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ASIENTO EJECTABLE MARTIN BAKER Mk.VII

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I.- INTRODUCCIÓN1:

I.1.- HISTORIA.

El sistema de escape de una aeronave dañada en vuelo ha constituido un problema desde siempre, el cual fue haciéndose más difícil a medida que aumentaban las perfomances y exigencias del vuelo. Se tardó más de treinta años en poder brindar una respuesta aceptable a este problema, pero aún hoy en día no se han logrado solucionar del todo los inconvenientes que se presentan.

La primera alternativa que se puso en práctica fue mediante la utilización del paracaídas, invento de muy vieja data el cual se comenzó a utilizar después de las primeras ascensiones en globo. Su empleo en las primeras aeronaves fue muy simple: todo lo que el aviador debía realizar era salir de la cabina y lanzarse al vacío.

El siguiente problema se suscitó con la aparición de las cabinas acristaladas, si bien se logró un mayor confort en el vuelo, los inconvenientes para una emergencia se multiplicaron, a lo que se sumó el incremento de las velocidades de vuelo.

Como la presión dinámica aumentaba notablemente se fue haciendo difícil la apertura y posterior abandono de la cabina. A lo que debió sumársele el riesgo de que el cuerpo del piloto chocara con las partes salientes de su avión, generalmente los empenajes.

1 Fuente: Apuntes de Sistemas de Escape de la CATEDRA DE SISTEMAS Y EQUIPOS DEL AVIÓN FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS, FISICAS Y NATURALES UNIVERSIDAD NACIONAL DE CORDOBA (Argentina), Ingeniero JORGE O. GARCIA© (http://www.efn.uncor.edu/dep/aero/Asignaturas/SisEqAvi/asieyect.pdf).

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Todos estos problemas se presentaron con mayor gravedad durante las últimas etapas de la Segunda Guerra Mundial.

Dos de las naciones beligerantes, Alemania e Inglaterra, analizaron y pusieron en práctica soluciones al problema en los aviones más avanzados de que disponían.

Los sistemas diseñados fueron similares: bajo el asiento del piloto se colocaron cartuchos

explosivos que lo impulsaban fuera del avión, luego se separaba del asiento y abría su paracaídas.

En Alemania se instalaron dichos sistemas en los nuevos aviones impulsados por turborreactores y motores cohete (Me 262, Salamander, Komet, etc.) e incluso se diseñó y construyó un sistema de escape doble para el avión de caza nocturna Heinkel 219 Uhu.

Por su parte, en Inglaterra, una firma que haría historia en este tipo de diseños construyó un asiento para el caza Gloster Meteor, la empresa era Martin-Baker que hasta entonces se había dedicado al diseño y construcción de aviones de caza avanzados en pequeñas cantidades.

El sistema utilizado era doble: mediante una carga explosiva se liberaba el asiento de los soportes en la cabina y lo elevaba ligeramente fuera de la misma, la siguiente carga se encargaba mediante un cañón telescópico de acelerarlo sin excesivas brusquedades hasta que el piloto, asiento y paracaídas se encontrasen fuera de una zona donde podrían chocar con el propio

avión. Luego de su expulsión el asiento era estabilizado por un pequeño paracaídas que, cuando la velocidad había descendido a niveles permisibles abría el principal. Este sistema es similar al empleado actualmente.

El 24 de junio de 1946 el piloto Bernard Lynch se eyectó por primera vez desde un caza Meteor en vuelo, utilizando el asiento desarrollado por

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Martin-Baker.

A partir de entonces el nombre de Martin-Baker se vio vinculado con los sistemas de escape y supervivencia.

Esta firma continúa trabajando en la actualidad y ha desarrollado numerosas versiones de asientos Ejectables, habiendo producido más de 63.000 asientos para cerca de 81 fuerzas aéreas.

Evolución de los asientos Ejectables:

Primera Generación - (1940-1965) Estos asientos eran de operación puramente balística con un cartucho de aire comprimido, un explosivo o un cohete que proveía la fuerza necesaria para remover al ocupante del avión. El tripulante debía abrir el paracaídas manualmente. Más tarde esta operación se automatizó. Ejemplos de este tipo de asientos son el Saab Mk1 y el Martin Baker Mk 1 al 5.

Segunda Generación - (1965-1975) La información acumulada demostró que una catapulta sola podría aportar suficiente fuerza y aceleración de manera que el tripulante sobreviviría a la eyección sin daños significativos. Además se comenzó a buscar asientos con aptitud cero-cero (parado en el suelo) y para alta velocidad. Para lograr esto se agregó un propulsor de cohete. La catapulta operaría de 0,15 a 0,25 segundos para mantener la aceleración inicial por debajo de 10G. El propulsor actuaría a continuación por 0,2 a 0,4 segundos. Los asientos Martin Baker Mk 7 y el Douglas Escapac son ejemplos de esta generación.

Tercera Generación - (1975-presente). Los avances en electrónica permitieron que pequeñas computadoras se ubicaran dentro de los asientos y controlen su funcionamiento según las señales de los sensores pitot-estática, giróscopos estabilizadores y peso del piloto. Esto permitió extender el rango de aplicación del asiento y las posibilidades de supervivencia del tripulante. Ejemplos de esta generación son el Martin Baker Mk 14, el McDonnell Douglas ACES II y el Stencel S4S.

Cuarta Generación - (presente) La investigación continúa aumentando el rango de aplicación para estos sistemas. Martin - Baker Aircraft, Boeing (McDonnell Douglas) y Zvezda (Rusia) han ensayado y puesto en servicio asientos con empuje vectorizado, generadores de flujo o cohetes de empuje variable.

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I.2.- OPERACIÓN.

La eyección se inicia al tirar hacia arriba el control manual. Después de una pequeña ascensión el primer paracaídas es expulsado y se produce una apertura rápida del mismo.

Este paracaídas contribuye a estabilizar el asiento y la salida del paracaídas principal.

Después los cohetes principales se encienden y propulsan al asiento fuera de la cabina a fin de alejarlo lo más posible del avión.

A medida que progresa la secuencia se van desconectando los sistemas de comunicaciones, oxígeno y anti-G.

La separación del piloto y el asiento se realizan automáticamente mediante tiras fijas al paracaídas; cuando éstas se tensan dichas tiras activan el iniciador de separación, el cual provee de gas a la guillotina que corta las sujeciones entre el piloto y el asiento.

Un video que ilustra el funcionamiento: http://www.youtube.com/watch?v=e-RcMEDLu7Y

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II.- LA MAQUETA.

II.1.- ASIENTO MARTIN BAKER Mk. VII.

He elegido este modelo por ser esta familia de asientos la que equipó aviones que han sido iconos de la aviación militar durante décadas, desde el F8 Crusader al F-14 Tomcat, pasando por el F-104 Starfighter y el F-4 Phamtom II.

Dentro de la evolución del Mk. VII voy a construir el Martin-Baker GQ-7(A), que entre otros equipó al Starfigther y al Phantom.

II.2.- ESCALA.

La escala va a ser 1/12, con lo que la maqueta, una vez terminada tendrá unas dimensiones de: 5,5 x 9,5x 3,5 cm.

II.3.- MATERIALES.

Al ser una maqueta totalmente autoconstruida (scratch), fundamentalmente voy a utilizar láminas de Evergreen® de distinto grosor (0,25mm; 0,50mm y 0,75 mm) y tubos cilíndricos del mismo material.

El único material comercial que me propongo utilizar son tuercas en resina de la casa Verlinden®, concretamente la referencia “0075-Nuts and Bolts”, y si acaso algún remache en fotograbado a 1/35 de Mig Productions ® (sobrantes de un proyecto anterior).

A diferencia de otras maquetas autoconstruidas en esta no hay “piezas críticas” (las que son de imposible reproducción o el esfuerzo no compensa el resultado), pero el problema van a ser las texturas.

Al querer representar una escala grande, las partes textiles deben tener relieve propio, no bastando luces ni subidas de color.

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II.4.PLANOS.

En este tipo de trabajos es fundamental la fase de documentación, a la hora de elegir el modelo y decidir si es factible su reproducción.

Siempre parto de la idea de que se pueda inscribir en un volumen regular, un cubo, un ortoedro, etc., de esta forma desde el principio tengo una idea bastante aproximada de sus dimensiones finales.

Conocer desde el inicio las dimensiones finales permite valorar la dificultad del trabajo a realizar, así como elegir la escala que más nos convenga.

Si las dimensiones finales son muy grandes nos podemos encontrar con que la reproducción de cada uno de los componentes se vuelva una tarea imposible. Hay que encontrar un equilibrio entre la exactitud, el rigor y el aspecto final.

De todas maneras, el modelo autoconstruido siempre va a tener fallos, ya que casi nunca se cuenta con planos originales.

Lo primero que hago es buscar una foto tomada lo más perpendicularmente posible al modelo real, para poder calcular las dimensiones de las piezas, y lo que es más importante, la proporción que guardan entre ellas.

Para el Mk.VII he tenido la suerte de encontrar esta fotografía:

Sobre la cual defino una medida (A) que me va a servir de referencia para el resto de la construcción.

De momento, y solo con una regla ya podemos calcular aproximadamente el tamaño del modelo.

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Ahora falta dar un valor (A,) en este caso elijo 50 mm, siempre prefiero un valor inicial entero.

El segundo paso es buscar ahora una foto perpendicular a la otra cara del modelo:

En este caso de las fotos y del dibujo esquemático, que en general guarda las proporciones, podemos aproximar la proporción entre A y C, después de varios intentos parece razonable dar a C el valor aproximado C =0,75xA

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Con estas dimensiones, la maqueta medirá, aproximadamente 5,5 x 9,5x 3,5 centímetros.

Tamaño que me parece adecuado, ya que permite un buen detallado sin que se convierta en una locura.

Sobre estas bases dibujo los primeros bosquejos de los planos, para ir conociendo el modelo y ver que materiales voy a necesitar.

Voy a empezar por construir el armazón de la parte de abajo, para así tener una base de buen tamaño y rígida para continuar la construcción.

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III.- CONSTRUCCIÓN.

III.1.- SILLÓN.

Lo primero, partiendo de los bosquejos a mano alzada, dibujo los planos en papel vegetal para a continuación con un punzón señalar los vértices:

Las marcas del punzón tienen como objeto que el scribber, al ir cortando se pare en el cada uno de los vértices.

Antes de cortar hay que tener en cuenta que el grosor de la lámina que se utiliza obliga a ajustar las medidas, según vaya a ser luego la forma en que se monte:

Empiezo por el lado derecho, ya que es el de que más fotos, el lado izquierdo va a ser más problemático, solo encuentro fotos en escorzo, que se centran en la manija de eyección. Igual pasa con las partes interiores, que intentaré representar de forma más o menos simétrica a los interiores.

Una vez cortada la pieza, las repaso con una lija de las son un taco de esponja, la misma lija utilizo para hacer lo bordes redondeados de la pieza:

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Para detallar vuelvo a utilizar la misma foto, pero ampliada:

La base es Evergrenn de 1mm, y los resaltes del mismo material en 1mm y 0,75 mm. Estan pegados con Tamiya Tapón Verde y luego la pieza pulida con lápiz de fibra de vidrio.

Sobre esta base iré colocando los remaches y demás piezas.

Para los remaches y tuercas más grandes he utilizado un set comercial de Verlinden, y los más pequeños los he simulado con unos pequeños agujeros.

Para que sea más fácil hacer los agujeros primero ablando el Evergreen con una capa de pegamento Tamiya Tapón Verde, dejo que se ablande unos minutos y luego los marco con una aguja de máquina de coser puesta en un taladro manual.

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La siguiente pieza que fabrico son las conexiones de oxígeno, para lo que utilizo unas anillas que se utilizan para los cabos de los barcos y Evergreen, además de cable de acero de bisutería:

El lado interior plantea más problemas, ya que no he encontrado fotos en que se vea claro, así que he puesto volúmenes más o menos simétricos y que no interfieran a la hora de encajar el cojín.

En el lado derecho he seguido el mismo procedimiento, lo único diferente ha sido la construcción del mando de eyección.

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Para construirlo he utilizado un perfil cuadrado de Evergreen, lo he ablandado con Tamiya Tapón Verde, lo he dado forma sobre un tubo de cobre, para que no se pegase y he recortado.

Antes de cortar el suelo y el respaldo construyo los cohetes que elevan el asiento fuera de la cabina.

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Para reproducirlos utilizo tubo Evergreen de 2,5mm y para los tapones remaches de resina de Verlinden a escala 1/35:

Para recortar los 10 tubos tomo como referencia las medidas iniciales:

Los tapones los imito con los remaches de resina:

Monto cada grupo de cinco tubos por separado sobre una base de Evergreen, luego alineo los dos grupos sobre otras dos tiras, una por abajo y otra por arriba, refuerzo la pieza con un trozo de tubo de Evergreen en el centro y doblo los extremos.

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Y esta es la pieza terminada:

El siguiente paso es hacer el suelo del asiento. Para lo cual, primero recorto una platilla de acuerdo al tamaño de los cohetes.

Después detallo la pieza con diodos y condensadores, para simular conductos hidráulicos y eléctricos, no corto todavía las patillas para luego engancharlas a los cohetes u otros conductos:

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A continuación preparo el respaldo y voy montando las piezas del armazón, menos los cohetes que pintaré por separado:

Falta detallar la parte trasera, pero todavía queda investigar cómo se sujeta al rail y empezar a construirlo.

Los cojines los voy a hacer en piezas separadas ya que las sujeciones de los cinturones van atornilladas directamente a la chapa (y además va a ser más fácil pintar por separado)

Como siempre primero recorto una plantilla y hago los soportes en el suelo de la silla.

Para simular la tela del cojín utilizo masilla Milliput, que aplano con un bote encima papel de aluminio con un poco de polvo de talco, para que no se pegue.

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Con los dedos simulo alguna arruga. Todavía queda lijar un poco:

La anilla está hecha con cable de acero y tubo termoretráctil:

Y este es el aspecto general que va teniendo el asiento:

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El cojín del respaldo con lámina de Evergreen:

Una vez terminada la estructura intento darle textura de lona, para lo que utilizo una media de nylon que pego con cola blanca diluida:

La siguiente pieza es el reposacabezas/contenedor del paracaídas principal:

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Para la construcción del rail, me guío por esta fotografía:

Para los cinturones utilizo productos de mercería: goma elástica para los cinturones y un botón automático para el cierre.

Los detalles con lámina de estaño, tira de bronce, y tubo de cobre:

Para las manetas cable de acero:

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Y completo los mecanismos de la parte superior:

Y este es el aspecto antes de empezar a pintar:

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IV.- PINTURA. La pintura la empiezo por el armazón del asiento. Primero una de pintura negro mate XF1 de Tamiya y luces con Negro Nato XF69 de Tamiya y los efectos metalizados con grafito en polvo:

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Los asientos a base de varias capas muy diluidas de “Verde Oliva”, “Interior Green” y “Black Green” y “Amarillo Alemán”:

Para los cinturones, varias capas de ocres y verdes, y las hebillas en “Black Metal” de Vallejo:

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Los detalles del asiento y del rail con acrílicos Vallejo:

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Con lo que para el montaje y detallado final tengo estas piezas:

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V.- MONTAJE Y DETALLADO FINAL. Para terminar y dar un aspecto más operativo al conjunto he dado una par de lavados con oleo siena tostada y negro, y para finalizar un último con gris y un poco de siena:

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Para el montaje de los cinturones y conseguir una caída más natural he pegado por la parte de atrás un alambre muy fino y maleable, he utilizado pegamento de contacto ya que son los cinturones están hechos de un material muy poroso:

Para hacer la cinta “Remove” primero la he impreso en papel, la he recortado y pegado sobre si misma con cola blanca:

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Una vez montado, el resultado es este:

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