El
Convair XFY-1 sobre su carretilla elevadora
Aunque ahora casi olvidado, el Convair XFY-1 Pogo ocupa un lugar especial en la historia de la aviación, ya que fue el primer avión en lograr una doble transición que lo convierte simplemente en el primer despegue y aterrizaje vertical técnicamente exitoso. Este avión también fue el único avión con configuración “Tail-Sitter" en lograr tal hazaña con el Ryan X-13, los otros dos únicos "Tail-Sitters" (el XFV-1 y el C-450).) habiendo fracasado en este difícil ejercicio. El avión tenía una configuración que seguía siendo única, ya que también era el único avión de hélice y ala delta. La enorme potencia de su motor de turbina también convirtió al XFY-1 en uno de los raros aviones de hélice capaces de alcanzar los 1000 km/h.
Los
VTOL, y en particular los "Tail-Sitter", tienen su origen en las
batallas de la Segunda Guerra Mundial que habían demostrado cuán vulnerables
podían ser las bases aéreas y los portaaviones ante un ataque enemigo.
La Armada
de los Estados Unidos usó portaaviones para muchas cosas, incluida la defensa
de la flota, pero era imposible asignar un grupo aéreo de portaaviones para
proteger cada convoy o cubrir cada operación naval. Además, los recortes
presupuestarios de la posguerra obligaron a la Armada a desechar muchos
portaaviones de escolta ligeros.
En
1947, la Marina (junto con la USAF bajo el nombre de proyecto Hummingbird)
realizó estudios sobre la posibilidad de embarcar interceptores VTOL a bordo de
barcos que no fueran portaaviones. La motivación de la USAF estaba ligada a la
creencia de que las guerras futuras se ganarían o perderían dentro de las
primeras 24 horas de combate y que el ganador sería quien despejara los
aeródromos enemigos. Por lo tanto, un dispositivo capaz de prescindir de un
aeródromo sería un activo valioso en este contexto.
Con
base en los resultados del proyecto Hummingbird y el programa alemán Focke-Wulf
Triebflugel, la Marina de los EEUU lanzó un estudio de interceptor VTOL más
formal en 1948. El objetivo era desarrollar un avión que pudiera despegar y
aterrizar verticalmente en destructores, naves de desembarco, barcos de
suministro y otros barcos que no pueden acomodar aviones convencionales.
En
teoría, un interceptor VTOL podría defender el barco o un convoy contra
bombarderos o naves de ataque antibuque. Por otro lado, el papel de estos
dispositivos nunca fue luchar contra los aviones de combate enemigos.
A
finales de los años cuarenta, la única fórmula VTOL que parecía realista era
la fórmula "Tail Sitter". La
principal ventaja de esta fórmula es la sencillez ya que basta con poner el
avión en la cola para que sea un VTOL. Por otro lado, se necesita una enorme potencia
para lograr una relación masa/potencia de menos de 1 para despegar y aterrizar
el avión sin problemas.
Sin
embargo, en 1947, los motores turborreactores disponibles tenían un empuje
máximo de solo 3000 kgp y consumían, en el despegue, más de un kilo de
combustible por kilo de empuje. Por su parte, los motores de pistón más
potentes eran demasiado pesados en comparación con la potencia entregada y no
podían considerarse en un avión VTOL.
Fue el turbopropulsor, relativamente simple en comparación con un motor de pistón, más ligero y más fiable pero que proporcionaba una potencia superior, el que resolvió el problema, como habían previsto los ingenieros de Heinkel desde el principio durante el estudio Wespe.
La
fórmula "Tail-sitter" también tiene fallas significativas, como el
acceso poco práctico a la cabina, el motor y los accesorios que requerían el
uso de escaleras y plataformas especiales. En términos de seguridad del piloto,
se necesitaba un sistema de eyección que permitiera al piloto evitar ser
lanzado contra las hélices o contra el empenaje. Naturalmente, la falla más
grave fue el pilotaje hacia atrás durante los aterrizajes de la máquina, lo que
requeriría un piloto muy competente y entrenado.
Después
de cuatro años de estudio, la Marina otorgó contratos a Convair y Lockheed (y
rechazó las propuestas de Goodyear, Martin y Northrop) para diseñar, construir
y probar en vuelo un interceptor VTOL. El 31 de marzo de 1951, Convair obtuvo
un contrato por dos XFY-1, y el 19 de abril de 1951, Lockheed a su vez recibió
un pedido de dos XFO-1 (primer nombre del XFV-1).
Descripción del XFY-1
De
hecho, solo se probaron en vuelo un Lockheed XFV-1 y un Convair XFY-1 Pogo. El
XFV-1 nunca pudo lograr un despegue y aterrizaje vertical principalmente debido
a la falta de potencia del motor de turbina. Por otro lado, el avión Convair,
mucho más exitoso que el avión Lockheed y que poseía un cierto número de
características muy interesantes, realizó con éxito numerosos despegues y
aterrizajes verticales y las transiciones asociadas.
El
XFY-1 descansaba verticalmente sobre cuatro ruedas montadas al final de las
aletas ventrales y verticales y las puntas de las alas. Estas ruedas estaban
montadas al final de un amortiguador neumático que se comprimía al aterrizar
para amortiguar el impacto, como el pogostick de un niño, de ahí el apodo de
"Pogo" que se le dio al dispositivo. No había frenos y las ruedas
rodaban y giraban libremente en vuelo.
Convair fue uno de los pioneros de las alas delta (XF-92, XF2Y-1, F-102, F-106, B-58…) y para su XFY-1, la firma había elegido naturalmente un ala similar a la del XF-92 luego siendo probado. Esta ala estaba equipada con elevadores y alabeos mientras que las dos aletas ventral y dorsal recibieron timones convencionales.
Dado
que el Pogo despegaba y aterrizaba verticalmente pero con una actitud normal en
vuelo, el asiento del piloto giraba 45° para brindar al piloto una vista
aceptable en ambos regímenes de vuelo. El dosel tenía un gran tamaño y se
deslizaba hacia atrás cuando se abría. La cabina estaba elevada y permitía una
buena visibilidad al piloto en vuelo convencional. Por otro lado, la
visibilidad al aterrizar era deplorable y el piloto tenía que volar mirando
hacia atrás.
La cabina estaba equipada con una cuerda de 7,6 metros que el piloto podía usar en caso de un aterrizaje vertical de emergencia lejos del equipo de la pista. Aunque no se instalaron armas en el prototipo, se instalarían dos o cuatro cañones de 20 mm o 48 cohetes de 70 mm en las puntas de las alas.
El
XFV-1 y el XFY-1 utilizaban el muy potente motor turbohélice Allison XT-40. La
firma Allison había creado el XT-40 acoplando dos turbinas T-38 una al lado de
la otra y transmitiendo su potencia a dos hélices coaxiales que giraban en
sentido contrario (fabricadas por Curtiss-Wright) a través de una enorme caja
de cambios. Las tomas de aire de los turbopropulsores se instalaron por delante
de la raíz de las alas mientras que las salidas de gas emergían por la parte
trasera del fuselaje. En su versión XT-40A-6 seleccionada inicialmente, el
turbohélice proporcionaba 5850 caballos de fuerza a las hélices de tres palas
con un diámetro de 4,8 metros.
A
diferencia de Lockheed, Convair conocía bien el XT-40 desde principios de los
años 50. Este motor se utilizó en efecto en cuatro ejemplares del XP5Y -1
Tradewind, un hidroavión pesado de patrulla marítima y luego de transporte.
Este motor había mostrado una confiabilidad cuestionable en este avión, así
como en otros aviones de la Marina que lo usaron, como el Douglas XA2D-1 o el
North American XA2J-1.
Sin
embargo, Convair esperaba que los problemas iniciales de este motor se
solucionaran en la versión de prueba de vuelo. Esta versión tenía un sistema de
lubricación especial que permitía operar en posición vertical. Uno de los
fallos observados durante las pruebas fue una caída importante de la potencia
cuando aumentaba la temperatura ambiente. Por este motivo, todas las pruebas
del XFY-1 se realizaron a primera hora de la mañana. El sistema de acoplamiento
y transmisión, la caja de cambios, también causaba grandes problemas y había
que mantenerlo regularmente para evitar roturas.
Para
febrero de 1954, Convair había completado las pruebas de banco del XT-40 y en
marzo se instaló el motor en la estructura del avión y en abril el avión se
transfirió a la Estación Aérea Naval Moffett Field cerca de Sunnyvale,
California para una serie de vuelos obstaculizados. Estas pruebas se llevaron a
cabo en un hangar construido a principios de la década de 1930 para albergar el
dirigible USS Macon.
El 29
de abril de 1954, James F. "Skeets" Coleman, un Teniente Coronel de la
reserva de la Marina convertido en piloto de pruebas de Convair, realizó el
primer vuelo sin restricciones del Pogo. El XFY-1 era completamente nuevo y
ningún otro avión de tamaño y peso comparables había despegado verticalmente.
El dispositivo utilizado en el hangar de Moffett Field fue para permitir el
manejo de la aeronave con relativa seguridad para el piloto y la aeronave.
Convair
había desmantelado la "bandeja" de las hélices para unir un cable al
eje. Este cable estaba conectado a un sistema de poleas, contrapesos y motor
eléctrico que permitía al Pogo evolucionar verticalmente bajo el techo de 56
metros de altura.
Además,
la aeronave estaba sujeta por cables sujetos a las alas y las aletas para
limitar los movimientos laterales. Un ingeniero de pruebas de Convair, Bob
McGreary, controló el sistema de sujeción y podría salvar el día si Coleman
perdiera el control de la aeronave.
Coleman
voló más de sesenta horas en el hangar, pero era un trabajo peligroso. Las
hélices que giraban en sentido contrario generaban un enorme flujo de aire que
se volvía turbulento al entrar en contacto con las paredes del hangar y podía
desestabilizar peligrosamente al Pogo. Muchas veces, Coleman pidió ayuda a
McGreary para cancelar un movimiento incontrolable del Pogo jugando con la
tensión de los cables.
En
agosto de 1954, llegó el momento de las pruebas de vuelo sin obstáculos.
Coleman completó sus primeros vuelos libres el 1 de agosto. Escaló hasta 6
metros de altura en el primer intento y luego hasta 45 metros en el segundo.
Poco después, el XFY-1 fue transferido a la Estación Aérea Auxiliar Naval en
Brown Field en California para continuar con el programa de prueba de vuelo.
El
programa de pruebas se llevó a cabo de forma muy conservadora y Coleman realizó
más de 70 vuelos en perfil de despegue/ascenso/aterrizaje para hacerse con el
control del XFY-1. El 2 de noviembre de 1954, Coleman finalmente hizo la
primera transición y voló horizontalmente durante 21 minutos y verticalmente
durante 7 minutos. ¡Fue la primera transición de un VTOL en la historia de la
aviación!
Dos
días después, el avión hizo su debut público en una presentación de aviones
Convair a la Marina de los EEUU. Coleman despegó y se estabilizó a solo 15
metros del suelo gracias a la enorme potencia del motor, el ala delta de gran
área y la baja resistencia del fuselaje. Por las mismas razones, el Pogo
también fue muy rápido en vuelo nivelado. El avión no tenía frenos de aire ni
spoilers e incluso con el XT-40 a la potencia mínima, el XFY-1 volaba a más de
300 mph y el AD5 que lo acompañaba no podía seguir el ritmo del Pogo si el
piloto aceleraba. De hecho, el Pogo no podía volar a baja velocidad.
El
mismo día y poco después de la demostración de Coleman, los dignatarios de la
Marina de los EEUU pudieron asistir a las demostraciones de vuelo de otros
aviones de Convair, como el Tradewind y el SeaDart. Desafortunadamente, la
demostración del SeaDart se convirtió en tragedia con la dislocación en vuelo
del segundo Seadart y la muerte de su piloto, Chuck Richbourg.
Si por
propia admisión de Coleman, el despegue y la transición al vuelo horizontal
fueron muy fáciles, fue bastante diferente para las fases estacionarias. Pero
la fase más difícil del vuelo fue, por supuesto, el aterrizaje, y los problemas
de control de velocidad complicaron aún más la situación. Coleman voló bajo
sobre la pista con el motor funcionando al mínimo y luego tiró de la palanca
con fuerza para encender una vela. La velocidad cayó repentinamente y cuando la
aeronave tenía velocidad cero, el piloto empujó la turbina al máximo para poner
la aeronave en levitación vertical y luego redujo la potencia para aterrizar
suavemente.
Los
descensos a menudo comenzaban a una altitud superior a los 300 metros. La
aeronave era inestable en vuelo aéreo y requería entradas constantes a los
controles de vuelo. Al acercarse al suelo, la aeronave quedó atrapada en la
turbulencia generada por el flujo de aire en el suelo y Coleman luchó con los
controles para mantener el control del Pogo. Gracias a su gran habilidad, la
enorme potencia de la XT-40 y la buena eficacia de los mandos, Coleman aterrizó
en todas las ocasiones sin problemas.
Otro
problema importante para los aterrizajes fue la incapacidad del piloto para
determinar visualmente la tasa de caída cuando el descenso comenzaba a gran
altura. Para resolver este problema, Ryan Aeronautical Company desarrolló un
altímetro de radar que se montó en la punta del ala izquierda. Las señales del
altímetro activaron tres luces: verde indicaba un ascenso estable, ámbar significaba
que la velocidad de descenso era normal y roja indicaba una velocidad de
descenso superior a 3 metros/segundo que, por supuesto, era demasiado rápida.
Convair
había instalado un asiento eyectable en el Pogo, pero nadie confiaba en este
hardware y el asiento aún no estaba amartillado. Si ocurría un problema grave
en vuelo, la única opción de Coleman era evacuar el avión por sus propios
medios, lo que era más fácil con el dosel ya abierto. Sin embargo, en el caso
de una falla del motor a baja altitud, el piloto no tendría ninguna posibilidad
de escapar sin un asiento eyectable.
Abandono
de XFY-1
Después
de los vuelos del 4 de noviembre de 1954 y la muerte de Chuck Richbourg, el
piloto de pruebas de Convair, B. J Long, continuó con las pruebas de vuelo del
SeaDart y fue John Knebel quien ocupó el lugar de segundo piloto del XFY-1 para
ayudar a Coleman.
Coleman
realizó algunos vuelos más y luego llegó el gran día para el nuevo piloto de
pruebas del XFY-1. John Knebel, guiado por radio por Coleman, tomó el control
del XFY-1 por primera vez el 19 de mayo de 1955. Ese día tuvo la mayor
dificultad para controlar la aeronave y terminó el vuelo con un aterrizaje
forzoso.
La
película del vuelo (emitida recientemente en el canal Planète) muestra claramente
que Knebel estuvo cerca del desastre al evitar por poco volcar el avión de
lado. En vista de este resultado, era obvio que los nuevos pilotos de Pogo,
incluidos los pilotos de prueba eminentes, primero deberían entrenarse
extensamente con grilletes antes de intentar el vuelo libre.
Luego, la Marina trasladó las instalaciones de Moffett Field a Brown y dos pilotos, Charles "Chuck" Myers y John Knebel, comenzaron a entrenar el 8 de mayo de 1956, pero el programa estaba llegando a su fin. La enorme caja de cambios había comenzado a aflojarse y se veían pedazos de metal en el aceite lubricante.
Desarrollado
menos de seis años después del final de la Segunda Guerra Mundial, el Pogo
parecería realmente futurista para su época.
¡Ya estábamos lejos del Spitfire!
Era hora de una revisión importante, pero la Marina se había dado cuenta de que, por un lado, ni el XFV-1 ni el XFY-1 podían confiarse a simples pilotos de escuadrón y que, por otro lado, por otro lado, su las velocidades máximas y la tasa de ascenso fueron insuficientes en comparación con los aviones a reacción convencionales.
Los
estrategas de la Armada prefirieron estos últimos para equipar portaaviones y
el 1 de agosto de 1956, la Armada canceló el programa XFY-1. Coleman realizó su
último vuelo el 16 de junio de 1955 y Charles Myers y John Knebel aún estaban
entrenando cuando se canceló el programa.
Por lo
tanto, Coleman seguirá siendo para siempre el único piloto de Pogo y recibirá
por su papel en el éxito del XFY-1, incluida una primicia mundial, una
recompensa acorde con la hazaña: ¡el Trofeo Harmon de 1954 que sucede a Chuck
Yeager! Esta distinción internacional, considerada la más prestigiosa, premia a
los pilotos responsables de avances considerables en el campo del vuelo.
Por
ejemplo, Charles Lindbergh lo recibió en 1927, Howard Hughes en 1938, Chuck
Yeager dos veces, André Turcat también dos veces en 1958 y 1970 (con el Griffon
y el Concorde). Por supuesto, los pilotos del X-15 también serán distinguidos
con Scott Crossfield, Joe Walker, Bob White en 1960 y por su récord absoluto de
velocidad en Mach 6.7, William J. Knight en 1967.
El Pogo
demostró que el concepto de interceptor VTOL de configuración de "cuidado
de cola" era teóricamente posible pero difícil de implementar
operativamente, ya que requería un piloto extremadamente hábil.
El
avión permaneció en San Diego durante varios años hasta que la Marina lo
transfirió a la Estación Aérea Naval de Norfolk en Virginia y luego al Museo
Nacional del Aire y el Espacio.
Especificaciones
técnicas
Designación:
Convair XFY-1
Otra
designación: Modelo 55
Primer
vuelo libre: 1 de agosto de 1954
Primer
movimiento: 2 de noviembre de 1954
Envergadura: 8,4 metros
Superficie
alar: 33 m2
Carga
alar: 223 kg/m2
Largo
total: 10,4 metros
Altura: 6,71 metros
Pesos:
Vacío: 5539 kg
Al
aterrizar: ?
Completo:
7377 kg
Relación
potencia/masa: ~1.2:1
Combustible: ?
Máxima
velocidad: 980 km/h
Velocidad
de crucero: ?
Velocidad
de ascenso: 3200 m/min
Techo operativo:
13300 metros
Autonomía:
1 hora
Motorización:
Una turbina Allison XT-40-A6 de 5850 caballos de fuerza.
Armamento:
Ninguno
Tripulación:
1
Fuente: http://jpcolliat.free.fr
