El Despegue y Aterrizaje en Vertical VTOL VErtial Take Off and Landing), habia sido un sueño en la mente de los diseñadores desde el nacimiento de la aviacion, sin embargo, no habia la potencia suficiente para lograrlo, porque este asunto es de pura fuerza bruta, se requiere de una Fuerza Ascensional Fa, que venza el Peso, esto es:
Fa > Mg
A diferencia de la sutil Fuerza de Sustentacion dependiente de la Velocidad, que permite a los aviones volar, el despegue vertical es simplemente una cuestion de potencia, imponiendo la necesidad de motores potentes, esto no fue posible hasta la decada de los cuarentas, cuando lo poderosos motores de estrella desarrollados en la guerra, junto a los nuevos fuselajes de aluminio o de plexiglas, permitieron tener finalmente una relacion Peso Potencia positiva, los primeros aparatos eran no mas que simples juguetes.
El helicoptero se basa en el principio de la Torca, el movimiento giratorio de las aspas, con τ la magnitud de la Torca, r es la mitad de la magnitud del rotor, F es la magnitud de la Fuerza, y θ el angulo entre la fuerza y el rotor
Asi entre mas velocidad tengan las aspas, mas torca generan y el helicoptero sube, por desgracia, los rotores girando ofrecen una resistencia brutal al aire, llegando a velocidades supersonicas en las puntas, lo que provoca enormes ondas de choque que impiden a un helicoptero deslizarse suavemente por el aire, limitando su velocidad. Otro inconveniente es que al girar en una direccion, la Torca jala el resto del cuerpo del helicoptero, por lo que debe de ser compensada con algo que equilibre las fuerzas de rotacion laterales, se han intentando diferentes metodos, aspas contrarotativas, en tandem, rotor de cola y finalmente expulsores de flujo en la cola, que pueden graduarse a diferentes velocidades. Al ser tan lento, ha quedado relegado a labores tacticas en el campo de batalla, siendo superado en casi todo por el avion convencional.
Si bien desde la Segunda Guerra Mundial se han hecho intentos por hacer despegar un avion en vertical, los proyectos han sido variados, el Pogo de la USN y el Coleoptero de la Luftwafe eran aviones mas o menos convencionales, con potentes motores de helice en el morro, que en teoria debian despegar verticalmente, ninguno de ellos funciono, como tampoco funciono el proyecto del Natter, un avion cohete lanzado por medio de un riel muy parecido a los que ahora se usan en los misiles SAM, con aceleraciones imposibles de soportar por el ser humano.
En los sesentas finalmente aparecio una idea genial, el Harrier:
BAe HARRIER
El Harrier (la vaca) como lo conocen sus pilotos, es un avion revolucionario, para despegar y aterrizar en vertical usa la potencia de un motor Olympus, que en general no es muy diferente a cualquier otro motor a reaccion, por lo menos en comportamiento, inyectando combustible en un flujo de aire y prendiendolo, con lo que se consigue un considerable empuje, lo que varia radicalmente son las toberas, en vez de un solo conducto fijo, utiliza cuatro toberas orientables, acopladas, para despegar en vertical, el impulso vectorial se dirige hacia abajo, y por la tercera de Newton, el avion se eleva, cuando ha alcanzado cierta altura, las toberas giran suavemente hacia atras y el impulso diferencial lo lleva a obtener mas sustentacion y finalmente volar convencionalmente, para lo cual las superficies de sustentacion ya realizan las funciones convencionales para las cuales fueron pensadas.
Casi al inicio se descubrio que el Harrier podia realizar maniobras sorprendentes, en vuelo horizontal, se desacoplan las toberas, y aplicandoles potencias diferentes, el avion puede responder de forma no convencional, colgarse de un ala, frenar en el aire, esconderse tras una colina y mucho mas, y en modelos posteriores, ir de reversa, con toberas orientables a 360°, de hecho es el primer aparato con la capacidad de girar sus toberas, una idea que se ha adoptado a los cazas de ultima generacion.