10 de septiembre de 2022

AVIONES SOVIÉTICOS PERÍODO ENTRE GUERRAS MUNDIALES – KALININ K-5

 

Avión de pasajeros Kalinin K-5M-17F en servicio con Aeroflot.
 


Tipo: Avión de transporte multipropósito

País de origen: Unión Soviética

Fabricante: Fábrica de Aviación de Járkov

Diseñado por: Konstantin Alexeyevich Kalinin

Producción: 1930 - 1934

Nº construidos: 260

Desarrollo del: Kalinin K-4

Primer vuelo: 18 de octubre de 1929

Introducido: 1929

Retirado: 1943

Usuarios principales:

Aeroflot

VVS

NKVD

Servicio guarda fronteras.

 

Kalinin K-5. El desarrollo de la línea de aviones de transporte civil comenzado con el Kalinin K-1 alcanzó su máxima expresión en 1929 con la aparición del modelo K-5. Este avión pronto de convertiría en la espina dorsal de las líneas internas de la recién creada Flota Aérea Civil (GVF), que poco después se convertiría en Aeroflot. Se produjeron más de 200 ejemplares, lo que lo convirtió en el modelo civil más producido del período entre guerras.

 

El Kalinin K-5 fue usado ampliamente en las rutas regionales hasta 1940 y en cometidos militares hasta el año 1943.

 

Historia

 

Ya desde 1926, cuando aún no habían comenzado los trabajos de proyección del K-4, Kalinin se había propuesto el desarrollo de una versión agrandada con capacidad para 10 – 12 pasajeros, pero los problemas en la fábrica de aviación le habían impedido emprender este trabajo con seriedad.

 

Sólo en octubre de 1927 la fábrica del UkrVozduxPut logró que se le asignara esta tarea, luego de incluirse en el plan quinquenal de construcción experimental, en paralelo con el primer avión de pasajeros de Túpolev, el ANT-9.

 

El nuevo modelo fue designado K-5 en el registro secuencial del buró de construcciones.

 

Descripción

 


Tres vistas del Kalinin K-5.

 

Al igual que los anteriores miembros de la familia el Kalinin K-5 fue concebido como monoplano de ala alta arriostrada y construcción mixta con cola convencional.

 

El fuselaje presentaba sección rectangular y se construyó sobre la base de una estructura de tubos de acero soldados. El recubrimiento de la sección delantera, incluyendo la cabina de pasajeros, se realizó con finas planchas de duraluminio. La sección trasera recibió recubrimiento de tejido. En la nariz se ubicó una bancada motriz “universal” destinada a adaptarse a una variedad de plantas motrices.

 

Detrás del motor se ubicaba la cabina de pilotaje cerrada para la tripulación con doble control. El equipamiento de la cabina incluía velocímetro, altímetro, tacómetro, manómetro de aceite, manómetro de combustible, 2 unidades de termómetro de aceite. En este modelo se intentó mejorar las condiciones de la tripulación.

 

El arranque del motor se realizaba desde la cabina con aire comprimido. La visibilidad de la cabina fue ampliamente mejorada y el acceso se realizaba ahora a través de una portezuela ubicada en la pared frontal de la cabina de los pasajeros

 

Vista del interior de la cabina de pasajeros. 

 

Detrás de los pilotos se ubicaba la cabina de pasajeros con ochos sillones en dos filas con pasillo intermedio.

 

En comparación con los modelos anteriores el Kalinin K-5 resultaba bastante más confortable para los pasajeros. La cabina presentaba sistema de calefacción, cómodos sillones regulables, baño, guardarropa, sistema de ventilación forzada, luces independientes y compartimiento de equipajes.

 

Las amplias ventanillas laterales tenían vidrios que podían bajarse para poder tener una mejor vista de las zonas sobrevoladas, lo que para la época se consideraba una atracción importante. La cabina de pasajeros presentaba una puerta de acceso en el lado izquierdo y en la parte delantera de la cabina, en el lado derecho, se ubicaba una salida de emergencias.

 

El ala presentaba la forma elíptica en el plano característica de los diseños de transporte de Kalinin. El centroplano presentaba estructura de tubos de acero soldados al fuselaje. Las consolas alares presentaban estructura de madera con recubrimiento de tejido. Los montantes alares (dos a cada lado del fuselaje) se construyeron con tubos de acero carenados con contrachapado.

 

La planta motriz varió durante la construcción del modelo. Entre los motores utilizados se encontraron:

 

  • Bessonov M-15 de 450 hp. Un motor en estrella de 9 cilindros y enfriamiento por aire (el primer motor en estrella de gran potencia construido en la URSS). Este motor fue concebido por A. P. Ostrivski y N. P. Kurbatov bajo la dirección de A. A. Bessonov y se produjo en la fábrica moscovita Nº 24 nombrada en honor a M. V. Frunze.
  • Shvietsov M-22 de 480 hp. Un motor en estrella de 9 cilindros producido por la Fábrica Nº 29 en Zaporozhie, constituyendo una versión bajo licencia del motor Bristol Júpiter.
  • Mikulin M-17F de 500 – 730 hp. Un motor lineal en V de 12 cilindros y enfriamiento por agua producido en la Fábrica Nº 26 en Rybinsk, constituyendo una versión del motor alemán BMW-VI.

 

Estructura del Kalinin K-5

 

La cola era del tipo monoplana convencional. El empenaje presentaba timón de dirección. Los estabilizadores, arriostrados mediante montantes, presentaban forma elíptica y presentaban la posibilidad de variar su ángulo de incidencia en vuelo en +/- 5º. Las superficies de control eran operadas mediante cables.

 

El tren de aterrizaje era de tipo convencional con patín de cola. Los aterrizadores presentaban forma piramidal y estructura de tubos de acero. Cada aterrizador terminaba en una rueda de 1100 х 250 mm y presentaba amortiguadores de goma.

 

Desarrollo

 

Kalinin (con gorra al centro) junto al colectivo que se destacó en la construcción del primer avión Kalinin K-5.

 

Como ingeniero principal del modelo fue seleccionado I. G. Nieman. Para 1928 los dibujos conceptuales del nuevo modelo fueron presentados al Consejo de la Aviación Civil y aprobados por la comisión científico-técnica de la dirección de las VVS.

 

El proyecto finalmente se encontró listo para la primavera de 1929, seguido por la construcción de dos aviones. Para estos dos ejemplares se solicitó la compra de dos motores Gnôme Rhône Júpiter (desarrollo a su vez del Bristol Júpiter), pero lamentablemente sólo se pudo obtener un ejemplar

 

El prototipo se encontró listo para mediados de otoño de 1929. El primer vuelo fue realizado el 18 de octubre con el piloto Mijail Artiomovich Sniguiriov a los mandos y P. N. Brasov como mecánico. Como tercer miembro de la tripulación voló el propio Kalinin. Los vuelos de pruebas fabriles demostraron que el avión resultaba sencillo de pilotar y respondía sin dificultad a los controles.

 

El 30 de mayo de 1930 el Kalinin K-5 voló a Moscú donde fue valorado por una comisión estatal, que concluyó que el avión respondía a todos los requerimientos presentados, pero solicitaba reemplazar el motor por otro más confiable.

 

El segundo prototipo fue terminado para la primavera de 1930, esta vez con un nuevo motor Pratt & Whitney Hornet. Este avión fue utilizado en un vuelo demostrativo por varias ciudades ucranianas entre mayo y junio de ese año.

 

Las pruebas transcurrieron sin dificultades y se obtuvo la aprobación para comenzar la producción en serie en paralelo con las pruebas de explotación en la línea Moscú – Járkov. Ya para el verano el K-5 comenzaba a cubrir las rutas Járkov – Mineralnie Vodi y Járkov – Bakú. Los pilotos se mostraban contentos con el nuevo avión.

 

Los primeros ejemplares de serie contaron con motores en estrella Bessonov M-15, caracterizados por su escasa vida operativa de sólo varias decenas de horas de vuelo. Esto significaba un alto costo de mantenimiento que las aerolíneas no estaban dispuestas a cubrir.

 

Por otro lado el motor resultó poco fiable, lo que conllevó a presentar fallos durante el vuelo que terminaron en aterrizajes forzosos e interrupciones en el servicio. Esto, unido a una serie de señalamientos sobre la rigidez estructural motivó que la inspección de la aviación civil pronto decidiera prohibir la recepción del modelo.

 

Kalinin K-5 con la planta motriz M-15 original.
 
 

Ante esta situación el colectivo del KB estudió diferentes variantes y sólo para mayo de 1932, y luego de un arduo trabajo conjunto con la Fábrica Nº 24, pudo lograr responder a todos los señalamientos realizados.

 

La producción fue continuada a partir de noviembre de 1932, siendo entregadas varias decenas de ejemplares con el mismo motor M-15, revisado y mejorado, con lo que había aumentado sensiblemente su fiabilidad y elevado su recurso de vida útil a 100 horas.

 

El avión mejoró de manera considerable, lo que quedó demostrado el 25 de junio de 1933 cuando un Kalinin K-5 en un vuelo de Tbilisi a Pyatigorsk sobrevoló las montañas del Cáucaso volando a 4500 metros de altura, lo que permitió acortar la ruta Tbilisi – Moscú en unos 1100 km.

 

Se completaron 100 ejemplares con este motor antes de que la producción pasase al modelo con motor M-22.

 

Nuevas planta motrices



Kalinin K-5 con planta motriz M-22.

 

El 14 de febrero de 1932 voló por vez primera la modificación con motor Shvietsov M-22 (una versión bajo licencia del motor Bristol Júpiter que se producía en la Fábrica No.29 en Zaporozhie).

 

Esta versión presentaba reforzamiento del fuselaje, el ala, el patín de cola y modificaciones en la bancada motriz. El salón de pasajeros fue tapizado con material acústico y se instalaron nuevos asientos regulables. Tanto la cabina de pilotaje como la de pasajeros recibieron sistema de calefacción.

 

Este primer ejemplar se entregó para las pruebas de aceptación, que fueron realizadas por el piloto M. A. Snigiriov en Moscú entre el 26 de mayo y el 26 de junio y comprendieron 550 despegues y aterrizajes y más de 2000 virajes cerrados, que fueron realizados sin dificultad.

 

No obstante la GVF consideró que el avión resultaba demasiado pesado como resultado de las modificaciones, pero pronto se tomaron medidas para lograr llevarlo al peso requerido por Aeroflot. En 1933 el Kalinin K-5M-22 comenzó los servicios regulares. Su producción se realizó en la Fábrica de Aviación de Járkov, sustituyendo en las líneas de montaje a los modelos K-5M-15. El nuevo motor era bastante fiable, pero las prestaciones del modelo disminuyeron ligeramente debido al aumento de la resistencia al avance motivada por las mayores dimensiones.

 

La producción en serie del motor M-22 resultó corta. Por esta razón se decidió modificar el avión para que aceptase un motor lineal en V Mikulin M-17F (un desarrollo del motor alemán BMW-VI construido bajo licencia en la Fábrica Nº 26 en Rybinsk), ampliamente usado en aquel entonces en aviones militares. 


Kalinin K-5 con motor lineal M-17F.
 

La versión K-5M-17F apareció en 1934. Este nuevo motor permitió un incremento en la velocidad de 16 km/h, pero trajo aparejado un grupo de problemas. Con el incremento de la velocidad los nervios alares no soportaron y durante las pruebas ocurrió una catástrofe al colapsar el borde de ataque alar. Fue necesario revisar la estructura de varias decenas de aviones.

 

El mayor peso del nuevo motor y los refuerzos estructurales trajeron aparejados un incremento en el peso, que incidió de manera negativa en la capacidad de carga útil. Se analizaron diferentes variantes para incrementar la capacidad de carga, pero todas resultaron inútiles.

 

La nueva versión debía volar o con menos pasajeros o con menos combustible. A pesar de esto, no quedó otra opción y el avión fue aprobado para la producción en serie. Muchos de los aviones de las primeras versiones fueron remotorizados con el M-17F en las fábricas de aviación Nº 89 y 81.

 

En mayo de 1935 el K-15M-17F comenzó a operar en la línea Járkov – Moscú y en mayo de 1937 fue abierta la ruta Moscú – Leningrado (3 horas 35 minutos). Otras líneas incluyeron Moscú – Sverdlovsk, Moscú – Tashkent y Moscú – Arjanguelsk.

 

Los aviones K-5 operaron prácticamente en todas las direcciones territoriales de la GVF y Aeroflot los consideró uno de los mejores aviones de su clase en explotación. Hasta 1940 este modelo constituyó el principal avión de Aeroflot en sus líneas internas.

 

El Kalinin K-5 gozó de popularidad entre los pilotos y el personal de servicio en tierra. Indiscutiblemente fue el avión que mejor cubrió los requerimientos establecidos por Aeroflot. Tanto en su construcción como en su explotación resultó más económico que su principal competidor, el Túpolev ANT-9.

 

Esto motivó que se convirtiese en el avión más producido entre los aviones de línea del período entre guerras. Por otro lado en su producción se usaban materiales nacionales. Sólo los semiejes del tren de aterrizaje, construido de una aleación al cromo – molibdeno, eran importados. Posiblemente el mayor defecto de este noble modelo fue la mala calidad de su construcción.

 

Kalinin K-5 con motor lineal M-17F y tren de esquís usado como transporte militar.


Además de la versión de pasajeros, se fabricaron ejemplares en configuración de ambulancia y avión para topografía aérea.

 

Ejemplares en versión de transporte militar fueron usados por las VVS, los servicios guarda fronteras y las fuerzas internas del NKVD. Los ejemplares militares sobrevivieron a los civiles, manteniéndose en servicio hasta 1943. La producción mantenida entre 1930 y 1934 totalizó los 260 ejemplares en todas las versiones.

 

Versión de bombardeo

 

El colectivo de Kalinin proyectó una versión de bombardero y dos ejemplares fueron convertidos a esta configuración a partir de febrero de 1932. Las pruebas, desarrolladas en el verano de 1932 demostraron una capacidad de sólo 400 kg de bombas con un alcance reducido a sólo unos 200 km. Estos datos resultaban decepcionantes y en agosto los trabajos fueron abandonados.

 

Usuarios

 

Civiles

Unión Soviética: Aeroflot

 

Militares

Unión Soviética:

  • VVS RKKA
  • Servicios guarda fronteras
  • NKVD

 

Especificaciones Técnicas

 

Versión inicial de 1929

 

Kalinin K-5M-15 "Stalin".


Tipo: К-5

Año: 1929

Función: Avión de transporte civil

Planta motriz: 1 motor de pistón Bessonov М-15 de 450 hp

Acomodación: 2

Envergadura: 20.50 m

Longitud: 15.87 m

Altura: 2.89 m

Superficie alar: 66.00 m²

Peso vacío: 2275 kg

Peso cargado: 3750 kg

Carga alar: 56.7 kg/m²

Carga de potencia: 8.4 kg/hp

Capacidad de combustible + lubricante: 500 + 50kg

Carga útil: 8 pasajeros o 690 kg de carga

Velocidad máxima a nivel del mar: 190 km/h

Velocidad de crucero: 157 – 160 km/h

Velocidad de aterrizaje: 75 km/h

Alcance: 950 km

Autonomía: 6 h

Techo: 4780 m

Tiempo de ascenso a

1000 m: 7.0 min

2000 m: 15.5 min

3000 m: 28.0 min

4000 m: 48 min

Carrera de despegue: 250 m

Carrera de aterrizaje: 200 m

 

Versión de 1931

 

Kalinin K-5M-22 usado como ambulancia.


Tipo: К-5

Función: Avión de transporte

Año: 1931

Planta motriz: 1 motor radial de pistón Shvietsov M-22 de 480 hp

Acomodación: 2

Envergadura: 20.50 m

Longitud: 15.87 m

Altura: 2.89 m

Superficie alar: 66.00 m²

Peso vacío: 2400 kg

Peso cargado: 3600 kg

Carga alar: 54.5 kg/m²

Carga de potencia: 7.5 kg/hp

Capacidad de combustible + lubricante: 400 + 40kg

Velocidad máxima a nivel del mar: 185 km/h

Velocidad de crucero: 154 km/h

Velocidad de aterrizaje: 75 km/h

Alcance: 820 km

Autonomía: 4.5 h

Techo: 4450 m

Tiempo de ascenso a

1000 m: 8.0 m

2000 m: 17.0 min

3000 m: 30.0 min

4000 m: 50 min

 

Versión de 1934

 


Kalinin K-5M-17F con colores militares.


Tipo: К-5

Función: Avión de transporte

Año: 1934

Planta motriz: 1 motor lineal de pistón М-17F de 500 hp en vuelo y 730 hp en despegue.

Acomodación: 2

Envergadura: 20.50 m

Longitud: 16.50 m

Altura: 2.89 m

Superficie alar: 66.00 m²

Peso vacío: 3060 kg

Peso máximo de despegue: 4030 kg

Carga alar: 60 kg/m²

Carga de potencia: 6.7 kg/hp

Capacidad de combustible + lubricante: 550 + 50kg

Velocidad máxima: 206 km/h

Velocidad de crucero: 178 km/h

Velocidad de aterrizaje: 80 km/h

Alcance práctico: 960 km

Autonomía: 5.5 h

Velocidad de ascenso: 61 m/min

Techo práctico: 5040 m

Tiempo de ascenso a

1000 m: 8.8 m

2000 m: 20.2 min

3000 m: 36.8 min

4000 m: 66 min

Carrera de despegue: 170 m

 

Fuente: https://www.ecured.cu