancia.Francesco Lana de Terzi midió la presión del aire a nivel del mar y en 1670 propuso el primer medio de elevación científicamente fiable en forma de esferas metálicas huecas de las que se había bombeado todo el aire. Estos serían más ligeros que el aire desplazado y capaces de levantar una aeronave. Sus métodos propuestos para controlar la altura todavía se usan hoy en día: transportar lastre que puede arrojarse por la borda para ganar altura y ventilar los contenedores de elevación para perder altura. En la práctica, las esferas de De Terzi se habrían colapsado bajo la presión del aire, y los desarrollos posteriores tuvieron que esperar a gases de elevación más practicables.

El primer vuelo en globo documentado en Europa fue de un modelo realizado por el sacerdote portugués de origen brasileño Bartolomeu de Gusmão. El 8 de agosto de 1709, en Lisboa, hizo un pequeño globo aerostático de papel con un fuego ardiendo debajo, elevándolo unos 4 metros (13 pies) frente al rey Juan V y la corte portuguesa.

A mediados del siglo XVIII, los hermanos Montgolfier comenzaron a experimentar con paracaídas y globos en Francia. Sus globos estaban hechos de papel, y los primeros experimentos que usaban vapor como gas de elevación duraron poco debido a su efecto sobre el papel a medida que se condensaba. Confundiendo el humo con una especie de vapor, comenzaron a llenar sus globos con aire caliente lleno de humo al que llamaron "humo eléctrico". A pesar de no comprender completamente los principios en funcionamiento, realizaron algunos lanzamientos exitosos y en diciembre de 1782 volaron un globo de 20 m (710 pies cúbicos) a una altura de 300 m (980 pies). La Académie des Sciences francesa pronto los invitó a París para hacer una demostración.

Mientras tanto, el descubrimiento del hidrógeno llevó a Joseph Black a proponer su uso como gas elevador alrededor de 1780, aunque la demostración práctica esperaba un material de globo hermético al gas. Al enterarse de la invitación de los hermanos Montgolfier, el miembro de la Academia Francesa Jacques Charles ofreció una demostración similar de un globo de hidrógeno y fue aceptada. Charles y dos artesanos, los hermanos Robert, desarrollaron un material hermético a los gases de seda recubierta de goma y se pusieron a trabajar.

1783 fue un año decisivo para los globos aerostáticos. Entre el 4 de junio y el 1 de diciembre, cinco globos franceses separados lograron importantes primicias en la aviación:

• 4 de junio: el globo aerostático no tripulado de los hermanos Montgolfier levantó una oveja, un pato y un pollo en una canasta que colgaba debajo en Annonay.
• 27 de agosto: el profesor Jacques Charles y los hermanos Robert volaron un globo de hidrógeno no tripulado. El gas hidrógeno se generó por reacción química durante el proceso de llenado.
• 19 de octubre: Los Montgolfiers lanzaron el primer vuelo tripulado, un globo amarrado con humanos a bordo, en el Folie Titon de París. Los aviadores eran el científico Jean-François Pilâtre de Rozier, el director de fabricación Jean-Baptiste Réveillon y Giroud de Villette.
• 21 de noviembre: Los Montgolfiers lanzaron el primer globo de vuelo libre con pasajeros humanos. El rey Luis XVI había decretado originalmente que los criminales condenados serían los primeros pilotos, pero Rozier, junto con el marqués François d'Arlandes, solicitaron con éxito el honor. Navegaron 8 km (5,0 millas) en un globo impulsado por un fuego de leña. 9 kilómetros (5,6 millas) recorridos en 25 minutos.
• 1 de diciembre: Jacques Charles y Nicolas-Louis Robert lanzan un globo de hidrógeno tripulado desde el Jardín de las Tullerías en París. Ascendieron a una altura de unos 550 m (1800 pies) y aterrizaron al atardecer en Nesles-la-Vallée después de un vuelo de 2 horas y 5 minutos, cubriendo 35 km (22 millas). Después de que Robert se apeó, Charles decidió ascender solo. Esta vez ascendió rápidamente a una altitud de unos 3.000 metros (9.800 pies), donde volvió a ver el sol pero también sufrió un dolor extremo en los oídos.

Los diseños de Montgolfier tenían varias deficiencias, entre ellas la necesidad de un clima seco y la tendencia a que las chispas del fuego incendiaran el globo de papel. El diseño tripulado tenía una galería alrededor de la base del globo en lugar de la cesta colgante del primer diseño no tripulado, que acercaba el papel al fuego. En su vuelo libre, De Rozier y d'Arlandes llevaron cubos de agua y esponjas para apagar estos incendios a medida que surgían. Por otro lado, el diseño tripulado de Charles era esencialmente moderno. Como resultado de estas hazañas, el globo aerostático se conoció como el tipo Montgolfière y el globo de hidrógeno como el Charlière.

El siguiente globo de los hermanos Charles y Robert fue un Charlière que seguía las propuestas de Jean Baptiste Meusnier de un globo dirigible alargado, y destacaba por tener una envoltura exterior con el gas contenido en un segundo globo interior. El 19 de septiembre de 1784, completó el primer vuelo de más de 100 kilómetros (62 millas), entre París y Beuvry, a pesar de que los dispositivos de propulsión impulsados ​​por el hombre resultaron inútiles.

En enero del año siguiente, Jean Pierre Blanchard y John Jeffries cruzaron el Canal de la Mancha desde Dover hasta el Bois de Felmores en un Charlière. Pero un intento similar por el otro lado terminó en tragedia. Para tratar de proporcionar tanto resistencia como capacidad de control, de Rozier desarrolló un globo con bolsas de aire caliente y gas hidrógeno, un diseño que pronto recibió su nombre como Rozière.. Su idea era utilizar la sección de hidrógeno para una elevación constante y navegar verticalmente calentando y permitiendo que se enfriara la sección de aire caliente, para captar el viento más favorable a cualquier altitud que soplara. El sobre del globo estaba hecho de piel de batidores de oro. Poco después de que comenzara el vuelo, se vio que De Rozier estaba liberando hidrógeno cuando una chispa lo encendió y el globo se incendió, matando a los que estaban a bordo. Se desconoce la fuente de la chispa, pero las sugerencias incluyen electricidad estática o el brasero para la sección de aire caliente.

Los globos aerostáticos se convirtieron rápidamente en una gran "rabia" en Europa a fines del siglo XVIII, proporcionando la primera comprensión detallada de la relación entre la altitud y la atmósfera. A principios del siglo XX, los globos aerostáticos eran un deporte popular en Gran Bretaña. Estos globos de propiedad privada generalmente usaban gas de carbón como gas de elevación. Esto tiene aproximadamente la mitad del poder de elevación del hidrógeno, por lo que los globos tenían que ser más grandes; sin embargo, el gas de carbón estaba mucho más disponible y las fábricas de gas locales a veces proporcionaban una fórmula ligera especial para eventos de globos.

Los globos atados fueron utilizados durante la Guerra Civil Estadounidense por el Cuerpo de Globos del Ejército de la Unión. En 1863, el joven Ferdinand von Zeppelin, que actuaba como observador militar con el Ejército de la Unión del Potomac, voló por primera vez como pasajero de un globo en un globo que había estado en servicio con el ejército de la Unión. Más tarde ese siglo, el ejército británico haría uso de globos de observación durante la Guerra de los Bóers.

Dirigibles o dirigibles

El trabajo en el desarrollo de un globo dirigible (dirigible), hoy llamado dirigible, continuó esporádicamente a lo largo del siglo XIX. Se cree que el primer vuelo controlado con motor sostenido de la historia tuvo lugar el 24 de septiembre de 1852, cuando Henri Giffard voló unas 17 millas (27 km) en Francia desde París a Trappes con el dirigible Giffard, una aeronave no rígida llena de hidrógeno y propulsado por una máquina de vapor de 3 caballos de fuerza (2,2 kW) que impulsa una hélice de 3 palas.

En 1863, Solomon Andrews voló su diseño aereon, un dirigible controlable sin motor en Perth Amboy, Nueva Jersey. Voló un diseño posterior en 1866 alrededor de la ciudad de Nueva York y tan lejos como Oyster Bay, Nueva York. Su técnica de deslizarse bajo la gravedad funciona cambiando la sustentación para proporcionar fuerza de propulsión a medida que la aeronave sube y baja alternativamente, por lo que no necesita un motor.

Se hizo un nuevo avance el 9 de agosto de 1884, cuando Charles Renard y Arthur Constantin Krebs realizaron el primer vuelo libre totalmente controlable en un dirigible eléctrico del ejército francés, La France. El dirigible de 170 pies (52 m) de largo y 66 000 pies cúbicos (1900 m) cubrió 8 km (5 millas) en 23 minutos con la ayuda de un motor eléctrico de 8,5 caballos de fuerza (6,3 kW), volviendo a su punto de partida. Este fue el primer vuelo sobre un circuito cerrado.

Estos aviones no eran prácticos. Además de ser generalmente frágiles y de corta duración, no eran rígidos o, en el mejor de los casos, semirrígidos. En consecuencia, era difícil hacerlos lo suficientemente grandes como para transportar una carga comercial.

El conde Ferdinand von Zeppelin se dio cuenta de que un marco exterior rígido permitiría una aeronave mucho más grande. Fundó la firma Zeppelin, cuyo rígido Luftschiff Zeppelin 1 (LZ 1) voló por primera vez desde Bodensee en la frontera suiza el 2 de julio de 1900. El vuelo duró 18 minutos. El segundo y tercer vuelo, en octubre de 1900 y el 24 de octubre de 1900 respectivamente, batieron el récord de velocidad de 6 m/s (13 mph) del dirigible francés La France por 3 m/s (7 mph).

El brasileño Alberto Santos-Dumont se hizo famoso por diseñar, construir y volar dirigibles. Él construyó y voló el primer dirigible totalmente práctico capaz de realizar vuelos rutinarios y controlados. Con su dirigible No.6 ganó el premio Deutsch de la Meurthe el 19 de octubre de 1901 con un vuelo que despegó de Saint-Cloud, rodeó la Torre Eiffel y regresó a su punto de partida. En este punto, el dirigible se había establecido como la primera forma practicable de transporte aéreo.

Mas pesado que el aire

Paracaídas

El diseño de Da Vinci para un paracaídas en forma de pirámide permaneció inédito durante siglos. El primer diseño publicado fue el homo volans (hombre volador) del croata Fausto Veranzio, que apareció en su libro Machinae novae (Nuevas máquinas) en 1595. Basado en la vela de un barco, comprendía un cuadrado de material estirado sobre un marco cuadrado y sujeto por cuerdas.. El paracaidista estaba suspendido por cuerdas de cada una de las cuatro esquinas.

Louis-Sébastien Lenormand es considerado el primer ser humano en hacer un descenso presenciado con un paracaídas. El 26 de diciembre de 1783, saltó desde la torre del observatorio de Montpellier en Francia, frente a una multitud que incluía a Joseph Montgolfier, usando un paracaídas de 4,3 m (14 pies) con un marco rígido de madera.

Entre 1853 y 1854, Louis Charles Letur desarrolló un paracaídas-planeador que constaba de un paracaídas en forma de paraguas con alas triangulares más pequeñas y una cola vertical debajo. Letur murió después de que se estrellara en 1854.

Cometas

Las cometas son más notables en la historia reciente de la aviación principalmente por su capacidad para transportar o levantar personas, aunque también han sido importantes en otras áreas como la meteorología.

El francés Gaston Biot desarrolló una cometa para levantar personas en 1868. Más tarde, en 1880, Biot demostró a la Sociedad Francesa de Navegación Aérea una cometa basada en un cono abierto, similar a una manga de viento pero unida a una superficie plana. La cometa transportadora de hombres fue desarrollada un paso más en 1894 por el Capitán Baden Baden-Powell, hermano de Lord Baden-Powell, quien ensartó una cadena de cometas hexagonales en una sola línea. Un desarrollo significativo se produjo en 1893 cuando el australiano Lawrence Hargrave inventó la cometa de caja y se llevaron a cabo algunos experimentos de transporte de hombres tanto en Australia como en los Estados Unidos. El 27 de diciembre de 1905, Neil MacDearmid fue llevado a lo alto en Baddeck, Nueva Escocia, Canadá, por una gran cometa de caja llamada Frost King, diseñada por Alexander Graham Bell.

Para entonces, los globos se usaban tanto para meteorología como para observación militar. Los globos solo se pueden usar con vientos suaves, mientras que las cometas solo se pueden usar con vientos más fuertes. El estadounidense Samuel Franklin Cody, que trabajaba en Inglaterra, se dio cuenta de que los dos tipos de embarcaciones entre ellos permitían operar en una amplia gama de condiciones climáticas. Desarrolló el diseño básico de Hargrave, agregando superficies de elevación adicionales para crear poderosos sistemas de elevación de personas usando múltiples cometas en una sola línea. Cody hizo muchas demostraciones de su sistema y más tarde vendería cuatro de sus sistemas de "cometas de guerra" a la Royal Navy. Sus cometas también encontraron uso para llevar instrumentos meteorológicos en alto y fue nombrado miembro de la Royal Meteorological Society. En 1905, Sapper Moreton de la sección de globos del ejército británico fue levantado 2, 600 pies (790 m) por una cometa en Aldershot bajo la supervisión de Cody. En 1906, Cody fue nombrado instructor en jefe de cometas en la Army School of Ballooning en Aldershot. Pronto también se unió a la recién establecida Army Balloon Factory en Farnborough y continuó desarrollando sus cometas de guerra para el ejército británico. En su propio tiempo, desarrolló una "cometa planeadora" tripulada que se lanzaba con una cuerda como una cometa y luego se soltaba para que se deslizara libremente. En 1907, Cody luego instaló un motor de avión en un "power-kite" no tripulado modificado, el precursor de sus aviones posteriores, y lo voló dentro del Cobertizo de Globos, a lo largo de un cable suspendido de postes, ante el Príncipe y la Princesa de Gales. El ejército británico adoptó oficialmente sus cometas de guerra para sus compañías de globos en 1908. Cody fue nombrado instructor jefe de cometas en la Army School of Ballooning en Aldershot. Pronto también se unió a la recién establecida Army Balloon Factory en Farnborough y continuó desarrollando sus cometas de guerra para el ejército británico. En su propio tiempo, desarrolló una "cometa planeadora" tripulada que se lanzaba con una cuerda como una cometa y luego se soltaba para que se deslizara libremente. En 1907, Cody luego instaló un motor de avión en un "power-kite" no tripulado modificado, el precursor de sus aviones posteriores, y lo voló dentro del Cobertizo de Globos, a lo largo de un cable suspendido de postes, ante el Príncipe y la Princesa de Gales. El ejército británico adoptó oficialmente sus cometas de guerra para sus compañías de globos en 1908. Cody fue nombrado instructor jefe de cometas en la Army School of Ballooning en Aldershot. Pronto también se unió a la recién establecida Army Balloon Factory en Farnborough y continuó desarrollando sus cometas de guerra para el ejército británico. En su propio tiempo, desarrolló una "cometa planeadora" tripulada que se lanzaba con una cuerda como una cometa y luego se soltaba para que se deslizara libremente. En 1907, Cody luego instaló un motor de avión en un "power-kite" no tripulado modificado, el precursor de sus aviones posteriores, y lo voló dentro del Cobertizo de Globos, a lo largo de un cable suspendido de postes, ante el Príncipe y la Princesa de Gales. El ejército británico adoptó oficialmente sus cometas de guerra para sus compañías de globos en 1908. Pronto también se unió a la recién establecida Army Balloon Factory en Farnborough y continuó desarrollando sus cometas de guerra para el ejército británico. En su propio tiempo, desarrolló una "cometa planeadora" tripulada que se lanzaba con una cuerda como una cometa y luego se soltaba para que se deslizara libremente. En 1907, Cody luego instaló un motor de avión en un "power-kite" no tripulado modificado, el precursor de sus aviones posteriores, y lo voló dentro del Cobertizo de Globos, a lo largo de un cable suspendido de postes, ante el Príncipe y la Princesa de Gales. El ejército británico adoptó oficialmente sus cometas de guerra para sus compañías de globos en 1908. Pronto también se unió a la recién establecida Army Balloon Factory en Farnborough y continuó desarrollando sus cometas de guerra para el ejército británico. En su propio tiempo, desarrolló una "cometa planeadora" tripulada que se lanzaba con una cuerda como una cometa y luego se soltaba para que se deslizara libremente. En 1907, Cody luego instaló un motor de avión en un "power-kite" no tripulado modificado, el precursor de sus aviones posteriores, y lo voló dentro del Cobertizo de Globos, a lo largo de un cable suspendido de postes, ante el Príncipe y la Princesa de Gales. El ejército británico adoptó oficialmente sus cometas de guerra para sus compañías de globos en 1908. Luego, Cody instaló un motor de avión en una "cometa motorizada" no tripulada modificada, el precursor de sus últimos aviones, y la voló dentro del Cobertizo de Globos, a lo largo de un cable suspendido de postes, ante el Príncipe y la Princesa de Gales. El ejército británico adoptó oficialmente sus cometas de guerra para sus compañías de globos en 1908. Luego, Cody instaló un motor de avión en una "cometa motorizada" no tripulada modificada, el precursor de sus últimos aviones, y la voló dentro del Cobertizo de Globos, a lo largo de un cable suspendido de postes, ante el Príncipe y la Princesa de Gales. El ejército británico adoptó oficialmente sus cometas de guerra para sus compañías de globos en 1908.

Siglos 17 y 18

La comprensión de Da Vinci de que la mano de obra por sí sola no era suficiente para un vuelo sostenido fue redescubierta de forma independiente en el siglo XVII por Giovanni Alfonso Borelli y Robert Hooke. Hooke se dio cuenta de que sería necesario algún tipo de motor y en 1655 fabricó un modelo de ornitóptero accionado por resorte que aparentemente podía volar.

Comenzaron los intentos de diseñar o construir una verdadera máquina voladora, que generalmente comprende una góndola con un dosel de soporte y aletas accionadas por resorte o accionadas por el hombre para la propulsión. Entre los primeros se encuentran Hautsch y Burattini (1648). Otros incluyeron "Passarola" de Gusmão (1709 en adelante), Swedenborg (1716), Desforges (1772), Bauer (1764), Meerwein (1781) y Blanchard (1781) que luego tendría más éxito con los globos. También aparecieron helicópteros de alas giratorias, en particular de Lomonosov (1754) y Paucton. Algunos modelos de planeadores volaron con éxito, aunque se impugnan algunas afirmaciones, pero en cualquier caso, ninguna nave de tamaño completo tuvo éxito.

El inventor italiano, Tito Livio Burattini, invitado por el rey polaco Władysław IV a su corte en Varsovia, construyó un modelo de avión con cuatro alas de planeador fijas en 1647. Descrito como "cuatro pares de alas unidas a un 'dragón' elaborado", fue se dice que levantó con éxito un gato en 1648, pero no al propio Burattini. Prometió que "solo las lesiones más leves" resultarían del aterrizaje de la nave. Su "Dragon Volant" es considerado "el avión más elaborado y sofisticado construido antes del siglo XIX".

La "Passarola" de Bartolomeu de Gusmão era un planeador hueco, vagamente en forma de pájaro, de concepto similar pero con dos alas. En 1709, presentó una petición al rey Juan V de Portugal, pidiendo apoyo para su invención de un "dirigible", en el que expresó la mayor confianza. La prueba pública de la máquina, que estaba fijada para el 24 de junio de 1709, no se llevó a cabo. Sin embargo, según informes contemporáneos, Gusmão parece haber realizado varios experimentos menos ambiciosos con esta máquina, descendiente de eminencias. Lo cierto es que Gusmão estaba trabajando en este principio en la exposición pública que hizo ante la Corte el 8 de agosto de 1709, en el salón de la Casa da Índia de Lisboa, cuando lanzó una bola al techo por combustión.También hizo una demostración de un modelo de aeronave pequeña ante la corte portuguesa, pero nunca tuvo éxito con un modelo a escala real.

Todavía faltaba comprensión y una fuente de poder. Esto fue reconocido por Emanuel Swedenborg en su "Esbozo de una máquina para volar en el aire" (1716). Su máquina voladora consistía en una estructura liviana cubierta con una lona resistente y provista de dos grandes remos o alas que se movían sobre un eje horizontal, dispuestas de modo que la carrera ascendente no encontrara resistencia mientras que la descendente proporcionaba potencia de sustentación. Swedenborg sabía que la máquina no volaría, pero lo sugirió como punto de partida y confiaba en que el problema se resolvería. Escribió: "Parece más fácil hablar de tal máquina que ponerla en práctica, porque requiere mayor fuerza y ​​menos peso que el que existe en un cuerpo humano. La ciencia de la mecánica tal vez podría sugerir un medio, a saber, una fuerte espiral. primavera Si se observan estas ventajas y requisitos,

Mientras tanto, los helicópteros no fueron olvidados por completo. En julio de 1754, Mikhail Lomonosov demostró un pequeño sistema coaxial de dos rotores, impulsado por un resorte, a la Academia Rusa de Ciencias. Los rotores estaban dispuestos uno encima del otro y giraban en direcciones opuestas, principios que todavía se utilizan en los diseños modernos de dos rotores. En su Théorie de la vis d'Archimède de 1768, Alexis-Jean-Pierre Paucton sugirió el uso de una hélice de aire para sustentación y una segunda para propulsión, hoy llamada girodino. En 1784, Launoy y Bienvenu demostraron un modelo volador con rotores coaxiales contrarrotantes impulsados ​​por un resorte simple similar a una sierra de arco, ahora aceptado como el primer helicóptero propulsado.

Todavía persistieron los intentos de vuelo propulsado por hombres. El helicóptero de Paucton estaba propulsado por hombres, mientras que otro enfoque, también estudiado originalmente por da Vinci, fue el uso de válvulas de mariposa. La válvula de aleta es una simple aleta articulada sobre un orificio en el ala. En una dirección se abre para permitir el paso del aire y en la otra se cierra para permitir una mayor diferencia de presión. Bauer diseñó un ejemplo temprano en 1764. Más tarde, en 1808, Jacob Degen construyó un ornitóptero con válvulas de aleta, en el que el piloto se paraba sobre un marco rígido y manejaba las alas con una barra horizontal móvil.Su intento de vuelo de 1809 fracasó, por lo que luego agregó un pequeño globo de hidrógeno y la combinación logró algunos saltos cortos. Las ilustraciones populares de la época mostraban su máquina sin el globo, lo que generaba confusión sobre lo que realmente había volado. En 1811, Albrecht Berblinger construyó un ornitóptero basado en el diseño de Degen, pero omitió el globo y se sumergió en el Danubio. El fiasco tuvo un lado positivo: George Cayley, también cautivado por las ilustraciones, se vio impulsado a publicar sus hallazgos hasta la fecha "en aras de dar un poco más de dignidad a un tema que bordea lo ridículo en la opinión pública", y el moderno nació la era de la aviación.

Siglo 19

A lo largo del siglo XIX, el salto de torre fue reemplazado en popularidad por el igualmente fatal salto en globo como una forma de demostrar la continua inutilidad de la mano de obra y el aleteo de alas. Mientras tanto, el estudio científico del vuelo más pesado que el aire comenzó en serio.

Sir George Cayley y el primer avión moderno

Sir George Cayley fue llamado por primera vez el "padre del avión" en 1846. Durante los últimos años del siglo anterior había comenzado el primer estudio riguroso de la física del vuelo y luego diseñaría la primera nave moderna más pesada que el aire. Entre sus muchos logros, sus contribuciones más importantes a la aeronáutica incluyen:

• Aclarar nuestras ideas y establecer los principios del vuelo más pesado que el aire.
• Alcanzar una comprensión científica de los principios del vuelo de las aves.
• Realización de experimentos aerodinámicos científicos que demuestren la resistencia y la aerodinámica, el movimiento del centro de presión y el aumento de la sustentación al curvar la superficie del ala.
• Definición de la configuración de un avión moderno que comprende un conjunto de ala fija, fuselaje y cola.
• Demostraciones de vuelo tripulado, planeo.
• Establecer los principios de la relación potencia-peso en el vuelo sostenido.

Desde los diez años, Cayley comenzó a estudiar la física del vuelo de las aves y sus cuadernos escolares contenían bocetos en los que desarrollaba sus ideas sobre las teorías del vuelo. Se ha afirmado que estos bocetos muestran que Cayley modeló los principios de un plano inclinado generador de sustentación ya en 1792 o 1793.

En 1796, Cayley fabricó un modelo de helicóptero de la forma comúnmente conocida como peonza voladora china, sin darse cuenta del modelo de diseño similar de Launoy y Bienvenu. Consideró el helicóptero como el mejor diseño para un vuelo vertical simple, y más tarde en su vida, en 1854, hizo un modelo mejorado. Le dio crédito al Sr. Cooper por ser la primera persona en mejorar "la estructura torpe del juguete" e informa que el modelo de Cooper asciende veinte o treinta pies. Cayley hizo uno y el Sr. Coulson hizo una copia, descrita por Cayley como "un espécimen muy hermoso de la hélice de tornillo en el aire" y capaz de volar a más de noventa pies de altura.

Las siguientes innovaciones de Cayley fueron dobles: la adopción del banco de pruebas de brazo giratorio, inventado en el siglo anterior por Benjamin Robbins para investigar la resistencia aerodinámica y utilizado poco después por John Smeaton para medir las fuerzas en las aspas giratorias de los molinos de viento, para su uso en la investigación aeronáutica junto con el uso de modelos aerodinámicos en el brazo, en lugar de intentar volar un modelo de un diseño completo. Inicialmente usó un plano plano simple fijado al brazo e inclinado en ángulo con respecto al flujo de aire.

En 1799, estableció el concepto del avión moderno como una máquina voladora de ala fija con sistemas separados de sustentación, propulsión y control. En un pequeño disco de plata fechado en ese año, grabó en un lado las fuerzas que actúan sobre un avión y en el otro un boceto del diseño de un avión que incorpora características modernas como un ala arqueada, una cola separada que comprende un plano de cola horizontal y una aleta vertical, y fuselaje para el piloto suspendido por debajo del centro de gravedad para proporcionar estabilidad. El diseño aún no es del todo moderno, ya que incorpora dos paletas o remos operados por piloto que parecen funcionar como válvulas de mariposa.

Continuó sus investigaciones y en 1804 construyó un modelo de planeador que fue la primera máquina voladora moderna más pesada que el aire, con el diseño de un avión moderno convencional con un ala inclinada hacia el frente y una cola ajustable en la parte posterior con plano de cola y aleta.. El ala era solo una cometa de papel de juguete, plana y sin combadura. Un peso móvil permitió el ajuste del centro de gravedad del modelo. Era "muy bonito de ver" cuando volaba cuesta abajo y sensible a pequeños ajustes de la cola.

A fines de 1809, había construido el primer planeador de tamaño completo del mundo y lo había volado como una cometa atada no tripulada. En el mismo año, incitado por las travesuras ridículas de sus contemporáneos (ver arriba), comenzó la publicación de un tratado histórico en tres partes titulado "Sobre la navegación aérea" (1809-1810). En él escribió la primera declaración científica del problema: "Todo el problema se limita a estos límites, a saber, hacer que una superficie soporte un peso dado mediante la aplicación de energía a la resistencia del aire". Identificó los cuatro vectores de fuerzas que influyen en una aeronave: empuje, sustentación, arrastre y peso.y distinguió la estabilidad y el control en sus diseños. Argumentó que la mano de obra por sí sola era insuficiente y, aunque aún no se disponía de una fuente de energía adecuada, discutió las posibilidades e incluso describió el principio de funcionamiento del motor de combustión interna que utiliza una mezcla de gas y aire. Sin embargo, nunca pudo hacer que un motor funcionara y limitó sus experimentos de vuelo al vuelo sin motor. También identificó y describió la importancia del perfil aerodinámico combado, diedro, arriostramiento diagonal y reducción de la resistencia, y contribuyó a la comprensión y el diseño de ornitópteros y paracaídas.

En 1848, había progresado lo suficiente como para construir un planeador en forma de triplano lo suficientemente grande y seguro para llevar a un niño. Se eligió a un niño local, pero se desconoce su nombre.

Continuó publicando el diseño de un planeador tripulado de tamaño completo o "paracaídas gobernable" para ser lanzado desde un globo en 1852 y luego construyó una versión capaz de lanzarse desde la cima de una colina, que llevó al primer aviador adulto a través Brompton Dale en 1853. Se desconoce la identidad del aviador. Se ha sugerido de diversas formas como el cochero, lacayo o mayordomo de Cayley, John Appleby, que pudo haber sido el cochero u otro empleado, o incluso el nieto de Cayley, George John Cayley. Lo que se sabe es que fue el primero en volar en un planeador con alas, fuselaje y cola distintos, y con estabilidad inherente y controles operados por piloto: la primera nave más pesada que el aire completamente moderna y funcional.

Los inventos menores incluyeron el motor impulsado por goma, que proporcionó una fuente de energía confiable para los modelos de investigación. Para 1808, incluso había reinventado la rueda, ideando la rueda de radios tensados ​​en la que todas las cargas de compresión son transportadas por la llanta, lo que permite un tren de aterrizaje liviano.

La era del vapor

Tomando directamente del trabajo de Cayley, el diseño de 1842 de William Samuel Henson para un vagón de vapor aéreo abrió nuevos caminos. Henson propuso un monoplano de ala alta de 46 m (150 pies) de envergadura, con una máquina de vapor que impulsaba dos hélices de configuración de empuje. Aunque solo es un diseño (los modelos a escala se construyeron en 1843 o 1848 y volaron 10 o 130 pies), fue el primero en la historia de un avión de ala fija propulsado por hélice. Henson y su colaborador John Stringfellow incluso soñaron con la primera Compañía de Tránsito Aéreo.

En 1856, el francés Jean-Marie Le Bris realizó el primer vuelo más alto que su punto de partida, haciendo que su planeador "L'Albatros artificiel" tirado por un caballo en una playa. Según los informes, alcanzó una altura de 100 metros, en una distancia de 200 metros.

Los avances británicos habían galvanizado a los investigadores franceses. A partir de 1857, Félix du Temple y su hermano Luis construyeron varios modelos utilizando un mecanismo de relojería como fuente de energía y más tarde una pequeña máquina de vapor. En 1857 o 1858, un modelo de libra y media pudo volar brevemente y aterrizar.

Francis Herbert Wenham presentó el primer artículo a la Sociedad Aeronáutica recién formada (más tarde la Sociedad Aeronáutica Real), Sobre Locomoción Aérea. Llevó el trabajo de Cayley sobre alas combadas más allá, logrando hallazgos importantes tanto sobre la sección del perfil aerodinámico del ala como sobre la distribución de sustentación. Para probar sus ideas, a partir de 1858 construyó varios planeadores, tanto tripulados como no tripulados, y con hasta cinco alas apiladas. Concluyó correctamente que las alas largas y delgadas serían mejores que las de murciélago sugeridas por muchos, porque tendrían más borde de ataque para su área. Hoy esta relación se conoce como la relación de aspecto de un ala.

La última parte del siglo XIX se convirtió en un período de intenso estudio, caracterizado por los "científicos caballeros" que representaron la mayor parte de los esfuerzos de investigación hasta el siglo XX. Entre ellos se encontraba el científico-filósofo e inventor británico Matthew Piers Watt Boulton, quien escribió un importante artículo en 1864, On Aërial Locomotion, que también describía el control de vuelo lateral. Fue el primero en patentar un sistema de control de alerones en 1868.

En 1864, Le Comte Ferdinand Charles Honore Phillipe d'Esterno publicó un estudio Sobre el vuelo de los pájaros (Du Vol des Oiseaux), y al año siguiente Louis Pierre Mouillard publicó un influyente libro El imperio del aire (l'Empire de l' aire).

1866 vio la fundación de la Sociedad Aeronáutica de Gran Bretaña y dos años más tarde se llevó a cabo la primera exposición aeronáutica del mundo en el Crystal Palace de Londres, donde Stringfellow recibió un premio de £ 100 por la máquina de vapor con la mejor relación potencia-peso..

En 1871, Wenham y Browning construyeron el primer túnel de viento. Los miembros de la Sociedad usaron el túnel y aprendieron que las alas combadas generaban mucha más sustentación de lo esperado por el razonamiento newtoniano de Cayley, con relaciones sustentación-resistencia de alrededor de 5:1 a 15 grados. Esto demostró claramente la posibilidad de construir máquinas voladoras prácticas más pesadas que el aire: lo que quedaba eran los problemas de control y propulsión de la nave.

Alphonse Pénaud, un francés que vivió entre 1850 y 1880, hizo importantes contribuciones a la aeronáutica. Avanzó en la teoría de los contornos de las alas y la aerodinámica y construyó modelos exitosos de aviones, helicópteros y ornitópteros. En 1871, voló el primer avión de ala fija aerodinámicamente estable, un modelo de monoplano al que llamó "Planóforo", una distancia de 40 metros (130 pies). El modelo de Pénaud incorporó varios de los descubrimientos de Cayley, incluido el uso de una cola, un diedro de ala para la estabilidad inherente y poder de goma. El planóforo también tenía estabilidad longitudinal, siendo recortado de tal manera que el plano de cola se fijó en un ángulo de incidencia más pequeño que las alas, una contribución original e importante a la teoría de la aeronáutica.

En la década de 1870, las máquinas de vapor ligeras se habían desarrollado lo suficiente para su uso experimental en aviones.

Félix du Temple finalmente logró un salto corto con una nave tripulada de tamaño completo en 1874. Su " monoplano " era un gran avión hecho de aluminio, con una envergadura de 42 pies 8 pulgadas (13 m) y un peso de solo 176 libras (80 kg) sin el piloto. Se realizaron varias pruebas con la aeronave, y logró el despegue por sus propios medios después de lanzarse desde una rampa, se deslizó por un corto tiempo y regresó a tierra de manera segura, convirtiéndose en el primer salto motorizado exitoso en la historia, un año antes de El vuelo de Moy.

El Aerial Steamer, fabricado por Thomas Moy, a veces llamado Moy-Shill Aerial Steamer, era un avión de ala en tándem no tripulado impulsado por una máquina de vapor de 3 caballos de fuerza (2,2 kW) que usaba alcohol metílico como combustible. Tenía 14 pies (4,3 m) de largo y pesaba alrededor de 216 libras (98 kg), de los cuales el motor representaba 80 libras (36 kg), y funcionaba sobre tres ruedas. Se probó en junio de 1875 en una pista circular de grava rodada de casi 300 pies (91 m) de diámetro. No alcanzó una velocidad superior a las 12 millas por hora (19 km/h), pero sería necesaria una velocidad de alrededor de 35 millas por hora (56 km/h) para despegar. Sin embargo, el historiador Charles Gibbs-Smith le atribuye ser el primer avión a vapor que despegó del suelo por sus propios medios.

El proyecto posterior de Pénaud para un avión anfibio, aunque nunca se construyó, incorporó otras características modernas. Un monoplano sin cola con una sola aleta vertical y hélices de aire de tractor gemelas, también presentaba elevador trasero con bisagras y superficies de timón, tren de aterrizaje retráctil y una cabina instrumentada completamente cerrada.

Igualmente autorizado como teórico fue el compatriota de Pénaud, Víctor Tatin. En 1879, voló un modelo que, como el proyecto de Pénaud, era un monoplano con hélices gemelas de tractor pero también tenía una cola horizontal separada. Estaba propulsado por aire comprimido, con el tanque de aire formando el fuselaje.

En Rusia, Alexander Mozhaiski construyó un monoplano a vapor impulsado por un tractor grande y dos hélices de empuje más pequeñas. En 1884, se lanzó desde una rampa y permaneció en el aire durante 98 pies (30 m).

Ese mismo año en Francia, Alexandre Goupil publicó su obra La Locomotion Aérienne (Locomoción aérea), aunque la máquina voladora que construyó más tarde no logró volar.

Sir Hiram Maxim fue un estadounidense que se mudó a Inglaterra y adoptó la nacionalidad inglesa. Decidió ignorar en gran medida a sus contemporáneos y construyó su propia plataforma de brazo giratorio y túnel de viento. En 1889, construyó un hangar y un taller en los terrenos de Baldwyn's Manor en Bexley, Kent, e hizo muchos experimentos. Desarrolló un diseño de biplano que patentó en 1891 y completó como plataforma de prueba tres años después. Era una máquina enorme, con una envergadura de 105 pies (32 m), una longitud de 145 pies (44 m), superficies horizontales hacia adelante y hacia atrás y una tripulación de tres. Las hélices gemelas estaban propulsadas por dos motores de vapor compuestos livianos, cada uno de los cuales entregaba 180 caballos de fuerza (130 kW). El peso total fue de 7.000 libras (3.200 kg). Las modificaciones posteriores agregarían más superficies de ala como se muestra en la ilustración.En 1894, la máquina desarrolló suficiente sustentación para despegar, rompiendo uno de los rieles de contención y dañándose en el proceso. Maxim luego abandonó el trabajo en él, pero volvería a la aeronáutica en el siglo XX para probar una serie de diseños más pequeños impulsados ​​por motores de combustión interna.

Uno de los últimos pioneros de la propulsión a vapor, como Maxim ignorando a sus contemporáneos que se habían ido (ver la siguiente sección), fue Clément Ader. Su Éole de 1890 era un monoplano tractor con alas de murciélago que lograba un salto breve e incontrolado, convirtiéndose así en la primera máquina más pesada que el aire en despegar por sus propios medios. Sin embargo, su Avion III de 1897, similar pero más grande, notable solo por tener motores de vapor gemelos, no pudo volar en absoluto. Ader luego reclamaría el éxito y no fue desacreditado hasta 1910 cuando el ejército francés publicó su informe sobre su intento.

Aprendiendo a deslizarse

El planeador construido con la ayuda de Massia y volado brevemente por Biot en 1879 se basó en el trabajo de Mouillard y todavía tenía forma de pájaro. Se conserva en el Musee de l'Air, Francia, y se afirma que es la primera máquina voladora que transporta hombres que aún existe.

En la última década más o menos del siglo XIX, varias figuras clave estaban refinando y definiendo el avión moderno. El inglés Horatio Phillips hizo contribuciones clave a la aerodinámica. El alemán Otto Lilienthal y el estadounidense Octave Chanute trabajaron de forma independiente en el vuelo sin motor. Lillienthal publicó un libro sobre el vuelo de las aves y continuó, desde 1891 hasta 1896, construyendo una serie de planeadores, de varias configuraciones de monoplano, biplano y triplano, para probar sus teorías. Hizo miles de vuelos y en el momento de su muerte estaba trabajando en planeadores a motor.

Phillips llevó a cabo una extensa investigación en túneles de viento sobre secciones aerodinámicas, utilizando vapor como fluido de trabajo. Demostró los principios de sustentación aerodinámica previstos por Cayley y Wenham y, a partir de 1884, obtuvo varias patentes sobre perfiles aerodinámicos. Sus hallazgos sustentan todo el diseño aerodinámico moderno. Phillips luego desarrollaría teorías sobre el diseño de multiplanos, que luego demostró que no tenían fundamento.

A partir de la década de 1880, se realizaron avances en la construcción que llevaron a los primeros planeadores verdaderamente prácticos. Cuatro personas en particular estuvieron activas: John J. Montgomery, Otto Lilienthal, Percy Pilcher y Octave Chanute. Uno de los primeros planeadores modernos fue construido por John J. Montgomery en 1883; Más tarde, Montgomery afirmó haber realizado un solo vuelo exitoso con él en 1884 cerca de San Diego y las actividades de Montgomery fueron documentadas por Chanute en su libro Progress in Flying Machines. Montgomery discutió su vuelo durante la Conferencia Aeronáutica de 1893 en Chicago y Chanute publicó los comentarios de Montgomery en diciembre de 1893 en el American Engineer & Railroad Journal. Montgomery también describió saltos cortos con el segundo y tercer planeadores de Montgomery en 1885 y 1886.Entre 1886 y 1896, Montgomery se centró en comprender la física de la aerodinámica en lugar de experimentar con máquinas voladoras. Wilhelm Kress había construido otro ala delta ya en 1877 cerca de Viena.

Otto Lilienthal era conocido como el "Rey Planeador" o el "Hombre Volador" de Alemania. Duplicó el trabajo de Wenham y lo amplió enormemente en 1884, publicando su investigación en 1889 como Birdflight as the Basis of Aviation (Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst).). También produjo una serie de planeadores de un tipo que ahora se conoce como ala delta, incluidas las formas de ala de murciélago, monoplano y biplano, como el Derwitzer Glider y el aparato de vuelo normal. A partir de 1891, se convirtió en la primera persona en realizar planeos controlados sin ataduras de forma rutinaria y en el primero en ser fotografiado volando una máquina más pesada que el aire, lo que despertó el interés en todo el mundo. Documentó rigurosamente su obra, incluyendo fotografías, y por ello es uno de los primeros pioneros más conocidos. También promovió la idea de "saltar antes de volar", sugiriendo que los investigadores deberían comenzar con planeadores y avanzar hacia arriba, en lugar de simplemente diseñar una máquina motorizada en papel y esperar que funcione. Lilienthal realizó más de 2000 planeos hasta su muerte en 1896 a causa de las heridas sufridas en un accidente de planeador.

Octave Chanute retomó donde lo dejó Lilienthal y se dedicó al diseño de aeronaves después de una jubilación anticipada y financió el desarrollo de varios planeadores. En el verano de 1896, su equipo voló varios de sus diseños muchas veces en Miller Beach, Indiana, y finalmente decidió que el mejor era un diseño de biplano. Al igual que Lilienthal, documentó su trabajo y también lo fotografió, y mantuvo correspondencia con investigadores afines de todo el mundo. Chanute estaba particularmente interesado en resolver el problema de la inestabilidad aerodinámica de la aeronave en vuelo, que las aves compensan con correcciones instantáneas, pero que los humanos tendrían que abordar con superficies estabilizadoras y de control o moviendo el centro de gravedad de la aeronave, como Lilienthal lo hizo. El problema más desconcertante fue la inestabilidad longitudinal (divergencia), porque a medida que aumenta el ángulo de ataque de un ala, el centro de presión avanza y hace que el ángulo aumente aún más. Sin una corrección inmediata, la nave cabeceará y se detendrá. Mucho más difícil de entender fue la relación entre el control lateral y direccional.

En Gran Bretaña, Percy Pilcher, que había trabajado para Maxim y había construido y volado con éxito varios planeadores entre mediados y finales de la década de 1890, construyó un prototipo de avión propulsado en 1899 que, según ha demostrado una investigación reciente, habría sido capaz de volar. Sin embargo, al igual que Lilienthal, murió en un accidente de planeador antes de poder probarlo.

Las publicaciones, en particular Progress in Flying Machines of 1894 de Octave Chanute y The Problem of Manflight (1894) y Aeronautical Annuals (1895–1897) de James Means ayudaron a llevar la investigación y los eventos actuales a un público más amplio.

La invención de la cometa de caja durante este período por el australiano Lawrence Hargrave condujo al desarrollo del práctico biplano. En 1894, Hargrave unió cuatro de sus cometas, agregó un asiento de cabestrillo y voló 16 pies (4,9 m). Al demostrarle a un público escéptico que era posible construir una máquina voladora segura y estable, Hargrave abrió la puerta a otros inventores y pioneros. Hargrave dedicó la mayor parte de su vida a construir una máquina que pudiera volar. Creía apasionadamente en la comunicación abierta dentro de la comunidad científica y no patentaba sus inventos. En cambio, publicó escrupulosamente los resultados de sus experimentos para que pudiera tener lugar un intercambio mutuo de ideas con otros inventores que trabajaban en el mismo campo, a fin de acelerar el progreso conjunto.En 1889, había construido un motor rotativo accionado por aire comprimido.

Octave Chanute se convenció de que los aviones de ala múltiple eran más efectivos que un monoplano e introdujo la estructura de ala reforzada con "puntales de alambre" que, con su combinación de rigidez y ligereza, en forma de biplano llegaría a dominar el diseño de aeronaves durante décadas para venir.

Incluso los saltos en globo comenzaron a tener éxito. En 1905, Daniel Maloney fue transportado en globo en un planeador de ala en tándem diseñado por John Montgomery a una altitud de 4000 pies (1200 m) antes de ser liberado, descendiendo y aterrizando en un lugar predeterminado como parte de una gran demostración pública de vuelo aéreo. vuelo en Santa Clara, California. Sin embargo, después de varios vuelos exitosos, durante una ascensión en julio de 1905, una cuerda del globo golpeó el planeador y el planeador sufrió una falla estructural después del lanzamiento, lo que resultó en la muerte de Maloney.

Agregando poder

Cabeza blanca

Gustave Weißkopf fue un alemán que emigró a los Estados Unidos, donde pronto cambió su nombre a Whitehead. De 1897 a 1915, diseñó y construyó máquinas y motores voladores. El 14 de agosto de 1901, Whitehead afirmó haber llevado a cabo un vuelo motorizado controlado en su monoplano Número 21 en Fairfield, Connecticut. Un relato del vuelo apareció en el Bridgeport Sunday Herald y se repitió en periódicos de todo el mundo. Whitehead reclamó dos vuelos más el 17 de enero de 1902, utilizando su monoplano Número 22. Describió que tenía un motor de 40 caballos de fuerza (30 kW) con hélices de tractor gemelas y controlado por la velocidad diferencial de la hélice y el timón. Afirmó haber volado un círculo de 10 kilómetros (6,2 millas).

Durante muchos años, los principales historiadores de la aviación ignoraron o descartaron las afirmaciones de Whitehead. En marzo de 2013, Jane's All the World's Aircraft publicó un editorial que aceptaba el vuelo de Whitehead como el primer vuelo controlado, propulsado y tripulado de una nave más pesada que el aire. La Institución Smithsonian se encuentra entre los que no aceptan que Whitehead voló como se informó. Sin embargo, el Smithsonian tiene un acuerdo con la Familia Wright; nunca hacer una declaración o una etiqueta que afirme que los hermanos Wright no fueron los primeros en realizar un vuelo propulsado.

Langley

Después de una distinguida carrera en astronomía y poco antes de convertirse en secretario de la Institución Smithsonian, Samuel Pierpont Langley inició una seria investigación sobre aerodinámica en lo que hoy es la Universidad de Pittsburgh. En 1891, publicó Experiments in Aerodynamics detallando su investigación y luego se dedicó a construir sus diseños. Esperaba lograr la estabilidad aerodinámica automática, por lo que prestó poca atención al control en vuelo. El 6 de mayo de 1896, el Aeródromo No. 5 de Langleyrealizó el primer vuelo sostenido exitoso de una nave más pesada que el aire, impulsada por un motor y sin piloto, de tamaño sustancial. Fue lanzado desde una catapulta accionada por resorte montada en la parte superior de una casa flotante en el río Potomac cerca de Quantico, Virginia. Esa tarde se realizaron dos vuelos, uno de 1.005 metros (3.297 pies) y un segundo de 700 metros (2.300 pies), a una velocidad aproximada de 25 millas por hora (40 km/h). En ambas ocasiones el Aeródromo Nº 5 aterrizó en el agua como estaba previsto, ya que para ahorrar peso no estaba equipado con tren de aterrizaje. El 28 de noviembre de 1896 se realizó otro vuelo exitoso con el Aeródromo No. 6. Este vuelo, de 1.460 metros (4.790 pies), fue presenciado y fotografiado por Alexander Graham Bell. El Aeródromo No. 6 fue en realidadAeródromo No. 4 muy modificado. Quedó tan poco del avión original que se le dio una nueva designación.

Con los éxitos del Aerodrome No. 5 y No. 6, Langley comenzó a buscar financiamiento para construir una versión a gran escala de sus diseños para transportar personas. Estimulado por la Guerra Hispanoamericana, el gobierno de EE. UU. le otorgó $ 50,000 para desarrollar una máquina voladora de transporte de personas para reconocimiento aéreo. Langley planeó construir una versión ampliada conocida como Aerodrome A, y comenzó con el Aerodrome de un cuarto de escala más pequeño, que voló dos veces el 18 de junio de 1901, y luego nuevamente con un motor más nuevo y más potente en 1903.

Con el diseño básico aparentemente probado con éxito, luego se centró en el problema de un motor adecuado. Contrató a Stephen Balzer para construir uno, pero se decepcionó cuando entregó solo 8 caballos de fuerza (6,0 kW) en lugar de los 12 caballos de fuerza (8,9 kW) que esperaba. El asistente de Langley, Charles M. Manly, transformó el diseño en un motor radial refrigerado por agua de cinco cilindros que generaba 52 caballos de fuerza (39 kW) a 950 rpm, una hazaña que tardó años en duplicarse. Ahora, con poder y diseño, Langley reunió a los dos con grandes esperanzas.

Para su consternación, el avión resultante resultó ser demasiado frágil. La simple ampliación de los modelos pequeños originales dio como resultado un diseño que era demasiado débil para mantenerse unido. Dos lanzamientos a fines de 1903 terminaron con el Aerodrome inmediatamente estrellándose contra el agua. El piloto, Manly, fue rescatado cada vez. Además, el sistema de control de la aeronave era inadecuado para permitir respuestas rápidas del piloto, no tenía ningún método de control lateral y la estabilidad aérea del Aeródromo era marginal.

Los intentos de Langley de obtener más fondos fracasaron y sus esfuerzos terminaron. Nueve días después de su segundo lanzamiento fallido el 8 de diciembre, los hermanos Wright volaron con éxito su Flyer. Glenn Curtiss hizo 93 modificaciones al Aeródromo y voló este avión muy diferente en 1914. Sin reconocer las modificaciones, la Institución Smithsonian afirmó que el Aeródromo de Langley fue la primera máquina "capaz de volar".

Los hermanos Wright

Los Wright resolvieron los problemas de control y potencia que enfrentaron los pioneros de la aeronáutica. Inventaron el control de balanceo utilizando la deformación del ala y combinaron el balanceo con el control de guiñada simultáneo utilizando un timón trasero orientable. Aunque la deformación de las alas como medio de control de balanceo se usó solo brevemente durante la historia temprana de la aviación, la innovación de combinar el control de balanceo y guiñada fue un avance fundamental en el control de vuelo. Para el control de tono, los Wright utilizaron un elevador delantero (canard), otro elemento de diseño que luego quedó obsoleto.

Los Wright realizaron rigurosas pruebas en túnel de viento de superficies aerodinámicas y pruebas de vuelo de planeadores de tamaño completo. No solo construyeron un avión propulsado en funcionamiento, el Wright Flyer, sino que también hicieron avanzar significativamente la ciencia de la ingeniería aeronáutica.

Se concentraron en la capacidad de control de los aviones sin motor antes de intentar volar un diseño motorizado. De 1900 a 1902, construyeron y volaron una serie de tres planeadores. Los dos primeros fueron mucho menos eficientes de lo que esperaban los Wright, basados ​​en experimentos y escritos de sus predecesores del siglo XIX. Su planeador de 1900 tenía solo alrededor de la mitad de la sustentación que esperaban, y el planeador de 1901 se desempeñó aún peor, hasta que las modificaciones improvisadas lo hicieron útil.

En busca de respuestas, los Wright construyeron su propio túnel de viento y lo equiparon con un sofisticado dispositivo de medición para calcular la elevación y el arrastre de 200 diseños de alas de diferentes tamaños de modelos que crearon. Como resultado, los Wright corrigieron errores anteriores en los cálculos de sustentación y arrastre y utilizaron este conocimiento para construir su planeador de 1902, el tercero de la serie. Se convirtió en la primera máquina voladora tripulada, más pesada que el aire, que se controlaba mecánicamente en los tres ejes: cabeceo, balanceo y guiñada. Su diseño pionero también incluía alas con una relación de aspecto más alta que los planeadores anteriores. Los hermanos volaron con éxito el planeador de 1902 cientos de veces y funcionó mucho mejor que sus dos versiones anteriores.

Para obtener la potencia adecuada para su Flyer impulsado por motor, los Wright diseñaron y construyeron un motor de combustión interna de baja potencia. Usando sus datos del túnel de viento, diseñaron y tallaron hélices de madera que eran más eficientes que nunca, lo que les permitió obtener un rendimiento adecuado de la baja potencia de su motor. El diseño del Flyer también estuvo influenciado por el deseo de los Wright de aprender a volar de manera segura sin riesgos irrazonables para la vida y la integridad física, y de hacer que los accidentes pudieran sobrevivir. La potencia limitada del motor resultó en bajas velocidades de vuelo y la necesidad de despegar con viento en contra.

Según la Institución Smithsonian y la Fédération Aéronautique Internationale (FAI), los Wright realizaron el primer vuelo tripulado sostenido, controlado y motorizado más pesado que el aire en Kill Devil Hills, Carolina del Norte, 4 millas (6,4 km) al sur de Kitty Hawk, North Carolina, el 17 de diciembre de 1903. El primer vuelo de Orville Wright, de 120 pies (37 m) en 12 segundos, quedó registrado en una famosa fotografía. En el cuarto vuelo del mismo día, Wilbur Wright voló 852 pies (260 m) en 59 segundos. El análisis moderno del profesor Fred EC Culick y Henry R. Rex (1985) ha demostrado que el Wright Flyer de 1903 era tan inestable que era casi inmanejable para cualquiera excepto para los Wright, que se habían entrenado en el planeador de 1902.

Los Wright continuaron desarrollando sus máquinas voladoras y volando en Huffman Prairie cerca de Dayton, Ohio en 1904–05. Después de un accidente en 1905, reconstruyeron el Flyer III e hicieron importantes cambios en el diseño. Casi duplicaron el tamaño del elevador y el timón y los movieron aproximadamente el doble de la distancia desde las alas. Agregaron dos paletas verticales fijas (llamadas "intermitentes") entre los elevadores y le dieron a las alas un diedro muy leve. Desconectaron el timón del control de alabeo y, como en todos los aviones futuros, lo colocaron en una manija de control separada. El Flyer III se convirtió en el primer avión práctico (aunque sin ruedas y con un dispositivo de lanzamiento), volando constantemente bajo control total y llevando a su piloto de regreso al punto de partida de manera segura y aterrizando sin daños. El 5 de octubre de 1905,

Eventualmente, los Wright abandonarían el plano de proa por completo, con el Modelo B de 1910 teniendo en cambio un plano de cola de la manera que para entonces se estaba volviendo convencional.

Según la edición de abril de 1907 de la revista Scientific American, los hermanos Wright parecían tener el conocimiento más avanzado de la navegación en vehículos más pesados ​​que el aire en ese momento. Sin embargo, la misma edición de la revista también afirmó que no se había realizado ningún vuelo público en los Estados Unidos antes de su edición de abril de 1907. Por lo tanto, idearon el Trofeo Aeronáutico Scientific American para fomentar el desarrollo de una máquina voladora más pesada que el aire.

El primer avión práctico.

Una vez que se había logrado el vuelo controlado y propulsado, aún se necesitaba avanzar para crear una máquina voladora práctica para uso general. Este período previo a la Primera Guerra Mundial a veces se denomina la era pionera de la aviación.

Energía confiable

La historia de los primeros vuelos propulsados ​​es en gran medida la historia de la construcción de los primeros motores. Los Wright diseñaron sus propios motores. Utilizaron un solo motor de vuelo, un tipo de cuatro cilindros en línea refrigerado por agua de 12 caballos de fuerza (8,9 kW) con cinco cojinetes principales e inyección de combustible. La nave de Whitehead estaba propulsada por dos motores de su diseño: un motor terrestre de 10 caballos de fuerza (7,5 kW) que impulsaba las ruedas delanteras en un esfuerzo por alcanzar la velocidad de despegue y un motor de acetileno de 20 caballos de fuerza (15 kW) que impulsaba las hélices. Whitehead era un maquinista experimentado y, según los informes, recaudó fondos para su avión fabricando y vendiendo motores a otros aviadores.La mayoría de los primeros motores no eran lo suficientemente potentes ni confiables para un uso práctico, y el desarrollo de motores mejorados fue de la mano con mejoras en los fuselajes mismos.

En Europa, el Antoinette 8V de Léon Levavasseur, ejemplo pionero del formato de motor V-8, patentado por primera vez en 1902, dominó el vuelo durante varios años después de su introducción en 1906, impulsando muchas embarcaciones notables de esa época. Incorporando inyección directa de combustible, refrigeración por agua evaporativa y otras características avanzadas, generaba alrededor de 50 caballos de fuerza (37 kW).

El British Green C.4 de 1908 siguió el patrón de Wright de un diseño de cuatro cilindros en línea refrigerado por agua, pero produjo 52 caballos de fuerza (39 kW). Propulsó muchos aviones pioneros exitosos, incluidos los de AV Roe.

También se produjeron diseños opuestos horizontalmente. El de Havilland Iris de cuatro cilindros refrigerado por agua alcanzó 45 caballos de fuerza (34 kW) pero se usó poco, mientras que el exitoso diseño de dos cilindros Nieuport logró 28 hp (21 kW) en 1910.

1909 vio cómo las formas de los motores radiales cobraban importancia. El motor de ventilador o semirradial de 3 cilindros Anzani de 1909 (también construido en una verdadera forma radial de ángulo de cilindro de 120 °) desarrolló solo 25 caballos de fuerza (19 kW) pero era mucho más liviano que el Antoinette, y fue elegido por Louis Blériot para su vuelo a través del Canal. Más radical fue la serie de motores radiales rotativos Gnôme de los hermanos Seguin, protagonizada por el motor rotativo de siete cilindros refrigerado por aire Gnome Omega de 50 caballos de fuerza (37 kW) en 1906. En un motor rotativo, el cigüeñal está fijado a la estructura del avión y el toda la carcasa del motor y los cilindros giran con la hélice. Aunque este tipo había sido introducido ya en 1887 por Lawrence Hargrave, las mejoras realizadas en el Gnomo crearon un robusto, diseño relativamente confiable y liviano que revolucionó la aviación y vería un desarrollo continuo durante los próximos diez años. El combustible se introdujo en cada cilindro directamente desde el cárter, lo que significa que solo se requirió una válvula de escape. El rotativo Le Rhône 9C de nueve cilindros y 80 caballos de fuerza, más grande y potente, se introdujo en 1913 y fue ampliamente adoptado para uso militar.

Los tipos en línea y en V siguieron siendo populares, y la empresa alemana Mercedes produjo una serie de modelos de seis cilindros refrigerados por agua. En 1913, introdujeron la exitosa serie DI de 75 kilovatios (101 hp).

Ascensor y eficiencia

La ligereza y la fuerza del biplano se compensan con la ineficiencia inherente a colocar dos alas tan juntas. Los diseños de biplanos y monoplanos competían entre sí, y ambos todavía estaban en producción cuando estalló la guerra en 1914.

Un desarrollo notable, aunque un fracaso, fue el primer monoplano voladizo jamás construido. El Antoinette Monobloc de 1911 tenía una cabina completamente cerrada y un tren de aterrizaje carenado, pero la potencia de 50 caballos de fuerza (37 kW) de su motor V-8 no era suficiente para volar más de unos pocos pies como máximo. Más exitoso fue el monoplano arriostrado Deperdussin, que ganó la carrera inaugural del Trofeo Schneider de 1913 pilotada por Maurice Prévost, completando 28 circuitos del recorrido de 10 km (6,2 millas) con una velocidad promedio de 73,63 kilómetros por hora (45,75 mph).

También se experimentó con triplanos, en particular una serie construida entre 1909 y 1910 por el pionero británico AV Roe. Yendo uno mejor con cuatro alas, el cuadriplano también hizo apariciones raras. Horatio Phillips también experimentó con el multiplano, que tiene un gran número de alas muy delgadas, con el mayor éxito. Su prototipo final confirmó la ineficiencia y el bajo rendimiento de la idea.

También se estaban probando otros enfoques radicales para el diseño de alas. El inventor escocés Alexander Graham Bell ideó una forma de ala octaédrica celular que, al igual que el multiplano, resultó decepcionantemente ineficiente. Otros artistas mediocres incluyeron el Edwards Rhomboidal, el ala anular Lee-Richards y un número variable de alas una tras otra en tándem.

Muchas de estas primeras formas experimentales eran en principio bastante prácticas y desde entonces han reaparecido.

Estabilidad y control

El trabajo inicial se había centrado principalmente en hacer una nave lo suficientemente estable para volar, pero no pudo ofrecer un control total, mientras que los Wright habían sacrificado la estabilidad para hacer que su Flyer fuera totalmente controlable. Un avión práctico requiere ambos. Aunque se había logrado la estabilidad mediante varios diseños, los principios no se entendían completamente y el progreso era errático. El alerón reemplazó lentamente la deformación del ala por control lateral, aunque a veces los diseñadores, como con el Blériot XI, volvieron brevemente a la deformación del ala. Del mismo modo, las superficies de la cola que volaban dieron paso a estabilizadores fijos con superficies de control con bisagras adjuntas. La configuración de empujador de canard de los primeros Wright Flyers fue reemplazada por diseños de aviones de hélice tractora.

En Francia, el progreso fue relativamente rápido.

En 1906, el brasileño Alberto Santos-Dumont realizó vuelos públicos en Francia con su 14-bis. Un biplano de empuje canard con un diedro de ala pronunciado, tenía un ala de celda de caja estilo Hargrave con un conjunto de "cometa de caja" montado hacia adelante que se podía mover para actuar como elevador y timón. Más tarde agregó superficies auxiliares entre las alas como alerones primitivos para proporcionar control lateral. Su vuelo fue el primero realizado por una máquina propulsada más pesada que el aire verificada por el Aéro-Club de France, y ganó el premio Deutsch-Archdeacon por el primer vuelo observado oficialmente de más de 25 metros (82 pies). Más tarde estableció el primer récord mundial reconocido por la Federación Aeronáutica Internacional al volar 220 metros (720 pies) en 21,5 segundos.

Al año siguiente, Louis Blériot voló el Blériot VII, un monoplano tractor con control total de tres ejes que usaba las superficies horizontales de la cola como elevadores y alerones combinados. Su descendiente inmediato, el Blériot VIII, fue el primer fuselaje en reunir los elementos reconocibles del moderno sistema de control de vuelo de los aviones en abril de 1908.Donde Horatio Phillips y Traian Vuia habían fallado, Blériot fue el primer monoplano tractor práctico y marcó el comienzo de una tendencia en la aviación francesa. Para 1909, había desarrollado esta configuración hasta el punto en que el Blériot XI pudo cruzar el Canal de la Mancha, entre otros refinamientos, utilizando las superficies de la cola solo como elevadores y usando la deformación de las alas para el control lateral. Otro diseño que apareció en 1907 fue el biplano Voisin. Este carecía de cualquier disposición para el control lateral, y solo podía hacer giros superficiales usando solo el control del timón, pero Henri Farman voló con un éxito creciente durante el año, y el 13 de enero de 1908 ganó el Gran Premio Deutsch de la Meurthe-Archdeacon de 50.000 francos. de la aviaciónpor ser el primer aviador en completar un vuelo de circuito cerrado de 1 kilómetro observado oficialmente, incluido el despegue y el aterrizaje con la propia potencia de la aeronave.

Los diseños del pionero francés Léon Levavasseur son más conocidos por el nombre de la empresa Antoinette que fundó. Su Antoinette IV de 1908 era un monoplano de lo que ahora es la configuración convencional, con plano de cola y aletas, cada uno con superficies de control móviles y alerones en las alas. Los alerones no eran lo suficientemente efectivos y en modelos posteriores fueron reemplazados por alabeos.

A finales de 1908, los hermanos Voisin vendieron un avión encargado por Henri Farman a JTC Moore-Brabazon. Enfadado, Farman construyó su propio avión, adaptando el diseño de Voisin añadiendo alerones. Tras modificaciones adicionales en las superficies de la cola y los alerones, el Farman III se convirtió en el avión más popular vendido entre 1909 y 1911.y fue ampliamente imitado. En Gran Bretaña, el expatriado estadounidense Samuel Cody voló un avión de diseño similar al de Wright en 1908, incorporando un plano de cola y un gran elevador delantero. En 1910, un modelo mejorado equipado con alerones entre las alas ganó la competencia de la Copa Michelin, mientras que el segundo avión de estilo Farman de Geoffrey de Havilland tenía alerones en el ala superior y se convirtió en el Royal Aircraft Factory FE1. El Bristol Boxkite, una copia del Farman III, se fabricó en cantidad. En los EE. UU., Glenn Curtiss había volado primero en el AEA June Bug y luego en su Golden Flyer, que en 1910 logró el primer aterrizaje y despegue en una cubierta naval. Mientras tanto, los propios Wright también habían estado luchando con el problema de lograr tanto la estabilidad como el control, experimentando más con el plano de proa antes de agregar primero un segundo avión pequeño en la cola y finalmente quitar el plano de proa por completo. Anunciaron su Modelo B de dos asientos en 1910 y lo autorizaron para su producción en 1911 como Burgess Model F.

Se probaron muchos otros diseños más radicales, y solo unos pocos mostraron alguna promesa. En el Reino Unido, JW Dunne desarrolló una serie de diseños de empujadores sin cola con alas en flecha con una superficie superior cónica. Su biplano D.5 voló en 1910 y demostró ser totalmente estable. Dunne evitó deliberadamente el control total de tres ejes, ideando en cambio un sistema que era más fácil de operar y que consideraba mucho más seguro en la práctica. El sistema de Dunne no sería ampliamente adoptado. Su diseño sin cola alcanzó su apogeo con el D.8 que fue fabricado bajo licencia en Francia por Nieuport y en los EE. UU. como Burgess-Dunne, sin embargo, fue rechazado como avión de guerra práctico por el ejército británico, en el que Dunne era un oficial. porque era demasiado estable y, por lo tanto, no lo suficientemente maniobrable en la batalla.

Hidroaviones

1901 en Austria, Wilhelm Kress no logra despegar en su Drachenflieger de poca potencia, un hidroavión con pontones gemelos hechos de aluminio y tres alas en tándem.

1910 en Francia, Henri Fabre realiza el primer vuelo en hidroavión en su Hydravion. Era un monoplano con un plano de proa biplano y tres flotadores cortos en disposición de triciclo.

1912 El primer portaaviones del mundo, el Foudre de la Armada francesa, embarca su primer hidroavión, un Voisin Canard.

Un problema de los primeros hidroaviones era la tendencia a la succión entre el agua y la aeronave a medida que aumentaba la velocidad, lo que retenía la aeronave y dificultaba el despegue. El diseñador británico John Cyril Porte inventó la técnica de colocar un escalón en la parte inferior del avión para romper la succión, y esto se incorporó en el Curtiss Model H de 1914.

Uso militar

En 1909 los aviones seguían siendo frágiles y de poca utilidad práctica. La potencia limitada del motor disponible significaba que la carga útil efectiva era extremadamente limitada. La tecnología básica estructural y de materiales de los fuselajes consistía principalmente en materiales de madera dura o tubos de acero, reforzados con alambres de acero y cubiertos con tela de lino dopada con un endurecedor y sellador inflamable. La necesidad de ahorrar peso significaba que la mayoría de los aviones eran estructuralmente frágiles y, con frecuencia, se rompían en vuelo, especialmente cuando realizaban maniobras violentas, como salir de una picada pronunciada, que sería necesaria en combate.

Aun así, se reconoció que estas máquinas voladoras en evolución no eran solo juguetes, sino armas en proceso. En 1909, el oficial de estado mayor italiano Giulio Douhet comentó:

El cielo está a punto de convertirse en otro campo de batalla no menos importante que los campos de batalla en tierra y mar... Para conquistar el aire, es necesario privar al enemigo de todos los medios de vuelo, golpeándolo en el aire, en sus bases de operaciones, o en sus centros de producción. Será mejor que nos acostumbremos a esta idea y nos preparemos.—  Giulio Douhet (oficial de estado mayor italiano), 1909

En 1911, el Capitán Bertram Dickson, el primer oficial militar británico en volar y el primer oficial militar británico en realizar una misión de reconocimiento aéreo en un avión de ala fija durante las maniobras del ejército en 1910, predijo el uso militar de los aviones y el consiguiente desarrollo y aumento de combate aéreo en una presentación al Subcomité Técnico de Defensa Imperial del Reino Unido.

Los misiles se lanzaron desde un avión por primera vez cuando el teniente del ejército de los Estados Unidos, Paul W. Beck, lanzó sacos de arena que simulaban bombas sobre Los Ángeles, California.

Los aviones se utilizaron por primera vez en la guerra durante la guerra ítalo-turca de 1911-1912. El primer uso operativo tuvo lugar el 23 de octubre de 1911, cuando el capitán Carlo Piazza realizó un vuelo cerca de Benghazi en un Blériot XI. El primer bombardeo aéreo se produjo poco después, el 1 de noviembre, cuando el segundo teniente Giulio Gavotti lanzó cuatro bombas sobre dos bases en poder de los turcos. El primer vuelo de reconocimiento fotográfico tuvo lugar en marzo de 1912, también pilotado por el Capitán Piazza.

Algunos tipos desarrollados durante este período verían el servicio militar en, o incluso durante, la Primera Guerra Mundial. Estos incluyen Etrich Taube de 1910, Fokker Spin de 1911, Royal Aircraft Factory BE.2, Sopwith Tabloid / Schneider y una variedad de tipos obsoletos que se utilizaría para la formación de pilotos. El Sikorsky Ilya Muromets (también conocido como Sikorsky S-22) fue el primer avión de cuatro motores en entrar en producción y el más grande de su época, el prototipo voló por primera vez en 1913, justo antes del estallido de la guerra. El tipo pasaría a ver el servicio tanto en funciones de bombardero como de transporte.

Helicópteros

El trabajo inicial sobre la elevación del rotor propulsado fue seguido por investigadores posteriores, independientemente del desarrollo de aeronaves de ala fija.

En la Francia del siglo XIX se creó una asociación para colaborar en el diseño de helicópteros, de los cuales hubo muchos. En 1863, Gustave de Ponton d'Amécourt construyó un modelo utilizando los rotores contrarrotativos establecidos. Inicialmente impulsado por vapor, falló, pero una versión mecánica voló. Otros diseños, que abarcan una amplia variedad de formas, incluyen Pomés y De la Pauze (1871), Pénaud, Achenbach (1874), Dieuaide (1887), Melikoff (1877), Forlanini (1877), Castel (1878) y Dandrieux (1878-1879). De estos, el modelo de rotación contraria a vapor de Forlanini voló durante 20 segundos, alcanzando una altura de 13 metros (43 pies), y el modelo de goma de Dandrieux también voló.

El padre de Hiram Maxim concibió un helicóptero propulsado por dos rotores que giraban en sentido contrario, pero no pudo encontrar un motor lo suficientemente potente para construirlo. El propio Hiram esbozó los planos de un helicóptero en 1872 antes de centrar su atención en el vuelo de ala fija.

En 1907, el autogiro francés Breguet-Richet No. 1 despegó en un vuelo de prueba "atado", convirtiéndose en el primer helicóptero tripulado en elevarse del suelo. Se elevó unos 60 centímetros (24 pulgadas) y se mantuvo en el aire durante un minuto. Sin embargo, el vuelo resultó ser extremadamente inestable.

Dos meses más tarde en Lisenux, Francia, Paul Cornu realizó el primer vuelo libre en una nave tripulada de alas giratorias en su helicóptero Cornu, elevándose a 30 centímetros (12 pulgadas) y permaneciendo en el aire durante 20 segundos.