Verano de 1919, Cuatro Vientos. Un enorme biplano trimotor, de unas cinco toneladas de masa máxima y uno de los aviones más grandes de su época, hace apenas su segundo vuelo. Lo pilota el capitán Julio Ríos, un piloto militar con experiencia y héroe de la guerra de Marruecos, pero que nunca ha volado nada tan grande. El primer vuelo salió perfecto. Así que en el segundo se atreve con algo más: virajes cerrados, muy inclinados, cerca del suelo.
El ala entra en pérdida. El avión queda destrozado. Ríos sale de entre los restos con cortes y magulladuras, que es más de lo que casi nadie esperaba.
El diseñador de aquel avión era un estudiante de ingeniería de caminos de 23 años llamado Juan de la Cierva y Codorníu, y el bombardero era su proyecto de fin de carrera. Casi cualquiera habría dejado la aviación después de ver el trabajo de su vida hecho pedazos sobre la hierba de Cuatro Vientos. Cierva hizo algo más raro: se propuso construir un aparato que no pudiera entrar en pérdida como lo había hecho su bombardero.
Cuatro años después lo tenía. Lo llamó autogiro.
Un chaval, una barra de bar y un cangrejo
Cierva nació en Murcia el 21 de septiembre de 1895, en una familia acomodada y metida en política, y construía cosas que volaban mucho antes de tener ningún título para hacerlo. De adolescente, con sus amigos José Barcala y Pablo Díaz, construyó un biplano conocido como BCD-1 y apodado El Cangrejo, que voló en Cuatro Vientos en 1912 y se recuerda como uno de los primeros aviones de construcción española que volaron con regularidad. Una necrológica de 1937 en un periódico australiano llegó a decir que la hélice de una de sus primeras máquinas se talló con la madera de la barra de un bar, un detalle demasiado bueno como para no contarlo, aunque haya que cogerlo con pinzas.
En la España de entonces no existía la carrera de ingeniería aeronáutica, así que estudió ingeniería de caminos. Tenlo presente, porque la clave de toda la historia acabó siendo la ingeniería de estructuras, no la aerodinámica.
Por qué le obsesionaba la pérdida
Si vuelas avión, el accidente de 1919 te sonará incómodamente familiar. Los virajes cerrados a baja altura son una trampa clásica de pérdida. En un viraje nivelado, el factor de carga es 1 dividido por el coseno del ángulo de alabeo, y la velocidad de pérdida aumenta con la raíz cuadrada de ese factor de carga. Con 60° de alabeo el factor de carga es 2, así que la velocidad de pérdida sube alrededor de un 41%. Tira un poco más de la cuenta cerca del suelo, con un avión grande y desconocido y con público mirando, y el margen desaparece.
El razonamiento de Cierva era sencillo. Los aviones eran más peligrosos cuando iban lentos y cerca del suelo. Un ala fija necesita velocidad para sustentar. ¿Y si el «ala» siguiera moviéndose aunque el aparato no lo hiciera?
Su respuesta fue un rotor que no mueve nadie. Un motor y una hélice convencionales tiran del aparato hacia delante; el aire que atraviesa el rotor lo mantiene girando por sí solo (autorrotación), y las palas en giro dan la sustentación. Si vas más lento, el rotor sigue girando. Si pierdes el motor, el aparato baja bajo un rotor que gira en lugar de caer como una piedra. Presentó la patente del autogiro el 27 de agosto de 1920.
Tres fracasos y una noche en la ópera
La idea era elegante. Las tres primeras máquinas, el C.1, el C.2 y el C.3, no lo eran: todas intentaban volcar durante la carrera de despegue.
El problema era la disimetría de sustentación. Cuando un rotor avanza por el aire, la pala que avanza contra la corriente encuentra el aire más deprisa que la que retrocede. Más velocidad significa más sustentación, así que un lado del rotor sustenta más que el otro y el aparato alabea. Hoy cualquier alumno de helicóptero lo aprende en las primeras clases. En 1921 nadie lo había resuelto.
Cierva se fijó en algo curioso. Sus maquetas pequeñas volaban perfectamente. Sus rotores eran de bambú, que se doblaba con libertad, mientras que las palas a tamaño real eran rígidas. Según la versión más extendida, la idea se le ocurrió en la ópera: las palas flexibles subían y bajaban al girar, y esa libertad anulaba el momento de alabeo en el buje. Su formación de ingeniero de caminos hizo el resto. Una viga en voladizo articulada en su raíz no puede transmitir un momento flector a su apoyo. Así que articuló las palas.
La articulación de batimiento deja que la pala que avanza suba, perdiendo algo de sustentación, y que la que retrocede baje, ganando algo, lo que equilibra el disco. Parece poca cosa. Es la razón por la que funciona el vuelo de ala rotatoria.
Getafe, enero de 1923
El C.4 usaba el fuselaje de un monoplano Sommer, un rotor de cuatro palas y el nuevo buje articulado. Las pruebas empezaron en junio de 1922 en Getafe y no fueron fáciles: hicieron falta meses de modificaciones. Hasta que, en enero de 1923, el teniente Alejandro Gómez Spencer (cuñado de Cierva) lo voló unos 180 metros sobre el campo. Las fuentes no se ponen de acuerdo en si fue el 9 o el 17 de ese mes, el tipo de desorden histórico que sale cuando lo que lo cambia todo es un saltito una mañana de invierno.
Lo que vino después es lo que un piloto debería recordar. El 20 de enero el motor se paró en vuelo y el C.4 bajó sin problemas en autorrotación. La máquina se había diseñado para sobrevivir exactamente a eso, y lo hizo. El 31 de enero, en una demostración militar en Cuatro Vientos, el C.4 voló un circuito cerrado de unos 4 km en tres minutos y medio a más de 25 metros de altura. El vuelo de ala rotatoria ya no era solo una idea.
De Farnborough a la cubierta del Dédalo
España tenía al inventor; Gran Bretaña, el respaldo industrial. En 1925 Cierva llevó su C.6, construido sobre un fuselaje de Avro 504K, a Farnborough y se lo demostró al Air Ministry. Al año siguiente, con el apoyo del industrial escocés James G. Weir, fundó la Cierva Autogiro Company. En 1928 un C.8L voló de Londres a París y se convirtió en el primer aparato de ala rotatoria en cruzar el canal de la Mancha.
La ingeniería siguió avanzando: articulaciones de arrastre, amortiguadores, mejores formas de lanzar el rotor antes del despegue (las primeras máquinas usaban una cuerda enrollada en las palas). Y entonces llegó el control directo. En el C.30, el piloto inclinaba el propio buje del rotor para controlar el cabeceo y el alabeo, así que el aparato ya no necesitaba alerones ni timón de profundidad como un avión.
El 7 de marzo de 1934, Cierva despegó de Manises con un C.30 matriculado G-ACIO, voló sobre el puerto de Valencia y aterrizó en una zona señalizada de la cubierta del Dédalo, el buque portahidroaviones de la Armada. Media hora después volvió a despegar tras una carrera de unos 24 metros. Era la primera vez que un aparato de ala rotatoria aterrizaba en un barco y despegaba de él. España no vería un helicóptero tomar en uno de sus buques de guerra hasta 1955.
El C.30 se convirtió en el autogiro de más éxito de todos, fabricado bajo licencia en Gran Bretaña, Francia y Alemania.
Croydon, 9 de diciembre de 1936
Los últimos meses de Cierva estuvieron enredados con la Guerra Civil, durante la cual usó sus contactos en Gran Bretaña para ayudar al bando nacional a conseguir aviones y suministros. La mañana del 9 de diciembre de 1936 embarcó en Croydon en un DC-2 de KLM con destino Ámsterdam. Tras un retraso por niebla, el avión despegó hacia las 10:30, se desvió de su trayectoria y se estrelló contra una casa en un terreno elevado al sur del aeródromo. Murieron quince personas, entre ellas Cierva. Tenía 41 años.
La ironía salta a la vista: el hombre que dedicó su vida a hacer más seguro el vuelo a baja velocidad murió como pasajero de un avión de ala fija, con niebla, justo después del despegue.
Lo que dejó
Al final de su vida, Cierva había asumido que el futuro era del helicóptero. Y el helicóptero que acabó llegando se construyó sobre su trabajo. Focke-Achgelis, licenciataria de Cierva, voló en 1936 el helicóptero experimental Fw 61 con tecnología desarrollada para el autogiro. El rotor articulado, con palas libres para batir, se convirtió en la norma de la ingeniería de aeronaves de ala rotatoria. Si alguna vez has volado en un helicóptero con cabeza de rotor totalmente articulada, has volado sobre la articulación de un ingeniero de caminos español.
Y el autogiro nunca desapareció. Cada autogiro que ves en una calle de rodaje española, con el rotor girando perezoso, funciona con el principio que Cierva esbozó después de ver a su bombardero caer de un viraje.
Dónde ver las máquinas de Cierva en España
Ve al Museo de Aeronáutica y Astronáutica de Cuatro Vientos, en Madrid, el mismo campo donde voló el BCD-1, se estrelló el bombardero de 1919 y el C.4 hizo su demostración militar. El hangar 4 está dedicado a las aeronaves de ala rotatoria y cuenta con un Cierva C-6, un C-19 Mk IV-P y un C-30. Ponte junto al C-19, mira hacia arriba esas palas articuladas y toda la historia cobra sentido en unos diez segundos.
La mejor lección de Cierva no va de rotores. Va de cómo respondió a un accidente: no culpando al piloto y pasando página, sino preguntándose qué tipo de máquina haría que ese error fuera sobrevivible.
Preguntas frecuentes
¿Quién inventó el autogiro?
El ingeniero español Juan de la Cierva (1895–1936). Patentó el autogiro en 1920, y su C.4 hizo el primer vuelo con éxito de un aparato estable de ala rotatoria en Getafe (Madrid), en enero de 1923.
¿Qué diferencia hay entre un autogiro y un helicóptero?
En un helicóptero, el motor mueve el rotor principal. En un autogiro, el rotor no recibe potencia en vuelo: gira solo con el aire que lo atraviesa (autorrotación), mientras una hélice independiente da el empuje. Por eso un autogiro no puede mantenerse en estacionario con aire en calma.
¿Cuál fue el invento clave de Cierva?
La articulación de batimiento, que deja que cada pala suba y baje al girar. Resolvió la disimetría de sustentación que había volcado sus tres primeros autogiros, y el principio se adoptó después en los rotores de helicóptero.
Fuentes
- ACAMI: 7 de marzo de 1934, aterrizaje del autogiro en el Dédalo
- Revista Ejército: «Autogiro» (biografía, el accidente del bombardero de 1919 y las pruebas en el Dédalo)
- Biblioteca Virtual de Defensa: Aeródromo de Manises, 1934 (visita de Cierva y aterrizaje en el Dédalo)
- Rutas Alter Matrice: Juan de la Cierva y Codorníu (el BCD-1 «Cangrejo» y el trimotor de 1919)
- Wikipedia (EN): Cierva C.4 (cita a Leishman, Principles of Helicopter Aerodynamics, y la Jane's Encyclopedia of Aviation)
- Wikipedia (EN): Juan de la Cierva (Farnborough, la Cierva Autogiro Company, el accidente de Croydon)
- Wikipedia: Cierva C.30
- Museo de Aeronáutica y Astronáutica: hangar 4 (colección de ala rotatoria)
Portada: Cierva C.19 en el Museo de Aeronáutica y Astronáutica (Cuatro Vientos, Madrid). Foto de Agustin Ruzafa, Wikimedia Commons, con licencia CC BY-SA 3.0, recortada.
