MUNDO AERONAUTICO EWM

EMPUJE VECTORIAL

A mitad de los años cincuenta muchos proyectistas de aviones tuvieron la intuición  de prever que los nuevos aeropuertos de la OTAN habrían sido objetivos muy atrayentes para las fuerzas del recién constituido Pacto de Varsovia. Las largas pistas de hormigón son siempre vulnerables a los ataques de los aviones de bombardeo o de los misiles, pero si un avión pudiese despegar verticalmente, entonces no necesitaría ninguna pista y podría ser dispersado lejos de la amenaza. Estos proyectistas presentaron muchas soluciones al problema del VTOL.

PRIMEROS PROYECTOS

El proyecto que resulto mayor éxito fue propuesto por un francés, Michel Wibault. Su solución era siempre y elegante. El empuje no seria proporcionado a través de un tobera que descargara el gas hacia atrás, los gases de la turbina accionarían en su lugar cuatro grandes compresores que estarían dotados de sendas toberas rotantes. Así dirigirían el empuje del motor angularmente con incidencia de hasta 90 grados, proporcionando  la sustentación para el despegue vertical y el vuelo normal. Desafortunadamente para Wibault, su proyecto suscito escaso interés. Sin embargo, la idea seria afinada y después perfeccionada por la firma británica Hawker, responsable de la célula del avión, y por el Bristol, la constructora del motor. Su trabajo experimental conjunto dio vida al prototipo P.147 Kestrel, que voló por vez primera en octubre de 1960. El P.127 abrio el camino para el primer avión operacional del mundo con capacidad STOVL,despegue corto y aterrizaje vertical, el Harrier. El excepcional motor equipada al P.127 y a sus sucesivos derivados Harrier fue bautizado como Pegasus. Durante 35 años ha sido el único turbosoplante de empuje vectorial del mundo. En sus ultimas versiones desarrolla mas de 95,04 KN de empuje y es por lo tanto el mas potente de los reactores para cazas sin posquemador del mundo.

PROTOTIPO P.127

El diseño preliminar del P.1127 empezó en  1957, en calidad de célula para el revolucionario turbosoplante de empuje orientable Bristol Siddeley BS.53 después bautizado Pegasus. Este proporcionaba empuje vertical u horizontal girando sus cuatro toberas. El nuevo motor recibió algunos fondos del gobierno de EEUU, pero el avión en si se sostuvo gracias a la financiación privada hasta 1959, en que el Minesterio de Aviación Británico encargo varios prototipos. El primero de ellos hizo su primer vuelo estacionario cautivo en octubre de 1960, en Donsfold y pilotado por Bill Bedford.En noviembre se produje el primer vuelo estacionario libre. El programa de vuelos de prueba convencionales empezó, en el RAE de Bedford, a partir de un primer despegue y aterrizaje en marzo 1961. Mientras el primer avión probaba el vuelo estacionario y la translación a velocidades crecientes, el segundo efectuaba vuelos horizontales a velocidades siempre decrecientes. A los P.1127 siguieron cuatro aparatos de presente, de los que el ultimo fue convertido en el prototipo del Kestrel

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1- El turbosoplante de empuje orientable Bristol Siddeley BS-53 proporconaba empuje vertical (de sustentación) cuando tenia las toberas apuntandas hacia abajo. Las válvulas de control por reacción recibían aire purgado del motor.

2-Las válvulas de reacción de cola proporcionaban control de cabeceo y guiñada durante vuelo estacionario.

3-Valvula marginal de control alabeo.

YAKOVLEV YAK-38 "FORGER" 1971-1972

Llamado en principio YAK-36 por la OTAN, voló a principios de los años 70. Estaba propulsado por un turbosoplante de empuje orientable en el fuselaje y dos reactores de sustentación detrás de la cabina. Esta configuración indujo a los observadores occidentales a pensar que este avión no podía realizar despegues cortos, pero después se supo que si podía. Una unidad de evaluación con 12 “Forger” (entre ellos varios biplazas Forger-B) zarpo a bordo del Kiev en el Mediterráneo en 1976. Aunque carece de radar y tiene un alcance y una carga ofensiva limitados, el Forger es un avión importante, que da a la Armada soviética una capacidad genuina de defensa de la flota, así como una experiencia notable.

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1-Reactores de sustentación admiten aire a través de un difusor situado detrás de la cabina. Este difusor esta cubierto por una puerta articulada y dotada de persanas.

2-Las dos reactores de sustentación están inclinados hacia abajo y algo hacia atrás, dando cierto grado de empuje de traslación, este ayuda a la transición al vuelo horizontal.

3-El motor principal admite el aire a través de difusores clásicos. Sus toberas descargan horizontalmente para el vuelo de traslación y verticalmente para el estacionario.

MOTOR PEGASUS

Bristol tomo su motor Orpheus mas ligero y potente que el Orion y bautizado como BE.53, le añadió un soplante delantero. Este era accionado por un eje desde las turbinas traseras móviles situadas en los costados del motor. El reactor principal descargaba de forma convencional,directamente hacia atrás.

Apenas se había llegado a esta fase cuando el legendario y a veces extravagante ingeniero jefe de Hawker Siddeley, sir Sydney Camm, anuncio al meditabundo equipo de Bristol, habían llegado de Francia noticias sobre el BE.53 y los diseñadores de Hawker habían esbozado un avión, el P.127, en torno a ese motor.

Pero en Hawker se dieron cuenta de que,como mucho, el BE.53 solo permitía despegues cortos, seguidos de un aterrizaje vertical si el combustible ( y por tanto, el peso) había disminuido lo suficiente. Y fue lo que el diseñador Ralph Hooper llamada “el resplandor cegador de lo obvio “ lo que vino a solventar el problema.

Fue Sydney Camm quien sugirió aprovechar los  gases de escape traseros en el despegue y el aterrizaje, dividiendo el conducto de descarga y convirtiéndolo en dos toberas rotativas situadas en los costados del fuselaje. Así, todo el empuje del motor se aprocheba en el despegue vertical, y al salir aquel por cuatro toberas el vuelo estacionario era extraordinariamente estable, tanto como Winbault, el padre del concepto monomotor de empuje orientable, había preconizado.

El nombre de esta criatura voladora de cuatro patas aunque fuesen de aire caliente fue, por que no, Pegasus. El diseño difinitivo del motor y el del avión comenzó en 1958.

El Pegasus esta situado cerca del baricentro del Harrier por razones de estabilidad. Sus cuatro toberas de salida están construidas en titanio para resistir el intenso calor y el estampido sonico. La pareja delantera recibe aire relativamente frío del compresor de baja presión del motor, la pareja trasera utiliza el aire mas caliente, procedente del compresor de alta presión.ç

El recorrido total es de 98,5 grados, con las toberas totalmente giradas, el Harrier puede moverse hacia atrás a casi 50 km/h.

HARRIER

DESPEGUE CORTO DEL HARRIER

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1-Con el motor al 55% de la potencia, el piloto prueba los controles antes del despegue. Las toberas se inclinan a 10 grados para el despegue en corto.

2-El piloto mete gases a fondo, suelta frenos y acelera hacia adelante. El despegue con carga bélica puede realizarse incluso en menos de 300 metros.

3-A la velocidad de STO ( usualmente 150 km/h), las toberas se inclinan a 55 grados y accionan automáticamente los hipersustentadores. La combinación de las sustentación vertical del ala y de las toberas eleva el Harrier.

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4-Tan pronto como el Harrier se alza del suelo, el piloto lo dirige utilizando el bastón de mando, asociado  a las toberas del sistema de chorros de control para la maniobrabilidad en “chorrosustentacion” situados a proa, cola bordes marginales.

5-El Harrier completa una tranquila transición al vuelo nivelado. Mientras las  toberas giran hacia atrás, los hipersutentadores se retraen  automáticamente.

6-Una vez en el aire, el Harrier es como cualquier otro caza, aunque sus reducidas dimensiones y su potente motor le confieren una maniobrabilidad excepcional.

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