PESO Y EMPUJE
 
 
     
 

Mientras Mr. Taylor estaba comprometido con el trabajo de la construcción del motor, Wilbur y yo estábamos ocupados completando el diseño de la máquina propiamente dicha. La pruebas preliminares del motor nos habían convencido de que por lo menos teníamos asegurados 8 HP, por lo que nos sentimos con la libertad de añadir el suficiente peso como para construir una máquina superior a la originalmente diseñada.

Con nuestras tablas de presiones de aire y nuestra experiencia de vuelo con el planeador de 1902 seríamos capaces, pensábamos, de calcular exactamente el empuje necesario para mantener la máquina en vuelo. Pero diseñar la hélice que debía proporcionar este empuje con la potencia que teníamos prevista, era una cuestión que todavía no habíamos considerado seriamente. No había datos disponibles de hélices, y siempre habíamos sobreentendido que no era desacertado suponer un rendimiento del 50 % como se hacía con hélices marinas. Todo lo que necesitábamos era aprender la teoría del funcionamiento de las hélices marinas de libros de ingeniería marina, y entonces sustituir presiones de agua por presiones de aire. En consecuencia, conseguimos varios libros de la Biblioteca Pública de Dayton. Para nuestra sorpresa, todas las fórmulas sobre hélices contenidas en esos libros eran de naturaleza empírica. No había forma de adaptarlas a los cálculos de hélices aéreas.  Como no podiamos permitirnos gastar nuestro tiempo en una larga serie de experimentos para encontrar mediante ensayo una hélice adecuada para nuestra máquina, decidimos confiar más en la teoría que en la práctica de los ingenieros marinos.

Una de las hélices del Flyer, de la reconstrucción del avión realizada en 1948

Estaba claro que una hélice era simplemente un ala describiendo una trayectoria en espiral. Como éramos capaces de de calcular el efecto de un aeroplano volando en línea recta, ¿por qué no podíamos calcular el efecto de uno describiendo una trayectoria en espiral? A primera vista no parecía difícil, pero considerado posteriormente, es complicado encontrar un punto por donde empezar; nada relacionado con la hélice, o con el medio en el que ella actua, permanece constante ni por un momento. El empuje depende de la velocidad y del ángulo con el que el aspa ataca el aire; el ángulo con el que el aspa ataca el aire depende de la velocidad a la que la hélice gira, la velocidad de desplazamiento de la máquina hacia delante  y la velocidad a la que el aire se desliza hacia atrás; el deslizamiento del aire hacia atrás depende del empuje ejercido por la hélice y de la cantidad de aire que actua sobre ella. Cuando cualquiera de esas variables cambia, varía el resto, tal es la dependecia total de una sobre otra. Pero esos son solamente unos pocos de los múltiples factores que deben ser considerados y hallados para el cálculo de hélices. Nuestras mentes se obsesionaron de tal modo con esto, que no podíamos hacer ningún otro trabajo por pequeño que fuera. Nos empeñamos en innumerables discusiones, y a menudo después de una hora de acalorados argumentos, descubríamos que estábamos tan en desacuerdo como al principio, pero que cada uno había cambiado a la posición del otro durante la discusión. Después de un par de meses de estudio y debate, éramos capaces de observar algunos fenómenos y sus intrincadas relaciones lo bastante como para comprenderlos. Observamos que el empuje generado por una hélice en estado estacionario no era indicativo del empuje cuando estaba en movimiento. El unico medio de probar el rendimiento de una hélice sería realmente probarla en el avión.

Dos razones nos inclinaron a emplear dos hélices. En primer lugar, con el uso de dos hélices podríamos asegurar un mayor empuje impulsando mayor cantidad de aire, y a la vez usar un mayor ángulo de inclinación del que era posible con una sola hélice; y en segundo lugar, haciendo girar las hélices en direcciones opuestas, el efecto giroscópico de una neutralizaría el de la otra. El método usado para hacer girar las hélices en direcciones opuestas fue el de las cadenas, y ya es demasiado conocido para ser descrito aquí. Decidimos situar el motor al lado del piloto para que en caso de caida en picado no pudiera caer sobre él. En nuestros experimentos de planeo tuvimos cierto número de experiencias en las que aterrizamos sobre una ala,  pero el aplastamiento del ala absorbió el impacto, así que no estábamos preocupados por el motor en el caso de un aterrizaje de esta clase. Para el carreteo durante el despegue, diseñamos patines parecidos a los de un trineo, que se extendían delante de las superficies principales. Por lo demás la construcción general y operación de la máquina fue similar a la del planeador de 1902.