El 11 de mayo de 1936 el jefe de pilotos de pruebas de Bristol, Cyril Uwins, se instaló bordo del Bristol Type 138A, para realizar su primer vuelo de pruebas. Llevaba instalado un motor Jupiter IV con una hélice de tres palas.

Tanto el Royal Aircraft Establishment (RAE) como el National Physical Laboratory llevaron a cabo una considerable investigación para perfeccionar el diseño de la aeronave, así como para desarrollar un traje presurizado fiable para el piloto. Sir Robert Davis de Siebe Gorman y el profesor J.S. Haldane fueron fundamentales en el desarrollo del casco. Durante las pruebas, el traje presurizado se probó a una altitud equivalente a 80 000 pies (24 384 m).

Se realizaron dos vuelos adicionales en Filton antes de que la aeronave fuera entregada a la RAE en Farnborough, donde se probó el casco presurizado. Posteriormente, la aeronave regresó a Filton para la instalación del motor especial Pegasus y una hélice de cuatro palas. El 5 de septiembre de 1936, el Type 138A regresó a Farnborough para realizar más vuelos de prueba.

El Bristol 138 era un monoplano de ala baja en voladizo diseñado para volar a altitudes extremadamente elevadas para la época. El piloto se sentaba en una espaciosa cabina, climatizada mediante aire procedente de los enfriadores de aceite ubicados en las alas, cuya temperatura era regulable. La instrumentación incluía indicadores de nivel longitudinal, manómetros de presión de aceite, velocímetro, indicador de combustible, velocímetro y pirómetro. Los altímetros registradores, desarrollados por la RAE (Real Academia de Ingeniería Aeronáutica), estaban alojados en las alas, mientras que un altímetro independiente se instaló en la cabina.

El 138 estaba propulsado por un único motor Bristol Pegasus equipado con un compresor volumétrico de alta presión de dos etapas, fundamental para que el motor ofreciera el rendimiento necesario a gran altitud. El compresor de primera etapa permanecía acoplado permanentemente, mientras que un embrague activaba manualmente la segunda etapa al alcanzar la altitud correcta, lo cual era necesario para evitar una carga excesiva al volar a baja altitud. Empleaba un intercooler entre la primera y la segunda etapa.

La reducción de peso era una prioridad, y la estructura del avión, a excepción del soporte del motor y la cubierta del motor de tubo de acero, estaba construida con madera. Esta estructura interna estaba revestida con una lámina de contrachapado pegada a los largueros y puntales de caoba, que formaban la estructura interna, la cual estaba completamente carenada para reducir la resistencia aerodinámica. Las alas estaban construidas en tres secciones, con una sección central integrada al fuselaje.

Para soportar las altitudes extremas, el piloto utilizaba un traje de dos piezas especialmente diseñado. El traje estaba compuesto principalmente de tela engomada unida a la cintura mediante una abrazadera. Incluía un casco con una gran ventana frontal para facilitar la visibilidad. Contaba además con un aparato respiratorio de circuito cerrado, con oxígeno suministrado mediante un pequeño inyector para la circulación del aire. El aire exhalado viajaba a través de un tubo externo hasta un depósito que contenía sustancias químicas absorbentes de dióxido de carbono para su regeneración antes de regresar al piloto.

El Comandante de Escuadrón F.R.D. Swain, quien se había incorporado a la división experimental de la RAE en 1933, fue seleccionado para pilotar los vuelos a gran altitud. Tanto el programa general de investigación como los preparativos para el primer vuelo récord de altitud se llevaron a cabo bajo la dirección del Sr. H. E. Wimperis, Director de Investigación Científica del Ministerio del Aire.

El 28 de septiembre de 1936, Swain despegó de Farnborough en el Type 138A; ascendió a una altitud indicada de 16.000 m, durante la cual activó el sobrealimentador auxiliar a 10.668 m. Swain se quedó sin oxígeno durante el vuelo de dos horas y tuvo que romper la ventana de su casco presurizado tras descender a una altura segura. Los datos de este vuelo fueron reconocidos por la Federación Aeronáutica Internacional como un récord mundial de 15.230 m.

Tras este vuelo, el trabajo de desarrollo posterior dio como resultado una serie de pequeñas modificaciones en la aeronave, cuyo objetivo principal era la reducción de peso y la mejora del rendimiento del sobrealimentador. En esta versión ligeramente modificada, el Tipo 138A realizó seis vuelos más, alcanzando una altitud máxima de aproximadamente 15.000 m.

Durante este periodo, Italia logró recuperar el récord, alcanzando una altitud máxima registrada de 15.656 m. En respuesta, el 30 de junio de 1937, el teniente de vuelo M.J. Adam realizó un vuelo de 2¼ horas en el que alcanzó una altitud récord certificada de 16.440 m, a pesar de que la cabina sufrió una importante grieta durante el vuelo. Adam estuvo protegido de lesiones por su traje presurizado y su casco. Los vuelos de investigación continuaron, pero no se realizaron más intentos de batir récords.

En 1935 se encargó una segunda unidad, denominada Tipo 138B. Se trataba de un biplaza propulsado por un motor Rolls-Royce Kestrel S, equipado con un sistema de sobrealimentación de dos etapas similar, que le permitía generar 500 CV (370 kW). En 1937, el fuselaje se entregó al aeródromo de Farnborough para su finalización, pero el motor nunca se instaló y el 138B se utilizó como avión de instrucción en tierra, sin llegar a volar.

El Prandtl-D n.° 3 realizó su primer vuelo el 28 de octubre de 2015, con el doble de envergadura que las versiones anteriores. Durante el desarrollo, el equipo logró reducir la resistencia aerodinámica del planeador final en un 11 %.

Inicialmente, cada aeronave se operaba por radio con un controlador de uso recreativo y se lanzaba mediante un sistema de cuerda elástica. En las pruebas de vuelo posteriores, se cambió el método de lanzamiento con cuerda elástica por un sistema de lanzamiento remolcado. Los dos primeros vehículos del programa mostraron una torsión del perfil alar que proporcionaba una distribución de sustentación en forma de campana en lugar de la distribución elíptica. Esta característica aumentó la eficiencia y redujo la tensión en las alas.

El Prandtl-D dio lugar al programa de Investigación Preliminar de Diseño Aerodinámico para Aterrizar en Marte (Prandtl-M), diseñado para la exploración de Marte. Se ha probado en la atmósfera superior de la Tierra y está diseñado para tomar fotografías topográficas de la superficie marciana.

También ha proporcionado una valiosa plataforma para el planeador radiosonda de radiación para la alerta y concientización sobre riesgos meteorológicos (WHAATRR), que se utilizará para pruebas meteorológicas atmosféricas en la Tierra.

El Diseño Aerodinámico de Investigación Preliminar para Reducir la Resistencia, o Prandtl-D, fue una serie de planeadores experimentales no tripulados desarrollados por la NASA bajo la dirección del aerodinamicista Albion Bowers. El acrónimo hace referencia al ingeniero alemán Ludwig Prandtl, cuya teoría de la distribución de sustentación en forma de campana, en los años 30, influyó profundamente en Bowers.

El diseño del Prandtl-D buscaba minimizar la resistencia y, por lo tanto, maximizar la eficiencia aerodinámica, manteniendo la estabilidad y la controlabilidad. Se inspiró en el vuelo de las aves, que giran y se inclinan sin las colas verticales necesarias para tales maniobras en las aeronaves tradicionales.

Su objetivo era sentar las bases para futuros diseños experimentales de aeronaves de baja resistencia, que anteriormente habían presentado problemas de controlabilidad. Los diseños del Prandtl-D también se inspiraron en conceptos de planeadores de los hermanos alemanes Horten, Reimar y Walter, e incorporaron las conclusiones de los pioneros de la aerodinámica de la NASA, R.T. Jones y Richard T. Whitcomb.

Albion Bowers, científico jefe del Centro Espacial Armstrong de la NASA y director del proyecto Prandtl-D, reunió estas teorías y dirigió el proyecto con la ayuda de estudiantes en prácticas. Bowers cree que, con los conceptos demostrados en el Prandtl-D, «podría estar llegando el momento de un nuevo paradigma en la aviación». Se seleccionó una configuración de ala volante sin cola, ya que ofrece el mayor potencial para reducir la resistencia aerodinámica y obtener una alta eficiencia aerodinámica. El diseño de las alas en flecha también permite garantizar la estabilidad y la controlabilidad, sin afectar excesivamente la eficiencia.

Los dos primeros prototipos a escala reducida del Prandtl-D tenían una envergadura de 3,8 metros y estaban construidos con un núcleo de espuma mecanizada recubierto de fibra de carbono. El Prandtl-D n.º 3 tiene una envergadura de 7,6 metros, un peso de 12,7 kg, una velocidad máxima de 18 nudos y una altitud máxima de 67 metros. La aeronave también cuenta con el sistema de control de vuelo Arduino utilizado en el segundo modelo a subescala del Prandtl-D y está construida con fibra de carbono, fibra de vidrio y espuma. Una diferencia clave en el modelo a escala real del Prandtl-D es la incorporación de un Sistema de Recopilación de Datos (SRD) desarrollado por la Universidad de Minnesota.

El 13 de octubre de 1920 voló por primera vez el Naval Aircraft Factory TF. El sobrecalentamiento de los motores obligó al piloto a realizar un aterrizaje de emergencia en la desembocadura del río Delaware.

Otros problemas detectados durante las pruebas iniciales fueron un control del timón rígido y errático, mientras que los alerones tendían a balancearse en direcciones opuestas a la del timón. Las modificaciones posteriores a la sección de cola solucionaron los problemas de estabilidad. Sin embargo, la propensión de los motores a sobrecalentarse a altas RPM siguió siendo un obstáculo constante para el procedimiento de pruebas, causando varios aterrizajes prematuros.

El TF era un hidroavión bimotor con un diseño de casco idéntico al del Curtiss NC-1, un armamento de cuatro ametralladoras Lewis de montaje flexible y cuatro tripulantes. Una góndola ovalada sobre el ala superior albergaba una posición adicional para el piloto/artillero. Fue diseñado para incorporar dos motores en línea Kirkham de 400 hp (300 kW) fabricados por Curtiss; sin embargo, problemas mecánicos obstaculizaron el desarrollo de estos motores, por lo que se adoptaron en su lugar dos motores Hispano Suiza de 300 hp (220 kW).

En junio de 1921, la Junta de Pruebas apeló al Departamento de la Marina de los EEUU para la terminación inmediata del proyecto, argumentando que los defectos del motor de este avión pueden subsanarse, pero no los relacionados con su aeronavegabilidad y navegabilidad, a menos que se rediseñe en gran medida. El Departamento de Marina termino cancelando el proyecto TF el 11 de enero de 1923.

Un equipo de Texas A&M, dirigido por Robert Ambrose, quiere ir más allá de lo geométrico con un nuevo robot móvil con forma de pelota para rodar literalmente por terrenos accidentados.

El proyecto RoboBall comenzó en la NASA en 2003 y, cuando Ambrose llegó al Laboratorio de Diseño de Robótica y Automatización de Texas A&M (RAD Lab), lo revivió junto con los estudiantes de posgrado Rishi Jangale y Derek Pravecek, con financiación de la Iniciativa de Investigación del Canciller y la Iniciativa de Investigación de la Universidad del Gobernador.

El resultado fueron los prototipos RoboBall II y RoboBall III, diseñados para explorar cómo estos robots esféricos podrían utilizarse para explorar terrenos accidentados y cráteres lunares.

RoboBall II es esencialmente la versión de laboratorio con un diámetro de 61 cm. Tiene una carcasa exterior blanda y en su interior hay un sistema de propulsión compuesto por un péndulo y motores unidos a un eje. A medida que el péndulo oscila, transfiere impulso a la esfera, lo que la hace rodar en la dirección deseada modificando su ángulo. En pruebas, pudo atravesar hierba, grava, arena e incluso agua a velocidades de hasta 32 km/h.

RoboBall III es una versión mayor, con un diámetro de 183 cm y está configurada para un uso más práctico, además de poder transportar una carga útil de sensores, cámaras y herramientas de muestreo. Al igual que RoboBall II, comparte la capacidad de rodar y también puede inflarse y desinflarse automáticamente para modificar su tracción y operar en diversas superficies, reduciendo así el desgaste.

Y, por supuesto, no hay problema de volcarse, ya que no tiene una posición vertical. Según el equipo, el siguiente paso es realizar pruebas de campo en las playas de Galveston para evaluar las transiciones agua-tierra y continuar trabajando en la integración de los módulos de carga útil. Además, el equipo está estudiando aplicaciones terrestres, como la búsqueda y el rescate.