Hans von Ohain

Hans Joachim Pabst von Ohain nació en la ciudad de Dessau, en Alemania, el 14 de diciembre de 1911, y cerró su etapa vital en Melbourne, Florida, el 13 de marzo de 1998. Reconocido como una figura clave en la historia de la aeronáutica, su nombre quedó ligado a la invención del motor a reacción, desarrollado de forma paralela a otros pioneros pero con una trayectoria propia y decisiva para la ingeniería aeronáutica de su tiempo.

Hans Joachim Pabst von Ohain nació en la ciudad de Dessau, en Alemania, el 14 de diciembre de 1911, y cerró su etapa vital en Melbourne, Florida, el 13 de marzo de 1998. Reconocido como una figura clave en la historia de la aeronáutica, su nombre quedó ligado a la invención del motor a reacción, desarrollado de forma paralela a otros pioneros pero con una trayectoria propia y decisiva para la ingeniería aeronáutica de su tiempo.

Biografía

El origen de su curiosidad técnica se remonta a la juventud en el Sur de Alemania, cuando los principios de la dinámica de gases y el comportamiento de las aeronaves comenzaron a delinear su itinerario científico. Sus primeros años de formación se dirigirían hacia la física y la aerodinámica, campos que lo conducirían, con decisión, hacia un doctorado que marcaría el inicio de una carrera centrada en la propulsión de alto rendimiento.

Formación académica y primeros vínculos lo llevaron a la Universidad de Gotinga, centro que en aquel periodo servía como un polo de impulso para las ideas relativas a la física y la aeronáutica. En 1935 obtuvo su doctorado en las áreas de aerodinámica y física, un logro que consolidó su condición de joven investigador. En ese mismo entorno académico, trabajó como asistente del director del Instituto de Física, una función que le permitió nutrirse de las perspectivas de un equipo comprometido con la vanguardia científica.

La ruta hacia la patenta y el concepto de motor a reacción se afianzó durante su etapa de investigación en Gotinga, donde dio un paso decisivo al patentar un diseño orientado a generar corrientes de aire para impulsar aeronaves. Su enfoque se basaba en un compresor centrífugo y una turbina que ocupaban espacios muy próximos, configurando un conjunto compacto que pretendía convertir la energía de la combustión en empuje. Este planteamiento, aunque aún rudimentario, sentaba las bases de una idea que pronto sería llevada a un laboratorio práctico.

La colaboración con Ernst Heinkel y las pruebas iniciales se encendió cuando un año después su propuesta alcanzó a la empresa de ingeniería aeronáutica dirigida por Ernst Heinkel. Un encuentro entre el joven inventor y el equipo técnico de la compañía dio lugar a un proceso de revisión intenso, en el que se cuestionaron las limitaciones y se buscaron soluciones para convertir la teoría en un prototipo viable. El equipo de Heinkel organizó entonces una serie de pruebas en las instalaciones ubicadas en Marienehe, cerca de Rostock, con el fin de observar el comportamiento real del diseño frente a diferentes condiciones de flujo y combustible.

El desarrollo de un prototipo, la combustión y los desafíos técnicos en aquellos meses supuso la construcción de un prototipo de precio moderado, financiado por una parte de la inversión de la planta y por la dedicación de un artesano mecánico, Max Hahn, que se convirtió en un colaborador clave. El dispositivo resultante era notablemente más ancho que otros ejemplos de la época, pero su longitud dada lo hacía relativamente compacto. Las pruebas en la bancada expuesta revelaron un problema de estabilidad en la combustión: en varios escenarios, parte del combustible no quemaba dentro de la cámara, y la combustión escapaba hacia la turbina, provocando ardor y calentamiento excesivo que afectaba a los componentes eléctricos y a la propia configuración del sistema de propulsión.

La reflexión técnica sobre lo que implica ser un turborreactor auténtico llevó a una aclaración fundamental: un turborreactor, por definición, debe tomar la energía generada por la turbina para mover el compresor. En ese primitivo intento, por falta de un acoplamiento plenamente eficiente, el sistema no cumplía todavía esa condición esencial. Este hallazgo no desmereció la idea, sino que sirvió para replantear la arquitectura y optimizar la interacción entre las piezas móviles para lograr una verdadera propulsión jet autónoma.

Heinkel

La primera evaluación formal del concepto se dio cuando Pohl presentó el proyecto a Ernst Heinkel en 1936. Heinkel mostró un interés sostenido, organizando una sesión exhaustiva con sus ingenieros para discutir los principios del motor propuesto. Aunque la conversación dejó claro que el camino sería sinuoso, también dejó claro que no existía un fallo estructural irreparable. Con esa aprobación, von Ohain y Hahn pasaron a trabajar en los talleres de la empresa, situados en el aeródromo de Marienehe, a las afueras de Rostock, para convertir la teoría en un modelo practicable.

Mejoras, pruebas y un motor viable la secuencia continuó durante dos meses, periodo en el que se estudió con detalle el flujo de aire y se implementaron modificaciones sustantivas. El resultado fue un motor alimentado por hidrógeno gaseoso a presión, cuyo prototipo recibió el nombre de Heinkel Strahltriebwerk 1, abreviado como HeS 1. El trabajo técnico fue realizado por artesanos y especialistas de la factoría, que lograron convertir un conjunto relativamente simple de chapa en un sistema funcional, aunque todavía dependiente de un consumo externo en la fase de pruebas.

La clave de la combustión y la transición a la gasolina estuvo, desde el inicio, en develar soluciones para mantener una combustión estable. Mientras Hahn trabajaba estrechamente en el aspecto de la combustión, von Ohain se ocupaba de ajustar la cámara para asegurar que la mezcla de aire y combustible permaneciera estable durante la aspiración y la salida de gases. Después de varias iteraciones, se comprobó que el concepto era viable de forma operativa, y que podría sostenerse sin necesidad de un motor auxiliar para sostener el compresor, lo que marcaba un progreso decisivo respecto a las dudas iniciales.

La evolución hacia motores más sofisticados llevó a la siguiente etapa de desarrollo, que implicó un replanteo de la configuración para preparar la llegada de motores más potentes y de mayor rendimiento. El objetivo era trasladar el principio de funcionamiento a una versión diseñada para vuelos, aumentando la eficiencia, la fiabilidad y la capacidad de entrega de empuje en condiciones de operación reales. En ese marco emergía el siguiente objetivo: dotar al sistema de un conjunto de piezas fabricadas por mecanizado con tolerancias más estrictas, a diferencia de la forja de chapa, y de una distribución interna que redujera la zona frontal, al tiempo que dejaba un espacio adecuado para la combustión entre el compresor y la turbina.

Los avances con el HeS 3 y su repercusión se traducen en la creación de una versión mejorada, denominada HeS 3, y su evolución, la variante HeS 3b, que optimizó la ubicación de la cámara de combustión para que gran parte del proceso de combustión quedara detrás del compresor. Este diseño mayor, aunque más compacto, logró superar los reveses iniciales y facilitó pruebas en un avión de la marca, el Heinkel He 178, que demostró la viabilidad del sistema al volar por primera vez con un motor de reacción acoplado. El primer vuelo exitoso tuvo lugar el 27 de agosto de 1939, pilotado por Erich Warsitz, marcando un hito en la aviación propulsada por aerorreactor.

La carrera entre desarrollos y la consolidación de un programa continuó con la identificación de que el éxito en la ausencia de limitaciones de peso y volumen llevaba inevitablemente a la necesidad de contar con una célula estructurada que permitiera sostener un desarrollo continuo. En ese momento, el avance de von Ohain y su equipo se volvió tan reconocido que la empresa, con mayor respaldo, se convirtió en un motor clave para los planes de la industria aeronáutica alemana. Aunque Whittle había sido el primero en concebir, patentar y dar forma a un motor que funcionara, el logro de von Ohain fue el primer turborreactor capaz de impulsar un avión real hacia el cielo, y eso cambió la historia de la propulsión aérea.

El impulso de una familia de motores y la integración en aeronaves se consolidó con la continuación de la labor de investigación dentro de Heinkel, que dio paso a una serie de desarrollos orientados a motores cada vez más capaces. El equipo de investigación exploró configuraciones que separaban el compresor de la turbina, conectándolos mediante un eje y utilizando una única cámara de combustión anular entre ambas máquinas. Este enfoque resultó en motores como el HeS 8, diseñado para una mayor densidad de empuje y una mayor estabilidad operativa. En paralelo, se buscó adaptar estas soluciones a una aeronave de combate, lo que llevó a pruebas continuas y a la planificación de vuelos experimentales que mostraran las posibilidades de la tecnología en condiciones de alto rendimiento.

La demostración ante las autoridades y las inversiones resultantes culminó en una demostración en la que se exhibió el progreso ante las autoridades del régimen y altos mandos del Ministerio del Aire, que quedaron impresionados por los avances obtenidos y, a partir de ese momento, se incrementaron las inversiones y el apoyo al desarrollo del programa de motores de reacción en la industria aeronáutica alemana.

El entorno de múltiples proyectos y la competencia entre grupos llevó a que, mientras Heinkel se dedicaba a estos esfuerzos, otros equipos también avanzaban con líneas distintas, como proyectos que exploraban compresores axiales y enfoques de turbinas; la competencia entre estas iniciativas aceleró el ritmo de las innovaciones y la consolidación de un frente tecnológico que cambiaría para siempre la aviación.

Después de la guerra

El destino de von Ohain tras el conflicto se cruzó con la llamada Operación Paperclip, mediante la cual fue trasladado a Estados Unidos en 1947. Allí se integró a la Fuerza Aérea en la Base Aérea de Wright-Patterson, donde su experiencia sería puesta al servicio de proyectos de propulsión y de investigación aeronáutica.

En la década de 1950 y 1960 ocupó posiciones de liderazgo dentro del laboratorio de investigación aeronáutica de la fuerza aérea y, a partir de 1956, asumió la dirección de la unidad dedicada a estudiar la propulsión aérea, desde donde coordinó esfuerzos para entender y mejorar el empleo de motores de reacción en un arsenal de aeronaves de la época. Más adelante, en 1975, recibió el encargo de ser el científico-jefe del laboratorio que se enfocaba en propulsión aérea, un rol que le permitió orientar proyectos estratégicos y fomentar la colaboración entre equipos multidisciplinarios.

Investigaciones posteriores y direcciones innovadoras en Wright-Patterson lo llevaron a explorar líneas de investigación diversas. A principios de la década de 1960 trabajó en un concepto de cohete de núcleo gaseoso, cuya idea era almacenar combustible nuclear de forma controlada para permitir que la masa de trabajo fuera expulsada como gases propulsantes. Aunque ese enfoque tenía un perfil de alto riesgo, la ingeniería desarrollada en torno a él sirvió para otras aplicaciones más realistas, como bombas hidráulicas y compresores centrífugos. Con esa base, von Ohain aplicó la teoría de flujo másico que había utilizado allí para diseñar un nuevo aerorreactor sin piezas móviles, en el que un flujo uniforme de aire generaba un vórtice estable que cumplía la función de sustituto del compresor y de la turbina, abriendo caminos hacia conceptos de propulsión con menos elementos móviles y mayor fiabilidad.

Motor a reacción

La idea del motor a reacción nació en la primera mitad de la década de 1930 y fue patentada en 1935, pero la historia técnica de ese invento reconoce también a Frank Whittle, quien ideó la misma solución de manera independiente en el Reino Unido. Aun así, von Ohain no solo anticipó el concepto, sino que convirtió ese concepto en el primer motor de reacción capaz de impulsar un avión específico, un logro que no se había conseguido con anterioridad en el continente europeo.

El HeS3B y el primer vuelo de un avión propulsado por aerorreactor se materializó en septiembre de 1937 cuando von Ohain presentó un prototipo que funcionaba con hidrógeno como combustible. En agosto de 1939 se integró el motor a una aeronave y el resultado fue el primer avión de reacción en la historia en volar, equipando un vehículo de la serie Heinkel. La velocidad alcanzada en la prueba de campo fue de aproximadamente 560 kilómetros por hora, y el piloto responsable de esa demostración fue Erich Warsitz.

La continuidad de los esfuerzos tras el inicio de la contienda consistió en la intensificación de las actividades de desarrollo para motores de mayor rendimiento y la coordinación de recursos para sostener la investigación. Aunque el régimen nazi llegó a depender de varias industrias para la producción de aeronaves, la colaboración entre Heinkel y otros talleres fue marcada por la priorización de ciertas líneas de investigación, como la que involucraba turboreactores, lo que impulsó inversiones y avances en la aeronáutica de la época.

El legado tecnológico y la expansión internacional dejó una huella profunda en la aviación mundial: la turbina impulsora reemplazó a las hélices y a los motores de pistón, incrementando la velocidad, la autonomía y la capacidad de las aeronaves. Este giro tecnológico no solo alteró la forma de volar, sino que también dio lugar a una nueva era en la concepción de aviones militares y civiles, con implicaciones que se extendieron más allá de las fronteras y que influyeron en generaciones siguientes de ingenieros.

Motor a reacción y aportes técnicos

Una síntesis de la contribución de von Ohain reside en haber ligado un concepto teórico con una ejecución práctica que demostró la viabilidad de un motor capaz de generar empuje sin recurrir a hélices. A pesar de la coincidencia temporal con otros innovadores, su trabajo dejó una marca indeleble al demostrar que un aeroplano podría ganar velocidad y eficiencia gracias a la combustión de un flujo de aire que no dependiera de una propulsión externa para girar un eje de compresión.

La evolución de los diseños y su impacto histórico se reflejó en la creación de variantes que reorganizaron la arquitectura interna de estos motores. La separación entre compresor y turbina, conectados por un eje, con una cámara de combustión que se sitúa entre ambas piezas, dio lugar a motores más compactos y potentes. Este enfoque técnico se convirtió en un modelo de referencia para desarrollos posteriores en diferentes fabricantes y países, consolidando la idea de que la propulsión por chorro era ya una realidad viable y operativa para aeronaves de combate y, más adelante, para aeronaves civiles de alta velocidad.

El cierre de una época y el inicio de otra significó que, tras la contienda, el impulso de las turbinas de alta velocidad se trasladara a laboratorios y centros de investigación de otros países, dando paso a un intercambio de ideas y a la adopción de tecnologías que serían refinadas en décadas posteriores. La trayectoria de von Ohain, como resultado, se convirtió en un puente entre la curiosidad científica y la ingeniería aplicada, demostrando que la perseverancia y la innovación pueden convertir una idea en una de las piedras angulares de la aviación moderna.

Honores

• Premio Charles Stark Draper reconocido en 1991 en conjunto con Frank Whittle, por sus aportes al desarrollo de la propulsión aeronáutica.