Ficha técnica

Wright Flyer · 1903

Medidas, pesos, motor y mandos del primer avión, con la fuente de cada dato

Doce metros de ala, doce caballos de motor y 274 kilos de madera, tela y acero. Con eso voló el primer avión. Esta ficha reúne sus datos técnicos explicados para quien no es ingeniero: qué medía y cuánto pesaba, cómo funcionaban su motor y sus hélices, cómo se gobernaba, qué hizo el 17 de diciembre de 1903 y qué se conserva hoy del aparato original. 1, 2

Cómo leer esta ficha

Cada dato lleva el número de su fuente. Las medidas originales, en pies, pulgadas y libras, van entre paréntesis. Si las fuentes no coinciden, damos la cifra del museo que conserva el avión o un margen.

Algunas cifras llevan una etiqueta: estimada si es una estimación de los historiadores, cálculo si es una operación nuestra con datos de las fuentes y escaneo 3D si la hemos medido en el escaneo del avión original.

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Planta, alzado frontal y perfil del Flyer de 1903, con sus medidas principales y siete piezas numeradas: timón de profundidad, patines, depósito de agua, motor, alas, hélices y timón de dirección.
Planta, alzado y perfil. Dibujo de DraHistory hecho con el escaneo 3D del avión original (Smithsonian). Arriba, el avión visto desde encima, con el morro hacia abajo; debajo, visto de frente y de lado. Toca la imagen para verla en grande.

Doce metros de ala, y un lado más largo que el otro

El Flyer es un biplano: dos alas iguales, una encima de otra, unidas por montantes de madera y cables de acero como si fueran las caras de una caja. Delante lleva el timón de profundidad, que sube o baja el morro, y detrás el de dirección. Con 12,3 metros de punta a punta es más ancho que una avioneta de escuela actual, que mide unos 11. 1, 20

Las alas no son planas: se curvan como las de un pájaro, una veinteava parte de su anchura (unos 10 centímetros en casi dos metros), y sus puntas caen un poco hacia abajo. Además, el ala derecha es unos 10 centímetros más larga que la izquierda. No es un descuido: el motor iba a la derecha del piloto y pesaba más que él, así que los Wright alargaron ese lado para que sustentara algo más y el avión no se inclinara. En el escaneo del avión original la diferencia se ve todavía. 3, 5, 8

Medidas

Envergadura (de punta a punta) 12,3 m (40 pies y 4 pulgadas) 1, 3
Longitud 6,4 m (21 pies y 1 pulgada) 1, 3
Altura 2,8 m con una pala de hélice en vertical; unos 2,5 m hasta lo alto del ala 1, 5, 7
Cuerda del ala (de delante atrás) 1,98 m (6 pies y 6 pulgadas) 7, 10
Separación entre las alas 1,88 m (6 pies y 2 pulgadas) 8, 10
Superficie de las alas 47,4 m² (510 pies²) 3, 11
Curvatura del ala 1/20: unos 10 cm de flecha en 1,98 m de cuerda cálculo 3
Caída de las puntas unos 25 cm por debajo del centro (10 pulgadas) 8
Ala derecha unos 10 cm más larga que la izquierda 3, 5
Timón delantero (doble) 4,5 m² (48 pies²) 8, 10
Timón trasero (doble) unos 2 m² (21 pies²) 8, 10

Mucha ala y poco motor

Sin piloto, el Flyer pesaba 274 kilos; con Orville o Wilbur tumbado a bordo, unos 341. Ese peso se repartía sobre casi 50 metros cuadrados de tela, así que cada metro cuadrado de ala solo tenía que sostener unos 7 kilos. Por eso podía volar tan despacio. 1, 7

El motor, en cambio, iba muy justo: cada caballo tenía que arrastrar 28 kilos. Una avioneta de escuela de hoy carga casi diez veces más peso en cada metro cuadrado de ala, pero tiene cuatro veces más potencia por cada kilo que mueve. 7, 20

Pesos

En vacío 274 kg (605 libras) 1, 3
Con piloto 341 kg (750 libras) 1
Motor 77–82 kg (170–180 libras); unos 91 kg con el agua y los accesorios 5, 6, 9
Gasolina a bordo unos 1,4 litros 2
Peso por metro cuadrado de ala 7,2 kg (1,47 libras por pie²) 7
Peso por caballo de potencia 28 kg (62,5 libras) 7

Gráfico

Le sobraba ala y le faltaba fuerza

Carga por metro cuadrado de ala y por caballo de potencia: Flyer de 1903 frente a una Cessna 172 actualKilos que sostiene cada metro cuadrado de alaFlyer (1903): 7,2 kgFlyer · 19037 kgCessna 172 (hoy): 68,2 kgCessna 172 · hoy68 kgKilos que arrastra cada caballo del motorFlyer (1903): 28,4 kgFlyer · 190328 kgCessna 172 (hoy): 6,9 kgCessna 172 · hoy7 kg

El Flyer con piloto (341 kg, 47,4 m² de ala y 12 caballos) frente a una Cessna 172R a su peso máximo (1.111 kg, 16,3 m² y 160 caballos). Cálculo de DraHistory con los datos de las fuentes. 1, 7, 20

El motor: hecho en el taller en seis semanas

Los Wright escribieron a varios fabricantes pidiendo un motor de 8 o 9 caballos que no pesara más de 82 kilos (180 libras). Ninguno se lo ofreció, así que lo hicieron ellos. Lo construyó en seis semanas su mecánico, Charlie Taylor, casi sin planos. Arrancó por primera vez el 12 de febrero de 1903; al día siguiente se agarrotó y se rompió el cárter, y tuvieron que rehacerlo. En mayo ya funcionaba bien. 4, 6, 9

Era un motor sencillo y rudo: no tenía carburador ni acelerador, de modo que siempre iba a toda potencia, y al calentarse perdía en pocos minutos casi una cuarta parte de su fuerza. En frío daba casi 16 caballos; en marcha, unos 12. Aun así sobraba: los Wright habían calculado que les bastaban 8. Su gran novedad era el cárter, la caja que envuelve el cigüeñal, fundido en aluminio para ahorrar peso. Hoy casi todos los motores de avión llevan aluminio. 4, 5, 6, 13

Motor

Tipo de gasolina, 4 cilindros en línea, tumbados y refrigerados por agua 1, 5
Cilindrada 3,3 litros (201 pulgadas³); pistones de 10,2 cm de diámetro y 10,2 cm de recorrido 6, 9
Potencia casi 16 caballos en los primeros segundos; unos 12 al calentarse 4, 13
Vueltas por minuto 1.200 al arrancar en frío; 1.090 tras unos minutos 4
Gasolina cae por su peso desde un pequeño depósito sujeto a un montante; sin carburador: gotea en una cámara de la admisión y allí se evapora 2, 6, 9
Acelerador ninguno: siempre a toda potencia 6
Encendido se arrancaba con pilas; después, una magneto 2, 4
Refrigeración agua, en un depósito estrecho y vertical sujeto a un montante delantero 2
Cárter de aluminio fundido: la primera pieza de aluminio de un motor de avión 2, 5

Hélices y cadenas de bicicleta

Las hélices eran lo más original del avión. Los Wright entendieron que una hélice es un ala que gira, y desarrollaron por su cuenta la teoría para calcularlas. Convertían en empuje unos dos tercios de la fuerza del motor. 2, 12

Giraban despacio, unas 340 vueltas por minuto, casi tres veces menos que el motor. Lo conseguían con dos cadenas de bicicleta, como el plato y el piñón de una bici pero al revés: un piñón pequeño en el motor movía uno grande en cada hélice. Una de las cadenas iba cruzada en forma de ocho para que las hélices giraran en sentidos contrarios y el avión no tendiera a torcerse. 4, 7

Entre las dos empujaban con una fuerza de unos 41 kilos. Parece poco para un avión de 341, pero el empuje no tiene que levantarlo: solo tiene que vencer la resistencia del aire. De sostenerlo se encargan las alas. 6

Hélices y transmisión

Hélices dos, detrás de las alas (empujan), girando en sentidos contrarios 1, 4
Diámetro 2,6 m (8 pies y 6 pulgadas) 5, 6
Material abeto laminado y tallado a mano; puntas forradas de tela 2, 6
Separación entre sus ejes unos 3,2 m escaneo 3D
Transmisión dos cadenas de bicicleta; una, cruzada en forma de ocho 4, 7
Reducción piñón de 8 dientes en el motor y de 23 en cada hélice: una vuelta de hélice por cada 2,9 del motor 7
Vueltas de las hélices unas 340 por minuto en vuelo 7
Empuje unos 41 kg entre las dos (90 libras) 6
Rendimiento aprovechaban unos dos tercios (66 %) de la potencia del motor 12

Un piloto tumbado y tres maneras de girar

Para gobernarlo había que tumbarse boca abajo sobre el ala inferior, con las caderas en una cuna de madera. Al desplazar la cuna hacia un lado, unos cables torcían las puntas de las alas y movían a la vez el timón trasero; con la mano izquierda, una palanca subía o bajaba el timón delantero. Son los mismos tres giros que controla hoy cualquier piloto; los explicamos con un dibujo en el artículo histórico. 2, 3

No era un avión fácil. Los ensayos en túnel de viento que se hicieron en los años ochenta con copias a escala demostraron que se podía controlar en todos los ejes, pero que era inestable en cabeceo: el morro tendía a subir o bajar solo y el piloto tenía que corregirlo sin descanso. El 14 de diciembre, en el primer intento, el avión se levantó demasiado deprisa, perdió velocidad y cayó a la arena. 1, 16, 19

Los instrumentos servían para medir, no para pilotar: un anemómetro contaba el aire recorrido, un cronómetro el tiempo y un contador las vueltas del motor. Con ellos, los Wright calculaban después la velocidad de cada vuelo. 2

Mandos

Puesto del piloto tumbado boca abajo sobre el ala inferior, a la izquierda del centro 3
Cabeceo (morro arriba o abajo) timón delantero doble, con una palanca en la mano izquierda 2, 3
Alabeo (inclinarse a un lado) torsión de las alas, desplazando las caderas en una cuna 2, 3
Guiñada (girar el morro a un lado) timón trasero doble, unido a la cuna: se movía a la vez que se torcían las alas 3
Estabilidad inestable en cabeceo: el piloto tenía que corregir sin parar 19
Instrumentos anemómetro, cronómetro y cuentavueltas del motor 2

Sin ruedas: un raíl y dos patines

En la arena blanda unas ruedas se habrían hundido. Para despegar, los Wright tendían sobre la arena un raíl de madera de 18 metros, y el avión corría por él apoyado en una pequeña carretilla. Un cable lo sujetaba mientras el motor se calentaba; al soltarlo, el avión avanzaba contra el viento, se levantaba antes del final del raíl y la carretilla seguía sola. 2, 3, 18

Para aterrizar bastaban dos patines, como los de un trineo, que se deslizaban sobre la arena. El 17 de diciembre, el último aterrizaje rompió los soportes del timón delantero. 14

Despegue y aterrizaje

Ruedas ninguna 1, 2
Raíl de despegue 18 m (60 pies): cuatro tablones de 4,6 m puestos de canto, con una tira de metal encima 3
Carretilla de madera, con bujes de bicicleta; levantaba el avión unos 20 cm sobre la arena 2, 3
Sujeción un cable lo retenía con el motor en marcha hasta que el piloto lo soltaba 3
Carrera de despegue unos 12 m (40 pies) el 17 de diciembre 18
Aterrizaje sobre dos patines de madera, separados 1,42 m, que además sostienen el timón delantero 2, 3

Los cuatro vuelos, en cifras

El 17 de diciembre de 1903 el Flyer voló cuatro veces. Sumados, sus vuelos duraron 98 segundos: algo más de minuto y medio en toda su vida, porque poco después una ráfaga lo volcó y no volvió a volar. 1, 14, 16

El viento de cara era tan fuerte que, aunque respecto al aire volaba a unos 48 km/h, sobre la arena avanzaba a paso de bicicleta. Tampoco subió mucho: Orville contó que en el primer vuelo el avión se elevaba de golpe hasta unos 3 metros y enseguida se lanzaba otra vez hacia el suelo. 5, 13, 15

Prestaciones

Velocidad respecto al aire unos 48 km/h (30 millas por hora) estimada 5
Velocidad sobre el suelo entre 11 y 16 km/h el 17 de diciembre, con viento de cara cálculo 14, 16
Viento de cara entre 35 y 43 km/h (22–27 mph) 15
Altura de vuelo hasta unos 3 m (10 pies) 13
Mejor vuelo 59 s y unos 260 m (852 pies) 1, 14
Tiempo total en el aire 98 segundos, en cuatro vuelos cálculo

Los vuelos del 17 de diciembre de 1903

Vuelo Hora Piloto Duración Distancia Velocidad sobre el suelo
1.º 10:35 Orville 12 s 37 m (120 pies) 11 km/h
2.º 11:20 Wilbur 12 s 53 m (175 pies) 16 km/h
3.º 11:40 Orville 15 s 61 m (200 pies) 15 km/h
4.º 12:00 Wilbur 59 s 260 m (852 pies) 16 km/h

Horas, duraciones y distancias según el diario de Orville y la cronología del Centenario del Vuelo; la velocidad sobre el suelo es un cálculo de DraHistory (distancia dividida entre tiempo). 14, 16

Qué queda del avión de 1903

El Flyer que se ve hoy en Washington es el auténtico, pero ha pasado por mucho: un vuelco el mismo día de su hazaña, una inundación en 1913, varios montajes y una restauración completa en 1985. Por eso conviene saber qué es de 1903 y qué no. 1, 17

Su historia completa, del cobertizo de Dayton al Smithsonian pasando por Londres, está en el artículo histórico de este capítulo. 17

Conservación

Dónde está National Air and Space Museum, Washington, desde el 17 de diciembre de 1948 1, 17
N.º de inventario A19610048000 1
Estructura de madera en gran parte, la original de 1903 17
Tela de 1985, cosida siguiendo el patrón original 1, 17
Timones rehechos casi por completo en 1916 1, 17
Hélices sustituidas; una de las originales se conserva aparte en el museo 12, 17
Motor reconstruido en 1928 con piezas de un motor de 1904; el cárter roto original se expone en Kill Devil Hills 4, 17

Fuentes

  1. Smithsonian National Air and Space Museum, 1903 Wright Flyer, ficha del objeto A19610048000 (descripción y datos técnicos). https://airandspace.si.edu/collection-objects/1903-wright-flyer/nasm_A19610048000
  2. Smithsonian National Air and Space Museum, visita guiada del modelo 3D del Flyer (textos de Peter Jakab: alas, mandos, materiales, motor, hélices, tren de aterrizaje e instrumentos). https://3d.si.edu/object/3d/1903-wright-flyer:d8c62e5e-4ebc-11ea-b77f-2e728ce88125
  3. National Park Service, Wright Brothers National Memorial, Historical Handbook n.º 34, capítulo sobre el avión de 1903 (medidas, mandos, patines y raíl de despegue). https://www.nps.gov/parkhistory/online_books/hh/34/hh34l.htm
  4. National Park Service, Historical Handbook n.º 34: «The Motor and the Propellers». https://www.nps.gov/parkhistory/online_books/hh/34/hh34k.htm
  5. National Park Service, The Wright Flyer (especificaciones). https://www.nps.gov/articles/wrightflyer.htm
  6. U.S. Centennial of Flight Commission, Before the First Powered Flight (motor y hélices de 1903). https://centennialofflight.net/essay/Wright_Bros/1903_Before_Flight/WR5.htm
  7. The Wright Brothers Aeroplane Company, 1903 Wright Flyer Specifications (lámina de datos). https://wright-brothers.org/Information_Desk/Help_with_Homework/Wright_Plans/Wright_Plans_images/1903_Wright_Flyer_Specifications_Isometric_11x17.pdf
  8. The Wright Brothers Aeroplane Company, 1903 Wright Flyer I. https://wright-brothers.org/Information_Desk/Just_the_Facts/Airplanes/Flyer_I.htm
  9. The Wright Brothers Aeroplane Company, 1903 Engine (con el relato de Charlie Taylor). https://wright-brothers.org/Information_Desk/Just_the_Facts/Engines_&_Props/1903_Engine.htm
  10. NASA, presentación sobre los planeadores y aviones de los Wright, Technical Reports Server, documento 20110015355. https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20110015355/downloads/20110015355.pdf
  11. Encyclopaedia Britannica, Wright flyer of 1903. https://www.britannica.com/topic/Wright-flyer-of-1903
  12. Smithsonian National Air and Space Museum, Wright brothers propeller, fixed-pitch, 1903 Wright Flyer, ficha del objeto A19830381000. https://airandspace.si.edu/collection-objects/wright-brothers-propeller-fixed-pitch-1903-wright-flyer/nasm_A19830381000
  13. Orville Wright, «How We Made the First Flight», Flying and The Aero Club of America Bulletin, diciembre de 1913. https://www.daytonhistorybooks.com/page/page/1568874.htm
  14. National Park Service, Historical Handbook n.º 34: «December 17, 1903: The Day Man First Flew». https://www.nps.gov/parkhistory/online_books/hh/34/hh34m.htm
  15. Wilbur y Orville Wright, declaración a la prensa de enero de 1904, en Smithsonian Education. https://www.smithsonianeducation.org/educators/lesson_plans/wright/first_flight.html
  16. U.S. Centennial of Flight Commission, Wilbur and Orville Wright: A Chronology, 1903. https://www.centennialofflight.net/chrono/1903.htm
  17. Smithsonian National Air and Space Museum, How the Wright Flyer Got to the Smithsonian. https://airandspace.si.edu/stories/editorial/how-wright-flyer-got-smithsonian
  18. National Park Service, Getting Off the Ground (raíl y carretilla de despegue). https://www.nps.gov/places/7-getting-off-the-ground.htm
  19. Wright Flyer Project (AIAA, sección de Los Ángeles), estudio de la aerodinámica, la estabilidad y el control del Flyer de 1903; resumen en CORE. https://core.ac.uk/works/2259105
  20. EASA, certificado de tipo IM.A.051 de la Cessna 172R y 172S (medidas, superficie alar, peso máximo y potencia). https://www.easa.europa.eu/es/downloads/7423/en

Imágenes y películas