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Vapear es un estilo de vida

19 oct 2012 Ciencia

Los orígenes de la NASA

No existen aviones que vuelen en cualquier parte del mundo que no se basen en una tecnología derivada de la investigación NACA

Prototipo XV-8A apodado Fleep (Jeep volador) en el túnel de  Langley, 1962. NASA


Prototipo XV-8A apodado Fleep (Jeep volador) en el túnel de Langley, 1962. NASA

Hace casi 100 años, el 3 de marzo de 1915, un pequeño comité de 12 voluntarios con un presupuesto de 5.000 dólares se embarcó en una misión que pretendía cambiar el mundo de la aviación en los Estados Unidos y al hacerlo creó un legado que revolucionó la investigación aeronáutica y que aun permanece vivo en la actualidad. Ellos eran NACA (Comité Consultivo Nacional para la Aeronáutica), una agencia federal de los EE.UU fundada para llevar a cabo, promover e institucionalizar la investigación aeronáutica. Según las palabras de Jaiwon Shin, miembro de la Dirección de Investigación para la Aeronáutica Espacial de la NASA: “No existen prácticamente aviones que vuelen en cualquier parte del mundo que no se basen en una tecnología derivada de la investigación NACA”.

Dos mecánicos posan en la entrada del primer túnel de viento del Laboratorio Aeronáutico Langley. NASA


Dos mecánicos posan en la entrada del primer túnel de viento del Laboratorio Aeronáutico Langley. NASA

Entre otras innovaciones, desarrollaron los siguientes avances revolucionarios:

El carenado NACA. Se utiliza para optimizar los motores radiales en los aviones y fue desarrollado en 1927. Significó un gran avance en la reducción de la fricción del aire mejorando significativamente además la refrigeración del motor. El carenado NACA dirige el aire frío para que fluya a través de las partes más calientes de un motor, reduciendo además la turbulencia del aire. La suma de todos estos efectos reduce la fricción hasta en un 60%.

El conducto NACA. Un conducto NACA es una forma común de diseño de entrada de aire de baja fricción, desarrollado por la NACA en 1945. Este diseño permite que el aire fluya dentro de un conducto interno, a menudo con fines de refrigeración, con una perturbación mínima de flujo, y consiste en una rampa poco profunda, de paredes curvas, empotrada en la superficie expuesta de un cuerpo aerodinámico, como las que se utilizan actualmente en los aviones y que también pueden verse en muchos coches deportivos.

La regla del área. Descubierta por Richard T. Whitcomb en 1952, la regla del área es una regla matemática que permite disminuir la resistencia de onda de cuerpos que vuelan a velocidades comprendidas entre Mach 0.8 y 1.2. Estas velocidades abarcan a la práctica totalidad de aeronaves de ala fija con capacidad de vuelo supersónico. La regla del área dice que dos cuerpos con la misma distribución de áreas tendrán la misma resistencia aerodinámica, vista desde el campo lejano.

Los perfiles aerodinámicos NACA. La NACA desarrolló una serie de perfiles aerodinámicos que todavía se utilizan hoy en día en la fabricación de aviones, como en el jet de combate, de la compañía Lockheed Martin, F-22 Raptor. La forma de los perfiles de ala NACA se catalogan utilizando una serie de dígitos que siguen a la palabra “NACA”.

Simulación de las condiciones de despegue en Lewis Flight Propulsion Laboratory, 1944. NASA


Simulación de las condiciones de despegue en Lewis Flight Propulsion Laboratory, 1944 NASA

Estudio del efecto de los gases de un twinjet en una simulación de las condiciones de despegue para la instalación de ciertos motores. La prueba, realizada en el Lewis Flight Propulsion Laboratory, servía para intentar disminuir la distancia de despegue de una aeronave. Cleveland, Ohio, en 1944.

Además de los descubrimientos técnicos, una de las mayores contribuciones de la NACA fue su insistencia en producir y distribuir ampliamente sus informes, memorandos y notas, lo que permitió al resto de la comunidad científica sacar el máximo provecho de los resultados de una investigación. Todos estas contribuciones siguen estando en uso hoy en día y además abrieron las puertas a la mejora de los métodos de investigación.

Pruebas de control de un turborreactor, con la cubierta retirada, en 1946. NASA


Pruebas de control de un turborreactor, con la cubierta retirada, en 1946. NASA

Pruebas de control de un turborreactor, con la cubierta retirada. El turborreactor es el tipo más antiguo de los motores de reacción y fue desarrollado a la práctica a lo largo de la década de 1930. Aircraft Engine Research Laboratory of the National Advisory Committee, 1946.

Prueba de diseños avanzados para aviones de alta velocidad en 1948. NASA


Prueba de diseños avanzados para aviones de alta velocidad, en 1948 NASA

Un ingeniero realiza las calibraciones finales a un modelo montado en el tunel de viento supersónico del Laboratorio Aeronautico Ames en Moffett Field, California, durante una prueba de diseños avanzados para aviones de alta velocidad, en 1948.

Cuando el 4 de octubre de 1957, los soviéticos lanzaron el primer satélite artificial del mundo, el Sputnik 1, el Congreso de los Estados Unidos lo percibió como una amenaza a la seguridad y, tras varios meses de debate, el Presidente norteamericano Eisenhower y sus consejeros llegaron al acuerdo de fundar una nueva agencia federal que dirigiera toda la actividad espacial no militar. El 21 de noviembre de 1957, Hugh Dryden, director de NACA, creó el Comité Especial sobre la Tecnología Espacial con el fin de coordinar diversas ramas del gobierno federal, empresas privadas y universidades de los Estados Unidos con los objetivos de la NACA para aprovechar sus conocimientos y desarrollar un programa espacial. Sorprendentemente, Hendrik Wade Bode, el hombre que ayudó a desarrollar la artillería automática que derribó muchas de las bombas alemanas V-1 que Alemania lanzó sobre Londres durante la Segunda Guerra Mundial, formaba parte del mismo comité y se sentaba en la misma mesa que Wernher von Braun quien fue jefe del equipo que desarrolló el V-2, el siguiente arma que aterrorizó Londres.

Demostración del funcionamiento de un motor ramjet, en el Aircraft Engine Research Laboratory de Cleveland, Ohio, en 1945. NASA


Demostración del funcionamiento de un motor ramjet, en el Aircraft Engine Research Laboratory de Cleveland, Ohio, en 1945 NASA

Abe Silverstein, director de la División de Estudio de Vuelo en el laboratorio de investigación de motores aeronáuticos del Comité Consultivo Nacional para la Aeronáutica, demuestra el funcionamiento de un motor estatorreactor ramjet, en Cleveland, Ohio, en 1945. El estatorreactor es el más sencillo de los motores de reacción, al no contener piezas móviles con excepción de la bomba de combustible. Carece de compresores y turbinas y la compresión se efectúa como consecuencia de la alta velocidad a la que ha de funcionar.

Un misil estatorreactor en el Lewis Research Center, en 1947. NASA


Un misil estatorreactor en el Lewis Research Center, en 1947 NASA

Si el estatorreactor es de combustión subsónica se le denomina “ramjet”, y “scramjet” si es de combustión supersónica. Como los estatorreactores solo pueden funcionar a partir de velocidades superiores a 300 km/h su principal aplicación es la de la propulsión adicional una vez alcanzada la velocidad que se necesita para su funcionamiento.

Tunel de viento de densidad variable, del Langley Research Center, en 1929. NASA


Tunel de viento de densidad variable, del Langley Research Center, en 1929 NASA

De izquierda a derecha: Eastman Jacobs, Shorty Defoe, Malvern Powell y Harold Turner. En esta foto tomada el 15 de marzo de 1929, el personal de la NACA realizaba pruebas sobre superficies aerodinámicas en el Túnel de Densidad Variable, una caja de acero de 80 toneladas que permitía operaciones a alta presión (hasta 21 atmósferas). El Túnel de Densidad Variable, del Langley Research Center, fue el primer túnel de viento que permitía realizar pruebas precisas con modelos a pequeña escala. Se usó activamente como un túnel de viento a partir de la década de 1920 hasta la década de 1940 y de él salieron los datos de 78 formas clásicas aerodinámicas que constituyeron la base de la mayoría de los diseños utilizados durante la Segunda Guerra Mundial. En 1985, el Túnel de Densidad Variable fue declarado Monumento Histórico Nacional en los Estados Unidos.

Máquina de computación analógica, 1949. NASA


Máquina de computación analógica en el Edificio Engine Research del Laboratorio de Propulsión de vuelo Lewis. Cleveland, Ohio, en 1949 NASA

El 29 de julio de 1958 Eisenhower firma el Acta de fundación de la NASA. El Comité Consultivo Nacional para la Aeronáutica (NACA) fue disuelto el 1 de octubre de 1958, pasando sus activos y el personal a la recién creada Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA), que empezó a funcionar el 6 de octubre de 1958 con cuatro laboratorios y unos 8000 empleados.

Pruebas de ergonomía para los asientos de las capsulas espaciales. Langley Research Center, 1959. NASA


Pruebas de ergonomía para los asientos de las capsulas espaciales. Langley Research Center, 1959. NASA

Pruebas de ergonomía para los asientos de las capsulas espaciales, moldeados con la forma del cuerpo del personal de la NASA. Los nombres de los sujetos de prueba (empleados del Langley Research Center) están escritos en el dorso. Estos asientos son similares a los equipados por cada astronauta para el primer programa espacial tripulado de los Estados Unidos, el Proyecto Mercury. Los ingenieros asignados al proyecto tenían que superar los desafíos que implicaba la construcción de una nave segura que permitiera a un astronauta llegar hasta la órbita terrestre sin ser destruido por las enormes aceleraciones que ello implicaba, entre otros de los múltiples desafíos que implicaba la hazaña. Langley Research Center, 1959.

Modelo de una cápsula Mercury en un Spin Tunnel, 1959. NASA


Modelo de una cápsula Mercury en un Spin Tunnel, 1959 NASA

Ingenieros de la NASA comprueban el comportamiento de un modelo a escala de la cápsula Mercury en el Spin Tunnel, en 1959. Estos túneles de viento se utilizan para estudiar la tendencia de giro de una aeronave cuando se encuentra en vuelo.

Capsula Mercury, 1960. NASA


Capsula Mercury, 1960 NASA

Pruebas de control realizadas por ingenieros de la Nasa que testean una cápsula espacial Mercury, en un hangar un tanto desaseado, el 1 de enero de 1960. Hoy en día, este tipo de pruebas se llevan a cabo en condiciones prácticamente estériles en un ambiente completamente controlado.

Pilot Plasma Engine, 1961. NASA


Pilot Plasma Engine, 1961 NASA

Este acelerador de onda, está siendo operado por Raymond W. Plamer de la División de Propulsión Electromagnética Lewis, en 1961. El plasma neutral de electrones e iones es producido desde una fuente situada a la izquierda. El plasma se mueve a la derecha y es acelerado por un campo magnético móvil generado por cuatro bobinas negras. La aceleración produce el empuje, tal vez suficiente para propulsar una futura nave espacial interplanetaria. Un motor de propulsión de plasma es un tipo de motor iónico que utiliza plasma en algunas o todas las partes del proceso de generación de empuje. Aunque mucho menos potente que los motores convencionales en los cohetes, los motores de plasma son capaces de operar a mayores eficiencias y por períodos mayores de tiempo.

Block Tunnel 1x1 del Lewis Flight Propulsion Laboratory, 1957. NASA


Pruebas para un nuevo prototipo de misil. Block Tunnel 1×1 del Lewis Flight Propulsion Laboratory, 1957 NASA

Satélite Explorer XVII. NASA


Satélite Explorer XVII. NASA

Esta pequeña esfera presurizada, de acero inoxidable, fue lanzada desde Cabo Cañaveral el 3 de abril de 1963 para medir la densidad, composición, presión y temperatura de la atmósfera terrestre. La misión fue una de las tres que el centro Goddard Space Flight realizaba específicamente para aprender más sobre las propiedades físicas de la atmósfera, con fines científicos y meteorológicos. El satélite Explorer XVII llevaba dos espectrómetros, cuatro medidores de presión de vacío y dos sondas electrostáticas.

Pruebas en una cámara de aire. Langley Research Center, 1966. NASA


Pruebas en una cámara de aire. Langley Research Center, 1966. NASA

Esta pequeña estación de plexiglás se utilizaba como modelo de prueba para determinar la capacidad de los astronautas en la entrada y salida a través de una esclusa de aire con el sistema de seguridad de un traje presurizado. La cámara de aire evita la pérdida de la atmósfera artificial cuando un astronauta se traslada de una nave a otra o desde el interior hacia el exterior en el ejercicio de su trabajo. Langley Research Center, 1966.

HL-10 en el túnel de escala completa (FST), en 1963. NASA


HL-10 en el túnel de escala completa (FST), en 1963 NASA

HL-10 en el túnel de escala completa (FST), el día 7 de agosto de 1963. El HL-10 fue uno de los varios diseños aerodinámicos evaluados por la NASA durante los años 60.

Harry S. Truman recibe una colección de modelos de cohetes para la Biblioteca Presidencial, en 1961. NASA


Harry S. Truman recibe una colección de modelos de cohetes para la Biblioteca Presidencial, en 1961 NASA

El 3 de noviembre de 1961 el ex presidente norteamericano Harry S. Truman visitó la recién inaugurada sede de la NASA, en Washington, donde el ex administrador de la NASA James E. Webb, le hizo entrega de una colección de modelos de cohetes para la Biblioteca Presidencial en Independence, Missouri.

Explorer 24, en 1964. NASA


Satélite Explorer 24 en el Langley Research Center, 1964 NASA

El Explorer 24 era un satélite artificial desarrollado por el equipo de ingenieros de Langley que fue lanzado por la NASA en 1964 mediante un cohete Scout. El objetivo del satélite consistía en realizar estudios sobre las relaciones entre la radiación solar y la densidad del aire en la atmósfera superior. Consistía en una esfera hinchable de 3,66 metros de diámetro compuesta por varias capas de película plástica y de aluminio. En su superficie, uniformemente distribuidos, se repartían puntos blancos de 5,1 centímetros para control térmico. También llevaba una baliza de seguimiento a 136 MHz, alimentada por varias células solares, que utilizaba los hemisferios eléctricamente separados de la esfera como antena.

Despegue de la nave espacial Gemini 5, el 21 de agosto de 1965. NASA


Despegue de la nave espacial Gemini 5, el 21 de agosto de 1965 NASA

La NASA lanzó la nave espacial Gemini 5, el 21 de agosto de 1965, en una misión planeada de ocho días desde el Complex 19. Fue el tercer vuelo tripulado del programa Gemini y el undécimo del programa espacial estadounidense. También fue la primera vez que una misión espacial tripulada estadounidense obtenía el récord mundial de duración, que fue posible debido a las nuevas pilas de combustible que generaban electricidad suficiente para abastecer a más misiones, una innovación fundamental para el futuro de los vuelos Apolo.

Vehículo simulador para el aterrizaje lunar, en el exterior del hangar del Centro Langley de la Nasa, en 1963. NASA


Vehículo simulador para el aterrizaje lunar, en el exterior del hangar del Centro Langley de la Nasa, en 1963 NASA

El “Lunar Landing Research Vehicle (LLRV)” fue un proyecto del programa Apolo para la construcción de un simulador para los alunizajes. El LLRV, humorísticamente referido como “somier volante”, se utilizaba para estudiar y analizar las técnicas de pilotaje necesario para volar y aterrizar el Módulo Lunar Apolo, en el entorno de baja gravedad de la Luna.

Montaje del Apollo 11. Kennedy Space Center, 1969. NASA


Montaje del Apollo 11. Kennedy Space Center, 1969 NASA

El módulo de servicio del Apolo 11 se acopla al adaptador del módulo lunar del cohete Saturno V, el 11 de abril de 1969, en el Centro Espacial de Cabo Kennedy. Apolo 11 fue la primera misión tripulada en llegar a la superficie de la Luna y es considerada como uno de los momentos más significativos de la historia de la Humanidad y la Tecnología.

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