lunes, 21 de diciembre de 2020

Un ligero error de cálculo, el MiG-17SN

MiG-17SN sideview
Vista lateral del único MiG-17SN construido. Luego de los vuelos de prueba el destino de esta aeronave resulta desconocido. Fuente: Mikoyan-Gurevich OKB

Desde los inicios del combate aéreo, todos los pilotos debieron aprender el fino arte de maniobrar la nariz de su avión, para poder apuntar sus armas sobre el enemigo. Técnica que todavía hoy los pilotos de caza de todo el mundo perfeccionan.

Ahora si ambos aviones se encuentran girando, el piloto atacante debe apuntar ligeramente por delante de la trayectoria del avión defensor, lo que se conoce como deflexión de tiro. El problema es si el avión defensor resulta ser más ágil, girando por dentro del avión atacante. Esto obliga a romper el contacto, para reposicionarse perdiendo preciosos y vitales segundos.

Por ese motivo, el OKB Mikoyan-Gurevich propuso una solución para implementarla en su MiG-17, un montaje de armas articulado; dando origen a la versión MiG-17SN y como veremos en el posteo de hoy, el resultado no fue el esperado.


No era la primera vez que MiG experimentaba con un montaje articulado; en 1951 un MiG-15 (se trataba del Fagot-A, número de serie 109035) fue equipado con el montaje experimental V-1-25-Sh-3, ubicado en un carenado bajo la cabina del avión, conocido como izdeliye* SU. Tras ser evaluado, fue descartado por el mando de la VVS (Voyenno-Vozdushnye Sily, o Fuerza Aérea Soviética); una de las razones fue la ubicación de las armas que limitaba mucho el ángulo de tiro, junto con el peso adicional y la resistencia aerodinámica del carenado, que limitaban seriamente la performance. 

MiG-15SU Side view
Mikoyan aprovechó la experiencia obtenida del anterior MiG-15SU (arriba) para diseñar el MiG-17SN. Créditos a quien corresponda


Pero el veterano OKB no abandonaría la idea completamente y dos años más tarde, un MiG-17 de producción tardía, sería modificado como el prototipo del izdeliye SN. En esta nueva iteración, los ingenieros de Mikoyan ubicaron los cañones en el extremo de la nariz; lo que requirió un completo rediseño de la parte delantera del fuselaje, desde la cuaderna 13 en adelante.

La toma de aire central fue reemplaza por dos tomas de aire elípticas, flanqueado el cockpit, las cuales comenzaban a la altura del parante trasero de la carlinga. Para compensar la resistencia aerodinámica generada por estos nuevos componentes y siguiendo los postulados de la regla del área, las tomas de aire estaban parcialmente embutidas en unas depresiones en el fuselaje, de una manera similar a las del bombardero Tu-160. Vale destacar que el MiG-17SN fue el primer diseño de Mikoyan en tener tomas de aire laterales.

Estos cambios modificaron las dimensiones de la aeronave de manera sustancial, incrementando el largo en más de un metro (1,07 m para ser más precisos). La nueva nariz cónica alojaba dos radares: el  Aist (Cigüeña, en ruso) de puntería, y un SRD-1M Radal-M telemétrico. Ambos estaban enlazadas con una mira óptica ASP-4NM, que permitía operaciones nocturnas o con mal tiempo.

MiG-17SN Front view
Vista frontal del MiG-17SN se puede apreciar la disposición de los tres cañones AM-23 y las tomas de aire laterales. Fuente: Mikoyan-Gurevich OKB


Los cambios continuaban con la carlinga, la cual era más larga; mejorando la visibilidad del piloto y haciéndola más aerodinámica.
El parabrisas blindado fue inclinado en 30° por motivo de la mira ASP-4NM. El panel de instrumentos también era nuevo. La capacidad de combustible fue incrementada en 13 US gal (11 imp. gal o 50 l).

Otras modificaciones incluían las nuevas ruedas KT-23 del tren de aterrizaje principal, con frenos más potentes; las tapas del lado interno, fueron modificadas para seguir el nueva forma de las tomas de aire y su unión con el fuselaje.

MiG-17SN and MiG-17 Comparative
Comparativa entre el MiG-17SN (arriba) y el MiG-17A de serie. Podemos ver los cambios ocurridos en: 1-Carlinga, 2-Toma de Aire y 3-Cañones.
Fuente:  Mikoyan-Gurevich OKB, retocado digitalmente por No Barrel Rolls

Por supuesto que la novedad era el nuevo sistema SV-25-MiG-17, compuesto por tres cañones Afanas'yev/Makarov AM-23 (también conocido como TKB-495) de 23 mm, con una cadencia de tiro de 1,250 dpm por arma. Se encontraban dispuestos de manera asimétrica: dos armas en el lado izquierdo y una en el derecho, estas tenían un rango de movimiento de +27° 26' y -9° 28' desplazándose por ranuras a los lados del radomo. El piloto controlaba la elevación de las mismas utilizando un dial en el throttle, un motor eléctrico movía las armas y la mira se movía al unísono. 

Todo el sistema pesaba unos 1,034 lb (469 kg), repartidos de la siguiente manera: 314 lb (142,4 kg) de los montantes de las armas, 258 lb (117 kg) de los tres cañones, 304 lb (140 kg) de la munición; y 154 lb (70 kg) de equipamiento auxiliar.

Los vuelos de prueba


El único MiG-17SN no recibiría un registro oficial de la VVS y realizaría su primer vuelo el 20 de julio de 1953; piloteado por Gheorgiy K. Mosolov, piloto de pruebas de la Mikoyan. La evaluación oficial del sistema SV-25-MiG-17 comenzarían el 15 de febrero de 1954; sin embargo la misma no se realizarían en el MiG-17SN, si no en un bombardero IL-28 modificado; el cual llevaba el sistema de tiro en la posición del navegante. El MiG-17SN acumularía 130 vuelos de prueba desde el NII VVS (Instituto de Investigación de la VVS) de los cuales 13 involucraron pruebas de tiro, disparando unas 15,000 rondas.

Los resultados no fueron satisfactorios para el Gerente de proyecto de MiG, N. I Volkov. Al disparar los tres cañones apuntando hacia arriba o hacia abajo, se producía un cambio en la actitud de la aeronave. Por el contrario si los cañones estaban en un ángulo superior a 10° con respecto al eje longitudinal de la aeronave, la precisión del disparo era inexistente; lo que hacía evidente que se debía diseñar un sistema para compensar el retroceso de las armas.
Otras de las deficiencias encontradas estaban provocadas por las modificaciones estructurales de la célula. Las tomas de aire separadas una considerable distancia tenían un efecto adverso en el motor, haciéndolo propenso a surges (perdidas en el compresor) y difícil para ser reencendido en vuelo.

Conclusiones


Comparado con un MiG-17 de serie, el mayor peso en vacío y la aerodinámica diferente del SN impactaba de manera totalmente negativa a la performance. Por ejemplo, la velocidad máxima se redujo en 32 kts (60 km/h) y el techo de servicio en 1,640 ft (500 m). El tiempo requerido para alcanzar los 16,404 ft (5,000 m) y 32,808 ft (10,000 m) habían aumentado en 0.44 y 1.5 minutos respectivamente. Pero lo peor fue la reducción en la maniobrabilidad; a 32,808 ft el tiempo de giro de la aeronave era de 77 segundos, 15 segundos más que el MiG-17 estándar.

A pesar de esto, el sistema cumplía en cierta medida su cometido, mejorando la puntería. Durante los vuelos de prueba, el MiG-17SN en vuelo nivelado podría batir blancos que volaban por encima o blancos en tierra a altitudes muy bajas del margen de los 328 a 656 ft (100 a 200 m), dependiendo de las habilidades del piloto. Es más, se llegó a recomendar la adquisición de un pequeño número de SN, pero el alto mando soviético no estuvo de acuerdo y el OKB Mikoyan, decidió no continuar con el desarrollo, abandonando el concepto enteramente.

Este diseño, al igual que el anterior MiG-15SU, tenían un defecto intrínseco: la ubicación de los cañones móviles lejos del centro de gravedad de la aeronave. La realidad es que nadie parece haber tenido en cuenta la Tercera Ley de Newton, destinando el Mig-17SN al fracaso desde el tablero de diseño. 

MiG-17SN Threeview drawing
Tres vistas del MiG-17SN. Créditos a quien corresponda



Fuentes

  • Yefim, G. (2002). Mikoyan-Gurevich MiG-17. The Soviet Union's Jet Figther of the Fifties. AeroFax. Midland Publishing, Reino Unido.
  • Stapfer, H. H. (1992). MiG-17 Fresco in action. Squadron Signal Publications Inc. Texas, E.E.U.U.



*El término Izdeliye se traduce del ruso como "Proyecto" o "Producto", una práctica común en los OKB (oficinas de diseño) era denominar cada diseño con un número de Izdeliye para identificarlos durante su desarrollo. Una vez que la aeronave entraba en servicio recibía una denominación oficial compuesta por el acrónimo del OKB más un número ordinal, siendo los números impares cazas y los pares para otros tipos; aunque esta regla no se aplicaba siempre, especialmente con los helicópteros.

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