Beverley Shenstone

Beverley Strahan Shenstone MASc , HonFRAes , FAIAA , AFIAS, FCAISI, HonOSTIV (10. Juni 1906 – 9. November 1979) war ein kanadischer Aerodynamiker , dem häufig die Entwicklung der Aerodynamik des elliptischen Flügels der Supermarine Spitfire zugeschrieben wird. ^{[ 1 ] [ 2 ]} Später legte er den Grundstein für die technische Entwicklung der britischen kommerziellen Luftfahrtindustrie ^{[ 3 ]} und förderte den muskelkraftbetriebenen Flug. ^{[ 4 ]}

Shenstone wurde am 10. Juni 1906 in Toronto, Ontario, geboren . ^{[ 5 ]} Er war das älteste Kind von Saxon T. Shenstone und Kitty Alison ( geb. Paterson) und der Neffe von Allen Shenstone . Sein Vater starb am Weihnachtstag 1915, sodass Beverley und seine beiden jüngeren Brüder von Kitty und ihrem Großvater väterlicherseits, Joseph Newton Shenstone, aufgezogen wurden. ^{[ 6 ]} Beverley lernte von seinen Onkeln das Segeln. ^{[ 7 ]} Er entwarf, baute und segelte mit Modellyachten. Als Student unternahm er 1927 eine Kanuexpedition durch die Wasserwege Süd- und Südwestenglands. Im Anschluss an diese Reise arbeitete er einige Wochen in einem Labor des Luftfahrtministeriums im Keller des Londoner Science Museums . ^{[ 8 ]} Er schloss sein Ingenieurstudium an der Universität Toronto im Jahr 1928 ab und forschte anschließend im Rahmen seines Masterstudiums unter der Betreuung von Professor John H. Parkin zur Stabilität von Flugbooten. ^{[ 8 ]}

Im Juni 1929 erlernte Shenstone im Rahmen eines Kadettenprogramms der Royal Canadian Air Force (RCAF) das Fliegen und absolvierte seinen ersten Alleinflug in weniger als zehn Stunden, was ihm eine Festanstellung bei der RCAF einbrachte. ^{[ 9 ]} In einer Zeit, in der die meisten Flugzeuge stoffbespannte Doppeldecker aus Holz waren, erkannte Shenstone, dass Metall-Eindecker die Zukunft waren und die deutsche Industrie auf diesem Gebiet führend war. ^{[ 4 ]} Er bewarb sich bei Dornier in Friedrichshafen , jedoch erfolglos. Beharrlichkeit und nützliche Kontakte zahlten sich aus: Mit der Unterstützung von Parkin und Captain MC Christie (dem britischen Luftattaché in Berlin) erhielt er im November 1929 eine Stelle bei Junkers in Dessau . ^{[ 8 ]}

Er arbeitete ein Jahr lang bei Junkers und erlernte dort Metallbearbeitungstechniken wie Blechbearbeitung und Nieten. Er war in technischen Abteilungen wie der Motorenwerkstatt tätig. Außerdem studierte er die Theorien von Hugo Junkers über Ganzdeckerflugzeuge . ^{[ 10 ]} Shenstone arbeitete mit Yoshihara Seiji an der Vorbereitung von dessen Junkers Junior für den Flug von Dessau nach Tokio im August 1930. ^{[ 11 ]}

Im Sommer 1930 erlernte Shenstone das Segelfliegen an der Wasserkuppe . Diese war damals das führende Segelflugzentrum Europas. Dort lernte er Geoffrey Hill und Alexander Lippisch kennen , beides Pioniere des Ganzflügelflugzeugbaus. Lippisch leitete zu dieser Zeit die technische Abteilung der Rhön-Rossitten-Gesellschaft . Den Winter 1930/31 verbrachte Shenstone mit Lippisch und dessen Team bei der Entwicklung von schwanzlosen Segelflugzeugen (und lernte Skifahren). Seine Freundschaft mit Lippisch hielt 40 Jahre. ^{[ 12 ]}

Während seines Aufenthalts in Deutschland reiste Shenstone nach Heidelberg und traf Ludwig Prandtl , einen Pionier der Anwendung systematischer mathematischer Analysen in der Aerodynamik. Ebenfalls auf der Wasserkuppe lernte er Air Commodore John Adrian Chamier kennen und fungierte als dessen Dolmetscher. Chamier schlug Shenstone vor, für die Briten bei Vickers-Armstrongs zu arbeiten, wo Chamier selbst Direktor war. ^{[ 13 ]}

Um Arbeit zu finden, zog er im Mai 1931 nach England. Geoffrey Hill versuchte, ihm eine Stelle bei Westland zu verschaffen, doch es gab keine passende Position. Er wurde von Sidney Camm interviewt , verließ das Gespräch jedoch aufgrund eines Missverständnisses. ^{[ 14 ]} Durch Chamier erhielt er 1932 ein Vorstellungsgespräch bei Reginald Mitchell bei Supermarine (damals Teil von Vickers-Armstrong). Obwohl Mitchell von Shenstones Kenntnissen im Bau von Eindeckerflügeln enttäuscht war, zeigte er sich von dessen Expertise in Aerodynamik beeindruckt und bot ihm nach einer zweimonatigen Probezeit eine Vollzeitstelle mit einem Jahresgehalt von 500 Pfund an. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

Neben der technischen Unterstützung beauftragte Mitchell Shenstone damit, eine externe Perspektive in die Konstruktionen von Supermarine einzubringen. Daher reiste Shenstone Anfang 1934 mit Ernest Hives von Rolls-Royce nach Deutschland und später im selben Jahr in die USA, wo er die NACA und verschiedene Flugzeughersteller besuchte. Anschließend berichtete er Mitchell über die neuesten NACA-Flügelprofile und die Bedeutung, die andere Konstrukteure einer hohen aerodynamischen Qualität beimaßen. ^{[ 17 ]}

Schon bevor sein Entwurf für den Typ 224 vom Luftfahrtministerium abgelehnt wurde, hatte Mitchell beschlossen, ihn, insbesondere die Tragfläche, gründlich zu überarbeiten. Unterstützt von Shenstones Expertise in theoretischer Aerodynamik, begann Mitchell – mit zusätzlichem Input von Ernest Mansbridge, Joe Smith und Alfred Faddy – die Verwendung einer elliptischen Tragfläche zu untersuchen. ^{[ 18 ]} Sowohl Mitchell als auch Shenstone waren sich des Potenzials einer elliptischen Tragfläche bewusst, da Mitchell sie bereits für sein Flugboot Typ 179 vorgeschlagen hatte, während das Wasserflugzeug Short Crusader , das 1927 für die Schneider Trophy gemeldet war, eine ähnliche, lappenförmige Tragfläche besaß. ^{[ 19 ]} Shenstone wusste zudem, dass Frederick Lanchester 1907 vorgeschlagen hatte, die Wirbelströmung entlang der Tragfläche zu verteilen, anstatt sie an der Spitze zu konzentrieren, ^{[ 20 ]} und dass Max Munk erkannt hatte, dass bei einer elliptisch verteilten Auftriebsverteilung der induzierte Widerstand reduziert wird. ^{[ 20 ]}

Die kontinuierliche Weiterentwicklung führte die Supermarine-Konstrukteure zur Entwicklung eines verzerrten elliptischen Flügels, dessen Flügelspitze zur Erzeugung von mehr Auftrieb nach vorne verlagert war. Durch den rechtwinklig angeordneten Hauptholm entstand ein steifer, stabiler Flügel, der die für ein Flugzeug mit Flügelkanonen notwendige Stabilität bot. ^{[ 20 ] [ 18 ]} Das neue Flügeldesign wurde in den Entwurf der Type 300 integriert, aus der schließlich die Spitfire hervorging.

Sollte die Arbeit von Beverly Shenstone bei Heinkel, insbesondere die Konstruktion der elliptischen Tragfläche der HE70, nicht erwähnt werden?

Nach seiner Arbeit an der Spitfire war Shenstone Chef-Aerodynamiker für den Supermarine B.12/36 -Vorschlag. ^{[ 21 ]} Diese Spezifikation sah einen viermotorigen schweren Bomber vor, und der Supermarine-Vorschlag verwendete einen Flügel mit stark gepfeilter Vorderkante, der die Bombenlast sowohl im Flügel als auch im Rumpf aufnahm. Obwohl Supermarine einen Entwicklungsvertrag für zwei Prototypen erhielt, wurde diese Spezifikation, nachdem der erste im September 1940 bei einem Bombenangriff zerstört worden war, von der Short Stirling erfüllt , die aufgrund von Zweifeln des Luftfahrtministeriums an Supermarine als Ersatzflugzeug vorgesehen war. ^{[ 22 ] [ 23 ]}

1938 verließ Shenstone Supermarine und trat in den Dienst des Luftfahrtministeriums als leitender wissenschaftlicher Mitarbeiter des Direktors der Zivilluftfahrt. ^{[ 24 ] [ 8 ]} Dort war er für die Förderung von Zusammenarbeit und Effizienz innerhalb der Branche zuständig. ^{[ 25 ]} Im Oktober 1940 wurde er im Rahmen der British Air Commission ^{[ 8 ]} in die USA entsandt, um sicherzustellen, dass die im Rahmen des Leih- und Pachtprogramms gelieferten amerikanischen Flugzeuge den Anforderungen der RAF entsprachen. In dieser Funktion sollte er sich für die Entwicklung der P-51 Mustang interessieren .

Trotz seiner frühen Forschungen war Shenstone 1943 nach einer schwierigen Atlantiküberquerung mit einem Flugboot davon überzeugt, dass diese in der Nachkriegsluftfahrt überholt sein würden. Dies war für ein Mitglied des Brabazon-Komitees keine populäre Ansicht und stieß bei anderen Mitgliedern auf Kritik. ^{[ 26 ]}

Shenstone kehrte 1946 nach Kanada zurück und arbeitete dort als technischer Administrator für Trans-Canada Airlines. ^{[ 3 ] [ 27 ]} Anschließend wechselte er zu Avro Canada in Toronto, wo er in die technische Leitung der Entwicklung des neuen Avro Jetliner und des CF-100- Düsenjägers eingebunden war. ^{[ 16 ]} Er war jedoch enttäuscht über den Mangel an Entwicklungsarbeit, die seine Erfahrung vollumfänglich genutzt hätte. ^{[ 27 ]} Dies veranlasste ihn, sich an N. E. Rowe (der inzwischen Forschungs- und Entwicklungsdirektor bei BEA war ) zu wenden und sich nach möglichen Positionen zu erkundigen. Daraufhin wurde ihm 1948 die Stelle des Chefingenieurs angeboten. ^{[ 28 ]}

Bei BEA führte er ein System der statistischen Instandhaltungskontrolle ein, das vergangene Komponentenausfälle zur Steuerung zukünftiger Instandhaltungsmaßnahmen nutzte. ^{[ 29 ]} Noch bedeutender waren seine Beiträge zur Spezifikation britischer Zivilflugzeuge. So war er beispielsweise maßgeblich an der Erhöhung der Passagierkapazität der Vickers Viscount beteiligt . ^{[ 30 ]} Ende der 1950er-Jahre spielte er eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung der Hecktriebwerkskonfiguration der de Havilland DH121 (später Trident) und der VC10 . ^{[ 27 ]} Shenstone führte außerdem die ersten Jet-Flüge von BEA ein, beginnend mit der de Havilland Comet im Jahr 1960. Im selben Jahr wurde er in den Vorstand von BEA berufen. Von Mai 1962 bis Mai 1963 war er Präsident der RAeS. ^{[ 24 ] [ 8 ]}

Ende 1964 wurde er zum technischen Direktor der BOAC ernannt und war dort für die Koordination der Ingenieurs- und Flugbetriebsabteilung verantwortlich. In dieser Funktion befasste er sich hauptsächlich mit langfristigen Projekten, insbesondere mit Überschallflugzeugen . ^{[ 8 ]} Er war von Anfang an an der Entwicklung von Überschall-Passagierflugzeugen beteiligt. 1956 wurde ein Beratungsausschuss für Überschalltransporte gegründet, um Empfehlungen auszusprechen, und er vertrat die BEA im technischen Unterausschuss. ^{[ 16 ]} Später, im März 1965, äußerte er sich im Rahmen einer RAeS-Diskussion zum Thema „Schwierigkeiten und Vorteile des zivilen Überschalltransports“ skeptisch hinsichtlich der Rentabilität des Überschalltransports. ^{[ 31 ] [ 32 ]} Er bezeichnete ihn als „das größte, teuerste und zweifelhafteste Projekt, das jemals in der Entwicklung ziviler Flugzeuge durchgeführt wurde“ und erklärte: „Der größte Zweifel liegt in der Unwahrscheinlichkeit, dass der Überschalltransport rentabel sein wird.“

Er behielt sein Interesse am Segelfliegen bei. Ende der 1940er Jahre arbeitete er mit Waclaw Czerwiński an der Konstruktion der Czerwiński-Shenstone Loudon und Harbinger und war Gründungsmitglied des Projekts Sigma ; ein Versuch, ein Hochleistungssegelflugzeug zu entwickeln, das die offene Klasse der Segelflugweltmeisterschaften 1969 gewinnen sollte. ^{[ 33 ]}

1955 veröffentlichte Shenstone Artikel, in denen er zu dem Schluss kam, dass der Flug mit Muskelkraft zwar möglich sei, es aber an grundlegenden Daten mangele. ^{[ 27 ]} Er schlug vor, dass bei entsprechendem Ressourceneinsatz eine erfolgreiche Maschine realisierbar wäre. Auf der Konferenz der Low Speed ​​Aerodynamics Research Association präsentierte er eine Arbeit mit dem Titel „Das Problem des sehr leichten, hocheffizienten Flugzeugs“. ^{[ 34 ]} Im Januar 1957 trafen sich Shenstone und sechs weitere Enthusiasten (darunter Terence Nonweiler ) in Cranfield und gründeten das Man-Powered Aircraft Committee (später Man-Powered Aircraft Group der RAeS) mit dem Ziel, die relevante Literatur zu sichten, die Erfolgsaussichten zu bewerten und die Realisierung des Konzepts voranzutreiben. ^{[ 35 ]}

Er ging Ende 1966 in den Ruhestand ^{[ 36 ]} und zog nach Zypern, wo er nebenberuflich als technischer Berater für Cyprus Airways tätig war . Er blieb bis zu seinem Tod im November 1979 in Zypern. ^{[ 16 ] [ 37 ]}

1982 wurde Shenstone in die Engineering Hall of Distinction der Universität Toronto aufgenommen . ^{[ 38 ]} 2016 wurde er in die Canada's Aviation Hall of Fame aufgenommen . ^{[ 39 ]}

Shenstone war mit Helen Marguerite Home (1929–?) verheiratet. ^{[ 40 ]}

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