El
Dornier Do-31
Tenemos
que remontarnos a 1956 para encontrar los orígenes de un programa bastante
sorprendente que llegaría a su fin unos 15 años después. Este año marca,
después de 10 años de prohibición, la reactivación de la industria aeronáutica
alemana y la entrada de la Alemania Federal en la OTAN. Entre las empresas que
reaparecen está la Dornier Werke GmbH, encabezada por el conocido fabricante
Claude Dornier, entonces de 72 años, famoso por sus numerosas creaciones desde
1920, como la familia "Wal" y los bombarderos Do17 y Do 217, o el
Caza "push-pull" Do 335 "Pfeil".
Tras
las hostilidades, Claude Dornier se trasladó a España donde fundó la firma
Oficinas Técnicas Dornier en Madrid. Vegeta allí durante algún tiempo, luego en
1953, para cumplir con una especificación del gobierno español, estudió el
Do-25 (un número asignado a la compañía de antes de la guerra pero nunca
utilizado), que competía con el AISA AVD - 12 diseñado por el francés Emile
Dewoitine, condenado en Francia por presuntos actos de colaboración y por tanto
"persona non grata".
Después
de que el Do-25 volara por primera vez el 25 de junio de 1954, Dornier despegó
en Madrid el 27 de junio de 1955, el primer Do 27 con un motor más potente.
Estos dos aviones se distinguen por su capacidad de despegue muy corto (STOL
para los anglosajones, ADAC para los franceses). Regresando a Alemania con su
Do 27 con el objetivo de producirlo en serie (la nueva Luftwaffe encargó
inmediatamente 428 ejemplares), Claude Dornier no pretendía detenerse ahí.
Mientras
se preparaba para lanzar el Do 28, una versión bimotor del Do 27, trabajaba en
varias técnicas para acortar constantemente la longitud de despegue. El Do 29,
un curioso pájaro equipado con dos motores basculantes Lycoming GO-480 de 270
CV, voló en diciembre de 1958. Financiado por la DVL (Deutsche Versuchsanstalt
fur Luftfahrt), este avión no tuvo continuación, pero le pusimos el tablón el
Do 30 en respuesta a un programa de la OTAN de mayo de 1958 para un transporte
STOL turbohélice capaz de transportar 3 toneladas de carga.
Este
proyecto no tuvo éxito, pero al año siguiente, la oficina de diseño de Dornier
comenzó a examinar aviones de transporte con despegue vertical. Hay que decir
que, en este momento, el viento soplaba de abajo hacia arriba, si se atreve a
decirlo, porque estabamos trabajando casi en todas partes en el despegue
"en el lugar". Los ingleses realizaron, el 2 de octubre de 1958, el
primer vuelo vertical del Short SC-1, un delta equipado con un reactor axial y
cuatro reactores de sustentación vertical. Además, el Ministerio de Aviación
hizo un pedido a la firma Hawker de varios prototipos del P-1127 equipados con
un revolucionario reactor de empuje orientable gracias a cuatro toberas
pivotantes, el Bristol Siddeley BS53 “Pegasus”.
Por su
parte, los estadounidenses están trabajando en el tema del despegue vertical
utilizando diferentes técnicas, ya sea con el Bell XV-3 y el Doak 16, con
rotores basculantes, el Hiller X-18 y el Vertol VZ-2 con alas y propulsores
pivotantes, o el Ryan VZ-3 y el Fairchild M-224 de alas voladas, después de
haber probado varios aviones "verticales", el Convair XFY-1, Lockheed
XFV-1 y Ryan X-13 "Vertijet". De los rusos, solo se sabe que ya han
volado un banco de pruebas llamado Matvieyev "Turbolot", y varios
fabricantes tienen VTOL en el tablero de dibujo.
Características
del Do-31
Este es
el momento en que se prueban todas las soluciones posibles. Dos llaman la
atención, gracias a su simplicidad mecánica: el reactor de empuje orientable y
el reactor vertical corto. Dornier combinará los dos para crear el Do 31, cuyo
contrato de desarrollo se firmó en 1962, por una suma de 200 millones de marcos
alemanes. Estaba prevista la construcción de dos bancos de pruebas, dos celdas
de vuelo y una celda para pruebas estáticas.
Ese
mismo año, los propios británicos trabajaron en un proyecto de transporte VTOL
llamado Hawker Siddeley HS 129. Además, se sucedieron los prototipos del P-1127,
en el que los estadounidenses y los alemanes estaban muy interesados. La idea
detrás de la definición del Do 31 es dar al caza británico (que se convertirá
en el Harrier) apoyo táctico con las mismas posibilidades operativas.
El 13
de abril de 1964 se firmó un acuerdo entre Alemania e Inglaterra para continuar
estudios juntos. Ocho días después, el 21 de abril, comienza la experimentación
del primer banco de pruebas, se trata de una especie de “cama-jaula voladora”
formada por dos travesaños perpendiculares. Dispuestos en línea a lo largo del
"ala": 4 motores a reacción verticales Rolls-Royce RB.108 de 1060 kg
de empuje, que también entregan aire comprimido a las superficies de control
delanteras y traseras. Mientras se realizaban los primeros vuelos estacionarios
bajo obstáculos, el estudio del Do 31 evolucionó.
Originalmente,
el proyecto incluía los reactores de sustentación en góndolas colocadas a dos
tercios de la envergadura del ala (10 reactores de 2.500 kg de empuje
asegurando por sí solos el despegue de los 23.500 kg del avión), así como un
tren rodado en tándem a cada lado de los lados del fuselaje. La propulsión la proporcionaban
dos reactores convencionales de 4.000 kg de empuje. La nueva definición sitúa
las góndolas portaequipajes (4 motores verticales Rolls-Royce RB. 163-4D de
2.000 kg de empuje cada una) en el extremo del ala, mientras que el tren de
aterrizaje está formado por dollys que se repliegan en los ejes de los motores
de propulsión/elevación Bristol Siddeley Pegasus 5-2 con 7.000 kg de empuje (el
motor del P. 1127). Se obtiene así un empuje vertical máximo de 30 toneladas
para un peso total del Do 31 E, según la nueva denominación, de 27.500 kg.
La
fabricación de los prototipos (Do 31 E-1 y E-3 para las pruebas de vuelo, Do 31
E-2 para las pruebas estáticas) está asegurada, no solo por el contratista
principal de Dornier, sino también por las empresas Weser Flugzeugbau (parte
central del fuselaje), Focke-Wulf (planos de cola y frente del fuselaje) y
Hamburger Flugzeugbau (parte trasera).
Características y rendimiento de los Dornier Do-31
|
|
Do 31 |
Desde el 31 E |
Do 131 |
Do 231 |
|
Envergadura
(m) |
19,70 |
18,06 |
24,82 |
26,00 |
|
Longitud
(m) |
20,53 |
20,88 |
24,60 |
36,20 |
|
Altura
(m) |
7,57 |
8,53 |
8,00 |
9,55
(C); 10,05 (M) |
|
Área
alar (m2) |
- |
57 |
88 |
120 |
|
Peso
en vacío (Kg) |
- |
22500 |
- |
- |
|
Carga
útil (Kg) |
6000 |
3000/5000 |
4900
(Do 131 A); 7100 (Do 131 B) |
10200
(Do 231 C); 10000 (Do 231 M) |
|
Masa
total (VTOL) (Kg) |
24000 |
27500 |
37630 |
59000
(Do 231 C); 55000 (Do 231 M) |
|
Masa
total (SILLA) (Kg) |
26500 |
- |
- |
66900
(M) |
|
Velocidad
de crucero (km/h) |
700 |
650 |
850 |
900 |
|
Velocidad
de ascenso (m/min) |
- |
1600 |
- |
1110 |
|
Techo
(m) |
- |
10500 |
- |
10900 |
|
Alcance
(carga útil máxima) (km) |
1800 |
- |
- |
800 |
|
Rango
de transporte (km) |
4600 |
- |
- |
2960 |
Pruebas de vuelo del Do-31
Entre
abril de 1964 y septiembre de 1965, el banco Nº 1 (denominado "pruebas del
sistema de control") realizó 370 pruebas obstaculizadas y 249 vuelos
estacionarios; sin embargo, estos últimos solo sumaron 15 horas de vuelo, el
combustible que llevaban permitía solo 5 minutos de autonomía. Al mismo tiempo,
se llevaron a cabo pruebas en el túnel de viento, con un modelo a escala del
avión final, en Langley Field en los EEUU, y los estadounidenses permanecieron
muy interesados en la fórmula
alemana.
El 30
de noviembre de 1965, el Do 31 E1 salió de fábrica para ser equipado para las
primeras pruebas de vuelo. Pero era necesario esperar la salida del banco N° 2
(llamado el "banco grande"), este voló por primera vez el 11 de enero
de 1967. Comprendió la mayoría de los elementos del dispositivo completo, pero
sólo 6 de los reactores verticales, y la parte trasera del fuselaje estaba
formada por un enrejado que llevaba un pequeño flap de dirección.
Este
banco permitió probar, a gran escala, los sistemas de control, el efecto de los
gases en relación con el suelo y las técnicas de despegue y aterrizaje. El
primer vuelo gratuito se realizó 7 de febrero (serán 31 en total). Tres días
después, el Do 31 E-2 realizó su primer vuelo convencional, por la sencilla
razón de que las góndolas laterales no contenían motores de sustentación.
Después de rodar unos 600 metros, la aeronave subió a 2.000 metros; 20 minutos
después, aterrizó rodando la misma distancia, utilizando un paracaídas de
frenado. Un segundo vuelo de 30 minutos se realizó 4 días después.
Para su
vuelo número 12, el E-1 fue llevado a Le Bourget el 8 de junio para el Air
Show, donde solo se mostró brevemente en tierra, para gran pesar de los
fotógrafos. Poco después, el 14 de julio de 1967, se produjo un hecho
importante: el Do 31 E-3 completo realizó su primer vuelo convencional,
pilotado por Drury Wood, piloto jefe de Dornier, asistido por Franz Roedel. El
22 de noviembre siguiente, luego de que el E-3 hubiera probado sus cualidades
en vuelo normal, se realizó el primer despegue vertical, aún sobre la base de
Oberpfaffenhofen, cerca de Múnich, luego de un largo vuelo estacionario, la
aeronave aterrizó verticalmente.
La
siguiente etapa se dedicó el 16 de diciembre; esta vez, luego de haber
despegado verticalmente con un peso de 20 toneladas, el E-3 hizo su primera
transición en la dirección "go"; 82 segundos después del despegue,
alcanzó el final de la pista, a una altura de 23 metros, la velocidad de
seguridad de 260 km/h; después de lo cual, hizo un aterrizaje tangencial. Cinco
días después ocurrió lo contrario: tras un vuelo horizontal, el piloto del Do
31, reduciendo su velocidad a 260 km/h, encendió sus 8 reactores de
sustentación; 2 minutos después, una vez detenido a 10 metros de altura, el
avión aterrizó verticalmente.
Cuando
finalizó 1967, los resultados fueron los siguientes: para el E-1, 21 vuelos;
para el E-3, 13 vuelos, incluidos 4 estacionarios y 2 de transición. Dos meses
después, estas cifras se incrementaron a 24 y 21 vuelos respectivamente. El 1
de marzo de 1968, para su 22ª salida, el Do 31 E-3 realizó su primera
demostración pública, habiendo acudido 30.000 personas para asistir al evento.
Despegó oblicuamente a 454 metros, subió a 700 metros, realizó un vuelo lento
alrededor del terreno y luego aterrizó verticalmente después de una actuación
de 9 minutos.
Especificaciones técnicas
- Reactores: Motores 2x4 verticales Rolls-Royce RB. 163-4D + 2 Bristol Siddeley Pegasus 5-2 de 7.000 kg
- Empuje kgp: RB. 163-4D: 8 x 2000 kg p y Pegasus 5-2: 2 x 7000 kg p
- Envergadura: 19,70 metros
- Superficie alar: -
- Espesor relativo (%): -
- Alargamiento: -
- Largo total: 20,53 metros
- Altura desde el suelo (m): 7,57 metros
- Pesos:
- Vacío: -
- Completo: 24.000 kg
- Máxima velocidad: 700 km/h
- Techo operativo: -
Derivados
del Do-31
En este
momento, se había gastado el 90% de los créditos asignados por el gobierno, el
saldo debía permitir que las pruebas continuaran por un año más. Se dice que, a
pesar del interés de la NASA en ello, el futuro del dispositivo siguía siendo
incierto. En el lado civil, el estruendo que proporcionaba la máquina dificulta
su uso, incluso si olvidamos la complejidad (por lo tanto, el precio) y el
rendimiento relativamente modesto (velocidad de crucero de 650 km/h para el
Do31 E-3). Por el lado militar, el futuro también parecía bloqueado.
A pesar
de la campaña de evaluación realizada por la escuadra "tripartita",
en 1965, en la base británica de West Raynham (Norfolk), con el Hawker Siddeley
P-1127 Kestrel, la Luftwaffe no retuvo el avión; de hecho, su apoyo logístico
VTOL ya no era necesario.
Pese a
todo, Dornier intentó forzar la suerte presentando su proyecto de carguero Do
131; esto se realizaría en dos fases: Do 131A y Do 131 B. En el primer caso se
utilizarían reactores existentes; para propulsión, 2 Rolls-Royce RB. 168-25-38
con 5.650 kg de empuje (por lo tanto no más "Pegasus") y, para
sustentación, 14 Rolls-Royce RB. 162-81 con 2.720 kg de empuje que permite el
despegue vertical con un peso de 37.630 kg con una carga útil de solo 4.900 kg.
En el
segundo caso, el peso total se incrementaría a 41 toneladas (con 7.100 kg de
carga útil), todos con modelos de reactor que aún no existían. La autonomía
sería de 925 kg a una velocidad de 850 km/h. Dornier, sin embargo, mantuvo una
salida al proporcionar que, al reemplazar las góndolas de los ascensores con tanques
de combustible, se podía obtener un avión ordinario.
A fines
de abril de 1968, no estabamos allí, aunque podemos informar sobre una
treintena de vuelos realizados por cada uno de los dos prototipos. Cuando
finalizó este año 1968, los resultados son los siguientes: para el Do 31 E-1,
34 vuelos; para el Do 31 E-3, 49 vuelos, incluyendo 23 circuitos completos con
aterrizaje y despegue vertical, 4 despegues verticales con aterrizaje tangencial,
8 despegues tangenciales con aterrizaje vertical y 4 vuelos estacionarios.
El 27
de mayo de 1969, el E-3 fue al Salón Aeronáutico de París, pilotado por Drury
Wood y Dicter Thomas. Durante esta entrega, se establecieron 4 récords
mundiales en la categoría H reconocidos por la Fédération Aéronautique
Internationale (aviones a reacción de despegue vertical):
- Velocidad : 513.962 km/h
- Altitud: 9 100 m
- Distancia: 681 kilómetros
- Duración: 1 hora 19 minutos
Durante
este Salón, los espectadores tuvieron el privilegio de ver evolucionar la
aeronave y de apreciar su ruido, como ya pudieron hacerlo los visitantes de la
feria de Hannover, donde realizó 6 vuelos, transportando para esta ocasión su
primera carga: un minibús. cargado por la rampa trasera.
Al 15
de octubre de 1969, el E-1 había realizado 101 vuelos con una duración total de
25 horas y el E-3 110 vuelos con un total de 23 h 30 min. Fue en ese momento
que una misión de la NASA fue a Alemania para probar el dispositivo. Esta
evaluación se completó en abril de 1970.
Sin
embargo, desde hacía algún tiempo, un comité del gobierno de Alemania
Occidental, encabezado por el Dr. Karl Thaiau, había estado estudiando la
posible elección, para la entrada en servicio a fines de la década de 1970, de
un transporte V/STOL, tanto civil como militar. Están en línea:
- El MBB Bo 140 y el VFM Fokker VC 400/500, con 4 turbopropulsores basculantes
- El Hamburger HFG 600 , con 8 motores de 8.700 kg de empuje
- El VFW-Fokker VC 180 (3 motores horizontales de 7700 kg de empuje y 10 motores verticales de 9300 kg de empuje) y VC 181 (4 motores horizontales de 5900 kg de empuje y 12 motores verticales de 6500 kg de empuje, retráctiles)
- Un nuevo Dornier: el Do 231.
Este
último se ofreció en dos versiones: civil Do 231 C (100 pasajeros) y militar Do
231 M con fuselaje y rampa trasera más grandes. La propulsión horizontal
estaría a cargo de 2 motores Rolls-Royce RB.220 de 10.886 kg de empuje, siendo
la componente vertical 12 RB.202 de 5.942 kg de empuje (8 en barquillas
de dos alas, 2 en la parte delantera del fuselaje y 2 a popa).
El peso
total en la versión VTOL sería de 59 toneladas, el crucero Mach 0,81. La
distancia recorrida, con una carga útil de 10 toneladas, sería sin embargo sólo
de 800 km, otro gran inconveniente para el VTOL muy cargado con impedimento
sólo necesarios unos minutos al principio y al final del recorrido. A mediados
de 1970, el comité de Thaiau dio su veredicto: el Do 231 era el mejor, siendo
evidentemente decisiva en esta elección la valiosa experiencia adquirida con el
Do 31 (el Do 31 E-3 había realizado unos 130 vuelos).
Pero a
esta victoria no le seguiría ningún efecto positivo y el Do 31 E seguiría
siendo una curiosidad técnica, como lo han sido casi todos los VTOL del mundo,
ya que sólo 2 aviones, cazadores, han conocido la consagración de la serie: el
británico. "Harrier" y el soviético Yak-38 "Forger". Las
razones? Ya hemos dicho lo que se debe pensar a nivel civil; además, por parte
alemana, Lufthansa se encuentra en este mismo momento ocupada con la
financiación e integración de nuevos aviones clásicos en su flota. En cuanto a
las fuerzas armadas, está claro que la Luftwaffe, en 1970, también debió tomar
decisiones financieras; “debemos continuar con el programa Transall, que ya
está en marcha, y lanzar la del Tornado”. Como resultado, el VTOL resultaba ser
un lujo inaccesible.
El EWR
VJ-101 C.
En
1955, se levantó la prohibición de desarrollar y producir aviones en Alemania,
como resultado de la derrota. El nuevo ministro de defensa estaba pensando en
la necesidad de un interceptor. La ubicación geográfica de Alemania a la
vanguardia del sistema de la OTAN contra las fuerzas comunistas requería un
avión con una velocidad máxima y de ascenso muy altas.
En
1956, las empresas seleccionadas para construir el avión, entre las que se
encontraban Heinkel y Messerschmitt, comenzaron los estudios del nuevo avión.
El mayor rendimiento de los aviones a reacción requería pistas largas y
vulnerables.
Entonces,
en el otoño de 1957, el ministro exigió capacidades VTOL (despegue y aterrizaje
vertical) para el dispositivo. Con la condición de que Messerschmitt, Heinkel y
Boelkow trabajaran juntos, se ofreció un contrato para el desarrollo y
construcción de cinco prototipos. Las tres compañías luego reagruparon sus
fuerzas en Entwicklungsring Süd (EWR) en febrero de 1959.
Sin
embargo, dentro de la OTAN, un plan asignó el papel de interceptor a los
antiguos aliados de la Segunda Guerra Mundial, mientras que la Luftwaffe debía
atacar a los aviones enemigos en sus aeródromos. El cambio en el perfil de la
misión implicó una alta capacidad de combustible para vuelos largos a baja
altura lo que llevó al diseño del VJ-101 D. Sin embargo, este proyecto fue
cancelado cuando la OTAN y la Luftwaffe perdieron interés en las capacidades
VTOL a mediados de los años 60.
Sin
embargo, el trabajo en el VJ 101 C continuó. El prototipo X1, equipado con seis
Rolls-Royce RB-145 sin dispositivos de poscombustión, realizó su primer vuelo
en abril de 1963. El despegue vertical y la transición al vuelo aerodinámico
mediante el giro de los motores en la góndola de la punta del ala fue segura y
confirmó la solidez del concepto VTOL.
En
julio de 1964 se cruzó la barrera del sonido y el avión alcanzó Mach 1,08. Con
este vuelo, el VJ-101 se convirtió en el primer avión VTOL en alcanzar una
velocidad supersónica. En septiembre, el prototipo X1 quedó completamente
destruido durante un aterrizaje convencional. El piloto salió ileso. Una falla
eléctrica no relacionada con el equipo VTOL había causado este accidente.
Las
pruebas en tierra con el X2 comenzaron en octubre de 1964, seguidas del primer
vuelo en junio de 1965. La gran diferencia entre los dos prototipos eran los
motores a reacción en las puntas de las alas del X2. De hecho, los RB 145 R
estaban montados y equipados con postquemadores. Esto mejoró el rendimiento en
vuelo y el peso máximo de despegue, pero aumentó los problemas de recirculación
de gases calientes y erosión del suelo durante los despegues y aterrizajes
verticales.
El X2
se dañó más tarde en un aterrizaje forzoso o se rompió el tren. Para reducir el
peligro de que el motor se apague debido a la recirculación de gas de cal y
para evitar la erosión de la pista con postquemadores, se ideó y probó con hit
un nuevo procedimiento, llamado RVTO (Rolling Vertical Take-Off). Con las
góndolas inclinadas a 70 grados, la aeronave se elevó después de 3 metros de
rodaje y alcanzó los 15 metros de altitud después de 40 metros.
Mientras
tanto, se firmó un memorándum sobre el desarrollo conjunto de sistemas de armas
entre los gobiernos alemán y estadounidense. Uno de los proyectos conjuntos fue
un caza táctico V/STOL (llamado AVS) para suceder al F-104G. EWR estaba
cooperando con la aviación de Fairchild Hiller Republic en este proyecto y el
X2 estaba participando en este programa como el único VTOL disponible para
pruebas de vuelo, especialmente para el sistema de control.
Sin
embargo, las pruebas de vuelo del X2 se detuvieron en junio de 1971 cuando los
sistemas de la aeronave llegaron al final de su vida útil. El programa AVS se
detuvo cuando la Fuerza Aérea Alemana ya no exigió capacidades VTOL para sus
aviones.
Con el VJ-101 C, el VAK-191 B y el Dornier Do-31 se desarrolló una familia completa de aviones VTOL para interceptación, ataque y transporte táctico. Aunque las especificaciones militares sobre la necesidad de un interceptor con capacidades VTOL ya habían cambiado cuando el VJ 101 llegó a la etapa de prueba de vuelo, la experiencia acumulada en este programa fue de gran utilidad para la industria alemana para el desarrollo de dispositivos modernos. Por lo tanto, le permitió participar en el programa MRCA (Multi-Role Combat Aircraft) que luego se convirtió en el Panavia Tornado.
Características
del VJ-101C
El VJ 101 C era un avión monoplaza de ala alta con seis motores Rolls Royce. Dos de estos motores (de sustentación) se colocaron en el fuselaje y detrás de la cabina y dos góndolas pivotantes al final del ala contenían dos motores, cada uno para la sustentación y el vuelo de crucero.
El
control de actitud durante las fases de VTOL fue proporcionado por la
modulación del empuje del motor y no tomando prestadas boquillas de eyección y
aire comprimido en la nariz como para otros VTOL. El control de actitud por
modulación de empuje permitía mantener el control de la aeronave en caso de
fallo de motor ya que los motores estaban dispuestos en tres grupos de dos
motores (en caso de fallo bastaba para compensar la pérdida de uno motor por el
mayor empuje del otro).
Este tipo de control también evitaba la purga de aire en los compresores de los motores y la consiguiente pérdida de eficiencia. El avión era puramente experimental y nunca llevó armas. Los motores Rolls-Royce RB 145 deberían haber sido reemplazados por RB 153 más potentes en la etapa de producción.
Especificaciones
técnicas
- Reactores: 6 Rolls-Royce RB-145 sin postcombustión
- Empuje (kgp): 1250 cada uno en el despegue
- Envergadura HT (m): 6.61
- Longitud total (m): 15,70
- Altura desde el suelo (m): 4,13
- Área alar (m2): 18,60
- Espesor relativo (%) : -
- Alargamiento: -
- Peso en vacío (kg): 4140
- Peso con carga (kg): 6010
- Velocidad máx: M 1,08
- Techo (m): 10.000
El
Vak-191
En 1961, la OTAN buscaba futuros reemplazos para dos aviones, el F-104 Starfighter y el caza de apoyo Fiat G.91. La Fuerza Aérea Alemana tenía la intención de reemplazar el F-104 con el VJ101C. El "Caza de apoyo aéreo cercano de reconocimiento de despegue vertical" (VAK) reemplazaría al Fiat G.91. Alemania e Italia estaban trabajando juntos en el proyecto y se centraron en un concepto VTOL (despegue y aterrizaje vertical) en 1963.
A
principios de septiembre de 1961, Focke-Wulf Flugzeugbau GmbH inició un estudio
sobre el proyecto Fw 1262, que daría lugar al VAK 191. El liderazgo industrial
se transfirió a Vereinigte Flugtechnische Werke GmbH (VFW), que había absorbido
a Focke-Wulf en 1963. El proyecto VAK se llevó a cabo en colaboración
internacional:
El RB
193 fue un proyecto conjunto de Rolls-Royce y MAN Turbo (El futuro MTU). En
1968, Fiat se unió al proyecto como subcontratista a cargo del diseño y
fabricación del compartimiento delantero, el final de las alas así como el
fuselaje trasero y el estabilizador vertical.
La OTAN
y las fuerzas armadas alemanas exigían un avión capaz de despegar en terrenos
sin pistas y sin preparación. Su misión era el apoyo aéreo en el campo de
batalla. Además, el avión tenía que poder volar largas distancias a baja altura
para evitar los radares y las armas antiaéreas.
Para
cumplir con estas especificaciones, el VAK 191 fue diseñado con alas pequeñas
que le permitían resistir las limitaciones aerodinámicas del vuelo a baja
altitud, además de proporcionar una comodidad de vuelo aceptable para el
piloto. A pesar de la decisión de fabricar seis prototipos (tres monoplazas y
dos biplazas) el VAK 191B se convirtió en 1965 en un avión puramente
experimental.
El
programa se redujo entonces a tres prototipos monoplaza y un banco de pruebas
volador. Éste realizó sus primeros vuelos autónomos en 1966. Tras el
lanzamiento del prototipo en abril de 1970 y su primer vuelo pilotado por
Ludwig Obermeier en Bremen el 10 de septiembre de 1971, la primera transición
de vuelo vertical a vuelo horizontal tuvo lugar el 26 octubre de 1972 en
Manching, Baviera, a una velocidad de 400 km/h.
A
principios de la década de 1970, los VAK 191 B se utilizaron para probar
ciertos equipos, en particular para el MRCA (el futuro Tornado). Desde 1971
hasta 1975, hubo contactos con la Marina de los EEUU que quería recopilar
información sobre aviones de despegue vertical. En total los tres VAK 191 B
realizaron 91 vuelos y acumularon 120 horas de vuelo.
Especificaciones técnicas
- Reactores: 1 Rolls Royce/MTU RB 193-12 Empuje: 45,2 kN y 2 Rolls Royce/MTU Empuje: 26,5 kN
- Envergadura: 6,16 metros
- Longitud: 14,72 metros
- Altura: 4,30 metros
- Peso vacío: 5562kg
- Carga útil: 2945kg
- Velocidad máxima: 1.100 km/h
- Radio de acción: 400 kilómetros
- Armamento: Ninguno.
La
estabilización y orientación de la aeronave se controló con boquillas
ajustables ubicadas en el cono de la nariz, las superficies de control traseras
y las puntas de las alas. El concepto de propulsión dual -un motor de
crucero/ascensor y dos motores de sustentación- debería proporcionar una buena
seguridad de vuelo de aproximación, si uno de los dos motores de sustentación
falla.
El
concepto del VAK 191 B preveía dos sistemas de propulsión separados y no un
solo motor como el futuro Harrier. Un solo motor se consideró demasiado
prescindible durante el vuelo nivelado.
Durante
el despegue y el aterrizaje verticales, la mitad del empuje fue generado por el
chorro vectorial del motor de crucero a través de cuatro toberas de escape. Los
dos motores de elevación generaron la otra mitad del empuje requerido.
El Bachem Ba-349 Natter
Otro
proyecto de interceptor de cohetes, el "Natter", fue la respuesta de
Bachem a las especificaciones publicadas por el RLM, en la primavera de 1944,
para un pequeño interceptor para la defensa de sitios estratégicos contra
formaciones masivas de bombarderos aliados. Inicialmente solo se evaluaron los
proyectos Messerschmitt P.1104 , Heinkel P1077 "Julia" y Junkers EF
127 "Dolly " y las dos propuestas seleccionadas para desarrollo
fueron el P1077 y el EF-127.
Estos
aviones eran aviones de bajo costo, diseñados en materiales no estratégicos y
que podían ser ensamblados por trabajadores no calificados. Gracias al
lanzamiento desde rampas verticales, podían instalarse en lugares estratégicos
y lanzarse contra los bombarderos aliados. Por su parte, Erich Bachem propuso
otro avión (designación fabricante: BP-20) que era un interceptor
semi-consumible a medio camino entre un interceptor real y un misil
tierra-aire.
Erich
Bachem fue un experimentado piloto de planeadores y fue, antes de crear su
propia empresa, director técnico de la firma Fieseler, famosa por su avión de
reconocimiento Fi-156 Storch (diseñado por Bachem) y por la bomba voladora
Fi-103 alias V1. Bachem afirmó que el Messerschmitt Me-163 era demasiado
sofisticado y que un avión construido en madera, equipado con el mismo motor y
despojado de apéndices inútiles, como el tren de aterrizaje, haría el trabajo
igual de bien.
La
propuesta de Bachem fue rechazada primero por su naturaleza extrema y luego
aceptada como RLM número 8-349, nombre en clave Natter, después de las
maniobras de cabildeo de Bachem con Henrich Himmler, el líder de las SS. El
BP-20 de Bachem se desplegaría de manera similar al "Julia", pero era
menos complejo para que el piloto lo operara y finalmente ganó el contrato de
producción.
El
Junkers EF 127 fue un avión de despegue convencional más clásico que se derivó
del EF-126 propulsado por un motor de chorro de pulsos. También se continuaron
los desarrollos en el EF-126 y los rusos probaron el avión en vuelo después de
la guerra.
Estructura Natter
El
avión de Bachem fue el primer avión de despegue vertical pilotado, sin embargo,
no podía aterrizar de manera convencional. La construcción semi-monocasco era
muy básica con una estructura de madera encolada y clavada. Básicamente era un
marco de soporte para un motor de cohete, una cabina y una batería de cohetes
en la nariz.
La
longitud del fuselaje era de 6,02 metros y estaba compuesto por tres partes: el
morro albergaba los cohetes y la cabina del piloto. La parte central albergaba
los tanques de combustible y las alas con una luz de cuatro metros. Estas alas
también eran de madera y disponían de un único larguero, también de madera, que
iba de punta a punta atravesando todo el fuselaje. Las alas no tenían
superficie de control móvil.
Finalmente,
la parte trasera albergaba el motor cohete y un empenaje cruciforme dotado de
superficies móviles para asegurar el control de la máquina. La aeronave pesaba
880 kg en vacío y 2230 kg en el despegue.
Los
prototipos BP-20 y la preproducción Ba-349 A estaban equipados con una versión
especial del motor cohete HWK 109-509A-2 con cámara de combustión (de hecho, el
motor del Me-163B). Los propulsores (750 kg) de este motor cohete eran peróxido
de hidrógeno (H2O2) como comburente y una mezcla de hidracina/metanol como
combustible. El peróxido de hidrógeno se descompuso sobre un catalizador para
producir gases calientes (oxígeno/vapor de agua) que impulsaban una turbina
para bombear combustible. Luego, estos gases se mezclaron con
hidracina/metanol, lo que produjo combustión y empuje.
Como el
Natter tenía que ser "disparado" en posición vertical, Walter
desarrolló una versión del HWK 109-509A-2 capaz de operar en esta posición. De
hecho, el peróxido de hidrógeno se introdujo en el generador de gas por simple
gravedad y Walter modificó la posición de este generador, lo que dio lugar a la
versión HWK 109-509E.
La
propulsión ofrecida para el modelo de producción Ba-349B era una versión
dedicada del motor cohete Walter HWK 109-509C-1 que presentaba cámaras de
combustión separadas para despegue (1700 kg de empuje) y crucero (300 kg de
empuje) y que equipaba el Me-163 C y luego Me-263, versiones mejoradas del
Me-163B.
El
despegue se realizó en modo automático desde una rampa vertical de unos diez
metros de altura bajo el empuje del motor cohete Walter y cuatro propulsores de
pólvora Schmidding 533 de 1000 kgp cada uno durante 12 segundos.
¡La
aceleración fue lo suficientemente fuerte como para amenazar al piloto con
desmayarse y el piloto automático también se usó para dirigir el avión en la
trayectoria correcta hasta que el piloto recuperó sus sentidos!
Después
de uno o dos minutos de funcionamiento del motor cohete, la aeronave alcanzó
una altitud de 12.000 metros. Luego, el piloto cambió a controles manuales y
puso el Natter en vuelo horizontal a una velocidad de 990 km/h. Luego, se lanzó
sobre las formaciones enemigas y destruyó tantos aviones como pudo con sus 24 a
48 cohetes R4M de 55 mm (o cohetes Hs 217 de 73 mm según otras fuentes)
alojados en la nariz.
Después
de reducir la velocidad a unos 250 km/h, se soltó el morro de la aeronave y el
piloto se lanzó en paracaídas. La parte trasera también se recuperó en
paracaídas para poder reutilizar la parte más preciada de la máquina: ¡el motor
cohete Walter! Todo se llevó a cabo en 3 o 4 minutos.
Especificaciones técnicas del Bachem Ba-349
- Envergadura: 4 metros
- Superficie alar: ?
- Largo total: 6,02 metros
- Altura: ?
- Peso vacío: 880 kg
- Con Carga: 2230kg
- Combustible: 750 kg de peróxido de hidrógeno (H2O2) como comburente y una mezcla de hidrazina/metanol como combustible
- Velocidad Máxima: 990 km/h
- Radio de acción: 60 kilómetros
- Motorización: 1 motor cohete HWK 109-509E en el BP-20 y luego una versión del motor cohete HWK 109-509C-1 en los modelos de producción. Cuatro propulsores Schmidding 533 (1000 kg de empuje cada uno durante 12 segundos)
- Armamento: -
- Tripulación: 1
Alas
motorizadas el Focke Wulf
Aunque
todavía en forma de borrador, el caza Focke Wulf Triebflugel, diseñado por
Heinz von Halem en septiembre de 1944, fue un estudio muy interesante en vuelo
de ala giratoria y tenía algunas características muy inusuales. El avión era un
caza de despegue vertical basado en los planos de cola y obtenía su empuje
hacia arriba de tres alas que giraban alrededor del fuselaje.
Estas
alas giratorias se colocaron aproximadamente a un tercio de la longitud del
fuselaje desde el morro de la aeronave. Las alas no transmitían ningún par de
rotación al fuselaje, ya que estas estaban propulsadas por tres
estatorreactores montados en los extremos. Por debajo de la velocidad operativa
de los estatorreactores (300 km/h), las alas giraban mediante tres propulsores
Walter (300 kg de empuje) montados internamente en las góndolas del
estatorreactor.
La gran
ventaja de este diseño era una aeronave capaz de despegar verticalmente y con
una alta tasa de ascenso y esto sin pista preparada. El avión podía así
despegar desde cualquier superficie abierta, incluso en medio de la ciudad.
Cada
estatorreactor tenía unos 70 cm de diámetro, daba unos 840 kg de empuje y se
desarrolló a partir de pruebas realizadas desde 1941 por Otto Pabst en el
departamento de dinámica de gases de Focke Wulf, Bad Eilsen. Principalmente a
través del desarrollo de quemadores especiales y la compresión del aire por la
velocidad, Pabst había desarrollado con éxito un estatorreactor con una
longitud total que no excedía dos veces y media el diámetro, dando como
resultado un motor adecuado para el movimiento rotatorio.
Las
pruebas exitosas del estatorreactor Pabst se llevaron a cabo en el túnel de
viento hasta velocidades de Mach 0,9. Los estatorreactores tenían que ser
alimentados con combustible desde el fuselaje por la fuerza centrífuga de los
motores giratorios. Otra ventaja importante de los estatorreactores era su
capacidad para funcionar con fuel oil de baja calidad.
El
Triebflugel se sentaba verticalmente en el suelo, sostenido por sus cuatro
planos de cola, cada uno de los cuales presentaba un tren de aterrizaje
desplegable de una sola rueda en su extremo. El tren principal tenía una sola
rueda, situada en la base del fuselaje, siendo retraídas en góndolas durante el
vuelo. El piloto estaba alojado en una cabina que presentaba un dosel en forma
de burbuja. El armamento estaba montado en el morro y consistía en dos cañones
MG de 20 mm y dos cañones MK de 30 mm más.
Las
alas giratorias tenían un ángulo de torsión creciente desde la base hasta la
punta como el paso de una hélice, y no tenían superficie de control, las
características de sustentación de las alas se ajustaban solo por la velocidad
de rotación y el ángulo de inclinación. El control del aparato se hacía por
medio de las superficies móviles de los empenajes traseros.
Para el
vuelo horizontal y en ausencia de un ala convencional, la sustentación se generaba
por el principio de "fuerza de sustentación radial" y las colas de
las superficies móviles tenían que ser bajadas. ligeramente para participar en
el empuje hacia arriba. El despegue debía realizarse con una inclinación del
ala de +3 grados. Una vez en vuelo, las alas debían inclinarse gradualmente
hasta 90 grados con respecto a la vertical, lo que las transformaba en alas
relativamente clásicas.
La
transición del vuelo vertical al vuelo horizontal y viceversa, sin embargo,
prometía grandes dificultades para el piloto. Las maniobras de aterrizaje,
durante las cuales el piloto estaba tumbado en el morro y había que hacerlo de
espaldas, prometían ser especialmente difíciles.
Después
de la guerra, se iniciaron algunos estudios sobre este tipo de cazas,
especialmente por parte de los Estados Unidos. Se probaron cazas propulsados por motores de
turboeje que impulsaban hélices contrarrotantes montadas en el morro del avión
sin mucho éxito operativo.
El tren de aterrizaje constaba de una rueda principal de tamaño 780 x 260 mm en la parte trasera del fuselaje y cuatro ruedas auxiliares al final de cada superficie del plano de cola en forma de cruz. La rueda principal estaba montada sobre un tren de aterrizaje retráctil con un puntal de 500 mm, que se retraía longitudinalmente en el fuselaje. Las cuatro ruedas auxiliares (380 x 150 mm) estaban montadas sobre un puntal retráctil unido a un larguero de cola.
Cronología:
- Agosto de 1944: Comienzo de los estudios del Bachem Ba-349
- Septiembre de 1944: Estudio del Focke Wulf Triebflugel
- Febrero de 1945: Primer vuelo motorizado de Bachem Natter. Fracaso y muerte del piloto.
- Octubre de 1958: Primer vuelo del Short SC-1
- Diciembre de 1958: Primer vuelo del Do-29
- Febrero de 1959: Messerschmitt, Heinkel y Bolkow forman el Development Ring South (EWR) para la construcción del VJ-101
- Septiembre de 1961: Focke-Wulf GmbH inicia el estudio del proyecto Fw 1262, que dará lugar al VAK 191.
- 1962: El contrato de desarrollo del Do-31 se adjudica a la firma Dornier
- 8 de Marzo de 1963: Primer despegue vertical del Dassault Balzac V
- Abril de 1963: Primer vuelo del prototipo X1 del VJ-101 C
- 13 de Abril de 1964: Acuerdo firmado entre Alemania e Inglaterra para continuar los estudios del Do-31 en común.
- Abril 1964/Septiembre de 1965: El banco de pruebas Nº 1 realiza 370 pruebas con grilletes y 249 vuelos suspendidos.
- Julio de 1964: El VJ-101 alcanza Mach 1.08.
- Septiembre de 1964: El prototipo X1 del VJ-101 queda completamente destruido durante un aterrizaje convencional.
- Octubre de 1964: Inicio de las pruebas del VJ-101 X2
- 24 de Marzo de 1966: Primera transición completa del Mirage III V
- 1966: Primeros vuelos autónomos del banco de pruebas volador Vak-191
- 11 de Enero de 1967: Primer vuelo de banco N° 2 del Do-31
- 10 de Febrero de 1967: El Do 31 E-2 realiza su primer vuelo convencional
- 14 de Julio de 1967: El Do 31 E-3 realiza su primer vuelo convencional
- 22 de Noviembre 1967: El Do-31 E-3 realiza su primer despegue y aterrizaje vertical
- 16 y 21 de Diciembre 1967: Primeras transiciones en ambos sentidos del Do-31.
- 1968: Continuación de las pruebas del Do-31
- 27 de Mayo de 1969: El Do-31 estableció 4 récords mundiales en la categoría H de VTOL.
- Octubre de 1969: Una misión de la NASA va a Alemania para probar el Do-31 hasta abril de 1970
- 1970 Se abandona el Do-31
- Junio de 1971: Fin de las pruebas del VJ-101 X2
- 10 de Septiembre de 1971: Primer vuelo del Vak-191.
- 26 de Octubre de 1972: Primera transición del Vak-191
Fuente: http://jpcolliat.free.fr
