Boljovitinov
S, bombardero biplaza de alta velocidad con planta motriz en tándem moviendo
hélices contrarrotatorias. Este avión tiene sus orígenes en unas
especificaciones de 1937 correspondientes a un nuevo bimotor capaz de asegurar
unas altas prestaciones reduciendo drásticamente la resistencia al avance
normalmente asociada a las plantas motrices bimotores. Boljovitinov escogió una
configuración en tándem de dos motores lineales de gran potencia, moviendo unas
hélices tripalas contrarrotativas, a través de unos ejes alargados. Se produjeron
dos prototipos denominados “S-1” y “S-2”. El desarrollo fue abandonado debido
al inicio de la guerra.
Historia
Cuando
se habla de los aviones diseñados y construidos bajo la dirección de Víctor
Boljovitinov se destacan el bombardero de largo alcance DB-A y el caza reactivo
BI-1. Sin embargo, su desarrollo del poco convencional avión militar con dos
motores en tándem M-103 unidos a través del eje, por diferentes razones se ha
mantenido en la sombra.
Durante
el desarrollo de este modelo experimental se utilizaron diferentes
denominaciones como BBS o Bombardero cercano de alta velocidad, BB o Bombardero
de Boljovitinov, LB-S o Bombardero Ligero Emparejado e incluso SSS o Avión
Súper-Rápido.
La denominación más usada fue mucho más corta – “S”, paro ha recibido múltiples interpretaciones en la literatura, siendo relacionada con “Sparka”, en referencia a la configuración motriz, “Stalin” o “Spartak” (Espartaco). No teniendo ninguna preferencia por alguno de estos nombres nos referiremos a este bombardero en las próximas líneas sólo como “S”.
El
Boljovitinov “S” tiene sus orígenes en 1933, en la época de discusión de
posibles variantes del caza Polikarpov I-17. Durante una reunión con el jefe de
las VVS Ya. I. Alksnis en el mes de diciembre de ese año se presentó una
versión biplaza de este caza denominada DI-17.
Por
largo tiempo esta variante estuvo relegada al olvido debido a que no existía
necesidad de un avión con estas características, pero en algún momento
posterior se retomó bajo la idea de lograr ubicar en su larga proa dos motores
lineales ubicados uno detrás del otro haciendo girar dos hélices
contrarrotarorias. Este tipo de planta motriz unida recibió la denominación de
“Emparejamiento Mecánico”.
Los
excelentes resultados obtenido por el avión de competencias Macchi-Castoldi
M.C.72 con este tipo de planta motriz demostraron la viabilidad del concepto.
Hacia 1935 la idea fue revitalizado en la URSS con el objetivo de desarrollar
un avión de competencias de alta velocidad, por lo que la Fábrica Nº 26 de
Rýbinsk, recibió la tarea de crear un “Emparejamiento Mecánico” o “Sparka” a
partir de la unión de dos motores M-100, una copia del motor francés Hispano
Suiza 12Yr. Inicialmente se realizaron experimentos con este motor, pero luego
se decidió pasar al más potente M-103. En ambos casos se trabajó con motores
“cañoneros”, versión con el eje hueco para permitir la instalación de un cañón
aeronáutico.
Los dos
motores M-103P fueron ubicados en una única bancada. El eje del motor trasero
pasaba a través del eje del motor delantero, moviendo la hélice anterior. El
motor delantero movía la segunda hélice. Las pruebas de esta planta motriz
fueron desarrolladas en 1936 en una cama de pruebas especialmente diseñada al
efecto. Los resultados de las pruebas arrojaron resultados esperanzadores, por
lo que en 1937 comenzó a desarrollarse el proyecto del avión.
El ingeniero de primer rango Víctor Boljovitinov en 1937 trabajaba como constructor principal de la Fábrica Nº 124 en Kazán, donde se desarrollaba la producción en serie del bombardero DB-A. Al recibir la interesante tarea comenzó a concebir una serie de ideas conceptuales, tanto de tecnología como de variantes de armamento. El esbozo de proyecto del avión “S” fue presentado el 23 de noviembre de 1937 e incluía 4 variantes del avión:
– Un
avión de reconocimiento con alcance de 2200 km;
– Un
bombardero ligero;
– Un
avión de ataque armado con ametralladoras. Originalmente fue concebido para
usar 10 ametralladoras ShKAS, pero más tarde, a partir de las opiniones de los
constructores de armamento Mozharovski y Venevidov, el armamento fue sustituido
por un par de ametralladoras UltraShKAS con una cadencia de 10000 disparos por
minuto ubicada en el piso inferior del fuselaje trasero y cubriendo en una
salva una franja de tierra de unos 25 metros;
– Un
caza de bombarderos o BI armado con cañones de 37 mm diseñados por Kondakov
para destruir los bombarderos enemigos. Este cañón tenía dos bocas dirigidas en
direcciones contrarias y un alcance efectivo de 4000 metros. Para su operación
era necesaria una dotación de dos personas.
Luego
de los análisis y discusiones de las variantes presentadas el avión de
Boljovitinov terminó siendo concebido como un bombardero biplaza de alta
velocidad con un armamento defensivo compuesto por una ametralladora ShKAS en
la cabina del artillero y dos ametralladoras ShKAS en las alas (o debajo de
ellas), que nunca fueron instaladas.
El
bombardero “S” respondía a unas especificaciones técnicas presentadas por las
VVS en 1937. Estas especificaciones establecían una velocidad máxima de 640
km/h, aunque Boljovitinov aspiraba obtener una velocidad de 668 km/h a 5250
metros.
Emparejamiento
Mecánico
La idea
de utilizar dos motores unidos mediante el eje y moviendo hélices en sentido
contrario desde el inicio resultó interesante para los diseñadores de motores
aeronáuticos. Resultaba evidente que la ubicación de dos motores, uno detrás
del otro podía disminuir de manera drástica la resistencia aerodinámica
generada por los dos motores independientes. Por otro lado la posibilidad de
dos hélices girando en sentidos contrarios anulaba el momento reactivo y por lo
tanto, hacia innecesarios los compensadores aerodinámicos en las superficies de
control.
En un
giro esta configuración también permite eliminar los momentos giroscópicos de
cada una de las hélices y por lo tanto mejorar de manera significativa la
maniobrabilidad. El flujo de aire que general la hélice delantera debe ayudar a
aumentar la efectividad de la hélice trasera, lo que se traduce en un aumento
del rendimiento de todo el grupo motriz. Por último se calculaba que las dos
hélices girando en sentido contrario debían tener un efecto positivo en la
estabilidad a la hora de los despegues y aterrizajes.
Descripción
El “S”
estaba construido íntegramente en metal con las alas y el fuselaje realizados
en forma de paneles.
El ala
de doble larguero, con implantación baja, una envergadura de 11.38 metros y una
superficie de 22.9 m², estaba compuesta de un panel de recubrimiento superior y
otro inferior, fijados por su línea central, el borde de ataque y el de fuga.
El borde de ataque era recto y prácticamente perpendicular al fuselaje,
mientras que el borde de fuga presentaba un acusado aflechamiento negativo,
terminando en extremos redondeados.
La
fijación al fuselaje se realizaba mediante cuatro puntos. El ala presentaba
alerones y flaps tipo Fowler, obligatorios para el aterrizaje en una aeronave
con una elevada carga alar de 246 kg/ m². Se utilizaron sistemas de control
diferencial para disminuir la fuerza necesaria a aplicar sobre la palanca de
mandos.
El
fuselaje se componía de cuatro paneles: dos laterales, uno superior y otro
inferior, que se fijaban a cuatro perfiles angulares que cumplían las funciones
de largueros. La construcción resultaba original y progresista y luego de
algunos años sería aplicada a la construcción del Ilyushin Il-28.
La unidad de cola presentaba doble empenaje con timones de profundidad de gran área. Los estabilizadores eran móviles, pudiendo ser controlados en vuelo mediante una palanca en la cabina del piloto. La construcción de la cola era similar a la del ala. Los empenajes presentaban forma de hexágono comprimido por la línea horizontal hasta adoptar casi forma rectangular.
El tren
de aterrizaje era de tipo convencional con rueda de cola. El tren de aterrizaje
principal, con una única rueda, se
retraían hacia atrás en el intradós alar, realizando un giro de 90 grados. La
rueda de cola re recogían hacia el interior del cono trasero.
La
planta motriz del estaba compuesta por dos motores Klimov M-103P de 960 hp a
4000 metros, ubicados en tándem y de forma opuesta y moviendo hélices
contrarrotativas VISh-KB VVS. El sistema de transmisión era bastante sencillo,
pero pesado: sólo el eje con sus fijaciones pesaba más de 150 kg. El tubo de
escape presentaba colectores por grupos de tres cilindros.
Los tanques de combustible carecían de protección y se ubicaban en tres secciones justo detrás de la planta motriz. La capacidad total de combustible alcanzaba los 660 litros. Los radiadores de enfriamiento para ambos motores se ubicaban en una única unidad en la parte inferior central del fuselaje. Aquí también se ubicaban dos radiadores cilíndricos de 8” para el aceite. En la parte posterior de este carenado se instaló una ventanilla para regular el enfriamiento de los radiadores.
El armamento del avión era poco potente y se componía de una ametralladora ShKAS, más tarde sustituida por dos ametralladoras UBT, ubicadas disparando hacia atrás en la cabina trasera mediante un cómodo sistema de control a distancia, operado por el artillero-observador y una capacidad de 400 kg de bombas en el fuselaje, entre ambos tripulantes. Armamento defensivo hacia delante nunca fue instalado, como tampoco los soportes subalares para colgar otras cuatro bombas FAB-100 de 100 kg.
La
bodega de bombas incluía cuatro casetes para bombas AK-1M capaces de
transportar 4 bombas de 100 kg. La carga de bombas se realizaba mediante una
grúa especial desde la parte superior del avión, luego de abrir la cubierta
transparente entre las cabinas de la tripulación. La cubierta de esta área de
abría hacia la derecha mediante bisagras.
La
tripulación del “S” estaba compuesta por dos personas, ubicadas bajo una única
cubierta acristalada. El piloto se ubicaba en la posición delantera, a la que
se accedía mediante el deslizamiento de la cubierta hacia atrás. Detrás de la
cabina del piloto se ubicaba el acceso superior a la bodega de bombas. En la
sección final se ubicaba la posición del navegante – artillero.
El
acceso a esta cabina se realizaba por encima, deslizando hacia atrás la
cubierta. Como característica señalable tantos los laterales como el piso
presentaban superficies acristaladas para ayudar en las misiones de observación
y bombardeo. Esta cabina se hallaba equipada con todo lo necesario, incluyendo
colimador para bombardeo, estación de radio y una cámara fotográfica AFA-1.
Ninguna de las dos cabinas presentaba blindaje.
Desarrollo
La
maqueta del “S” fue discutida el 16 de julio de 1938 en Kazán, pero poco tiempo
después, en agosto – septiembre de ese año, el buró de Boljovitinov fue
transferido nuevamente a Moscú, siendo ubicado en el territorio de la Fabrica Nº
84 ubicada en Jimki, que producía en serie el Douglas DC-3 bajo la denominación
PS-84 (más tarde Lisunov Li-2).
Boljovitinov
no contento con la acogida en la nueva fábrica, realizó algunas gestiones y poco
tiempo después se decidió crear allí mismo una nueva fábrica que fue denominada
Fábrica Nº 293 con subordinación al NKAP. El colectivo se acomodó lo mejor que
pudo en las instalaciones que pertenecieron a la empresa de fotografía
aeronáutica “Fotoliet” en lo que se construía la nueva fábrica y los edificios
administrativos.
Una
resolución especial del gobierno dio luz verde a la proyección y construcción
del nuevo bombardero rápido de alta velocidad (BBS) con una entrega del primer
ejemplar prevista para agosto de 1939 y un segundo para el mes de diciembre del
propio año. Se ordenaba al constructor principal Boljovitinov y al director de
la Fábrica Nº 84 Yarunin, garantizar la tarea.
Como
armamento de fijaba una ametralladora ShKAS defendiendo la semiesfera trasera y
4 casetes para bombas AK-1M capaces de transportar 4 bombas de 100 kg. Por otro
lado se orientaba al director de la Fábrica Nº 26 Balandin y a su constructor
principal Vladimir Yakovlevich Klimov, entregar a la Fábrica Nº 84 la primera
“Sparka” con motor M-103 para el 5 de junio de 1939, una segunda para el 10 de
junio y otras dos para el 1 de octubre.
En
total con la denominación “S” fueron construidos dos prototipos experimentales
conocidos como “S-1” y “S-2”.
Prototipo
S-1
El
primer prototipo “S-1” estuvo listo para la segunda mitad de 1939. Este
ejemplar contaba únicamente con un motor M-103 y hélice VISh-2 y su objetivo
estaba centrado en obtener los datos sobre la estabilidad y manejabilidad del
avión, así como las características de despegue y aterrizaje.
El
“S-1” fue entregado para las pruebas a fines de 1939. Este ejemplar con peso de
despegue fijado en 4000 kg, no contaba con armamento, ni equipamiento
especializado y presentaba un tren fijo equipado con esquís. El primer vuelo
tuvo lugar el 26 de enero de 1940 a las manos del piloto probador B. N. Kudrin.
Durante
esta etapa de pruebas, que se prolongó hasta el mes de marzo, se realizaron 29
vuelos en los que se logró una velocidad máxima de 400 km/h a 4000 m de altura.
Además de Kudrin en las pruebas participó el piloto probador del NII VVS A. I.
Kabanov, por lo que se decidió considerar estas pruebas como conjuntas
(fabriles – estatales). La evaluación de las pruebas de vuelo fue positiva,
prácticamente no se señalaron defectos por lo que no fue necesario realizar
modificaciones al prototipo.
El
informe de la pruebas establecía que el “S-1” presentaba buena terminación,
capaz de ser pilotado por pilotos de calificación media y podía perfectamente
pensarse en terminar la versión con dos motores. En las conclusiones del
informe se escribió: “Creemos necesario, sin esperar el fin de las pruebas del
avión Nº 2, preparar los planos para la construcción de una serie
experimental”.
Más
adelante el prototipo “S-1” con la instalación de una “Sparka” M-103, fue
entregado al TsAGI para el desarrollo de las pruebas en los túneles
aerodinámicos de esta institución.
Prototipo
S-2
El 20
de marzo de 1940, aún sin concluir las pruebas del prototipo “S-1”, alzó por
primera vez el vuelo el segundo ejemplar “S-2”. Este ejemplar estaba totalmente
dotado y armado y el objetivo fundamental de las pruebas era valorar la
factibilidad de su incorporación al arsenal de las VVS.
Las
pruebas estatales del segundo ejemplar comenzaron casi a continuación del
primer vuelo y se desarrollaron hasta el 25 de julio de 1940. En estas pruebas
participaron el Coronel y piloto probador del NII VVS A. I. Kabanov y como
navegante P. I. Nikitin. Con esta tripulación se alcanzó una velocidad máxima
de 570 km/h a la altura de 4600 metros. El alcance calculado era de 700 km.
La
valoración de las características del vuelo del “S-2” fue en general positiva,
destacándose que el control de vuelo era en general sencillo. El avión
respondía bastante bien al timón en todos los regímenes de vuelo, incluyendo a
velocidades máximas, en planeo, durante ascensos y en los virajes. Como aspecto
negativo el avión presentaba unas deplorables características de despegue y
aterrizaje como resultado directo de la gran carga alar del modelo (246 kg/
m²).
El
“S-2” se caracterizó por una prolongada carrera de despegue que alcanzaba los
863 metros con el peso de despegue reducido a 5150 kg. Con el peso máximo de
despegue de 5652 kg la carrera alcanzaba los 1045 metros. Luego de alcanzar los
200 km/h el avión despegaba del suelo, pero su ascenso era extremadamente pobre
hasta alcanzar la velocidad de 300 – 310 km/h.
Alrededor
del aeródromo del NII VVS se extendía un bosque ubicado a unos 2 km. Durante el
despegue el “S-2” pasaba casi rozando la copa de los árboles. El uso de los
flaps Fowler en el despegue no trajo mejoras a este comportamiento y en pruebas
posteriores ni siquiera fueron utilizados.
No menos traumático resultaba el aterrizaje. Durante la aproximación con los flaps extendidos y con una velocidad de aproximación de 240 km/h, el avión se volvía poco estable. Para empeorar la situación la larga nariz del modelo impedía al piloto obtener una buena visual en el aterrizaje.
El
problema de la visibilidad afectaba tanto al piloto como al navegante. El
primero se veía limitado por el largo del morro. El navegante perdía la
capacidad de vista hacia abajo debido a que en el despegue el vidrio se cubría
de salpicaduras de aceite, polvo y suciedad. Como otro defecto se señaló la
incomodidad de la carga de bombas a través de la cubierta de la cabina. Durante
este proceso era imposible entrar o salir de las cabinas, pues la cubierta
central abierta impedía el desplazamiento de las cubiertas de las posiciones.
El
informe presentado como resultado de las pruebas destacaba que la máxima
velocidad registrada fue de 570 km/k, lo que representaba 70 km/h menos que la
especificada. La velocidad de aterrizaje de 165–168 km/h era considerada
demasiado alta. El alcance de 700 km era muy inferior a los 1200 km solicitados
en las especificaciones de las VVS. Por todas estas razones se consideró que el
Boljovitinov “S” no pasaba las pruebas estatales. A pesar de esto el informe
concluyó:
“… El
avión “S” es un modelo experimental en el cual por primera vez en la URSS se
resolvió el problema de incrementar la potencia motriz sin detrimento de la
resistencia al avance y esta tarea fue solucionada en la práctica por sus
constructores. La unión de dos motores en un agregado único puede ser utilizada
con éxito en aviones de caza con hélice impulsora y en bombarderos con esquema
normal bimotor.
Teniendo
en cuenta la velocidad de 570 km/h a 4600 m de altura y la posibilidad de su
incremento, y además la posibilidad de eliminar los defectos por los que el
avión no pasa las pruebas, consideramos necesario, en primer lugar, mejorar las
características de despegue y aterrizaje y luego presentar el avión para unas
pruebas de control en el NII VVS para el 1 de febrero de 1941.
Considerar necesario realizar los siguientes trabajos en el TsAGI y TsIAM:
- Estudiar las características de las hélices contrarrotatorias;
- Estudiar las mejores condiciones de explotación de los motores emparejados en una única bancada motriz
El
informe de las pruebas también destacó la mala selección del perfil alar. Para
solucionar este problema se aplicó una solución poco convencional. El ingeniero
Z. I. Istkovich desarrolló su perfil “pegado”.
Sobre
la superficie del extradós alar se pegaron cintas de madera contrachapada y nervaduras
de madera a las que se pegó con cola un segundo recubrimiento, esta vez de
contrachapado. El nuevo perfil alar mejoró el comportamiento de la aeronave,
pero esto no ayudó en el destino del avión. Corría el año 1941 y en la fábrica
donde se construía el “S” se comenzó a producir en serie el bombardero
Petlyakov Pe-2.
En otro
intento por mejorar las prestaciones del “S” el KB de Boljovitinov concibió la
instalación en la región de cola del “S-2” un estatorreactor producido por
Merkulov. Sin embargo, las pruebas de esta planta motriz combinadas con motores
de pistón llevada a cabo con los cazas de Polikarpov I-15bis e I-153
demostraron un escaso incremento de la velocidad por lo que se abandonó la
idea.
Especificaciones
Técnicas
Tipo: Bombardero
ligero de alta velocidad
País de
origen: Unión Soviética
Otros
nombres: BBS, BB, LB-S, SSS, “Sparka”, “Spartak”
Fabricante:
Fábrica Nº 84 (Jimki, distrito moscovita)
Diseñado
por: Victor Fiodorovich Boljovitinov
Producción:
1939
N.º
construidos: 2
Desarrollado
en: Boljovitinov I
Primer
vuelo: 26 de enero de 1940
Estado:
Cancelado
Usuario:
VVS
Año:
1939
Planta
motriz: 2 motores de pistón Klimov М-103 de 960 hp unitarios unidos por el eje
Tripulación:
2
Envergadura:
11.40 m
Longitud:
13.20 (12.82) m
Superficie
alar: 22.90 m²
Peso
vacío: 3400 kg
Peso
normal de despegue: 5150 kg
Peso
máximo en despegue: 5 652 kg
Carga
alar: 246 kg/ m²
Carga
de potencia: 2.7kg/hp
Velocidad
máxima a 4600 m: 570 km/h
Velocidad
de crucero: 520 km/h
Velocidad
de ascenso: 360 m/min
Alcance
práctico: 700 km
Techo
práctico: 7880 m
Techo
práctico: 9000 m
Armamento:
Dos ametralladoras UBT de 12.7 mm y una carga de 400 kg de bombas.
Fuente:
https://www.ecured.cu
