Otto Lilienthal: A 120 años de un Gran Sacrificio

El homenaje hecho al aviador Brasileño-Francés Alberto Santos Dumont durante la inauguración de los XXXI Juegos Olímpicos en Brasil este 5 de Agosto de 2016, en vísperas del 110 aniversario del primer vuelo en Europa por el mismo, puso de nuevo en primer plano la recurrente discusión de quién es el padre de la aviación, si este, o los hermanos Wright de los Estados Unidos de América.

La cantidad de imprecisiones y desconocimiento que la gente arroja en esta discusión la convierten en una diatriba estéril, más aún cuando este pasado 10 de agosto de 2016 se conmemoró el 120 aniversario de la muerte del Ingeniero Alemán Otto Lilienthal, la primera persona en volar de manera continua un aparato más pesado que el aire, entre 1891 y 1896, lo que le llevó a ser conocido como el “Rey del planeo”, el “Hombre Volador”, y para muchos, simplemente el padre del vuelo.

Otto Lilienthal (23 Mayo 1848 – 10 Agosto 1896)

El pionero de la aviación Otto Lilienthal diseñó y construyó varios novedosos planeadores sin propulsión con los cuales fue capaz de demostrar el concepto del vuelo más pesado que el aire. Luego de sus experimentos, los cuales fueron bastante documentados y publicitados, los ingenieros e inventores que le siguieron fueron capaces de construir sobre sus resultados y métodos de investigación en el camino hacia el desarrollo del primer avión propulsado.

Karl Wilhelm Otto Lilienthal nació en Anklam, Pomerania Occidental, Alemania el 23 de Mayo de 1848. Su padre, el comerciante Gustav Lilienthal, era un hombre dotado matemáticamente y técnicamente, y su madre, Caroline, había estudiado música. Como consecuencia de dificultades financieras, la familia había decidido emigrar a América, pero la muerte repentina de su padre frustró los planes de reubicación. Otto para ese momento tenía 12 años.

Durante su infancia y adolescencia, Otto, al igual que su hermano Gustav, año y medio menor y quien fue partícipe de sus desarrollos, demostraron gran interés en el estudio de las aves de los alrededores, ricos en prados, en especial las cigüeñas jóvenes. Allí notaron que las cigüeñas siempre saltaban en contra del viento antes de ascender, llegando a la conclusión de que elevarse en contra del viento debe ser más fácil que a favor del viento. El interés por el vuelo había despertado en ambos chicos mientras leían el libro de viajes del aeronauta Conde Zambeccari, quien encontró la muerte en 1812 durante un viaje en globo. En 1862, con 14 años de edad, junto con su hermano Gustav construye y prueba un frágil artilugio de chapa fina de abedul, básicamente dos alas de 2 metros de envergadura que sujetaban a sus brazos con las que pretendían correr aleteando colina abajo y despegar. Este experimento no fue exitoso, pero no abandonó y construyó dos vehículos alados más. En 1964 Lilienthal atendió a la escuela técnica regional de Potsdam y luego de dos años realizó una pasantía Maschinenfabrik Schwartzkopff de Berlín.

Mientras estudiaba en Berlín, Lilienthal comenzó sus experimentos con el vuelo humano. Entre 1867 y 1868 construyó un equipo experimental en madera para medir la generación de sustentación por medio del aleteo de las alas, el cual colgaba de una polea sujeto a un contrapeso. El resultado fue de un peso máximo elevable de 40 kg. Producto de sus observaciones descubrió que el movimiento hacia adelante era tan importante como el batimiento de  las alas durante el vuelo. Lilienthal continuó construyendo aparatos alados y perseveró en su estudio de la estructura del ala de las aves y de la aerodinámica del vuelo de los pájaros, muy en especial, las cigüeñas.

Aparato para medir la fuerza de ascensional por aleteo.

En 1870 se graduó en la Real Academia Técnica de Berlín, conocida hoy día como la Universidad de Berlín, donde era becario, con el grado de Ingeniero Mecánico. Luego de su graduación, se ofreció como voluntario para el servicio militar durante la guerra Franco-Prusiana, servicio que completó en 1871. En una carta a su hermano durante la guerra le habla sobre los globos de observación, utilizados por los franceses en las afueras de Paris.

Lilienthal trabajó en Berlín como ingeniero desde 1871 hasta 1883 mientras consagraba su tiempo libre a investigar el vuelo. El y su hermano se hicieron miembros de la Sociedad Aeronáutica de Gran Bretaña en 1873, y Lilienthal dio su primera conferencia pública en la Academia Prusiana de Ciencias sobre la teoría del vuelo de las aves ese mismo año, en donde expuso que consideraba poco probable que el hombre pudiese alcanzar el vuelo por mecanismos de batimiento de alas movidos por su propia fuerza muscular, afirmación que incluso llegó a ser mal interpretada como si afirmase que según la ciencia, el hombre no podría volar.

Continuó realizando experimentos con alas artificiales y sobre la manera en que estas respondían a la fuerza del aire y del viento. Desde 1874 asistido por su hermano Gustav desarrolló un aparato de brazo giratorio, predecesor de los túneles de viento, que permitía hacer mediciones sistemáticas de la sustentación de superficies planas y superficies curvas, basándose en el trabajos previo de Sir George Caley (1773-1857). Consiguió que con estas últimas, con un perfil similar al de las alas de las aves (cóncavo, sin mayor grosor), con un aumento relativamente pequeño de la resistencia del aire se incrementaba notablemente la sustentación. Este fue el principal hallazgo de los hermanos Lilienthal. También consiguió como presentarlas de una forma significativa  que permitieses la transición desde un modelo a una versión en escala real, al inventar las “Polares Lilienthal”, una representación gráfica estandarizada para evaluar la sustentación y la resistencia del aire, es decir, las propiedades aerodinámicas de una avión y de sus alas. Estos resultados, publicados luego en forma de tablas, fueron más de dos décadas después la data aerodinámica usada por los hermanos Wright, por ser la mejor data disponible.

Aparato de brazo giratorio usado por Otto Lilienthal para medir la fuerza de sustentación y resistencia de perfiles aerodinámicas.

Imagen del documental “Cumbres de las ciencias naturales y la técnica” (1990)

Tabla de mediciones de perfiles curvos realizadas por Lilienthal, 1874.

Mientras tanto, Otto también comenzó a inventar y patentar dispositivos en una variedad de campos, incluyendo una máquina de minería; y unos bloques de armar para niños, hechos de arena de cuarzo, tiza y aceite de linaza, en colores rojo, azul y crema, que representaban bloques de ladrillo, pizarra y  piedra caliza, que hoy día se siguen produciendo. Esto último coincidió con el nacimiento del primero de sus cuatro hijos, Otto, en 1879, producto de su matrimonio con Döhlen Agnes Fischer (1857-1920).

“Anchor Blocks” desarrollados por los hermanos Lilienthal y luego vendidos a Friedrich A. Richter, quien hizo a este juguete mundialmente famoso

Modelo armado versus la ilustración de la caja.

En 1883, Lilienthal abrió una fábrica propia en Berlín, la Maschinenfabrik Otto Lilienthal, para construir calderas y motores a vapor. Allí, inventó un diseño de motor más seguro basado en un sistema de calderas tubulares. Este invento le ayudaría a ganar los medios financieros para tener la libertad de dedicar más tiempo a la aviación.

Membrete de la Maschinenfabrik Otto Lilienthal.

Lilienthal (Centro, al frente) con los trabajadores de su fábrica. El 12 de marzo de 1890 inició un sistema de repartición de las ganancias de la empresa para sus trabajadores, en vez de un sistema de pago por pieza.

En 1889 publicó un libro sobre el vuelo de las aves, titulado “El Vuelo de las aves como la Base de la Aviación” (“Der Vogelflug als Grunglage der Fliegenkuntst“), el cual se mantiene como un clásico en el campo de la aviación hasta la fecha, tanto que ha sido re-editado y se tiene hoy día a la venta, en Alemán e Inglés. El libro detalla los varios tipos y estructuras de alas de ave así como la aerodinámica de estas, ilustrado por el mismo Lilienthal. Bajo el título “Bases para el vuelo libre” Lilienthal da una introducción cotidiana pero exacta a la mecánica del vuelo. Lilienthal caracterizó el problema del ala con la ayuda de la frase “Todo vuelo está basado en producir presión atmosférica, toda la energía del vuelo consiste en superar la presión atmosférica”. El descubrimiento de la curvatura alar necesaria es frecuentemente descrito como su logro central. En el prefacio de su libro escribió: “Estos experimentos, los cuales cubrieron un periodo de 23 años, pueden ahora ser puestos a una finalidad específica pues fue posible construir una línea de pensamiento muy completa encadenando los resultados unos a otros”. El libro finaliza con las ideas de Lilienthal para aplicar sus descubrimientos hacia el vuelo humano: “principios sobre los cuales se debe hacer una aparato volador artificial, si el conocimiento presentado acá es verdad”. Es considerado como una de las primeras publicaciones que detallaban la ingeniería aeronáutica. Su enfoque científico ayudó a echar los cimientos para un estudio más avanzado de la aviación y para el establecimiento de este campo en general.

Edición original en Alemán del libro de Lilienthal “El vuelo de las aves como base para la aviación”.

Dibujos realizados por Otto Lilienthal que describen las características físicas y aerodinámicas de las cigüeñas.

Interpretación de Lilienthal sobre el flujo de aire en el caso de una placa plana y en el caso de un perfil con curvatura. Lilienthal erróneamente asumió que la mucho menor eficiencia de la placa plana se debía al flujo turbulento tanto por encima como por debajo del perfil plano. En realidad el flujo se vuelve turbulento alrededor de la mitad del recorrido superior, pronunciandose con el ángulo de ataque, y no es turbulento en la parte inferior. De manera bastante precisa, Lilienthal describe el flujo sobre el perfil curvado, especialmente el “downwash” por efecto del cambio de cantidad de movimiento que le infiere el perfil al aire.

“Polares Lilienthal”, que relación la sustentación y la resistencia de un perfil aerodinámico.

Edición actual en Inglés del libro de Lilienthal “El vuelo de las aves como base para la aviación”.

Como nota curiosa, en Mayo de 1883, el ingeniero mecánico Venezolano Pedro Coll Font (Cumaná 1840 – Panamá 1915) pidió permiso al gobierno nacional para demostrar una máquina voladora de su invención durante los actos conmemorativos del centenario del nacimiento del Libertador Simón Bolívar ese mismo año, cuyo movimiento estaba determinado únicamente por la gravedad. La demostración no llegó a realizarse por fallas mecánicas, pero los altos personeros del gobierno quedaron satisfechos, a tal punto que Nicanor Borges, encargado de la Presidencia de la República, le otorgó la patente el 17 de octubre de 1883. Ese mismo año, Coll Font publicó un ‘Manual sobre la Navegación Área’.

El Ingeniero Venezolano Pedro Coll Font.

Dibujo de la patente del planeador Pedro Coll Font. Destacan el uso de un perfil con curvatura, el diedro en las semialas y la presencia de un timón de dirección.

Con la publicación de su libro, Otto Lilienthal había sentado la base teórica para continuar con sus experimentos de vuelo. Pero para la fecha Gustav, de profesión arquitecto, dejó de participar en los mismos. En consecuencia, el primer vuelo humano “bajo control”, que incluía el despegue, vuelo y aterrizaje de manera segura de una aeronave más pesada que el aire, estaría ahora conectado exclusivamente con el nombre de Otto Lilienthal, a pesar de lo involucrado que estuvo su hermano en los trabajos preparatorios. También demostró entender que aun avión es básicamente un cuerpo rígido que necesita, además de las alas, un empenaje para mantener el equilibrio estable entre el peso y las fuerzas aerodinámicas en cualquier posición de vuelo.

La siguiente afirmación fue escrita en sus propias palabras: “Durante el vuelo libre en la masa de aire, hay muchos fenómenos que no se consiguen en ningún otro lugar; particularmente aquellos relativos al viento, los cuales deben ser considerados en la construcción y utilización de las máquinas voladoras … La única posibilidad para una solución rápida al vuelo humano debe ser un enfoque sistemático por experimentación con vuelo ‘en tiempo real’”.

Los vuelos

“Diseñar una maquina voladora es nada. Construir una ya es algo. Pero volarla, es todo.” ~Ferdinand Ferber (1989) en dedicatoria a Otto Lilienthal. Publicada en “L’Aviation; ses debuts son developpement“ [La Aviación, su debut y desarrollo] (1908), traducida al alemán como Die Kunst zu Fliegen [El Arte del Vuelo] (1910). Generalmente atribuida al propio Lilienthal.

Lilienthal retomó la construcción de planeadores en 1891, hace 125 años. El Planeador ‘Derwitzer’ que presentó ese año empleaba varillas de sauce y tela de algodón encerada, con 14 m2 de superficie y una cuerda de 2,5 metros. Lo probó inicialmente haciendo pruebas de pié contra el viento, y luego saltando desde un trampolín en su jardín, inicialmente desde la altura de un metro, incrementándola gradualmente hasta 2,5 metros. Durante la primavera de 1891 se traslada a una cantera de arena abandonada en la ladera norte de los picos de montaña entre Derwitz y Krielo, zona conocida como “Windmühlenberg”, al oeste de Potsdam. Fue capaz de planear 25 metros (80 pies) usando esta nave, la cual requería que el aviador moviera el peso de su cuerpo para poder controlar la dirección de vuelo (“weight shift”). El aparato fue mejorado continuamente, aumentando por ejemplo las superficies de cola vertical y horizontal para mejorar la estabilidad, y reduciendo su envergadura desde 7,6 metros a 5,5 metros.

Derwitz, 1891. Foto Carl Kassner.

Derwitz, 1891. Foto Carl Kassner.

Derwitz, 1891. Foto Carl Kassner.

Lilienthal construyó una aeronave más sofisticada en 1892 de 9,4 metros de envergadura (no mostrada acá) que le permitió planear 83 metros (270 pies), seguido de un modelo que le permitía volar 350 metros (1.150 pies). Las pruebas fueron en las montañas de Rauhen (hoy Steglitz), en una colina llamada “Maihöhe”, sobre la que construyó un “hangar” de 4 metros de altura, con forma de torre, elevando su altura a 10 metros y obteniendo a la vez un lugar para almacenar su aparato. En ese año le fue otorgada la patente por su diseño de “aparato volador convertible”, de alas plegables.

Maihöhe 1893. Foto Ottomar Anschütz.

Maihöhe 1893. Foto Ottomar Anschütz.

Colinas de Rhinow 1893. Foto Alex Krajewsky (?)

Dibujo de la patente del “aparato volador convertible”

Dibujo de la patente del “aparato volador convertible”

En 1893 construyó un modelo que disponía de puntas de ala batientes similares a las de un pájaro que aletea para volar, probado inicialmente con fuerza humana para luego intentar con un motor de gas carbónico, que producía 2 hp de potencia. El motor movía las puntas de las alas de arriba abajo, de modo que impulsará la aeronave hacia delante. Este modelo no fue efectivo, y su sucesor no llegó a ser probado. Ese año comienza a hacer intentos de vuelo en el “Rhinower Berge“, en “Hauptmannsberg” cerca de Rhinow.

Cerca de “Fliegeberg” 16.08.1894. Foto Ottomar Anschütz.

Cerca de “Fliegeberg” 16.08.1894. Foto Ottomar Anschütz

En 1894 creó su modelo más exitoso, el ‘Normal-Segelapparat’, o “Aparato de Planeo Estándar”. Estos monoplanos tenían alas con curvatura con costillas radiales plegables, con una cola vertical fija y un plano de cola abisagrado que se movía libremente hacia arriba. Construyó ejemplares de esta aeronave para individuos alrededor del mundo, incluyendo Inglaterra, Irlanda, Rusia, Francia, Argentina y los Estados Unidos, convirtiéndose en la primera aeronave más pesada que el aire en construirse en serie. Los planeadores tenían un precio de 500 Marcos (cerca de $7.000 dólares actuales). En ese mismo año construyó una colina artificial de 15 metros (50 pies) de altura cerca de su casa en Lichterfelde, la cual fue llamada “Fliegeberg” (literalmente “Colina de Vuelo”). Esta le permitía lanzar sus planeadores siempre contra el viento sin importar la dirección desde donde venía el mismo.

Aparato de Vuelo Estándar en “Fliegeberg” 16.08.1894. Foto Ottomar Anschütz.

Descripción de la “Fliegeberg” (“Colina de Vuelo”) dada por Lilienthal en un artículo sobre el vuelo.

En la “Fliegeberg” 16.08.1894. Foto Ottomar Anschütz. La parte oscura superior era usada también como hangar.

“Fliegeberg” 16.08.1894. Foto Ottomar Anschütz.

“Fliegeberg” 16.08.1894. Foto Ottomar Anschütz.

“Fliegeberg” 16.08.1894. Foto Ottomar Anschütz.

“Fliegeberg” 1894. Foto Ottomar Anschütz.

Planeador Lilienthal construido en los Estados Unidos por A. Herring, 1894.

En 1895 probó sin éxito un dispositivo de flap de borde de ataque el cual tenía el propósito de controlar la presión del aire sobre la superficie curva superior del ala así como de servir de frenos aerodinámicos para girar y alabear, sobre un planeador llamado “Vorflügelapparat“.

Fliegeberg 1895. Foto P. W. Preobrashenski. Con el “Vorflügelapparat”.

Fliegeberg 1895. Foto Alex Krajewsky. Con el “Vorflügelapparat”.

Fliegeberg 1895. Foto P. W. Preobrashenski. Con el “Vorflügelapparat”. Son visibles las “superficies de frenado” sobre las alas y la cola alargada.

En 1985 convirtió dos de sus modelos a biplanos, con la intención de tener la misma capacidad de sustentación que un ala sencilla con el doble de la envergadura, pero con una menor envergadura que fuese más responsiva a los cambios del centro de gravedad. Inicialmente modificó su “Sturmflügel-Modell” de alas cortas para vientos fuertes en el que se llamaría el “Pequeño Biplano”. Dado los resultados altamente satisfactorios de este, luego modificó uno sus “Aparato Estándar” con una segunda ala, que sería conocido como el “Gran Biplano”.

Fliegeberg 07.10.1895. Foto A. Regis. “Pequeño Biplano”.

Fliegeberg 19.10.1895. Foto Dr. Richard Neuhauss. “Gran Biplano”.

Fliegeberg 19.10.1895. Foto Dr. Richard Neuhauss. “Gran Biplano”.

Fliegeberg 19.10.1895. Foto Dr. Richard Neuhauss. “Gran Biplano”.

Fliegeberg 29.06.1895. Foto ?. El Planeador Estándar vuela con la cola alargada.

Fliegeberg 29.06.1895. Foto Dr. Richard Neuhauss. El Planeador Estándar vuela con la cola alargada.

Fliegeberg 29.06.1895. Foto Alex Krajewsky. El Planeador Estándar vuela con la cola alargada.

Fliegeberg 1895. Foto Alex Krajewsky. Planeador Estándar.

En 1896 ejecutó vuelos en el “Gollenberg”, en las cercanías de Stölln. En este sitio la altura era de alrededor de 75 metros de alto (250 pies), permitiéndole distancias de 230 metros (750 pies), y cuando los vientos eran muy fuertes, lograba estar más alto que su punto de inicio. Para el momento de sus últimos vuelos, estaba desarrollando un control de elevador sujeto a un arnés en su cuerpo para suplementar los movimientos de su cuerpo.

Gollenberg 02.08.1896. Foto Robert W. Wood. “Gran Biplano” (Fotografía girada sobre el eje vertical).

Mientras tanto, en Venezuela en el año 1893, el ingeniero Pedro Coll Font, quien había recibido una patente por parte del gobierno Venezolano en 1883 por un planeador y quien ese mismo año había publicado su ‘Manual de Navegación Aérea’, dirige una carta al periódico parisino Le Monde Illustré, reclamando los derechos por haber sido el primero en descubrir los principios de la navegación aérea que se le atribuían a Otto Lilienthal.

La visión de Otto Lilienthal

Entre sus escritos, Otto Lilienthal expresó:

“No es que sorprenderse que las aves son capaces de percibir las más ligeras variaciones en los movimientos del aire, debido a que la totalidad de la su superficie del cuerpo actúa como un órgano para esa sensación; las alas largas y ampliamente extendidas constituyen una palanca sensitiva sensible, y la sensibilidad de un instante se concentra especialmente en los folículos de la cual surge esa pluma, tal como en el caso de nuestras puntas de los dedos… En caso de que alguna vez llegar a ser posible para el hombre imitar los movimientos de vuelo a vela de las espléndidas de aves, no requerirá de utilizar máquinas de vapor o motores eléctricos con dicho propósito; un ala ligera con la forma apropiada y suficientemente móvil, y la práctica necesaria en su manipulación es todo lo que se requerirá de él. Él debe, de manera inconsciente, ser capaz de sacar el mayor provecho de cualquier viento que pueda estar soplando, presentando al mismo adecuadamente las alas”.

“Nadie puede darse cuenta de que tan sustancial es el aire, hasta que siente su poder de soporte debajo de sí. Inspira confianza inmediatamente.”

“El hecho de lanzarse corriendo colina abajo contra el viento hasta que se alcanza suficiente velocidad para elevar al operador y sus alas de 18 kilos requiere práctica. En el comienzo la altura debe ser moderada y las alas no muy grandes o el viento pronto mostrará que no es algo con lo que estar jugueteando.”

Sus ideas publicadas en el anuario estadístico de 1896 demuestran su visión futurista:

“Así como ahora existen los deportes acuáticos habrá en el futuro deportes aéreos; mi gran meta es alcanzar los resultados más espectaculares. Las máquinas y destreza de los operadores se combinaran íntimamente. Aquel que consiga volar la mayor distancia desde un cierto punto será el vencedor. Este hecho llevará a la producción de aparatos voladores más y más perfeccionados y en un corto espacio de tiempo aparecerán mejoras de las que hoy en día no se tiene ni idea. Ya existen las bases para este desarrollo; cuanto mayor sea el número de las personas interesadas en el vuelo y en la perfección de las maquinas voladoras, con mayor rapidez se llegara a conseguir el vuelo perfecto. Es por tanto de gran importancia que tomen interés por estas materias el mayor número de hombres, física y técnicamente bien entrenados, y que construyan aparatos tan adecuados y económicos como sea posible”

Un incidente ocurrido el 9 de Noviembre de 1894, que permite reflejar los riesgos que Lilienthal corría, debe ser mencionado: Estaba planeando un día a 15 metros de altura, en un viento fresco, cuando uno de los soportes de madera para los brazos, de los cuales se sujetaba en vuelo, se rompió repentinamente y sacó a la nave de balance. La máquina, antes de que él pudiese enderezarla, cayó pesadamente a tierra; pero gracias a un dispositivo amortiguador con forma de arco, colocado en la nariz del aparato, al cual llamaba “prellbugel“, Lilienthal escapó con nada peor que unas magulladuras.

En la nariz, se puede observar claramente el “prellbugel”, un resorte de madera en forma de arco para amortiguar las caídas de nariz de los planeadores Lilienthal.

Lilienthal realizó más de 2.000 vuelos de planeador hasta el momento de su muerte en 1896 y llegó a construir 18 modelos de planeadores, 15 de ellos monoplanos, y 3 biplanos. Su total de 5 horas de experiencia de vuelo fue probablemente el más importante en la historia de la aviación. Sus vuelos fueron reportados en su país y en el extranjero, y las fotografías de sus vuelos publicadas en publicaciones científicas y populares en muchos países. Entre quienes les fotografiaron estuvieron el pionero de la fotografía Ottomar Anschütz, Richard Neuhauß y el físico estadounidense Robert W. Wood.

Le serían otorgadas cerca de 25 patentes a lo largo de su carrera, cuatro de las cuales eran relacionadas con el campo de la aviación.

• Deutsches Reichspatent Nr. 77916 (77) Flugapparat, 3.9.1893/10.11.1894
• Patent N° 2519, Flying machines, 1894
• United States Patent N° 544816, Flying machine, 1.2.1894/20.8.1895
• Deutsches Reichspatent Nr. 84417 (77), Flugapparat, 29.5.1895

Las 3 primeras patentes, alemana, inglesa y americana eran similares, y contenían la descripción tanto del planeador como de la máquina con puntas batientes. La segunda patente alemana es una extensión, el llamado “Vorflügel” (slat), el flap para cambiar automáticamente el perfil de las alas en casos de ángulos de ataque negativos.

Lilienthal reportaba sus resultados a la Sociedad para la Promoción de la Aeronáutica (Deutsche Verein zur Förderung der Luftschifffahrt), y publicaba regularmente en el Diario de la aeronáutica y la física de la atmosfera (Zeitschrift für Luftschifffahrt und Physik der Atmosphäre), y en el semanario popular Prometeo. Las traducciones de estas fueron publicadas en los Estados Unidos, Francia y Rusia. Le visitaron en Berlín numerosos personajes nacionales y extranjeros incluyendo a Samuel Pierpont Langley de los EE.UU., Nikolái Zhukovski de Rusia, Percy Pilcher de Inglaterra y Wilhelm Kress de Austria. Lilienthal mantuvo una extensa correspondencia aeronáutica, la cual incluyó a Octave Chanute , James Means , Alois Wolfmüller y otros pioneros del vuelo. Zhukovski escribió acerca de su visita en un artículo de revista, en 1897:

“La invención más importante de los últimos años en el ámbito de la aviación es la máquina voladora del ingeniero alemán Otto Lilienthal.”

“Se deben hacer sacrificios”

El “Hombre Volador”, el más consumado y conocido aviador de su época, murió tras un accidente de vuelo que sucedió el domingo 9 de Agosto de 1896, hace 120 años.  Ese día, junto con su mecánico y asistente Paul Beylich, Lilienthal fue hasta un lugar ubicado a 80 kilómetros al noroeste de Berlín, cerca de Stölln, el cual tenía una colina natural, la colina Gollenberg, que era ideal para sus pruebas de vuelo con su Planeador Estándar. Ese día hubo un eclipse parcial de Sol. Iban a ser sus últimos vuelos de planeo antes de guardar la máquina para concentrarse en continuar el desarrollo del motor de gas carbónico para su modelo motorizado de puntas alares batientes. Su hermano Gustav le iba a acompañar como era habitual, pero debido a un problema con su bicicleta, se quedó atrás.

Otto Lilienthal despegó, voló brevemente, entonces se detuvo en el aire tratando de atravesar una turbulencia provocada por una térmica, entró en perdida y se precipitó de nariz a tierra (maniobra de la que era muy difícil de recuperar el planeador por la ausencia de superficies de control) desde una altura de 15 metros (50 pies).

Beylich corrió al punto donde Lilienthal yacía inconsciente pero aparentemente sin heridas, debajo de los restos del planeador. El aviador caído rápidamente vino en sí y preguntó “¿Que sucedió?”, pregunta seguida de la afirmación “Me relajaré un poco, y luego continuamos”. Beylich le respondió que el planeador estaba muy estropeado para volar, y con la ayuda de unos residentes del lugar, llevó a Lilienthal a un hostal cercano, donde un doctor, el Dr. Niendorf,  le examinó. “Aun puedo verle hoy, descansando sobre su espalda con su barba rubia, no haciendo alusión a dolor alguno”, contó el doctor luego, de acuerdo con su biógrafo Werner Schwipps. Aunque el Hombre Volador estaba paralizado de la cintura para abajo, el doctor no pensó que estuviese en peligro de muerte.

El día siguiente el doctor puso a su paciente, ahora reposando en una litera, en un tren de carga con destino a Berlín. Durante el viaje Lilienthal “so puso soporoso y soñoliento” y con dificultades para respirar, muriendo esa tarde en la clínica de Berlín de Ernst von Bergemann, el mayor neurocirujano de la época, sin haber reganado el conocimiento. La causa de la muerte fue registrada como “fractura de la espina” Los médicos modernos consideran que seguramente la causa de la muerte fue por daño cerebral. Era del 10 de Agosto de 1896.

Lo sucedido fue luego descrito por Gustav: “Nuestras familias, a quienes habíamos tenido intención de llevar con nosotros, permanecieron en casa, y mi hermano condujo, acompañado de un asistente. Tenía intenciones de hacer unos cambios al timón vertical, pero en el primer vuelo, el viento comenzó a ser impreciso, el aparato, cuando estaba a una altura considerable, perdió el balance. Desafortunadamente mi hermano no había colocado el dispositivo amortiguador, y recibió todo el impacto de la caída, así que el mayor temor de mi tío se cumplió. Mi hermano cayó, víctima de la gran idea la cual, aunque en el momento era poco reconocido, es ahora admitida en toda su extensión por todo el mundo civilizado.”

Un físico Estadounidense, el Dr. Robert W. Wood, vio a Lilienthal volando una semana antes del accidente. Durante su visita, Wood presenció un serio incidente en vuelo que fue probablemente similar al accidente fatal. Wood reportó: “El aparato se inclinó hacia un lado como si una ráfaga repentina se hubiese metido debajo del ala izquierda. Por un momento pude ver la parte de arriba del aeroplano, y entonces un poderoso tirón de sus piernas [las de Lilienthal] llevaron la máquina de nuevo nivel, navegando ya por debajo de mi por los campos hasta la parte de abajo, pateando los montones de heno mientras pasaba sobre ellos. Cuando estando a un pie (30 cm) sobre el terreno él empujó sus piernas hacia delante, y no obstante su gran velocidad el máquina se detuvo instantáneamente, su frente girando hacia arriba permitiendo que el viento golpease bajo el ala, y cayó livianamente sobre la tierra. Corrí detrás de él y lo conseguí casi sin aliento por la excitación y el esfuerzo. Me dijo: “¿Vio eso? Por un momento pensé que ya era todo para mí. Me incliné tanto, y entonces, tiré mis piernas así y lo enderecé. He aprendido algo nuevo; aprendo algo nuevo cada vez”.

Esta imagen de 1894 permite ver el esfuerzo físico, casi gimnástico, requerido para contrarrestar la perdida de balance del planeador, solo controlado por el cambio del centro de gravedad por medio de las piernas del piloto.

Luego del accidente, los restos del planeador fueron llevados a la fábrica de Lilienthal en Koepenicker Strasse en Berlín. Las fotografías tomadas dan clara evidencia de la fuerza del impacto. Sin embargo, solo el ala derecha del planeador resultó dañada, y parece probable que parte del impacto haya sido absorbido por la estructura del ala. Con los brazos del aviador aún fijos en las mangas del manubrio, este tipo de impacto habría arrojado su torso de lado contra la estructura del planeador, lo cual hubiese herido la espina torácica, dando lugar a la parálisis por debajo de la cintura la cual en sí misma no tenía que ser fatal. Y aunque la historia oral y algunos documentos escritos mencionan una fractura de la espina cervical, es algo dudoso pues Lilienthal saludó al doctor Niendorf estando en cama dándole la mano, y este no percibió anomalías de respiración en ese momento.

Planeador Estándar con el que se estrelló Otto Lilienthal, en el patio de su fábrica, en la “Köpenicker Strasse”. Agosto 1896. Foto A. Regis.

Planeador Estándar con el que se estrelló Otto Lilienthal, en el patio de su fábrica, en la “Köpenicker Strasse”. Agosto 1896. Foto A. Regis. Se observa el daño en el ala derecha.

Lo más probable es que Lilienthal haya sufrido una concusión y que los síntomas posteriores hayan sido producto de una hemorragia intracraneal o una hinchazón gradual del cerebro, lo cual explicaría la tardía pérdida de conciencia y  las posteriores dificultades para respirar. Si Lilienthal estaba colgando de sus antebrazos con sus codos flexionados y el planeador golpeó el terreno moviéndose hacia delante con el ala derecha baja, su cuerpo inferior se habría doblado hacia atrás mientras golpeaba el terreno y su cabeza hubiese golpeado la estructura del planeador fuera de la línea central, causando una fractura de la región temporal donde el cráneo es relativamente delgado [Lilienthal no usaba casco ni ningún dispositivo de protección], sin signos externos de daño, siendo esta la verdadera razón de su muerte.

Las últimas palabras inteligibles de Otto Lilienthal, dichas a su hermano y colaborador Gustav, según relató Anna, esposa de este último, unos 30 años después, fueron “Opfer müssen gebracht werden”, que significa: “Se deben hacer sacrificios”. Estas palabras están escritas sobre su tumba.

Reseñas erróneas de su muerte

En diversos registros documentales escritos y gráficos, se describe y representa la muerte de Lilienthal por una falla estructural del plano superior de uno de sus planeadores biplanos, lo que habría ocasionado la pérdida de control y posterior precipitación al suelo. Esto es incorrecto.

Legado de Otto Lilienthal

Antecedido por el inglés George Caley (1852), el Francés Jean-Marie Le Bris (1856), y el estadounidense John Joseph Montgomery (1884), Lilienthal es considerado como el primero en resolver el problema del vuelo, el primero en medir sistemáticamente el desempeño de los diferentes perfiles de ala y documentarlos, el primero en usar coeficientes aerodinámicos en sus reportes sobre la fuerza aerodinámica que medía en sus experimentos en vez de solo resultados, el primero en haber volado en base a estas mediciones, controlar sus resultados y publicarlos con regularidad, el primero en ser fotografiado en vuelo en una máquina más pesada que el aire. Y fue el primero en desarrollar y vender una máquina voladora producida en serie.

El sacrificio personal del “Hombre Volador”, aunque resultado de un accidente, resultó ser críticamente importante para el desarrollo de la aviación. Sus logros rompieron la barrera sicológica que, hasta ese momento, había persuadido a la mayoría de la humanidad de que el vuelo humano más pesado que el aire era imposible.

A finales del verano de 1896, otros dos hermanos, dueños de un taller de bicicletas en Dayton, Ohio, leían las recolecciones sobre la muerte de Lilienthal con gran interés. Orville había caído enfermo con fiebre tifoidea y dado que su padre estaba ausente, Wilbur y su hermana se hacían cargo de él. Durante esta convalecencia Wilbur le leía en voz alta a su hermano sobre Lilienthal. Wilbur Wright escribió en 1901:

“Mi propio interés activo en los problemas aeronáuticos data desde la muerte de Lilienthal en 1896. La corta noticia de su muerte la cual apareció en las noticias telegráficas del momento despertó un interés (antes) pasivo el cual había existido desde mi infancia y me llevó a bajar desde los estantes de nuestra biblioteca casera un libro sobre Mecanismos Animales, por el profesor Marey, el cual había ya leído muchas veces. De allí fui motivado a leer trabajos más modernos, y pronto mi hermano estaba igualmente interesado conmigo que pronto pasamos de la lectura al pensamiento, y finalmente a la etapa de trabajo.”

Antes de esto, en 1895, habían ya leído sobre sus experimentos de vuelo, y les había parecido que el planeo debería ser el rey de los deportes.

Basándose en buena parte en las experiencias y tragedia de Lilienthal, una de las conclusiones de los hermanos Wright era que para atacar el problema del vuelo, deberían experimentar primero con planeadores antes de intentar remontarse al aíre por medio de la propulsión de un motor. Más aún, concluyeron que nadie debería conducir un vehículo que no pudiese ser guiado, especialmente no en el aire. En una bicicleta, el problema no es el movimiento sino el balance. La muerte de Lilienthal les mostraba a los Wright que lo mismo era válido para el avión. Para ello, deberían también desarrollar un sistema de control que permitiese maniobrar su aeronave sin recurrir al balanceo del cuerpo del piloto (weight shift) como método de control.

Es partir de esa premisa que dan con el sistema de torcido de las alas (wing warping) como método de alabeo del avión, probándolo en 1899 en una cometa de 1,5 metros de envergadura. En el año 1900 hicieron su primer planeador capaz de transportar a un hombre, con una estructura basada en el planeador de dos superficies de Octave Chanute (un pionero Franco-Estadounidense que había escrito un libro sobre todas las máquinas voladoras conocidas de la época), y con un perfil aerodinámico derivado de las tablas de sustentación publicadas por Lilienthal, el cual además contaba con torcido de las alas y un elevador delantero (canard) que podía ser curvado a voluntad del piloto. En 1901 construyeron y probaron otro planeador similar al de 1900 pero con mayor envergadura, encontrándose con el problema de la guiñada adversa; además sus mediciones les llevaron a la conclusión de que los datos de Lilienthal eran imprecisos, llevándolos a desarrollar un túnel de viento para obtener sus propios datos. En realidad el problema radicaba en que Lilienthal había probado sus modelos usando plataformas alares ovaladas, mientras que las plataformas alares de los Wright eran rectangulares. Adicionalmente, al igual que Lilienthal, habían usado el Coeficiente de Smeaton, un número desarrollado por el ingeniero John Smeaton en el siglo 18 para determinar la relación entre el tamaño del ala y la sustentación; el número obtenido por Smeaton era 0,005 mientras que los Wright calcularon que el valor correcto era de 0,0033: Las alas deberían ser más grandes de las que nadie antes había supuesto eran necesarias para volar. En 1902 construyeron su tercer planeador que incorporaba el control de guiñada (timón vertical) como solución a la guiñada adversa. Con este último hicieron alrededor de 1.000 vuelos.

Los reportes de estos vuelos con planeador en la conferencia de Abril de 1903 en el Aeroclub de Francia por parte de Octave Chanute, y los posteriores reportes de los vuelos con motor de los hermanos Wright en 1903, 1904 y 1905, reportados por la publicación oficial del club, la revista L’Aérophile, dieron lugar a la competencia entre los futuros aviadores franceses por ser el primero en volar un avión a motor en Europa, resultando vencedor de la misma Santos-Dumont, en Octubre de 1906.

En 1901 el inmigrante alemán Gustav Albin Weisskopf, mejor conocido como Gustave Whitehead, habría volado en su aeroplano “Número 21”, el día 14 de Agosto, hace 115 años, en Fairfield, Connecticut, Estados Unidos de América. El diseño de su  aeroplano mostraba una fuertísima influencia de los planeadores de Otto Lilienthal, incluyendo sus alas plegables y cola, mas no mostraba una cola vertical. El control lateral habría sido por velocidad diferencial de las dos hélices que disponía el aparato. Más no ha sido posible validar la veracidad de este vuelo.

Gustav Weisskopf, con su aeroplano “Número 21”, en compañía de su hija, asistentes y amigos.

Imagen que compara la similitud del “Número 21” de Gustav Weisskopf, con el planeador patentado por Lilienthal.

Homenajes a Lilienthal

En 1932, la “Fliegeberg” (“Colina de Vuelo”) fue rediseñada por el arquitecto Berlinés Fritz Freymüller como un monumento en memoria a Lilienthal. Sobre la colina se construyó una pequeña construcción similar a un templo, consistente en pilares que soportan un techo circular ligeramente inclinado. Dentro fue colocado un globo de plata con inscripciones relativas a los famosos vuelos del pionero. Gustav, hermano de Otto, y su viejo mecánico y asistente Paul Baylich asistieron a la ceremonia de develación del monumento el 10 de Agosto de 1932, 36 años luego de la muerte de Lilienthal. Otros memoriales se encuentran en Berlín, Anklam, Krielow/Derwitz, Windmühlenberg, Köpenicker Straße, Stölln, y Rhinow.

Ceremonia de develación del monumento en Berlín en memoria de Otto Lilienthal. A la izquierda de la foto Gustav Lilienthal, hermano de Otto, a la derecha Paul Baylich, asistente de Otto en sus vuelos. Agosto 1932.

Monumento a Otto Lilienthal en el Peenestraße su lugar de nacimiento en Anklam.

Monumento en Anklam, lugar de nacimiento de Otto Lilienthal.

Monumento en Krielow / Derwitz que conmemoran los primeros vuelos en 1891

Placa en Derwitz, lugar de los primeros vuelos.

Piezas importantes relativas a Lilienthal se encuentran ahora en el Deutsches Museum de Múnich, el Museo Otto Lilienthal y otras colecciones. Ejemplares de aeronaves originales existen en Viena (Technisches Museum ), Washington (Museo Nacional del Aire y del Espacio), Moscú (Museo Zhukovski), Londres ( Museo de Ciencias) y Múnich (Deutsches Museum). El Otto Lilienthal Museum de Anklam contiene una colección completa de todas las aeronaves y equipo experimental e información sobre la vida y obra de este versátil inventor.

Planeador de 1984 restaurado y exhibido en el National Air & Space Museum. Es uno de los cinco planeadores Lilienthal que sobreviven en el mundo.

Diorama que representa a Lilienthal aterrizando luego de saltar desde la “Colina del viento”. Deutsches Museum, Munich.

“Sturmflügelmodell” (modelo para fuertes vientos) de 1984, posteriormente modificado en el “Pequeño biplano”. El plano superior es exhibido por separado.

Reproducción de uno de los planeadores en el museo delicado Otto Lilienthal en Ankam.

Modelos a escala de los planeadores de Lilienthal. Se aprecian el planeador de 1891 a la izquierda, el planeador de puntas de ala batientes de 1893 al frente y el Planeador Estándar de 1894 abajo a la derecha.

Museo Otto Lilienthal en Ankam.

Modelo del “Sturmflügelmodell” (modelo para fuertes vientos) de 1984, en el Museo Otto Lilienthal de Aklam.

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Hay al menos 145 fotografías conocidas de sus vuelos de prueba, algunas de excelente calidad. Todas pueden están disponibles online en el sitio web del “Otto Lilienthal Museum”. Los únicos negativos, preservados en el Deutsches Museum en Múnich, fueron destruidos durante la Segunda Guerra Mundial.

Usando este recurso, en febrero de este año, el cineasta Johannes Hogebrink presentó lo que llamó “La Primera Película de Otto Lilienthal”. Seleccionando parte de las fotos del Museo Otto Lilienthal, produjo, filmó, animó y editó un corto que muestra una animación sumamente realista de Lilienthal en vuelo, basada totalmente en las fotografías, recortadas digitalmente y puestas en secuencia. El resultado es simplemente extraordinario:

“La Primera Película de Otto Lilienthal” [2:03min]

Más recientemente, en junio de 2016, ingenieros de la DLR, la agencia aeroespacial Alemana, presentaron los resultados de las pruebas de túnel de viento que condujeron de una réplica a escala real del Planeador Estándar de Lilienthal construida por el museo de Anklam, y esto resultó en un respeto renovado por lo logrado por el “Hombre Volador” hace 125 años. El líder del proyecto Andreas Dillman dijo en un comunicado: Desde la perspectiva aerodinámica es una construcción absolutamente perfecta, inherentemente estable en todos los regímenes de vuelo”. De hecho, Dillmans añade que la máquina de Lilienthal es más estable que los primeros diseños de los hermanos Wright probados en los túneles de viento de la NASA. “Las características de vuelo del planeador de Lilienthal son equivalentes a aquellas de los típicos planeadores de entrenamiento usados durante los años 20s y 30s, diseños que volaron décadas después de Lilienthal”.

Simulación de un vuelo de Lilienthal en el túnel de viento.

Medición del flujo sobre el Planeador Estándar de Lilienthal en el túnel de viento.

Planos de manufactura del primer avión producido en serie. Estos son los planos del modelo Lambert.

Colocación de la tela al marco de las alas Lilienthal en el Museo Otto Lilienthal en Anklam.

Pruebas de túnel de viento del planeador Lilienthal. Túnel de viento de DNW en Marknesse / Países Bajos.

Pruebas de túnel de viento del planeador Lilienthal. Túnel de viento de DNW en Marknesse / Países Bajos.

Pruebas de túnel de viento del planeador Lilienthal. Túnel de viento de DNW en Marknesse / Países Bajos.

Pruebas de túnel de viento del planeador Lilienthal. Túnel de viento de DNW en Marknesse / Países Bajos.

Pruebas de túnel de viento del planeador Lilienthal. Túnel de viento de DNW en Marknesse / Países Bajos.

Pruebas de túnel de viento del planeador Lilienthal. Túnel de viento de DNW en Marknesse / Países Bajos.

Windkanal-Tests des Lilienthal-Gleiters im LLF-Windkanal des DNW in Marknesse / Niederlande

Pruebas de túnel de viento del planeador Lilienthal. Túnel de viento de DNW en Marknesse / Países Bajos.

Pruebas de túnel de viento del planeador Lilienthal. Túnel de viento de DNW en Marknesse / Países Bajos.

Prueba de gravedad en el planeador Lilienthal.

Un diseño aerodinámico.

El Planeador Estándar en DLR en Gottingen.

Una aeronave de peso ligero.

DLR Réplica del primer avión de producción en el mundo [4:04]

DLR La alta tecnología se reúne con el trabajo hecho a mano – El Planeador Lilienthal en el túnel de viento [1:46]

Como parte de las conmemoraciones de los 125 años de su primer vuelo, esta réplica de la primera máquina voladora construida en serie, fue presentada junto al avión de pasajeros más grande construido en la historia, el Airbus A380.

La envergadura del planeador de Lilienthal equivale al ancho del fuselaje de un A380.

Pasado y presente juntos.

DLR Planeador Lilienthal se encuentra con el mayor avión de pasajeros [0:46]

En general, el mejor documental que he visto sobre Lilienthal es este de 1990, de la serie alemana “Cumbres de las ciencias naturales y la técnica” (Meilensteine der Naturwissenschaft und Technik):

“Otto Lilienthal el planeador” [15:13min]

“DW La herencia de Otto Lilienthal | Euromaxx” [4:23min]

Sirve este como mi homenaje a este pionero padre de la aviación, y a todos aquellos quienes hicieron grandes sacrificios para hacer de la aviación algo “cotidiano”, y recientemente muy en especial a Scotty Wilson, fallecido hace poco más de una semana cumpliendo su sueño de reproducir y volar una las aeronaves más hermosas jamás concebidas, el Bugatti 100P.

Dedicado especialmente a mis amigos Carlos “Icaro” Fuentes Cuerdo, Diego Dagnino, y Jimmy Marull. Mi mayor agradecimiento

Alejandro Irausquín
Ing. Aeronáutico, IUPFAN 1991
Miembro de LAAHS
Co-administrador del grupo Aviación Venezolana en Retrospectiva
Co-administrador del grupo Raravia – Aviones raros e historia aeronáutica
Co-administrador del grupo Aerocronika
Fundador del grupo YV-X Aviación Experimental Venezuela
www.facebook.com/alejandro.irausquin
alejandro.irausquin@gmail.com
www.twitter.com/airausquin

Mi mayor agradecimiento al Museo Otto Lilienthal de Anklam, a  DLR (Deutschen Zentrums für Luft, Centro Aeroespacial Alemán), y la Smithsonian Air & Space Magazine por su inmensa asistencia al conservar, resguardar y suministrar todo el material histórico que permitieron la elaboración de este artículo.

Fuentes:
https://de.wikipedia.org/wiki/Otto_Lilienthal
http://lemelson.mit.edu/resources/otto-lilienthal
http://www.airspacemag.com/daily-planet/last-words-otto-lilienthal-180960084/
http://www.dlr.de/dlr/en/desktopdefault.aspx/tabid-10897/