17 de enero de 2020

AVIONES ALEMANES PERIODO ENTRE GUERRAS MUNDIALES – ARADO AR 80


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El Arado Ar 80 era un avión de combate pre- Segunda Guerra Mundial, diseñado por Arado Flugzeugwerke para competir por el primer contrato importante de un avión caza para la Luftwaffe. El Ar 80 no fue inspirador en términos de rendimiento y también sufrió una serie de fallas. El concurso finalmente fue ganado por el Messerschmitt Bf 109, y los prototipos Ar 80 terminaron sus días como aviones de prueba.

Diseño y desarrollo

Con el ascenso nazi al poder en febrero de 1933, se puso en marcha un plan para expandir dramáticamente la Luftwaffe. El nuevo y altamente político Reichsluftfahrtministerium (RLM) exigió que las grandes empresas industriales cooperen, manteniendo la construcción lo más secreta posible. Arado Flugzeugwerke, bajo la dirección de Erich Serno y Felix Wagenführ, dejó de ser un diseñador de aviones y se convirtió cada vez más en una instalación de producción para otras compañías.

Sin embargo, la compañía acababa de completar el caza biplano Ar 65. Se hicieron varios pedidos para el Ar 65 y un modelo Ar 68 de seguimiento. Esto convirtió a Arado en una de las pocas compañías con experiencia real en diseño de aviones de combate, y fueron consideradas para futuros desarrollos.

En 1933, el Technisches Amt, el departamento técnico del RLM, concluyó una serie de proyectos de investigación sobre el futuro del combate aéreo. Uno de estos fue Rüstungsflugzeug IV para un avión de combate monoplano de metal de un solo asiento, reemplazando los biplanos Ar 64 y Heinkel He 51 en servicio. El avión necesitaba tener una velocidad máxima de 400 km/h (250 mph) a 6,000 m (19,590 pies) que podría mantener durante 20 minutos, mientras permanecía en el aire durante un total de 90 minutos. Sería impulsado por el nuevo motor Junkers Jumo 210. También necesitaba estar armado con al menos tres ametralladoras con 1,000 rondas cada una, o un cañón de 20 mm. con 200 rondas. El avión necesitaba mantener la carga del ala por debajo de 100 kg/m2, que es una forma de definir su capacidad para girar y trepar. Las prioridades para el avión eran la velocidad nivelada, la velocidad de ascenso y la maniobrabilidad, en ese orden. Hermann Göring envió una carta en octubre de 1933 solicitando un "avión de enlace de alta velocidad" para comenzar el trabajo, y en mayo de 1934, se envió la solicitud R-IV real y se hizo oficial. Además de Heinkel y Arado, compitieron Focke-Wulf y Bayerische Flugzeugwerke. Tuvieron que entregar tres prototipos para pruebas cara a cara a fines de 1934.

Aunque Blume fue oficialmente el director de diseño de Arado, fue Rethel quien hizo la mayor parte del trabajo inicial en el diseño. Rethel era muy consciente de las ventajas y desventajas de la técnica monocasco, pero la compañía nunca había construido tal diseño y, por lo tanto, estaba en una clara desventaja en relación con Heinkel, que lo había utilizado en su diseño He 70 Blitz de 1932.

Sin embargo, sintió que no solo podía diseñar un avión monocasco exitoso, sino que, de hecho, fabricar uno que fuera a la vez más liviano y fácil de construir que las técnicas que se utilizan en otras compañías. Su solución fue usar dos juegos de placas de desollar formadas en tiras largas que corren de adelante hacia atrás a lo largo del avión.

El primer conjunto de placas se formó aproximadamente en forma de C, que es una pequeña brida en los extremos abiertos de la C, donde se pueden remachar fácilmente a los mamparos del aro. Usando este sistema, fue capaz de eliminar una pieza más de la estructura interna, los largueros que normalmente se ejecutan entre los mamparos. Usó un segundo juego de sábanas que eran planas, para que pudieran doblarse fácilmente de adelante hacia atrás. Fueron cortados en forma de lágrima, que encajan exactamente en los huecos entre los largueros principales. Este sistema no solo permitía la forma aerodinámica "perfecta", sino que, en teoría, también era más ligero y fácil de construir. El sistema parecía tan optimista que se permitió que otras partes del diseño de la aeronave fueran más pesadas y menos riesgosas, ya que el ahorro de peso en el fuselaje debería compensarlo.

El resto del avión era convencional. El fuselaje delantero y las alas interiores se formaron a partir de tubos de acero con láminas de aluminio extraíbles sobre él, las alas exteriores eran de aluminio y revestidas con aluminio en la parte superior y tela en la parte inferior. Al igual que los diseños de Heinkel, el ala incluía una curva de gaviota inversa para acortar las patas del tren de aterrizaje, pero a diferencia del Heinkel, era casi recto en los bordes delantero y trasero en lugar de la forma elíptica más compleja favorecida por los hermanos Günter.

Para evitar cortar los formadores de las alas externas con el equipo de retracción hacia afuera, Rether decidió que el tren de aterrizaje se retrajera directamente hacia la parte trasera. Para estar acostada, la rueda tendría que rotarse 90° a medida que se retraía, con su rueda principal apoyada sobre el extremo inferior del puntal como con el diseño contemporáneo de caza Curtiss P-36 Hawk estadounidense. Para hacer esto, Rethel colocó el puntal óleo principal dentro de un tubo más grande que se montó en el punto de pivote en el borde delantero inferior del larguero. A medida que el engranaje se retraía, un pequeño brazo tiraría de una palanca montada en el óleo, girando la pierna dentro del tubo más grande.

Prototipos y pruebas

El diseño, ahora conocido como Ar 80, se completó sin la ayuda de Rethel; dejó la compañía en 1934 para unirse a BFW dejando a Blume a cargo del proyecto.

El avión fue diseñado para montar el motor Jumo 210, impulsando una hélice de madera de paso fijo de dos palas. Sin embargo, este motor no iba a estar listo hasta que se suponía que el concurso había terminado, por lo que todos los concursantes buscaron otros motores para llenar el hueco. En este caso, Arado demostró tener la ventaja, ya que ya habían comprado un motor Rolls-Royce Kestrel VI de 391 kW (525 hp) para usar en su diseño Ar 67. El motor tenía una sobrealimentación menos que óptima que condujo a un bajo rendimiento para el Ar 67.

El prototipo V1 salió al aire por primera vez en la primavera de 1935, uno de los primeros aviones en el concurso en hacerlo. Sin embargo, uno de los pilotos de prueba de la compañía perdió el control a baja altitud solo unas semanas después, y el V1 fue cancelado.

El tren de aterrizaje ya había demostrado ser un verdadero problema en estas pocas semanas. Continuó manteniéndose medio cerrado cuando se retraía, aunque afortunadamente regresaba a la posición baja para aterrizar. Los intentos repetidos de encontrar el problema fueron infructuosos, cuando colocaban el avión en bloques en el hangar, siempre funcionaría sin problemas. Finalmente, se descubrió que la presión del aire en la parte delantera del puntal en vuelo hacía que el óleo se atascara en su tubo, por lo que no podía girar.

Otro problema descubierto durante la construcción del V1 fue que la técnica monocasco de Rethel resultó ser mucho más pesada de lo esperado. Algo de esto fue un problema en el diseño real; Como las sábanas corrían a lo largo del avión, tenían que ser tan gruesas como el punto más grueso de todo el avión. Los diseños más tradicionales podrían usar indicadores más ligeros o más pesados ​​en varios lugares. Sin embargo, el principal problema era que el diseño requería considerablemente más remaches de lo esperado y, como resultado, el avión tenía sobrepeso.

V2 se apresuró a completarse, pero el Jumo todavía no estaba disponible. Para dar a los concursantes algún tipo de motor realista, el RLM había cambiado Rolls-Royce y He 70 por cuatro motores Kestrel V de 518 kW (695 hp). Aunque el V era el mismo motor básico que el VI, tenía una sobrealimentación mucho mejor y, de hecho, era el motor en línea más potente del día. Las diversas compañías compitieron fuertemente por el acceso a estos motores para sus prototipos. Quizás se pueda ver alguna idea del resultado futuro en el hecho de que BFW recibió dos, Arado y Heinkel, uno cada uno, y Focke-Wulf ninguno.

El V2 se completó con el Kestrel en otoño de 1937 y comenzó las pruebas de la compañía. Una vez más, el equipo demostró ser un problema. Blume inmediatamente culpó de todos los problemas a Rethel, después de señalar que siempre se mostró escéptico con respecto al diseño. Decidió que los problemas de rendimiento de tener un equipo fijo se compensarían con su peso más ligero, y el Ar 80 volvió a usar un conjunto de equipo bien espaciado y carenado similar a los utilizados en sus diversos diseños de biplano. Se perdieron varios meses en la conversión.

El uso del engranaje fijo no ahorró tanto peso como se esperaba y el avión todavía estaba un 16% por encima del peso de diseño a 1.630 kg (3.590 lb) vacío. Completamente cargado, el avión pesaba 2,100 kg (4,630 lb) incluso sin armamento, lo que lo hizo con poca potencia incluso con el Kestrel V. El drag también fue más alto de lo esperado. Por lo tanto, el avión demostró tener un rendimiento muy decepcionante, alcanzando solo 410 km/h (255 mph).

A principios de 1936, los motores de Jumo finalmente llegaron. El 210 tenía incluso menos potencia de despegue que el Kestrel, pero su rendimiento en altitud era comparable. La velocidad aumentó con este motor a altitudes más altas, pero la velocidad de bajo nivel y el rendimiento de ascenso disminuyeron. Arado argumentó que la instalación de una hélice de velocidad constante aumentaría ambos, con una velocidad que aumentaría a 425 km/h (264 mph), pero esto no se intentó antes de que el avión fuera enviado a la competencia.

Aunque el Ar 80 había sido uno de los primeros aviones en volar, los continuos problemas con el equipo y el suministro del motor significaron que fue uno de los últimos en llegar para el vuelo de frente a frente. Fue entregado a Travemünde el 8 de febrero de 1936, y más tarde se trasladó para encontrarse con el resto de los aviones en el aeródromo Rechlin-Lärz en marzo. Todo el tiempo estuvo claro que el avión no tenía ninguna posibilidad contra los diseños de Heinkel y BFW, un hecho que Arado fue informado oficialmente después de solo un mes.

En este punto, el V3 ya estaba terminado. Para tratar de ahorrar peso, el diseño había eliminado el ala de gaviota y lo había reemplazado por uno "plano", que requería patas de engranaje ligeramente más largas. También montó el Jumo 210C con la hélice de velocidad constante, que aumentó la velocidad a 410 km/h (255 mph). En este momento, el RLM ya había renunciado al diseño, por lo que el avión no fue enviado a prueba y en su lugar se colgó en la planta de Arado.

En 1937, el V3 resucitó como un banco de pruebas volador para varios experimentos. Estaba equipado con un segundo asiento detrás del piloto para un observador, y también agregó un dosel cerrado. El avión se utilizó por primera vez para probar un cañón de 20 mm disparando a través de la ruleta, convirtiéndolo en el primer caza alemán armado con cañones. Este sistema, llamado "motorkanone", un formato de armamento pionero con el SPAD S.XII francés armado con cañones de 37 mm en la Primera Guerra Mundial, se convertiría en una característica estándar de la mayoría de los diseños de caza con motor en línea alemán durante la guerra.

En 1938, el V3 fue reconstruido una vez más, esta vez para probar un nuevo diseño de Fowler Flap que Arado tenía la intención de usar en sus Ar 198 y Ar 240. Las pruebas mostraron que la aleta era tan efectiva que la distribución de elevación a lo largo del ala cambió radicalmente, por lo que se agregó una nueva modificación para "inclinar" los alerones junto con las aletas. Las pruebas continuaron durante algún tiempo en esta forma, lo que resultó en el "Arado de viaje Aradoron" y el "Aleta de aterrizaje Arado".

Especificaciones técnicas

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Tipo: Caza
Origen nacional: Alemania
Fabricante: Arado Flugzeugwerke
Diseñador: En g. Blume
Primer vuelo: Primavera de 1935
Número construidos: 3
Tripulación: 1
Longitud: 10,30 m (33 pies 10 pulgadas)
Envergadura: 10.89 m (35 pies 9 pulgadas)
Altura: 2,65 m (8 pies 8 pulgadas)
Área del ala: 21.0 m 2 (226 pies cuadrados)
Peso en vacío: 1,642 kg (3,620 lb)
Peso bruto: 2,125 kg (4,684 lb)
Planta de poder: 1 motor Junkers Jumo 210C refrigerado por líquido V12, 480 kW (640 hp) a 2.700 m (8.858 pies) o 1 motor Rolls-Royce Kestrel VI de 391.5 kW (525 hp) o 1 motor Rolls-Royce Kestrel V de 518 kW (695 hp) para despegue y 477 kW (640 hp) a 4,267 m (13,999 pies)
Velocidad máxima: 415 km / h (258 mph, 224 kn) a 2.700 m (8.850 pies)
Alcance: 800 km (497 mi, 432 nmi)
Velocidad de ascenso: 9.5 m / s (1,870 pies / min)
Armamento: 2 ametralladoras MG 17 de 7.92 mm (propuesta)

Fuente: https://en.wikipedia.org