19 de noviembre de 2023

DO 31, UNA GRAN IDEA, ENTONCES, ¿QUÉ PASÓ CON ELLA?

 

El Do 31 realizó su vuelo inaugural el 10 de febrero de 1967 y su primer vuelo estacionario en julio del mismo año.


 

Por Richard Hargreaves-Miller

 

 

El Dornier Do 31, un transporte VTOL, fue diseñado en respuesta al interés de la Fuerza Aérea Alemana en los aviones STOVL. La especificación NBMR-4 de la OTAN impulsó aún más el desarrollo.

 

Se construyeron tres aviones, dos de ellos listos para volar. El 10 de febrero de 1967, el Do 31 realizó su vuelo inaugural y, en julio de 1967, realizó su primer vuelo estacionario.

 

Dornier exhibió los prototipos en eventos como el Salón Aeronáutico de París de 1969 y estableció varios récords mundiales. Sin embargo, debido a los altos costos y desafíos técnicos, la Fuerza Aérea Alemana suspendió las pruebas VTOL, incluidas las que involucraban al Do 31, VJ101 y VFW VAK 191B.

 

Al carecer de perspectivas de ventas y de apoyo estatal, estos proyectos VTOL finalmente se convirtieron en esfuerzos de investigación antes de ser abandonados. Hasta la fecha, el Do 31 sigue siendo el único avión de transporte VTOL propulsado por un jet jamás volado.

 

Temidos aeródromos vulnerables

 

A finales de los años 1950 y 1960, la Fuerza Aérea Alemana temía aeródromos vulnerables en un conflicto con el Bloque del Este. Para abordar esto, exploraron operaciones dispersas, incluido el uso de autopistas.

 

Se realizaron pruebas de modificación de los cazas estelares F-104 para el despegue asistido por cohetes (ZELL). Estos aviones aterrizarían en franjas cortas utilizando equipos de detención tipo portaaviones, un concepto también previsto para el Do 31.

 

En 1959, Dornier comenzó a trabajar informalmente en conceptos VTOL, que se formalizaron en el diseño del Do 31 en 1961. Colaboraron con Bristol Siddeley y estudiaron aviones de transporte utilitarios con capacidad VTOL. Para ello se encargó de ello un equipo dirigido por Gustav Wieland en las instalaciones de Friedrichshafen.

 

Dornier reconoció el papel fundamental del sistema de control de vuelo en el vuelo vertical, especialmente en la gestión de fallos de control. Para ayudar al desarrollo, construyeron un banco de pruebas de control de vuelo especializado para explorar diversas leyes de control de actitud y cualidades de vuelo.

 

Para un modelado detallado, crearon la computadora híbrida Dornier DO-960 para resolver las ecuaciones diferenciales necesarias. A pesar de acomodar el control de vuelo vertical, la filosofía de control del Do 31 se parecía más a la de un avión convencional que a la de un helicóptero.

 

Dos aviones prototipo

 

En febrero de 1962, se lanzó oficialmente el programa Do 31 con un contrato de desarrollo del gobierno de Alemania Occidental. A principios de 1964, Dornier inició la construcción de dos prototipos de aviones, principalmente en la planta de Oberpfaffenhofen.

 

Fue el primer y único avión de transporte VTOL propulsado por un jet jamás construido.


Se construyeron tres prototipos de prueba: E1, E2 y E3, denominados "E" de Experimental. El E1, centrado en el vuelo horizontal, estaba propulsado únicamente por motores Pegasus. El E2 era un fuselaje de prueba estático y nunca despegó. El E3, equipado con motores de elevación Pegasus y RB162, tenía como objetivo evaluar la capacidad de vuelo vertical del diseño.

 

El diseño del Do 31 dependía en gran medida de la configuración de su motor. Dornier eligió el motor turbofan británico de empuje vectorial Bristol Pegasus, conocido por impulsar el avión de salto Harrier. Cada una de las dos góndolas interiores albergaba un par de motores Pegasus. Durante el vuelo vertical, cuatro motores de elevación Rolls-Royce RB162 en cada góndola exterior proporcionaron elevación adicional.

 

Motores Rolls Royce

 

Para maximizar el espacio de carga, los motores se colocaron en módulos, lo que permitió acceder a una bodega espaciosa a través de una rampa de carga orientada hacia atrás.

 

El Do 31 presentaba una configuración de motor única, utilizando motores turbofan de empuje vectorial Bristol Pegasus para vuelos convencionales y motores de elevación Rolls-Royce RB162 para despegues y aterrizajes verticales.


Inicialmente, se utilizaron más de cuatro Rolls-Royce RB162, pero a medida que estuvieron disponibles versiones Pegasus más potentes, el número de motores de elevación suplementarios se redujo a cuatro. El motor Pegasus requirió modificaciones especiales para el Do 31 debido a su ubicación en la góndola en lugar de estar dentro del fuselaje como el Harrier.

 

Además de las consideraciones de elevación y control, otros factores influyeron en el sistema de propulsión. El ruido, particularmente cerca de la frecuencia natural del fuselaje, preocupaba a Dow. Gestionar la reingestión de gases de escape calientes fue complejo, dadas las 16 “fuentes” de gas durante el vuelo vertical, 12 de las cuales estaban calientes.

 

Rolls-Royce Pegasus en exhibición en el Museo de la Royal Air Force de Londres


Las pruebas de vuelo intensivas determinaron que colocar las boquillas en un ángulo de 85 grados, en lugar de 90 grados, evitó problemas durante el despegue, y no se observaron problemas durante los aterrizajes.

 

Se probaron varios tipos de tomas de aire para evitar problemas de ingestión y arranques desiguales del motor. Se utilizó aire purgado de los motores Pegasus para abordar los problemas de ingestión y se estudiaron de cerca los efectos de la erosión del suelo.

 

Transiciones exitosas entre las fases de vuelo vertical y horizontal

 

El 10 de febrero de 1967, el primer prototipo (E1) realizó su vuelo inaugural, propulsado únicamente por los dos motores Pegasus. En julio de 1967, el tercer prototipo (E3), equipado con los diez motores, realizó su primer vuelo estacionario.

 

En diciembre de 1967 se lograron transiciones exitosas entre las fases de vuelo vertical y horizontal. El 28 de febrero de 1968 tuvo lugar el primer vuelo con múltiples transiciones. Aunque se encontraron algunos desafíos iniciales, la confianza en el avión creció rápidamente, como señaló el autor de aviación Andrew Dow.

 

Boquillas de control de paso en la cola, alimentadas por los motores Pegasus, dos apuntando hacia arriba y dos apuntando hacia abajo.

 

A medida que se expandió la envolvente de vuelo, el piloto de pruebas Drury W. Wood llevó a cabo varias maniobras atrevidas en el Do 31. Lo voló intencionalmente hacia atrás en una ocasión para demostrar su capacidad y ejecutó un giro de barril en otra.

 

Para generar publicidad para su nuevo avión, Dornier llevó uno de los prototipos al Salón Aeronáutico de París de 1969, mostrándolo al público en general. El vuelo en ferry hasta el evento estableció múltiples récords mundiales de la Fédération Aéronautique Internationale (FAI) para este tipo de avión.

 

El reconocimiento público tuvo gran importancia para Dornier, dadas sus aspiraciones a largo plazo para el Do 31, incluidas posibles aplicaciones civiles como transporte comercial VTOL. Incluso exploraron colaboraciones con Douglas Aircraft y Ling-Temco-Vought (LTV) para el programa Do 31, y en un momento rechazaron un enfoque de Douglas.

 

Carenados en la parte superior de una góndola de ascensor en posición abierta


Do 31 realizó su último vuelo público

 

El Do 31 es el primer y, hasta la fecha, el único avión de transporte de despegue vertical jamás construido. En abril de 1970, se anunció oficialmente que el proyecto había sido terminado, aunque el Do 31 realizó su último vuelo público el 4 de mayo de 1970, durante la Internationale Luft- und Raumfahrtausstellung (ILA) en Hannover.

 

Un supuesto factor que llevó a la cancelación del Do 31 fue la resistencia y el peso relativamente grandes causados ​​por las cápsulas del motor de elevación.

 

Do 31 E1 en el Museo Dornier de Friedrichshafen

 

Estos factores redujeron la carga útil y el alcance en comparación con los aviones de transporte convencionales. Según Dow, el gobierno alemán se había sentido frustrado por la falta de compromiso de otras naciones de la OTAN y no estaba dispuesto a asumir por sí solo la importante financiación necesaria para el desarrollo a gran escala.

 

En una fase posterior de desarrollo, Dornier consideró eliminar las góndolas y motores exteriores del Do 31. En su lugar, planearon utilizar motores turbofan RB153 más grandes, cada uno capaz de producir alrededor de 5.000 lbf (22 kN) de empuje, una vez que estos motores estuvieran disponibles.

 

Dornier también exploró una evolución posterior del Do 31, conocido como Do 131, que fue diseñado para ser propulsado por doce o catorce propulsores. Sin embargo, nunca se construyó ningún prototipo de esta variante.

 

Do 31, ¿Dónde puedes verlos?

 

Alemania ha conservado ambos prototipos voladores, pero se desconoce el paradero y el estado del banco de pruebas no volador (E2).

 

Do 31 E3 en el Deutsches Museum Flugwerft Schleissheim


Dornier Do 31 E1,  D-9530,  se conserva y exhibe en el  Museo Dornier de Friedrichshafen.

 

Dornier Do 31 E3,  D-9531,  se almacenó inicialmente en Oberpfaffenhofen, luego estuvo expuesto durante varios años al aire libre en el patio del Deutsches Museum de Múnich y, tras su restauración, ahora se exhibe en el Deutsches Museum Flugwerft Schleissheim en Oberschleissheim. cerca de Múnich

 

Fuente: https://planehistoria.com