Avion Supermarine Spitfire

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ASIGNATURA:

ESTRUCTURA DE AERONAVES

TERCER PERÍODO ACADÉMICO

INVESTIGACIÓN SOBRE EL AVIÓN SUPERMARINE SPITFIRE

INSTRUCTOR:

MAYO. TÉC. AVC. ROBERTO NARVÁEZ

CADETE:

BUENAÑO CUEVA JOSÉ IVÁN

PROMOCIÓN:

LXXII – PILOTOS

ÍNDICE

1. OBJETIVO GENERAL……………………………………………………………………..1
2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS………………………………………………………………1
3. BREVE RESEÑA HISTÓRICA DEL SUPERMARINE SPITFIRE…………………….1
4. INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………………1
5. DESARROLLO……………………………………………………………………………...2

1. Estructura del avión ………………………………………………………………2
2. Diseño del ala……………………………………………………………………….2
3. Motor………………………………………………………………………………….3
4. Armamento………………………………………………………………………… .4
5. Especificaciones y Rendimiento………………………………………………...5

1. Características generales…………………………………………………5
2. Rendimiento…………………………………………………………………6

1. CONCLUSIÓN……………………………………………………………………………… 6
2. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS………………………………………………………6

1. OBJETIVO GENERAL

• Investigar y conocer sobre la estructura, diseño y materiales con los que fue construido el avión Supermarine Spitfire.

1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Conocer el desarrollo que tuvo el Supermarine Spitfire durante su producción a lo largo de los años (variantes y características).
• Conocer las especificaciones técnicas con las que debía contar el Supermarine Spitfire para emprender su vuelo.
• Conocer el por qué fue construido el Supermarine Spitfire y el uso que le dieron.  

1. BREVE RESEÑA HISTÓRICA DEL SUPERMARINE SPITFIRE

El Supermarine Spitfire fue un emblemático avión tipo monoplaza de origen británico, usado principalmente por la Royal Air Force (RAF) y algunos países Aliados durante la Segunda Guerra Mundial. Este fue diseñado por el ingeniero aeronáutico inglés Reginald Joseph Mitchell en la empresa Supermarine Aviation Works. Este caza fue diseñado para ser un interceptor del alto rendimiento y corto alcance. Su primera aparición en un combate oficial fue en la Batalla de Inglaterra, derribando varios cazas escoltas alemanes; también fue utilizado durante la Ofensiva Europea (1941-1943). Durante su vida útil, el Supermarine Spitfire sirvió en varias funciones como interceptor, fotorreconocimiento, cazabombardero, caza embarcado, y entrenador. Entró en servicio e l 4 de agosto de 1938 y fue retirado en 1955.

1. INTRODUCCIÓN

Era octubre de 1931, y el Ministerio del Aire de Gran Bretaña requería un nuevo caza monoplaza de combate, tanto para el día como la noche, según la especificación F7/30 (ala baja). Reginald Joseph Mitchell ya tenía experiencia con sus diseños de hidroaviones, había ganado varias carreras con algunos de sus modelos como el Sea Lion II, S5, S y S6b. Presentó el Vickers Supermarine Type 224, pero fue rechazado por el Ministerio del Aire; esto le condujo a realizar algunos cambios significativos en el diseño del monoplaza, como retracción del tren de aterrizaje, cierre de la cabina, un equipo de oxígeno para el piloto, y alas elípticas más pequeñas y delgadas.  Así es como Mitchell decide introducir el motor Rolls-Royce PV-V12 de casi 900 CV conocido más tarde como “Merlin”, y el 5 de marzo de 1936 despega el primer prototipo de Spitfire desde el aeródromo de Eastlleigh; posterior a esto el Ministerio del Aire hizo un pedido de 310 Spitfire. Lastimosamente Mitchell fallece de cáncer en 1937 y Joseph Smith sería quien continuaría con el desarrollo del Spitfire.

1. DESARROLLO

1. Estructura del avión

Mitchell tenía como objetivo crear un avión de combate que sea bien equilibrado y que posea un alto rendimiento que le permita explotar al máximo su motor “Merlin”. El fuselaje del Spitfire era complejo; era aerodinámico, semi-monocasco, duraluminio de piel; este contaba con curvas verticales construidos a partir de un esqueleto de 19 formadores. Los primeros cuatro marcos apoyaron el tanque y los motores de carenados de cabecera glicol. En el quinto bastidor, fueron asegurados los portadores del motor, apoyado el peso del motor y sus accesorios. Este fue un doble marco reforzado que también incorporó el mamparo a prueba de fuego, y en versiones posteriores de la Spitfire, el depósito de aceite. Este marco también ató los cuatro principales largueros del fuselaje al resto de la estructura del avión. La parte trasera del fuselaje comenzó en el bastidor 11, a la que el asiento del piloto se montó. Cada uno de estos nueve cuadros era ovalada, lo que reduce en tamaño hacia la cola, y se incorporan varios agujeros de aligeramiento para reducir su peso tanto como sea posible sin debilitarlos . Antes de ser unida al fuselaje principal, los marcos de unidad de cola se colocaron en una plantilla y los ocho formadores de cola horizontales fueron clavados en ellos.

La piel del fuselaje, alas y cola del avión fueron asegurados por medio de remaches cúpula de cabeza, y en áreas críticas tales como el ala delantera del larguero principal , donde se requiere un flujo de aire ininterrumpido se aseguraron con remaches de descarga. En algunas áreas, tales como en la parte trasera del ala y las pieles inferiores “tailplane”, la parte superior estaba fija y la parte inferior era fijada por tornillos de latón. Las puntas de las alas desmontables se componían de formadores de abeto de duraluminio de piel.

Figura 1

Estructura del Spitfire[pic 3]

Fuente: Wikipedia, 2019.

1. Diseño del ala

Cuando hablamos del Supermarine Spitfire, hablamos de un caza de grandes características. Este contaba con un diseño en sus alas de forma elíptica delgada, lo que le proporcionaba más cuerda y permitía instalar ocho ametralladoras. La forma elíptica es más eficiente cuando hablamos de la sustentación a lo largo del ala, además, esto era de mucha ayuda en caso de entrada en pérdida. Al ser ala delgada, no creaba demasiada fricción, pero tenía que ser lo suficientemente gruesa para contener el tren de aterrizaje retráctil, armamento y municiones. A diferencia de los otros cazas de la época, el Spitfire tuvo una sustitución en la cubierta de tela con aleación ligera, lo que mejoro el comportamiento de los alerones a gran velocidad.

Una característica especial del Spitfire era su descenso del ángulo del ala; pues el borde de salida giraba ligeramente hacia arriba a lo largo del ala, esto hacía que las raíces alares entraran en pérdida antes que las puntas, reduciendo el momento de “alabeo” potencialmente peligroso en la entrada en pérdida conocido como “tip stall” que podía entrar en barrena. Cuando la raíz alar entra en pérdida, el aire turbulento golpea al elevador y la columna de mando recibe una vibración característica, alertando al piloto de que se acerca al límite de capacidad del avión, mientras que mantiene control completo en los alerones y las puntas de las alas.

Existía un fallo en las delgadas alas del Spitfire cuando este alcanzaba velocidades muy altas, cuando el piloto se balanceaba a esas velocidades, las fuerzas aerodinámicas a las que se sometían los alerones eran sumamente fuertes para girar la punta del ala en la dirección opuesta de la desviación del alerón; esto se denominó inversión del alerón y el Spitfire giraba hacia la dirección opuesta a la que el piloto tenía previsto.

Figura II

Ala Elíptica del Spitfire[pic 4]

Fuente: “Supermarine Spitfire Mk. V”, 2004.

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