Físico e Ingeniero Aeroespacial en NASA • Johnson Space Center
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Cien años de la NACA

El pasado 3 de marzo se cumplió el centenario de la NACA, la organización predecesora de la NASA, que entre 1915 y 1958 avanzó la ciencia aeronáutica y sentó las bases para el diseño de vuelos espaciales en EEUU. Su legado fue crucial en los éxitos del programa espacial estadounidense.

Como muchos sabréis, la NASA, la Administración Nacional para la Aeronáutica y el Espacio, se fundó el uno de octubre de 1958 en el contexto de la Guerra Fría entre la URSS y los EEUU como respuesta al lanzamiento del Sputnik el 4 de octubre de 1957. Sin embargo, tal vez no muchos sepáis que la NASA tuvo una organización predecesora: la NACA, o Comité Asesor Nacional para la Aeronáutica, cuyo origen se remonta al 3 de marzo de 1915.

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Logo de la NACA. Fuente: NASA.

Al igual que la NASA, la NACA también se fundó en respuesta a éxitos ajenos. A pesar de que fue en EEUU donde se consiguió el primer vuelo a motor de la historia gracias a los hermanos Wright en 1903, a principios de la Primera Guerra Mundial, EEUU se situaba por detrás de Europa en materia de tecnología aeronáutica, algo que se podía ver reflejado en el nivel de inversión que EEUU hacía en materia aeronáutica en comparación con otros países. En 1911, prácticamente todos los principales países europeos gozaban de un organismo aeronáutico nacional financiado por sus respectivos gobiernos; en 1912, por ejemplo, Francia invertía 6,4 millones de dólares al año en investigación y manufacturación aeronáutica y Rusia invertía 5 millones, mientras que EEUU sólo invertía 140 mil dólares al año. El comité de la NACA, en el que Orville Wright fue miembro desde 1920 a 1948, fue fundado para superar este retraso, asesorando al Presidente en la coordinación de distintas iniciativas y actividades nacionales en materia aeronáutica. Sin embargo, las funciones de la NACA pronto pasaron a expandirse más allá de las propias de un mero comité asesor, llegando a poseer y administrar sus propios laboratorios y centros de pruebas, y llevando a cabo sus propias pruebas de vuelo.

Bajo los auspicios de la NACA se fundaron centros emblemáticos que más tarde pasaron a formar parte de la NASA, como fueron los centros Langley, Ames o Lewis (este último llamado ahora Glenn en honor al astronauta John Glenn). La NACA comenzó a construir túneles de viento con diferentes capacidades y de diferentes tamaños para poder simular distintos regímenes de vuelo en los que probar modelos (perfiles alares u otras superficies aerodinámicas o modelos de aviones) de diversos tamaños, desde modelos pequeños hasta otros de tamaño real. De entre los túneles de viento construidos, algunos fueron de diseño muy innovador, como el Túnel de Densidad Variable que fue construido en Langley en 1922, y que fue el primero del mundo que podía variar la presión y, por tanto, la densidad del aire que circulaba dentro de él en un circuito cerrado.

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Izda.: Túnel de Escala Real (30 x 60 pies) en Langley probando su primer avión, un Vought O3U-1, en 1931. Dcha.: Túnel de Densidad Variable llegando a Langley por ferrocarril en 1922. Fuentes: NASA.

La NACA también fue pionera en pruebas de campo de aeronaves. Desarrolló equipos para la toma de medidas de diferentes parámetros durante los vuelos de prueba, liberando, además, de esta forma, a los pilotos de la tarea de tener que tomar notas. Los pilotos-investigadores (research pilots) de la NACA llegaron a ser alrededor de un centenar, y jugaron un papel relevante a la hora de extraer conclusiones sobre el pilotaje y las prestaciones de las aeronaves en condiciones reales de vuelo. De todos ellos, cabe mencionar la figura de John P. “Jack” Reeder, quien habiendo volado 235 tipos de aviones y 61 tipos de helicópteros, es considerado uno de los pilotos de prueba más destacados de la historia conjunta NACA/NASA.

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Pilotos de prueba de la NACA. Izda., Thomas Carroll, el primer piloto de pruebas no militar de la NACA. Se incorporó a la NACA en 1922. Dcha., Jack Reeder en el Laboratorio Aeronáutico de Langley en 1942. Fuentes: NASA.

Entre otras cosas, la NACA comenzó sus estudios sobre compresibilidad aerodinámica en 1920, algo que permitió resolver muchos problemas de control en diversos tipos de aviones; a finales de los ’20 desarrolló un revolucionario tipo de carenado para motores radiales que supuso un gran avance en la reducción de la resistencia aerodinámica y un gran aumento de la eficiencia en el uso de combustible, además de mejorar la refrigeración del motor; la NACA estudió las características de diferentes perfiles alares de forma sistemática; avanzó en el diseño de sistemas de prevención de formación de hielo en los aviones y llegó a establecer pautas y requisitos para que los aviones fueran diseñados y pudieran ser pilotados de forma satisfactoria, pautas que no existían –al menos en EEUU– hasta que la NACA las definió en 1941. En definitiva, a través de desarrollos teóricos, estudios en túneles de viento, y de vuelos de prueba, la NACA se dedicó a investigar distintos tipos de problemas relacionados con la aviación, tanto civil como militar, dirigidos a mejorar las prestaciones, el rendimiento y la seguridad de las aeronaves.

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Varios perfiles alares estudiados por la NACA en 1933. Fuente: ”Report No. 460”, NACA.

Después de la Segunda Guerra Mundial, la NACA empezó a trabajar con las Fuerzas Aéreas y con Bell Aircraft con el objetivo de lograr el primer vuelo que superara la velocidad del sonido (unos 340 m/s o 1225 km/h), algo que se consiguió por primera vez en 1947 con el avión experimental X-1 pilotado por Charles “Chuck” Yeager en la Base Aérea de Edwards, donde se han volado los aviones experimentales más avanzados del mundo. Más tarde, en 1951, fue un ingeniero de la NACA, Richard Whitcomb, quien inventó el concepto de la llamada ‘regla del área‘, de la que se desprendía que la disminución de la sección del fuselaje de un avión donde van unidas las alas resulta en una disminución de la resistencia aerodinámica que facilita la superación de la velocidad del sonido.

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Avión X-1 en vuelo. Chuck Yeager lo llamó “Glamorous Glennis” en honor a su esposa. Fuente: USAF, Lt. Robert A. Hoover, 1947.

A pesar de estos logros, sin embargo, la NACA falló al no reconocer a su debido tiempo la proyección y la promesa que suponían los motores a reacción. La NACA, al igual que otras instituciones de investigación aeronáutica de Europa en los años ’20, había estado coqueteando con esta forma de propulsión para acabar abandonándola ya que los elementos necesarios para hacerla viable no estaban presentes en la época. Sin embargo, mientras otras agencias revisitaron el problema de forma periódica hasta comenzar a tener algunos éxitos a mediados de los ’30, la NACA desestimó este nuevo método de propulsión, quedándose así significativamente atrasada en este campo y llegando a tener que hacer un enorme esfuerzo en los años ’40 con ayuda británica para ponerse de nuevo a la altura de otros países.

La NACA también se dedicó al estudio de los problemas que tenían que ver con los vuelos espaciales que involucraban atravesar de nuevo la atmósfera para regresar a la Tierra desde el espacio. Durante mucho tiempo se había asumido que los cuerpos que habrían de hacer reentradas en la atmósfera desde el espacio debían tener forma puntiaguda; sin embargo, las primeras pruebas de reentrada que se hicieron con formas así resultaron ser desastrosas y enseguida se identificó que iba a ser todo un desafío conseguir que naves con formas en punta resistieran las intensas cargas térmicas que se experimentan en las reentradas desde el espacio. En 1951, sin embargo, Julian Allen, del centro Ames de la NACA, desarrolló la teoría de reentrada de los cuerpos romos, una forma aerodinámica más adecuada para este tipo de vuelos a través de la atmósfera. Aunque su trabajo se mantuvo en secreto hasta finales de los ’50, dada su aplicación al campo de la reentrada de cabezas nucleares, los desarrollos de Allen sentaron las bases del diseño de las naves espaciales tripuladas que más tarde adquirirían la forma de cápsulas como la Mercury, propuesta y diseñada a finales de los ’50 por Maxime Faget, de la NACA, y que servirían para llevar a los primeros astronautas americanos al espacio.

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Julian Allen, de la NACA. Abajo: Ondas de choque generadas por un cuerpo romo (izda.) y por un cuerpo en punta (dcha.) La mayor onda de choque que genera un cuerpo romo disipa más energía en el flujo aerodinámico, reduciendo la transferencia de calor al propio cuerpo. Fuente: NASA.

En 1952, la NACA también inició estudios sobre vuelos espaciales y sus problemas asociados, y propuso el desarrollo de un avión experimental con el que se pudieran desarrollar y en el que se pudieran probar diversas tecnologías para su aplicación a vuelos hipersónicos y espaciales tripulados. Este nuevo avión experimental fue el mítico X-15, cuyo diseño y planificación se realizó bajo los auspicios de la NACA, aunque su primer vuelo fue ya realizado bajo pabellón de la NASA en 1959, y que tuvo entre sus pilotos a Neil Armstrong, quien fue piloto de la NACA desde 1955 y que lo voló en siete ocasiones entre 1960 y 1962.

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Neil Armstrong en 1960 después de volar por primera vez un X-15. Fuente: NASA.

Con la creación de la NASA en 1958 se decidió que los centros e instalaciones de la NACA pasaran a formar parte de la nueva agencia. Los túneles de viento que antes habían probado sólo elementos referidos a la aviación, ahora también albergarían y probarían modelos de naves espaciales para caracterizar su comportamiento y propiedades aerodinámicas durante las fases atmosféricas de sus vuelos. Los 7.500 empleados de la NACA también fueron transferidos a la NASA y, con ellos, responsables e ingenieros de la NACA de la talla de Hugh Dryden, Robert Gilruth, Maxime Faget, Christopher Kraft, y otros que hacía tiempo habían entendido que la siguiente frontera de la aviación se encontraba en el espacio, acabaron siendo los que lideraron el programa espacial gracias al que más tarde se acabaría poniendo a doce seres humanos en la Luna.

Entre el primer vuelo de los hermanos Wright y la llegada del hombre a la Luna sólo transcurrieron 66 años, 43 de los cuales se dieron bajo los auspicios de la NACA. Entre el año de su fundación en 1915 y el año en que fue incorporada a la NASA en 1958, la NACA consiguió numerosos logros aeronáuticos y fue un motor para el avance tecnológico en el campo de la aeronáutica y de la aviación; la NACA sentó las bases teóricas y prácticas para el diseño de vuelos espaciales en EEUU, y su legado fue fundamental en los éxitos que fueron cosechados posteriormente por la NASA en el terreno espacial, éxitos que no se pueden entender sin las experiencias organizativa y técnica que fueron consolidadas previamente en la NACA, y que empezaron a fraguarse un 3 de marzo de hace 100 años.

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Una respuesta a Cien años de la NACA
  • SAMY GIL dijo:

    HOLA MUY INTERESANTE ESTE ARTICULO, LASTIMA QUE PAÍSES COMO MÉXICO ESTE A AÑOS LUZ DE DISTANCIA PARA DESARROLLAR UN AVIÓN Y MUCHO MENOS UNA NAVE ESPACIAL. LO UNICO QUE NOS QUEDA EN ESTE PAIS ES SOÑAR Y ADMIRAR LO QUE HACEN NUESTROS VECINOS DEL OTRO LADO. GRACIAS.

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