SR.N1 - SR.N1
O Saunders-Roe SR.N1 (Saunders-Roe Nautical 1) foi o primeiro hovercraft prático . O conceito tem suas origens no trabalho do engenheiro e inventor britânico Christopher Cockerell , que teve sucesso em convencer figuras do setor de serviços e da indústria, incluindo as do fabricante britânico Saunders-Roe . A pesquisa foi em certo ponto apoiada pelo Ministério da Defesa ; isto foi mais tarde fornecido pela National Research Development Corporation (NRDC), que viu o potencial representado por tal nave.
A fim de testar as teorias e o conceito geral, foi decidido que uma nave em grande escala seria construída, designada como SR.N1. Em 11 de junho de 1959, realizou seu primeiro vôo diante do público. O SR.N1 participou do programa de teste por quatro anos antes de sua aposentadoria, momento em que cumpriu seu propósito de validar com sucesso o conceito e desenvolver mais hovercraft.
Em menos de quatro anos após o voo inaugural do SR.N1, vários hovercraft estavam sendo projetados e produzidos por várias empresas no Reino Unido, bem como na França por Jean Bertin e no Japão pela Mitsubishi Shipbuilding & Engineering sob uma licença concedida pela Westland Aircraft .
Desenvolvimento
Origens
Durante a década de 1950, a empresa de manufatura britânica Saunders-Roe estava diversificando em vários novos campos e linhas de produtos; isso se deveu em parte à urgência em buscar projetos alternativos para substituir a aeronave interceptora Saunders-Roe SR.177 cancelada . Em particular, a empresa tinha um grande interesse no desenvolvimento de embarcações avançadas, como o comissionamento de um estudo de dois anos sobre a produção potencial de submarinos nucleares para fins de entrega de carga e o desenvolvimento de um navio anfíbio avançado de pesquisa de praia, conhecido como WALRUS. Também durante esse tempo, o engenheiro e inventor britânico Christopher Cockerell estava explorando seus próprios conceitos sobre como produzir embarcações velozes mais eficientes, envolvendo várias tecnologias, como almofadas de ar infláveis , jatos de bomba e ventiladores centrífugos ; estes emergiriam efetivamente como uma nova forma única de veículo anfíbio, mais tarde conhecido como hovercraft .
Tendo testado e encontrado substância para suas teorias durante o início dos anos 1950, Cockerell procurou várias empresas de aeronaves e construtores navais, mas teve dificuldade em obter seu apoio, em parte devido à falta de compreensão das tecnologias envolvidas. Implacável, seu trabalho logo atraiu a atenção de Lord Mountbatten , o Primeiro Senhor do Mar da Marinha Real , que providenciou uma demonstração de seu modelo para representantes do Almirantado e oficiais de patentes em 1956. Um dos observadores do Almirantado, Ron Shaw, ficou impressionado com o conceito e forneceu um apoio valioso. O trabalho foi classificado como segredo oficial por mais de quatro anos, mas nem a Royal Air Force , a Royal Navy ou o Exército Britânico aparentemente deram ao projeto qualquer interesse sério. Shaw e Cockerell abordaram Saunders-Roe, que concordou em estudar o conceito e produzir um relatório sobre ele, caso recebessem um contrato. Este acordo seria a base de uma parceria duradoura entre Cockerell e Saunders-Roe para desenvolver e vender este novo meio de transporte.
Em agosto de 1957, um contrato inicial para realizar análises teóricas e experimentais do conceito foi concedido a Saunders-Roe. O chefe de pesquisa aerodinâmica da empresa, John Chaplin, prontamente encontrou-se com Cockerell e ficou rapidamente entusiasmado com o projeto. Achando que os dados experimentais e a metodologia existentes eram sólidos, Chaplin relatou favoravelmente ao engenheiro-chefe do Saunder-Roe. Após uma série de testes de túnel de vento , tanque de reboque e vôo livre, juntamente com o uso de uma nova plataforma de teste bidimensional, bem como o uso da pesquisa original, a empresa publicou dois relatórios em maio de 1958. Esses relatórios confirmaram a validade do As teorias e dados de Cockerell, além de observar o considerável potencial do conceito de hovercraft; Saunders-Roe estava ansioso para obter um novo contrato para continuar suas pesquisas.
Como não havia necessidade militar expressa de tal aeronave, era impossível para o Ministério da Defesa financiar o desenvolvimento posterior; entretanto, por sugestão de Shaw, uma proposta foi feita à National Research Development Corporation (NRDC), um órgão público independente. Em 17 de abril de 1958, Cockerell teve sua primeira reunião com o NRDC para apresentar sua ideia; o diretor-gerente, Lord Halsbury , ficou tão impressionado que decidiu que uma ação imediata era necessária. No dia seguinte, a diretoria do NRDC confirmou sua decisão de apoiar o projeto, logo notando que seria o maior projeto da organização até o momento. O NRDC prontamente emitiu a Saunders-Roe um contrato e autorização para prosseguir. Em 1959, uma subsidiária especializada da NDRC, chamada Hovercraft Development Limited (HDL), para a qual Cockerell foi nomeado como diretor técnico para lidar com o contrato com a Sauders-Roe e construiu um portfólio de patentes. Embora oficialmente liderado por Chaplin, Cockerell teve um envolvimento considerável no processo de design em andamento.
Construção
Saunders-Roe determinou que, além de um trabalho mais teórico, seria necessário um programa de teste envolvendo um modelo radiocontrolado em grande escala para fornecer dados suficientes para avançar e produziu uma proposta nesse sentido em 4 de setembro de 1958. Em outubro 1958, a segunda fase do contrato foi concedida, permitindo pesquisas avançadas para o desenvolvimento da almofada de ar proposta e os princípios correspondentes, como projeto de admissão, estabilidade direcional e controle; estudos de projeto também foram realizados para vários tamanhos de hovercraft, variando de 70 a 15.000 toneladas. Foi nesse ponto que o primeiro par de modelos tripulados também foi proposto, dos quais o Modelo A foi selecionado para prosseguir.
O desenvolvimento da embarcação não foi simples, tendo colocado vários desafios e dificuldades que precisaram ser superados desde o início. Logo no início, uma crítica do Modelo A foi o único que anelar motor a jacto periférico seriam incapazes de adequada passo e rolo de estabilidade, enquanto os jactos de estabilidade diagonal existentes no modelo original de Cockerell tinham sido eliminados; entretanto, o escritório de aerodinâmica de Saunders-Roe estava confiante de que o projeto era bom. Em parte para responder a essas dúvidas, um modelo tridimensional foi produzido e submetido a testes em túnel de vento, que revelaram extrema instabilidade. Uma ordem de 'projeto de parada' foi prontamente emitida no sistema de almofada enquanto outros testes eram realizados, o que determinou que a adição de jatos periféricos únicos permanecia inadequada para o projeto original. Como o uso de jatos transversais, como o usado no modelo original, era impraticável, uma forma plana estendida foi adotada junto com um jato periférico adicional ao longo do lado externo para resolver o problema de estabilidade. Depois de mais testes com o modelo, a superfície inferior foi inclinada em um ângulo raso de 6 graus também.
A construção do Modelo A, que desde então foi renomeado como SR.N1 (que significa "Saunders-Roe Nautical 1" ), continuou enquanto a questão da estabilidade era tratada. Vários modelos foram construídos para apoiar o desenvolvimento do design, incluindo o modelo controlado por rádio em escala 1: 6, que foi testado em segredo na Ilha de Wight . A configuração final do SR.N1 foi alterada consideravelmente desde sua revisão inicial, tendo adotado uma configuração de dois jatos junto com um aumento de peso estimado de 4.000 libras para 6.600 libras. Ao longo de 1958 e 1959, o trabalho de design e produção do SR.N1 continuou sob a liderança do designer-chefe de Saunders-Roe, Maurice Brennan.
Projeto
O Saunders-Roe SR.N1 ("Saunders-Roe Nautical 1"), inicialmente conhecido como Modelo A , foi o primeiro hovercraft de tamanho real do mundo. Era controlado por uma pequena cabine posicionada logo à frente da peça central cilíndrica colocada no meio do convés que continha o motor da nave e o ventilador montado horizontalmente. Para eficiência aerodinâmica, o ventilador e a parede da peça central tinham muito pouca folga, enquanto a parede externa da peça central em si era fortemente reforçada para que a tripulação ficasse protegida no caso de uma falha catastrófica do motor. O núcleo do veículo era um tanque de flutuação de folha de liga de alumínio rebitado para aeronaves , que havia sido revestido com uma fina camada de alumínio puro para proteger contra a corrosão .
Era movido por um motor de pistão radial Alvis Leonides que acionava um ventilador de elevação e usava ar canalizado gerado pelo ventilador para a propulsão. O empuxo para frente e para trás era fornecido por meio de um conjunto de dutos longitudinais que eram fixados em ambos os lados do convés da embarcação e abastecidos com ar do motor alojado dentro da peça central cilíndrica à qual estavam fixados. O jato externo foi instalado sobre costelas de 60 centímetros de comprimento montadas próximas e funcionando a cerca de dez centímetros do jato interno; a superfície inclinada entre os jatos interno e externo foi revestida e reforçada contra o impacto de ondas ou fossos inadvertidos. Aerofólios giratórios simples foram instalados nas extremidades dos dutos para exercer as forças de controle; o velame vertical na extremidade posterior foi estendido para formar um par de lemes aerodinâmicos convencionais .
O desenvolvimento do SR.N1 envolveu o desenvolvimento e registro de uma série de tecnologias patenteáveis, uma parte das quais sendo extensões dos conceitos e patentes originais de Cockerell. Essas patentes incluíam almofada de jato anular da nave, queima de câmara plenum , jatos de compartimentação para estabilidade, técnicas de recirculação motorizadas e não motorizadas e várias configurações de saias flexíveis. A pesquisa de apoio para a aquisição de tais patentes foi normalmente realizada pela HDL, que conduziu experimentos extensivos e construiu bancos de ensaio em grande escala como parte de suas atividades.
Serviço operacional
Em 29 de maio de 1959, o SR.N1 concluído realizou sua primeira operação de motor. Este funcionamento do motor foi abortado quando a telemetria dos acelerômetros a bordo indicou altos níveis de estresse que ameaçaram a estabilidade estrutural da nave a longo prazo; essas tensões foram geradas a partir de uma cobertura integral que foi colocada ao redor do plano do ventilador para aumentar a eficiência aerodinâmica, e foi rapidamente resolvida por sua remoção, proporcionando maior folga para as pontas das pás do ventilador. Apenas um dia depois, em 30 de maio de 1959, foram realizados os primeiros testes de motor com potência total.
Testes mais extensos do motor revelaram alguns problemas menores, como um nível de instabilidade dentro das válvulas do sistema de controle de empuxo, que foram modificados adequadamente antes do primeiro voo programado. Em 7 de junho de 1959, todas as verificações do sistema exigidas, impostas pelo cronograma de testes do escritório de projeto, foram concluídas com sucesso. Durante um teste de pairar, uma instância de instabilidade de inclinação foi revelada, que foi considerada devido ao arranjo de ar de sangria adotado para o ar de propulsão, resultando em alterações corretivas de última hora realizadas durante os três dias finais antes da inauguração da nave vôo .
Em 11 de junho de 1959, o SR.N1 realizou seu primeiro vôo, demonstrando sua capacidade de cruzar terra e água, diante de vários membros da imprensa reunidos. Embora a demonstração fosse destinada apenas a envolver o movimento terrestre, em resposta à pressão de jornalistas entusiasmados, a empresa decidiu prosseguir com o primeiro voo aquático naquele dia também. A manifestação recebeu considerável cobertura da imprensa, a maioria das quais amplamente positiva; supostamente, a nave foi apelidada por alguns na mídia como "o disco voador ". O vôo foi documentado no filme " Flight On A Cushion" de Look At Life .
Em 13 de junho de 1959, o segundo teste de mar foi realizado, que incluiu execuções com força total e exercícios de fosso de emergência sendo testados; a experiência desse teste resultou na adição rápida de um arco de planejamento hidrodinâmico para reduzir a tendência da embarcação de se transformar em ondas. Testes posteriores também foram conduzidos, incluindo a primeira transição operacional entre terra e água para provar suas verdadeiras capacidades anfíbias, que eram vistas como um atributo vital. Em 22 de junho de 1959, o SR.N1 participou de sua primeira surtida 'operacional' durante um exercício com os Royal Marines em Eastney Beach , Portsmouth ; o desempenho da embarcação durante o exercício foi elogiado pelos serviços.
Em 25 de julho de 1959, o 50º aniversário do voo cross-channel de Louis Blériot , o SR.N1 G-12-4 serial cruzou o Canal da Mancha de Calais a Dover em pouco mais de duas horas; a tripulação durante esta travessia era composta pelo Capitão Peter Lamb (piloto), John Chaplin (navegador) e o próprio Cockerell.
Os testes revelaram várias tendências interessantes do hovercraft, como o atraso inevitável entre a mudança do rumo da nave e a direção que ele estava viajando ao mudar para corresponder. Além disso, viajar por terra representava mais dificuldade do que atravessar a água devido à falta de atenuação de movimento gerada pelo arrasto das ondas. Uma habilidade considerável por parte do piloto era normalmente necessária para conter os efeitos de fenômenos como ventos cruzados e declives do solo.
Em 1961, o SR.N1 foi equipado com uma saia flexível que melhorou muito a profundidade efetiva da almofada de ar. Durante o ano seguinte, um motor a jato Bristol-Siddeley Viper III voltado para a popa , montado na parte traseira do convés atrás da caixa do ventilador de elevação, complementou a propulsão de ar canalizado produzida pelo motor de pistão, aumentando a velocidade máxima da nave de 35 para 50 nós ; a instalação do Viper seguiu uma instalação anterior de um Blackburn / Turbomeca Marboré de aproximadamente metade do impulso do Viper. O SR.N1 esteve envolvido em testes por um total de quatro anos antes de sua aposentadoria, tendo demonstrado a praticidade do conceito.
O próprio SR.N1 foi preservado e colocado em exibição pública no Museu da Ciência em Wroughton . Os modelos do SR.N1 estavam disponíveis na forma de metal fundido na linha da Corgi Toys e como um kit de construção de plástico na escala 1:72 da Airfix .
Referências
Citações
Bibliografia
- Paine, Robin e Roger Syms. "Em uma almofada de ar." Robin Paine , 2012. ISBN 0-95689-780-0 .