El otro día, Javier se ofreció a escribir un artículo sobre la historia de los asientos Martin Baker.  Javier es un apasionado de la Aviación, bueno, más bien de todo aquello que emplee fuerza no humana para moverse y que lleve dentro algo de ingeniería o tecnología (deberíais ver su colección de locomotoras digitalizadas por él mismo).  Y aprovechando que el Pisuerga… de paso rendimos homenaje a James Martin, cuyo ingenio,  trabajo y tesón acaba de salvar la vida de dos compañeros nuestros y de otros muchos antes que ellos.

James Martín nació el 11 de septiembre de 1893 en Irlanda y falleció el 5 de enero de 1981. Desde muy joven mostró gran interés por la ingeniería, hombre de carácter y profundamente religioso, termino sus estudios con 21 años. En 1934 siendo aún capitán del  ejército se asoció con otro capitán e instructor de vuelo, Valentine H. Baker, fundando la  Martin-Baker Aircraft Company.

La fábrica de Martin se dedicó, en el periodo de la segunda guerra mundial, a fabricar piezas de aviones, como el asiento blindado para las versiones más modernas de Spitfire, que salvaron a muchos pilotos de ser cazados por detrás, al tener la parte trasera del asiento blindada.

Es en 1944, quizá influenciado por la muerte de su socio, cuando retomó los estudios de un asiento eyectable. Un asiento que realmente permitiese al piloto abandonar el avión de una forma segura, pues debido a la alta velocidad que iban adquiriendo los aviones,  abandonar el avión empezó a convertirse en algo sumamente arriesgado y peligroso para el piloto.

Esta capacidad de diseño de James Martin le conduciría a producir el equipo por el que se le conocería en el mundo entero, los asientos eyectables de Martin-Baker. Aunque los alemanes fueron realmente los primeros creadores y usuarios de este tipo de asiento, en los nuevos aviones que desarrollaron como Me-262, He-219 y otros.

Primer asiento eyectable de producción de Martin-Baker

La situación se agravó con la entrada de lo primeros reactores de mayor velocidad pues si había que abandonar el avión, el piloto sufría lesiones importantes que le llevaban directamente al hospital si conseguía sobrevivir.

La gran necesidad de un sistema de escape fiable, se hizo patente por lo acontecido en enero de 1944, cuando un piloto de pruebas de la RAF tuvo que saltar desde un  Gloster Meteor por una emergencia. Aunque el piloto ejecutó los procedimientos correctos para lanzarse, sufrió una pérdida del conocimiento en el intento y no abrió su paracaídas, como se pudo observar posteriormente en la película de prueba que se estaba realizando.

Martin pronto llegó a la conclusión de que la mejor forma de abandonar la aeronave sería la eyección forzada del asiento con su piloto incluido, y además debía ser mediante una carga explosiva de impulsión. Una vez realizada la eyección el piloto se separaría del asiento y abriría su paracaídas.

Llegados a este punto del desarrollo se planteó el problema fisiológico, hasta dónde era capaz el cuerpo humano de soportar fuerzas de compresión en sentido ascendente. Era necesario realizar pruebas, por lo que en la fábrica se montó una estructura de 6 metros de altura en forma de trípode, en la que uno de sus soportes disponía de un carril con tubos telescópicos con un ángulo de 80º, por el que se deslizaba el asiento lleno de sacos de tierra con el peso equivalente de una persona, con un sistema de frenado en la ultima parte para evitar que el asiento saliera despedido.

El primer lanzamiento se hizo el 20 de Enero de 1945, con el asiento cargado con 81 kg. El 24 del mismo mes el experimento se repitió, pero esta vez el asiento iba ocupado por un técnico de la Martín-Baker,  Bernard Lynch, que fue lanzado a una altura de 1,40 metros. El técnico voluntario fue lanzado varias veces, aumentando de forma progresiva la carga del cartucho y por tanto la altura que se alcanzaba hasta llegar a unos 3 m. En este punto Lynch empezó a sentir molestias considerables. Otro ensayo posterior realizado con un periodista técnico, acabó con él en el hospital, con fuerte compresión vertebral. Se demostró que en los ensayos se habían alcanzado tan sólo 4g por lo que se vio la necesidad de considerar los aspectos fisiológicos del cuerpo humano.

Para estudiar la estructura y las limitaciones físicas de la columna vertebral, James Martin obtuvo permiso para asistir a operaciones quirúrgicas de columna, incluso pudo conseguir una con el fin de realizar ensayos mecánicos con ella. Llegó a la conclusión de que el daño que se producía en la columna durante el lanzamiento no era debido a la carga de aceleración sino a la variación respecto al tiempo de la misma, del orden de 600 a 800 g/seg.

El análisis concluyó que no se producirían lesiones en la columna vertebral si se cumplían ciertas condiciones como eran:

El cuerpo debe estar en una posición recta con respecto a la columna, para que las vértebras al estar verticales tuvieran la mayor superficie de contacto posible y por tanto con la carga axial se repartan los esfuerzos.

Asiento Mk2

La aceleración máxima no debe exceder de 20 g, y no puede mantenerse más allá de una décima de segundo. El gradiente de aceleración no debe ser superior a 300g/s.

Las conclusiones finales fueron. Que el incremento de gs se llevara a cabo de una forma suave, para lo cual se modificó el sistema de propulsión con dos cartuchos, que encendían con un retardo de décimas de segundo, el primero levantaba el asiento, después encendía el segundo, aumentando de forma gradual la velocidad de salida del asiento.

Para cumplir la tercera condición, la postura en el asiento, se cambiaron los reposapiés y se adoptó el método de cubrir la cara del ocupante con una pantalla protectora en el momento de encender el cartucho. Conforme a este método, el mando de lanzamiento del asiento se situó sobre la cabeza y detrás del ocupante, siendo solidaria a este mando la careta de protección. Así, cuando se tiraba del mando hacia adelante y hacia abajo la careta cubría totalmente la cara del ocupante. Se conseguían dos objetivos. En primer lugar cubrir la cara del ocupante frente al soplo de posibles ráfagas de gases procedentes de la combustión de los cartuchos. En segundo lugar, dado que el ocupante debía alzar los brazos y extenderlos hacia atrás para desplazar posteriormente hacia adelante el mando de lanzamiento, el resultado es que tal postura enderezaba toda la espalda y favorecía la posición de máxima resistencia mecánica de la misma para el lanzamiento.

La maqueta de pruebas inicial se quedó pequeña y hubo que terminar otra con 30 m. de altura.  El 17 de agosto de 1945 se lanzó un maniquí en la torre, y cinco días después, el sufrido Bernard Lynch fue el conejillo de indias de la prueba. El asiento llevaba ahora dos cartuchos impulsores y alcanzó una altura algo menor de 12 m. Lynch describió el lanzamiento como “muy suave”, sin efectos fisiológicos adversos.

En aquel momento había que considerar pruebas de lanzamiento a velocidades más altas. Se consiguió un contrato para fabricar dos asientos, uno de ellos se instalaría en un Meteor, un avión de alta velocidad para la época.

Al tiempo que seguían los estudios fisiológicos derivados del lanzamiento, se obtuvo el préstamo de un avión Defiant procedente del Ministry of Aircraft Production. Se hicieron en él las reformas estructurales necesarias que permitieron la instalación de un asiento eyectable en el espacio que ocupaba previamente el ametrallador.

El 10 de Mayo de 1945 el asiento, cargado con sacos de arena, fue expulsado con éxito con el avión en tierra. La cuestión era probarlo en vuelo, y eso se hizo al día siguiente. El 17 de Mayo de 1945 se efectuaron seis eyecciones más desde el Defiant, que llegó a alcanzar una velocidad indicada de 300 mph. Como quería reutilizarse el asiento, una vez que éste se alejaba del avión lanzado por la carga explosiva, se abría un paracaídas piloto para estabilizarlo. Más tarde se abrían 24 paracaídas que se desplegaban por un dispositivo de acción retardada, con el fin de que cayera a tierra y recuperar el asiento para las siguientes pruebas.

Tras un ensayo de eyección con el avión en tierra, el 24 de Junio de 1946 se efectuó el lanzamiento de un maniquí en vuelo, a una velocidad de 665 km/h. La técnica de eyección era la misma que la usada en el Defiant. Pero hubo un problema con el dispositivo de acción retardada, el paracaídas principal se abrió demasiado pronto, al punto que se desintegró, perdiéndose el asiento. Tras otra prueba fallida con el sistema modificado, se vio la necesidad de usar un dispositivo de acción retardada de tipo hidráulico. Se pensó e instaló un simple amortiguador al estilo clásico, de aire-aceite, interpuesto entre el paracaídas piloto y el asiento, pero tampoco fue bien, el paracaídas principal no salía de su contenedor y se observó en la película de ensayo que el paracaídas piloto era arrastrado por la estela turbulenta del asiento. Al final se adoptó la solución de desplegar el paracaídas piloto mediante un cartucho explosivo. Ahora, el impulso de la carga sacaba rápidamente el paracaídas piloto y estabilizaba el asiento lejos de la estela turbulenta creada por el propio asiento.

El 24 de Julio de 1946 se decidió efectuar el primer lanzamiento real, y como no podía ser de otra forma, el sufrido Bemard Lynch se apuntó a la prueba. Fue catapultado desde un Meteor, a 8.000 pies de altura y a 320 mph de velocidad. Para este primer lanzamiento el asiento recogía todas las experiencias acumuladas durante los casi dos años de desarrollo. Mando de eyección en la parte superior del asiento.  Protección de la cara con una careta contra la fuerza del aire. Dos cargas de impulsión de 60 pies por segundo. Despliegue del paracaídas piloto una vez este se había alejado unos 8 m. del avión. Este paracaídas estabilizaba el asiento y extraía el paracaídas principal. El piloto se desataba de su arnés y cuando estaba lejos de él abría su paracaídas.

Asiento Mk16

Este primer lanzamiento fue un éxito y Lynch aterrizó perfectamente. Finalmente, el 19 de Agosto de 1947, Lynch se expulsó otra vez a 12.000 pies y a una velocidad de 420 millas por hora (IAS). Aterrizó con seguridad, e indicó que no había sentido sobreesfuerzos especiales durante el lanzamiento. Ese mismo año las autoridades británicas decidieron colocar este asiento en todos sus nuevos reactores, Meteor, Wyvern, Attacker, Canberra, etc..

Hasta la fecha la Martin-Baker es el mayor fabricante de asientos eyectables para aviones militares. Se han entregado más de 69.000 asientos que prestan servicio en 90 Fuerzas Aéreas Han sido instalados en los aviones occidentales más celebres F-104, Phantom, T-38, F-14, F15, y sigue instalándose en los nuevos JSF, Eurofigther, Rafale. La empresa presume que es capaz de dar mantenimiento a todos los asientos fabricados hasta la fecha, así como realizar upgrade en los más antiguos para que estén siempre al día.

Por cierto sobre el F-104, una de las primeras decisiones que tomó el Jefe de la Luftwaffe General Johannes Steinhoff cuando llegó al mando, y preocupado por la gran tasa de accidentes con este avión fue sustituir el asiento eyectable por un Martin-Baker Mk 7.

Hasta la fecha, se puede ver el página del fabricante  www.martin-baker.co.uk las eyecciones efectuadas con sus asientos y por tanto las vidas salvadas.

Aunque lo mejor es saber que funciona correctamente… y que nunca haya que probarlo.

Javier

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