1.1- Història de l’aviació
1.1.1- Les primeres experiencies
La història de l’aviació s’inicia el dia en que els homes prehistòrics es paren a mirar els ocells. Des d’aleshores, volar ha sigut sempre un desitg humà. Les primeres persones que ho intentaven, ho feien fabricant unes ales amb un esquelet de fusta i plomes d’ocell i imitaven l’aleteig de les aus, tal i com explica el mite greg de Dèdal i Ícar . I és a grècia on Arquites de Tàrent fabrica el Peristera (Colom). Era un objecte de fusta que tenia forma de au, que va ser capaç de enlairar-se uns 180 metres d’alçada. El Peristera és considerat el primer objecte capaç de volar per si sol.
Cap al segle 300 aC. els xinesos inventen l’estel i tècniques per fer-lo volar. Hi ha enregistrats vols humàns utilitzant estels.
L’any 852, Abbas Ibn Firnas es llança des de dalt d’una mesquita amb l’ajut de una tela per amortiguar l’impacte. Ibn Firnas és el creador del paracaigudes. Uns anys després, el mateix Ibn Firnas construeix unes ales de fusta cobertes de seda i es llança des d’un turó. Va volar durant uns minuts però l’aterrisatje no va ser l’esperat i es va trencar les dues cames. Tot i això, ho va considerar un èxit.
Un segle més tard, Eilmer de Malmesbury, monjo benedictí conegut com “el monjo volador”, va arrivar a volar uns 200 metres amb un aparell semblant al de Ibn Firnas.
Ja al segle XIII, Roger Bacon va deduïr que l’aire, igual com l’aigua pot suportar vaixells, pot manteri “flotant” a una màquina. És a dir, que compartien algunes propietats.
Leonardo Da Vinci va ser la persona que es va dedicar més seriament a construïr una màquina capaç de volar. Va dissenyar diferents aparells com planejadors o ornitòpters, tots basats en el moviment amunt-avall que fan les ales dels ocells. Tanmateix, mai es va arrivar a construïr cap dels seus dissenys, probablement per falta de coneixaments i de mitjants tecnològics. Tot i que no se’n construís cap, els seus dissenys es van guardar i uns estudis recents han dit que un dels planejadors
que va dissenyar Da Vinci era capaç de volar.
A partir del segle XVIII es produeix un gran avenç: l’invent d’aeronaus més lleugeres que l’aire.
1.1.2- Aeronaus més lleugeres que l’aire
Les aeronaus més lleugeres que l’aire (globus de gas, dirigibles...) són aquelles que volen gràcies a la força que fa un gas que, al ser més lleuger que l’aire, tendeix a pujar. La primera persona en mostrar aquest fenònem va ser el brasiler Bartolomé de Gusmao, al 1709 a Portugal, amb un globus de paper a escala reduïda. L’aire de dins del globus era escafat amb la combustió d’algun material a la part inferior. Aquest aire calent puja perquè és menys pensant que l’aire fred i s’emporta amb ell el globus.
74 anys més tard, Jacques Charles, va construir el primer globus d’hidrogen que va volar, sense tripulació, uns 25 km. Va ser uns mesos més tard quan Jean-François Pilatre de Rozier i François Laurent, marquès d’Arlandes, van fer el primer ascens amb un globus aerostàtic dissenyat per els germans Montgolfier que, mesos avans, havien probat un globus semblant tripulat per un anec, una gallina i una ovella per mirar els afectes de l’aire a grans altures. El globus s’enlairava degut a la combustió de llenya. Pilatre de Rozier que, 2 anys més tard morirà en un accident aeri intentant creuar el canal de la Mànega, i el Marquès d’Arlandes són considerats els primers aeronautes de la història.
Els primers en creuar el canal de la Mànega van ser Jean-Pierre Blanchard i John Jeffries, francès i americà respectivament. Ho van fer un mes més tard, després de l’intent fallit de Pilatre de Rozier i Jules Romain.
Al 1794 es produeix el primer us militar dels globus. La operació va ser dirigida per l’exercit francès i els utilitzaven per el reconeixament de les forces rivals. Al 1849, són els austríacs qui utilitzen els globus per bombardejar els enemics. Tanmateix, tots aquests tipus de globus, tenien un problema: només es podia controlar l’ascens i el descens, no la direcció. Es deixaven portar pel vent.
Al 1852, Hern Giffard, va intentar posar solució al problema dissenyant un globus fusiforme equipat amb un motor de vapor. Els motors de vapor, però, pesaven massa per la potència que subministraven. El motor de vapor que utilitzava Giffard pesava 160 kg, subministrava 2,2 kW de potència i movia una sola èlice que només era capaç de propulsar el dirigible a 9 km/h. El dirigible es va oplir de hidrògen i el globus era fusiforme perquè no es deformés en moure’s.
Al 1861, l’exercit dels Estats Units, crea un cos de globus aerostatics per observar i dirigir l’artilleria. I, aquest mateix any, construeixen un vaixell per realitzar operacions aereas, transportant i dirigint globus.
Al 1870 esclata la guerra Franco-Prussiana i els francesos utilitzen els globus pel transport de persones i per enviar cartes. De fet, el govern francés, finança a Dupuy de Lome, que construeix un dirigible i és utilitzat els ultims dies de la guerra.
Un gran avanç per a les aeronaus va ser l’invent del motor de combustió interna que donva una proporció molt bona de potencia i pes. I al 1872 l’alemany Paul Heanlein és el primer que vola a bord d’un dirigible equipat amb un d’aquests motors.
L’exèrcit anglès aconsegueix el seu primer globus al 1879 i a partir d’aquí els globus i dirigibles són utilitzats pels anglesos en les guerres.
Al 1883 es construeix un dirigible equipat amb un motor elèctric. Poc a poc, els avanços tecnològics milloraven cada vegada més els nous models que sortien de dirigibles fins que, al 1895, l’alemany David Schwarz crea el primer dirigible rígid, amb una estructura de acer. Més tard, al 1900, Ferdinand von Zeppelin crea un nou dirigible rígid millorant el model de Schwarz, fent-lo més gran i amb una estructura de alumini, accionat per dos motors de 15 CV. Va arrivar a la velocitat de 42 km/h. El projecte de Zeppelin va tenir èxit i se’n van costruir més de vint unitats. Això va signigicar que, al 1914, quan esclata la Primera Guerra Mundial, els alemanys tinguessin suficient experiencia com per utilitzar-los militarment.
Als anys vint i trenta va venir la revolució dels dirigibles gegants rígids i molts d’aquests van acabar catastròficament. Els Estats Units utilitzava únicament heli en els seus dirigibles i van prohibir la seva exportació. Això signigicava que les grans naus d’Alemanya i Anglaterra havien de utilitzar hidrogen, fàcilment inflamable. L’anglès R 101 va explotar al 1930 després de estrellar-se contre a terra a causa del mal temps que feia. L’aigua de la pluja va fer que el R 101 perdés alçada fins tocar a terra.
Una de les catàstrofes més importants i que va suposar la fí de la construcció de grans dirigibles va ser la del dirigible alemany Hidenburg, un dirigible de 245 metres de llargada i 41 de diàmetre. Després de creuar l’atlantic i ja a punt de aterrar a Nova Jersey, una tormenta elèctrica va incendiar el Hidenburg i va quedar completament destruït. Aquest desastre és tan conegut perquè, en el lloc de l’accident, hi havien periodistes degut a que el Hidenburg era el primer dirigible que transportava passatgers en un viatge transatlàntic. La gent va perdre la confiança en aquest tipus de transport i no se’n van construir més.
Recentment, Goodyear ha construit 4 dirigibles flexibles que s’utilitzen per retrensmitir grans aconteixaments esportius i hi ha clubs a arreu del món on es reuneixen aficionats al globus i practiquen aquest tipu de vol.
1.1.2.1- Tipus de dirigibles
Al llarg de la història es van anar creant diferents tipus de dirigibles. Hi ha tres categorias d’aquestes aeronaus: les rígides, les semirrígides i les flexibles. Els dirigibles rígids estan formats per una estructura d’un metall lleuger i , en el seu interior, hi ha bosses de gas subjectades amb unes reds. Es matenen sempre estables, independentment de la quantitat de gas que tinguin, tenen molta estavilitat volant però tenen un inconvenient: la seva rigidesa fa impossible de transportar a terra i és fragil. Els altres tipus, els semirrígids i els flexibles, també són coneguts con a dirigibles a pressió ja que la seva forma es defineix segons la pressió interna de l’aeronau. La diferencia entre els dos és que els semirrígids tenen una quilla metàlica a llarg de la logitud del dirigible.
1.1.3- Aeronaus més pesades que l’aire
à (Les aeronaus més pesades que l’aire volen gràcies a la sustentació aconseguida per la diferencia de pressió en un perfil alar). Aquest principi l’havia descobert George Cayley al 1809. George Cayley és considerat el primer científic de la història de la aviació i va escriure un llibre explicant els principis cientifics en un vol d’un objecte més pesat que l’aire. Al 1848, John Stringfellow, basat amb les idees de William Henson, construeix un avió propulsat amb un motor de vapor no tripulat que s’aguantarà dos o 3 segons a l’aire. Un any després, George Cayley puja a un nen de 10 anys a un dels seus planejadors i que, mentre volava, era remolcat per un grup de persones que baixaven turó avall. És la primera vegada que es vola amb una persona en una aeronau més pesada que l’aire. Aquest vol, però, no és tan conegut com el que va realitzar el cotxer de George Cayley, al 1853, que vola 130 metres. Al 1866, Jan Wnek va volar amb un dels seus planejadors controlables tirant-se des de la torre d’una església.
Frank Wenham, al 1871, construeix el primer tunel de vent de la història. Això provoca un avanç en la construcció de aeroplans ja que el tunel de vent permet veure la reacció de l’aire quan impacta amb un cos.
Al 1874, Fèlix du Temple aconsegueix fer un petit salt amb un monoplà propulsat a vapor després de guanyar velocitat baixant una rampa. AL 1877, Enrico Forlanini idea un prototip de helicòpter alimentat amb un motor de vapor, aconseguint un enlairament vertical. És el primer que és coneix.
Al 1884, Aleksandr Mozhaiski aconsegueix només fer un petit sal amb un dels seus monoplans, igual que Fèlix de Temple.
Al 1889, Otto Lilienthal, després d’investigacions basades en les teories de Wenham i el seu treball, publica El vol dels ocells com a base de l’aviació. Lilienthal també construeix varis planejadors, cada vegada més millorats. L’any 1891 ja podia realitzar vols controlats i sense gaire dificultat. Lilienthal va promoura la idea de “saltar avans de volar”. Això anava dirigit a tots aquells investigadors que es limiten a fer un model en un paper i esperar volés en comptes de experimentar primer amb planejadors. És el primer a realitzar fotografies durant el vol. Al 1896 Otto Lilienthal mor després de trencar-se la columna en un accident aeri. Octave Chanute va contiunar el treball de Lilienthal i va millorar alguns espectes dels planejadors. Tal i com ho va fer Lilienthal, Chanute també va documentar molt bé tots els seus treballs i es va dedicar a recullir tota la infomació i experiències relacionades amb la aerodinàmica i a explicar-les.
Al 1892, l’exèrcit francés contracta a Clement Ardes perquè construïs un avió que es pugués utilitzar com a bombarder. Contracten a Ardes perquè, prèviament, havia dissenyat L’Eole, que arriva a volar 50 metres, i l’Avion II, que en va volar 200, tots dos propulsats per vapor però cap era controlable. Al 1897 crea l’Avion III, però no és governable i no compleix els requeriments que l’exercit francés volia i avandonan el projecte. De fet, el nom que li va posar (Avion) ha servit per anomenar els aeroplans en algunes llengües, com l’espanyol.
Al 1899, els germans Wright comencen a estudiar mecanismes per arrivar a tenir el control d’una aeronau. Aquest matiex any, Percy Plicher va estar a punt de ser la primera persona que alça el vol amb un avió. Plicher va construir varis planejadors i amb tots va volar amb èxit. I, al 1899, va construir un prototip avió amb motor de vapor però, Plicher va morir en un accident provant un dels seus planejadors no havent provat el seu prototip. Estudis recents diuen que el seu prototip hauria sigut capaç de volar amb els seus propis medis i amb un tripulant a bord.
Els Wright, al 1902, es posen a construir un avió. Prèviament, seguint les recomenacions de Lilienthal, van construir planejadors i van estudiar, amb un tunel de vent creat per ells, més de 200 dissenys d’ales de proba. Perquè el vol tingués èxit, la potència del motor i el control de l’aeronau serien essencials. Van fabricar un motor de combustió interna amb la potència que volien i, per tenir control sobre l’avió durant el vol, van utilitzar una tecnica anomenada ALABEO. Aquesta tècnica consistia en lligar unes cordes a les puntes de les ales que el pilot podia tensar o destensar per curvar o no les ales i així poder controlar la direcció de l’aeronau. Aquestes cordes, lògicament, eran controlades pel pilot. L’avió reslutant va ser el Flyer, un biplà. El 17 de desembre de 1903, Orville Wright es converteix en la primera persona que vola en una aeronau més pesada que l’aire, impulsada pels seus propis medis. Els germans Wright, però, van utilitzar un rail per mantenir el trajecte del Flyer i una catapulta per impulsar-lo i no va ser fins al 1908 que ho deixen de utilitzar. Més tard, al 1906, Alberto Santos Dumont realitza un vol de 221 metres amb el 14-bis. Aquest avió utilitzava el mateix sistema de control ideat pels germans Wright, el ALABEO, i estava equipat amb un motor de combustió interna de 50 CV. Però aquest, a diferencia del Flyer dels Wright, no necessitava rails ni cap catapulta per impusar-lo. Per aquest motiu, hi ha gent que el considera el primer en realitzar un vol amb un avió.
Tanmateix, hi ha varis pilots que diuen haver volat a un avió avans que els germans Wright i Santos Dumont. Gustave Whitehead afirma que va volar amb una aeronau més pesada que l’aire, per propis medis, al 1901. Whitehead va cometre l’error de no documentar el seu pressumte vol. El mateix li va passar a Lyman Gilmore, que va dir haver volat al maig del 1902.
Més tard, al 1906 el rumanés Traian Vuia diu que va volar a bord d’un avió. Va despegar i va mantenir-se a l’aire durant un temps sense la ajuda de ningun element, però cap dels seus vols va superar els 30 metres mentre que els germans Wright, al 1905, ja havien arrivat als 39 quilometres de distancia, mantenint-se uns 40 minuts a l’aire.
Una vegada els Wright van patentar les seves idees a finals de 1905, molts inventors van poguer construir avions tan capaços com els dels Wright.
El 30 de octubre de 1908, Henri Farman és el primer a efectuar un vol de ciutat a ciutat (Buoy-Remis), uns 27 quilòmetres. Més tard, Farman va batre un rècord realitzant un vol de 232 quilòmetres en 4 hores i 17 minuts.
Els treball de John William Dunne van ser financiats per els militars britanics. Dunne va crear el D4 que va volar al 1908. Dunne va solucionar els problemas de estabilitat que tenian tots els avions creats anteriorment.
El 14 de maig de 1908, Wilbur Wright, un dels germans Wright, va ser la primera persona a realitzar un vol carregat amb dues persones, portant a Charles Furnas com a passatger. A finals del mateix any, Teresa Peltier és la primera dona que vola com a passatgera.
El 25 de juliol de 1909 Louis Blériot és el primer en creuar el Canal de la Mànega amb un aeroplà més pesat que l’aire.
Al març del 1910 Raymonde de Laroche és la primera dona en treure’s el títol de pilot.
El mateix 1910, Henri Fabre crea el primer hidroavió.
Uns anys avans, al 1907, Paul Cornu és la primera persona que realitza un vol amb un helicòpter. Tanmateix, no és fins al 1936, amb el Fw 61, que no s’obté un helicòpter funcional, és a dir, necessari per efectuar algunes accions que els avions no poden fer.
No molt després de ser inventat, l’avió es va utilitzar per serveis militars. El primer país en utilitzar-lo va ser Bulgaria, que els van utilitzar pel reconeixament de les tropes otomanes durant les dues Guerres Balcàniques.
Durant aquests anys es vana anar incorporant millores als avions, com la possibilitat de elevar el tren d’ aterratge, o l’inserció de una ala al fusellatge, va fer que, mica en mica, s’anés deixant les estructures de fusta i filferros i donés pas als metalls.
Al 1914 esclata la Primera Guerra Mundial i aquesta és la primera guerra en que s’envien avions en missió d’atac. Degut a la guerra, la tecnologia relacionada amb les aeronaus avança ràpidament: es crean nous motors molt més potents, es millora la aerodinàmica de l’avió i se li permet posar més càrrega, ja siguin persones (un màxim de dues) o mercancia. Els exèrcits utilitzaven els avions per saber la posició rival i era de esperar que, avions de bandols contraris es trovessin a l’aire. És per això que, el francés Roland Garros incorpora una metralleta fixa, que li permetia disparar mentre controlava l’aeronau. Per aconseguir-ho, va haver de blindar les èlices del seu avió per si algun dels seus dispars tocaven les èlices.
Al 1915, Roland Garros cau en mans dels alemanys que estudien i milloren la idea que havia tingut incorporant la metralleta. Anthony Fokker crea un sistema en que coordina els dispars amb el moviment giratori de la èlice.
Els aviadors militars eran considerants com els caballers moderns i varis pilots es van fer famosos pels seus combats. Si un pilot conseguia enderrocar cinc o més avions enemigues era considerat As de la aviació. El primer pilot en acosnesguir un as va ser el francés Adolphe Pegout. Però el pilot que va aconseguir més enderrocaments rivals va ser Manfred von Richthofen, també conegut com a BARÓN ROJO, que en va aconseguir un total de vuitanta amb diferents avions. El més conegut va ser el Fokker DR.1. Però el avió que va aconseguir més victòries va ser el britànic Sopwhit Camel. Al 1915 els alemans havien creat el primer avió completament de metall, el Junkker J1. Durant la Primera Guerra Mundial també es van crear bombarders amb una capacitat de més de mil quilos d’explosiu.
Tots els avions creats fins aleshores eran biplans o, a vegades triplans. Es construien així perquè proporcionaves més resistència alar, és a dir, un monoplà era més fràgil però, per contra, els monoplàns oferien més sustentació.
Quan va acabar la Primera Guerra Mundial molts aviadors militars es van dedicar a fer acrobàcies en public. Es van organitzar curses de velocitat i també de circuits incentivats per revistes o diaris que obsequiaven el guanyador amb prèmis econòmics. El període entre la Primera i la Segona Guerra Mundial hi va haver una gran evolució pel que fa la tecnologia, els dissenys, els materials... Això va permetre deixar els biplans de fusta i crear monoplans de alumini i de alta potència. També es van inaugurar les primers líneas aèreas.
