Bristol Type 138 - Bristol Type 138
| Monoplano de Alta Altitude Tipo 138 | |
|---|---|
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| O Tipo 138A sobre Farnborough c. 1937 | |
| Função | Aeronave de pesquisa de alta altitude |
| Fabricante | Bristol Airplane Company |
| Designer | Frank Barnwell |
| Primeiro voo | 11 de maio de 1936 |
| Usuário primário | Estabelecimento da Royal Aircraft |
| Número construído | 1 (fuselagem +1 Tipo 138B não concluída) |
O Bristol Type 138 High Altitude Monoplane foi uma aeronave britânica de pesquisa de alta altitude desenvolvida e produzida pela Bristol Airplane Company durante a década de 1930. Ele detém a distinção de estabelecer nove recordes mundiais de altitude separados, o último deles ocorrendo em 30 de junho de 1937, durante um vôo de 2 horas e meio pilotado pelo Tenente de Voo MJ Adam, no qual ele atingiu um recorde de altitude, que foi posteriormente homologado pela Fédération Aéronautique Internationale como tendo atingido uma altitude máxima de 53.937 pés (16.440 m).
Como voado, o Tipo 138 era um único motor , asa baixa monoplano com um fixo tailwheel material rodante . Desde o início, foi projetado como uma aeronave de pesquisa dedicada, capaz de alcançar grandes altitudes; O engenheiro aeronáutico Frank Barnwell havia proposto pela primeira vez o projeto ao Ministério da Aeronáutica Britânica em novembro de 1933. O projeto revisado foi produzido em resposta à emissão da Especificação 2/34 pelo Ministério da Aeronáutica durante junho de 1934. A especificação, que exigia um par de protótipos , buscava uma aeronave que fosse capaz de atingir a altitude inédita de 50.000 pés; tinha sido emitido em resposta à pressão pública em favor do patrocínio do governo de tais tentativas de registro.
Além do próprio trabalho de Bristol no Tipo 138, o Royal Aircraft Establishment (RAE) e o National Physical Laboratory também fizeram contribuições valiosas para o esforço de desenvolvimento no projeto do tipo. Em 11 de maio de 1936, o Type 138A realizou seu vôo inaugural , pilotado por Cyril Uwins . Em 28 de setembro de 1936, o líder do esquadrão F.RD Swain estabeleceu um novo recorde mundial de altitude, tendo escalado a uma altitude indicada de 51.000 pés (15.440 m), que foi homologada como 49.967 pés (15.230 m). Após esse marco, os voos de pesquisa continuaram, junto com outras tentativas de quebrar o recorde de altitude. O desenvolvimento da aeronave após o primeiro vôo recorde levou a uma série de pequenas modificações sendo implementadas. O último vôo recorde foi realizado em 30 de junho de 1937. Uma segunda aeronave, designada como Tipo 138B , foi encomendada em 1935, mas os trabalhos foram abandonados em 1937 sem nunca ter voado.
Desenvolvimento
O Type 138 nasceu de um período de intensa competição entre fabricantes de aviação nas décadas de 1920 e 1930. Havia muito prestígio, bem como progresso tecnológico útil, a ser obtido ao quebrar qualquer um dos principais recordes da aviação; sendo estes a velocidade, distância e altitude. Na década de 1930, os recursos e o trabalho de desenvolvimento necessários para atingir realisticamente os recordes de velocidade e distância absolutos estavam se tornando além dos recursos de empresas individuais e exigiam o envolvimento dos governos nacionais.
A Bristol Airplane Company foi considerada bem posicionada para competir neste campo, mas, no evento, eles ficaram atrás de outras empresas concorrentes sediadas na Alemanha , Itália , Estados Unidos e em casa no Reino Unido . Entre 1929 e 1934, houve uma série de recordes de altitude estabelecidos por aeronaves rivais, incluindo um Junkers W.34 , um Vickers Vespa e um biplano Caproni Ca.113 , bem como o primeiro vôo sobre o Everest por um par de Westland Wallaces em 1933; dessas aeronaves, todas foram movidas por motores produzidos ou projetados por Bristol. Entre 1928 e 1938, o recorde de altitude foi quebrado 10 vezes, uma vez usando um motor Júpiter e cinco vezes usando um motor Pegasus; isso foi considerado uma conquista extremamente significativa para os motores de Bristol.
Em novembro de 1933, tendo observado o interesse do Ministério da Aeronáutica Britânica como resultado do sucesso do vôo do Everest, o engenheiro aeronáutico Frank Barnwell propôs uma aeronave de pesquisa de alta altitude construída para esse fim. Esta proposta, designada de Tipo 138 , era um grande monoplano monomotor, monoplano, equipado com um trem de pouso retrátil e um motor Pegasus sobrealimentado . Nada aconteceu até que o piloto italiano Renato Donati atingiu um novo recorde mundial em abril de 1934; depois disso, a opinião pública balançou a favor de uma nova tentativa de recorde patrocinada pelo governo. Em junho de 1934, o Ministério da Aeronáutica emitiu a Especificação 2/34 , que buscava um par de protótipos que seriam capazes de atingir a altitude nunca antes alcançada de 50.000 pés (15.030 m). A Bristol foi uma das empresas convidadas a apresentar propostas.
Em resposta à Especificação, Barnwell revisou a proposta do Tipo 138, produzindo o Tipo 138A . Esta revisão manteve o tamanho e a configuração do projeto original, no entanto, era movido por um motor Pegasus superalimentado de dois estágios e, embora permanecesse basicamente uma aeronave monolugar, previa a instalação de um cockpit de observador, caso fosse considerado requeridos. O uso do motor Pegasus na aeronave proposta foi considerado positivo para ganhar publicidade e, assim, promover vendas mais amplas. Como medida de redução de peso, o arranjo original do material rodante retrátil foi substituído por uma contraparte fixa e leve.
Em apoio à ambição, uma pesquisa considerável foi realizada pelo Royal Aircraft Establishment (RAE) e pelo National Physical Laboratory com o objetivo de estabelecer o projeto mais eficiente para a aeronave, bem como desenvolver uma roupa de pressão confiável para ser usada por o piloto. Sir Robert Davis da Siebe Gorman e o Professor JS Haldane foram fundamentais no desenvolvimento do capacete. Durante os testes, a pressão foi reduzida ao equivalente a uma altitude de 80.000 pés.
No início de 1936, a fuselagem foi concluída; em 11 de maio de 1936, o Tipo 138A voou pela primeira vez, movido por um Pegasus IV padrão que acionava uma hélice de três pás. Para este vôo inaugural , ele foi pilotado por Cyril Uwins , o piloto de teste chefe de Bristol, que já havia pilotado a Vickers Vespa em seu vôo recorde mundial. Dois voos adicionais foram realizados em Filton antes de a aeronave ser entregue à RAE em Farnborough . A RAE conduziu uma série de testes do capacete de pressão antes de a aeronave ser devolvida a Filton para a instalação do motor Pegasus especial e um parafuso de ar de quatro pás correspondente . Em 5 de setembro de 1936, o Type 138A retornou a Farnborough para iniciar voos de teste.
Projeto
O Bristol 138 era um monoplano cantilever de asa baixa projetado para voar em altitudes extremamente altas para a época. A publicação de aviação ' Flight observou da aeronave que: "exceto pelo seu tamanho, lembra muito o pequeno Bristol Brownie ... a máquina é o maior avião monolugar já construído". O piloto estava sentado em uma cabine relativamente espaçosa, que era aquecida por ar direcionado dos resfriadores de óleo instalados nas asas, que podiam ser ativamente controlados. A instrumentação incluiu níveis de avanço e ré, medidores de pressão de óleo, indicador de velocidade do ar e medidor de combustível, indicador de rotação do motor e pirômetro. Altímetros de gravação propositadamente construídos, desenvolvidos pela RAE, foram alojados dentro das asas, enquanto um altímetro separado foi instalado dentro da cabine para o piloto.
O 138 era movido por um único motor Bristol Pegasus . Este motor apresentava um supercompressor de alta potência , que era um elemento crítico para permitir que o motor entregasse o desempenho necessário para atingir o desempenho de altitude previsto. A instalação do supercharger, cujo trabalho detalhado foi executado por Clifford Tinson , era um sistema de dois estágios; o compressor do primeiro estágio estava permanentemente engatado, mas o segundo estágio incorporava embreagens que permitiam o engate manual pelo piloto ao atingir a altura correta. Este arranjo foi necessário para evitar a administração de uma mistura excessivamente densa aos cilindros quando voados em baixas altitudes. O arranjo do superalimentador empregou um intercooler entre o primeiro e o segundo estágios.
A redução de peso era uma prioridade na aeronave; a fuselagem, exceto a montagem e capota do motor de tubo de aço, apresentava uma estrutura monocoque retangular de madeira . Tinha uma pele de contraplacado colada, fixada nas longarinas e escoras de mogno que formavam a estrutura interna, que era totalmente frisada para resultar em extensões de baixo arrasto. Um material rodante fixo convencional foi usado; havia sido considerado de maior importância reduzir o peso da aeronave do que seu arrasto, portanto, um material rodante retrátil era visto como contraproducente. As asas, que foram construídas em três seções, tinham uma seção central integral com a fuselagem; a estrutura interna usava três longarinas principais com teias de compensado e flanges de mogno , que eram cobertas com folhas de compensado.
A fim de lidar com as altitudes extremas, o piloto recebeu um traje de duas peças especialmente desenvolvido. Este fato, que era composto principalmente de tecido emborrachado , era unido na cintura com uma forma de clipe de cachimbo. Ele era fornecido com um capacete, que apresentava uma grande janela frontal para permitir a visão. É completo com aparelho respiratório de circuito fechado, sendo o jato de oxigênio fornecido por meio de um pequeno injetor para fins de circulação. Uma vez exalado, o gás viajaria através de um tubo externo para um recipiente contendo substâncias químicas que absorvem dióxido de carbono para restaurá-lo ao estado de oxigênio puro antes de ser recirculado. O 138 tinha uma capacidade interna de combustível de 82 galões, distribuídos em 70 galões no tanque inferior e 12 galões no tanque superior. Um combustível especialmente desenvolvido, conhecido como SAF4, foi usado para o vôo recorde de altitude, derivado da gasolina de aviação Shell Ethyl. Digno de nota, este combustível tem um alto valor anti-detonação; o alto grau de sobrecarga envolvido resulta na mistura de combustível atingindo altas temperaturas, o que geralmente aumenta o potencial de detonação, portanto, um alto valor de anti-detonação foi considerado de importância crítica.
Histórico operacional
O líder do esquadrão F.RD Swain , que se juntou à divisão experimental do RAE em 1933, foi selecionado para pilotar os voos de alta altitude. Tanto o programa geral de pesquisa quanto os preparativos para o primeiro vôo recorde em altitude foram realizados sob a direção imediata do Sr. HE Wimperis, Diretor de Pesquisa Científica do Ministério da Aeronáutica.
Em 28 de setembro de 1936, Swain decolou de Farnborough no Type 138A; ele subiu a uma altitude indicada de 51.000 pés (15.440 m), durante a qual ele acionou o compressor auxiliar a 35.000 pés (m). Swain ficou com pouco oxigênio no vôo de duas horas e teve que quebrar a janela de seu capacete de pressão depois de descer a uma altura segura. Os dados deste voo foram reconhecidos pela Fédération Aéronautique Internationale como um recorde mundial de 49.967 pés (15.230 m).
Após esse vôo, o trabalho de desenvolvimento posterior resultou em uma série de pequenas modificações na aeronave, o objetivo típico dessas é a redução de peso e a melhoria do desempenho do superalimentador. Nesta forma levemente revisada, o Tipo 138A conduziu mais seis voos, durante os quais uma altitude máxima de cerca de 50.000 pés (15.240 m). Durante este período, a Itália foi capaz de recapturar o recorde, alcançando uma altitude máxima registrada de 51.364 pés (15.656 m). Em resposta, em 30 de junho de 1937, o Tenente de Voo MJ Adam realizou um voo de 2 horas e meio no qual atingiu uma altitude recorde, mais tarde certificado como 53.937 pés (16.440 m). Apesar de o cockpit do velame ter sofrido uma grande rachadura durante o vôo pioneiro, Adam foi protegido de ferimentos por seu traje pressurizado e capacete.
Os voos de pesquisa continuaram, mas não houve mais tentativas de quebrar recordes. De acordo com a empresa aeroespacial britânica BAE Systems , os voos de teste resultaram na obtenção de dados de voo inestimáveis, nomeadamente no domínio da pressurização .
Durante 1935, uma segunda máquina foi encomendada, designada Tipo 138B . Esta era para ser uma aeronave de dois lugares, movida por um motor Rolls-Royce Kestrel S, que seria equipada com uma instalação semelhante de supercharger de dois estágios, permitindo gerar 500 hp (370 kW). Em 1937, a fuselagem foi entregue ao Farnborough Airfield para ser concluída, mas a instalação do motor nunca foi concluída. Em vez disso, o Tipo 138B foi usado como um instrutor de solo e, portanto, nunca voou.
Variantes
- Digite 138
- Não construído.
- Tipo 138A
- Um construído
- Type 138B
- Um construído para usar um motor Rolls-Royce Kestrel S, nunca voou e se tornou uma aeronave de instrução em solo
Operadores
Especificações (138A)
Dados da Bristol Aircraft desde 1910, BAE Systems
Características gerais
- Tripulação: 1
- Comprimento: 44 pés 0 pol. (13,41 m)
- Envergadura: 66 pés 0 pol. (20,12 m)
- Altura: 10 pés 3 pol (3,12 m)
- Área da asa: 568 pés quadrados (52,8 m 2 )
- Peso vazio: 4.391 lb (1.992 kg)
- Peso bruto: 5.310 lb (2.409 kg)
- Powerplant: 1 × motor de pistão radial Bristol Pegasus PE6S de 9 cilindros refrigerado a ar, 500 HP (370 kW) superalimentado com intercooler
- Hélices: hélice de passo fixo de 4 pás
atuação
- Velocidade máxima: 123 mph (198 km / h, 107 kn)
- Resistência: 2 horas e 15 minutos
- Teto de serviço: 54.000 pés (16.000 m)
- Taxa de subida: 7,27 pés / min (0,0369 m / s) a 40.000 pés (12,192 m)
- Carregamento da asa: 9,35 lb / pés quadrados (45,7 kg / m 2 )
- Potência / massa : 0,0942 hp / lb (0,1549 kW / kg)
Veja também
Aeronaves de função, configuração e era comparáveis