lunes, 1 de febrero de 2021

De los Alpes a Kansas, la historia del P-16 y el SAAC-23 - Parte 1

P-16 J-3001 Rollout
Roll out del primer P-16, J-3001. La aeronave no estaba equipada con armamento fijo.
Fuente: Wikimedia Commons

No resulta raro que el diseño de una aeronave, y sus soluciones técnicas, sean tomadas como inspiración por otros proyectos. 

La historia de las dos aeronaves de las cuales vamos a hablar en este posteo es una de esas y es una bastante conocida entre los entusiastas de la aviación, aunque no siempre fue bien comprendida; la historia del caza P-16 y el SAAC-23.

Al finalizar la Segunda Guerra Mundial, la Fuerza Aérea Suiza, estaba totalmente equipada con aviones con motor a pistón que, pero el rápido progreso fogueado por la contienda trajo dos tecnologías innovadoras: los motores a reacción y las alas en flecha; en los ojos del alto mando de la Fuerza, su material de vuelo acababa de quedar obsoleto.

Mientras la Universidad Politécnica de Zurich o ETH, investigaba las alas delta y en flecha, la Kommission für militärische Flugzeugbeschaffung (Comisión para la compra de aviones militares o KMF) planificaba y coordinaba la construcción de estas nuevas aeronaves; dando el primer paso al incorporar a este esfuerzo a los fabricantes de motores locales: BBC , Escher-Wyss y Sulzer el desarrollo de motores a reacción.

Encabezando este esfuerzo estaba la empresa estatal Eidgenössisches Flugzeugwerk (F+W) con su caza de ala delta EFW N-20 Aiguillon (Aguijón, en castellano); siendo el primer avión a reacción diseñado y construido en las tierras helvéticas. Sin embargo, este avión con cuatro motores en desarrollo Sulzer D45, estaba plagado de problemas y retrasos; principalmente por la poca experiencia en esta tecnología y el desarrollo complicado de su planta motriz. Como alternativa, F+W tenía conceptualizado unas versiones monomotores y con ala en flecha denominadas N-10/11.

Gracias a un contrato firmado el 8 de agosto de 1946, la Flug- und Fahrzeugwerke Altenrhein (FFA) localizada en Altenrhein, junto a Sulzer; continuarían el desarrollo de los N-10/11, que pasarían a denominarse P-12 y P-13 (el primer número indica el número de motores y el segundo el número de orden del diseño). 

Por los problemas de confiabilidad de las turbinas, FFA, decidió suspender el trabajo en los diseños monomotores, para concentrarse en un desarrollo bimotor, denominado P-23. 

P-16 Evolution
En esta serie de dibujos, podemos ver la evolución del diseño. De izquierda a derecha: P-1401 (1949), P-1501 (1949), P-1601 (1949) y el diseño definitivo P-16 Mk III (1957).
Fuente: Zeitschrift: Schweizerische Bauzeitung


No sería hasta mediados de 1949, cuando el trabajo en el P-12 y P-13 se reanudaría. Los sucesivos retrasos en el desarrollo local de motores, hizo que el gobierno suizo fuera receptivo a diseños que incluyeran una planta motriz extranjera ya en fabricación. Bajo la dirección del Ingeniero Dr. Hans Luzius Studer, el diseño evoluciono hacia el P-14 de alas rectas, el P-15 supersónico con alas en una flecha ahusada y finalmente el P-16 que combinaba ambos diseños en un ala trapezoidal. 

La planta motriz estaba entre el Rolls-Royce Avon o el Armstrong-Siddeley Sapphire; descartando el uso de postquemador; siendo preferido un sistema de cohetes Oerlikon para obtener potencia adicional. Los tres diseños incorporaban tanques de combustible adicionales en los extremos del ala y asiento eyectable para el piloto. 

FFA no había recibido mucho detalle sobre los requerimientos, solo que la aeronave debía ser capaz de operar desde las pistas cortas de las bases alpinas; por lo que dejó la selección del diseño final a la Fuerza Aérea, aunque la firma dejó en claro su preferencia por el P-16. 

Tras un minucioso análisis, el Oberstdivisionär (General de División) Rihner, jefe del Departamento de Aeronaves y antiaéreos, aceptó el P-16; definiéndolo como una aeronave de ataque al suelo.

El 23 de julio de 1950, FFA y el Departamento de Tecnología de Guerra (Kriegstechnische Abteilung  o KTA) firmaron un principio de acuerdo por la producción del P-16 equipado con motor Sapphire; allí se estableció que el diseño definitivo debía estar listo para finales de ese año y la construcción del prototipo comenzaría a principios de 1951. Finalmente, el 24 de julio de 1952, se firmó el contrato por la producción de dos prototipos.


La construcción del prototipo

Si bien su cometido principal sería el apoyo aéreo cercano, el P-16 fue diseñado para ser un interceptor bastante capaz. Su configuración era bastante tradicional, teniendo su ala con implantación baja y las tomas de aire a los laterales del fuselaje; con los estabilizadores horizontales montados a la mitad de la deriva. Para su construcción se utilizó una aleación de un espesor bastante fino, aunque en ciertos lugares se utilizó un sándwich para mantener la resistencia estructural. 

Un tren de aterrizaje bastante robusto adoptado, con ruedas de tipo dual; facilitando su operación desde pistas semipreparadas. Es más, previendo el aumento de peso de las versiones posteriores de la aeronave, el tren estaba diseñado con un generoso margen. 


X-HB-VAD landing configuration
El cuarto ejemplar, X-HB-VAD, muestra en esta interesante foto todas las superficies de hipersustentación que tenían las alas, dando al avión unas excelentes características de vuelo a baja velocidad. 
Créditos a quién corresponda 

Otro de los requerimientos era la operación desde pistas cortas, para lograr esto el ala contaba con flaps del tipo Krueger en todo el borde de ataque. Estos, tienen un efecto aerodinámico similar al de los slats (en este caso hay un espacio entre el borde de ataque y el dispositivo), se manejan de manera diferente. Los flaps Krueger, con su posición más adelantada, saliendo por debajo del ala y proyectando hacia adelante, aumentando el coeficiente de sustentación máximo y la curvatura del ala; produciendo un cambio de actitud en la aeronave de nariz hacia arriba. Además, la operación de estos flaps da como resultado un borde de ataque significativamente menos ahusado en el ala, lo que resulta en una mejor maniobrabilidad a bajas velocidades. Además contaba con grandes flaps del tipo Fowler en el borde de salida de intrados junto con Flaperons (alerones que operan como flaps) en los extrados. 

En conjunto, estos dispositivos hipersustentadores le permitían al P-16 despegar y aterrizar en tan solo 1,000 ft (330 m) a gran altitud sobre el nivel del mar, haciendolo ideal para operar desde los valles alpinos suizos. El ala en si era recta, de baja relación de aspecto, utilizando multiples largueros en su construcción. Los tanques de combustible auxiliares, ademas de contener combustible adicional, cumplían con la función estructural de extremos alares. 

La mayoría de los sistemas del avión, tales como los controles, eran hidráulicos, siendo alimentados por un sistema de alta presión fabricado por Dowty e impulsado por el motor de la aeronave. En caso de emergencia, el sistema era suplementado por reservorios que permitían operar el tren de aterrizaje, frenos aerodinámicos y los flaps. Un sistema neumático de respaldo operaba los frenos de las ruedas, extendía el tren y eyectaba la carlinga. Aire sangrado de la turbina presurizaba la cabina, ademas de que servia de aire acondicionado para confort del piloto. 


J-3003 under construction
Uno de los P-16, parece ser el J-3003, en las últimas etapas de su construcción.
Fuente: Wikimedia Commons

Un generador de 24 V y corriente continúa era el corazón del sistema eléctrico; el cual alimentaba varios sistemas, tales como: el arrancador de la turbina, las bombas de combustible, la calefacción del parabrisas, la radio UHF y el radar. 

El armamento fijo consistía en dos cañones Hispano-Suiza HS 825 de 30 mm provistos de 125 rondas cada uno y con una cadencia de tiro de 1,000 dpm. Detrás de la cabina, se encontraba una bahía de armas que podía alojar un contenedor retráctil Matra 1000 para 44 cohetes de 68 mm o otro tanque de combustible. Las alas tenían seis puntos de armas cada una, siendo capaces de llevar dos lanzadores Oerlikon de cohetes 12 cohetes de 80 mm (24 cohetes en total) o un lanzador de 12 cohetes Hispano-Suiza HSS R-80 de 80 mm en grupos de 4. 

Asimismo, se podía portar bombas de caída libre, tanques de combustible suplementarios, napalm o misiles. Un colimador Ferranti Mk.VIII, junto con una foto cámara en el tanque de combustible en la punta alar derecha complementaban el sistema de tiro.

El primer prototipo, con registro J-3001 y denominado P-16.04, sería producido sin armamento y realizaría su primer vuelo el 25 de abril de 1955, con el ingeniero de la KTA, Hans Häfliger a los mandos; quien había realizado un vuelo de familiarización en Inglaterra con un Hawker Hunter. Esta aeronave resultaría dañada en un vuelo de prueba posterior producto de una falla en los frenos luego del aterrizaje, siendo reparada posteriormente.


Los vuelos de prueba

La vida operativa del J-3001 sería corta, durante un vuelo de prueba el 31 de agosto de 1955 el sistema de suministro de combustible falló, producto de una tubería rota, haciendo que el motor se apagara en vuelo. El piloto, a pesar de tener una velocidad y altitud que le permitía aterrizar a salvo, decidió eyectarse; tratándose de la primera eyección exitosa en la historia Suiza, lamentablemente, la aeronave se estrelló contra el lago Constanza. Si bien se pudo recuperar del fondo, J-3001 estaba muy dañado para ser reparado y fue desguazado.

El segundo P-16.04, registro J-3002, se terminó en la primavera de 1956 y los vuelos de prueba se reanudaron con su vuelo inaugural el 16 de junio. Como parte de estos, la aeronave rompió la barrera del sonido por primera vez el 15 de agosto de 1956 en un circuito cerrado. 
A diferencia del primer avión, este ejemplar tenía algunos cambios en el diseño, tales como: la extensión de las tomas de aire por delante del borde de ataque del ala y otros refinamientos aerodinámicos. 

J-3002 in front of FFA hangar
El segundo prototipo, J-3002 enfrente del hangar de FFA. Esta aeronave contaba con cuatro la cohetera retráctil Matra 1000 detrás de la cabina. Fuente: Wikimedia Commons



Esta aeronave sería extensamente evaluada entre el 28 de febrero de 1957 y el 16 de marzo de 1957 tanto por FFA como por la Fuerza Aérea Suiza. Incluyendo pruebas de maniobrabilidad, su uso como interceptor e incluso operaciones desde pistas de pasto. En general los resultados fueron muy favorables, pero se encontró a la aeronave falta de potencia, pobre de frenos y algo inestable longitudinalmente; esto última producto de la poca área del timón, siendo que el mismo era de dimensiones reducidas para facilitar el guardado de la aeronave en los refugios alpinos.

Los problemas no frenaron el desarrollo del P-16, por el contrario, el pedido por cuatro máquinas de pre-serie ya había sido firmado en marzo de 1956; el primero de esta nueva serie sería el J-3003 el cual voló por primera vez el 15 de abril de 1957. Este avión incorporaba una versión más potente del Sapphire (ASSA-6), aletas auxiliares automáticas en las tomas de aire para mejorar el ingreso del mismo a baja velocidad, nuevos marcos de la carlinga y frenos de aire perforados.
Otra de las innovaciones presentadas, fue la construcción a partir de los ejemplares 3 y 4 de una estructura semi-monocoque, reemplazando al sandwich y permitiendo utilizar chapa más fina.

El submarino suizo

Cuando el proyecto comenzó, la Fuerza Aérea Suiza requería al menos 500 ejemplares de P-16 para complementar y eventualmente reemplazar las flotas de Vampire y Venom. Como medida provisoria se adquirieron, el 28 de enero de 1958, 100 Hawker Hunter; medida que sería seguida el 19 de marzo con una orden de compra por 100 ejemplares de P-16 a un valor de 407 millones de francos suizos. El Parlamento suizo destinó 34 millones de francos suizos adicionales para la adquisición de la licencia del motor Sapphire.

Desafortunadamente, poco después de concretar la adquisición del P-16, el 25 de marzo, la aeronave J-3003 se estrelló en el Lago Constanza, el piloto Teniente Jean Brunner se eyectó luego de sufrir una falla hidráulica, el piloto sobrevivió, gracias a que fue socorrido por dos niños que estaban en un bote cerca del punto del accidente, aunque debió permanecer hospitalizado por sus heridas. 

Este incidente puso al P-16 en la mira, recibiendo críticas desde la política y siendo el Parlamento el que recomendó la cancelación del proyecto y su orden de compra. El Consejo Federal cedió a esta presión el 2 de junio de 1958 y canceló el pedido de los 100 aviones; acto seguido una auditoría de la Agencia Tributaria reveló que los prestamos otorgados para el desarrollo del programa habían sido utilizados parcialmente, por lo que el Presidente de la KMF, Prof. J. Ackeret, debió presentar su renuncia.

P-16 Mk III X-HB-VAD
El cuarto P-16 construido, X-HB-VAD, en la plataforma. Lleva una carga de dos bombas de caída libre y dos tanques de combustible suplementarios. Fuente: Wikimedia Commons



Este revés dejó muy mal parado a FFA quien trató de continuar el proyecto por su cuenta invirtiendo fondos propios para terminar las dos unidades de pre-serie, J-3004 y J-3005. La compañía había llegado a un acuerdo con el gobierno helvético adquiriendo los dos ejemplares a medio terminar. Con asistencia de especialistas británicos, realizó exhaustivas pruebas en tierra para tratar de solucionar los desperfectos, siendo una de las mejoras la sustitución del sistema de control siendo ahora con triple redundancia con dos sistemas hidráulicos y uno mecánico.

Los frutos se de este esfuerzo se pudieron ver el 8 de junio de 1959, cuando el primero de los denominados P-16 Mk III se hizo al aire por primera vez; se trataba del X-HB-VAC (ex J-3004). Un año más tarde el 24 de marzo de 1960, el último ejemplar X-HB-VAD (ex J-3005), realizaría su vuelo de prueba.

FFA emprendió una fuerte campaña de publicidad y promoción; haciendo vuelos de demostración de las aeronaves despegando con máxima carga desde pistas muy cortas; e incluso proponiendo una versión biplaza de entrenamiento y otra de reconocimiento. 
En su búsqueda por hacer la aeronave más atractiva, la empresa desarrolló una variante llamada AR-7 que estaba impulsada por dos Rolls-Royce Spey Mk 250 y otra denominada AA-7 impulsada por el SNECMA Atar 9C al igual que el Mirage IIIS a mediados de 1964. Una última variante, denominada AJ-7 orientada a la exportación (principalmente a los E.E.U.U.) y equipada con un motor GE J79 fue propuesta en 1965.


X-HB-VAD in the Museum
El único P-16, X-HB-VAD, conservado en el Flieger-Flab-Museum en Dübendorf. Fuente: Ruud Boots



A finales de la década del 60, la Fuerza Aérea Suiza buscaba una aeronave de ataque a tierra capaz de complementar a los Hunter en servicio y FFA tuvo la oportunidad de presentar nuevamente al P-16, esta vez una versión más desarrollada derivada del propuesto AR-7. 
Esta variante estaría equipada con una nueva aviónica compuesta por: una computadora de tiro BT-9R equipada con telémetro láser, un giroscópo Sperry SYP 812, una computadora de vuelo Jaeger Eldia, un colimador CSF 121, un radar de navegación Doppler RDN 72, una computadora de navegación Crouzet, una radio UHF/VHF de dos vías Plessey PTR 377, una radio de emergencia UHF Collins y un transponder Bendix APX 72.
De los nueve proyectos presentados, el de FFA fue uno de los primeros en ser descartado; dejando como únicos oferentes al Vought A-7 Corsair y al Dassault Milan.

Finalmente, el programa P-16 se dio por terminado en 1969. FFA descartó todo los materiales y herramientas relacionados con la aeronave, incluidos los segmentos de fuselaje del sexto avión (hubiera sido el primero de producción en serie) que se encontraban terminados. El segundo P-16, J-3002, sufriría un destino similar siendo desguazado en 1958. Solo se conservaron algunos planos y maquetas de túnel de viento. Los dos P-16 que habían permanecido en Altenrhein hasta entonces fueron llevados a Dübendorf en mayo y julio de 1979. 

X-HB-VAD & X-HB-VAB
Los dos sobrevivientes del programa P-16 aguardando su destino final en Altenrhein.
Fuente: Wikimedia Commons


La idea era donar los dos P-16 sobrevivientes a museos. X-HB-VAD fue entregado al Flieger-Flab-Museum en Dübendorf el 8 de agosto de 1980 como estaba previsto y donde al día de hoy puede ser visto. X-HB-VAC estaba destinado al Verkehrshaus der Schweis (Museo del Transporte de Suiza) en Luzern; pero dicha donación no se concreto y se utilizaron partes de la aeronave para restaurar al X-HB-VAD y luego fue desguazado. En total, los cinco P-16 realizaron 508 vuelos acumulando un total de 233 horas de vuelo.

Pero la historia del P-16 no acaba acá. En su intento de mantener el programa vivo, FFA contactó en 1960 a un empresario norteamericano radicado en suiza desde mediados de los año cincuenta con el objetivo de buscar asesoramiento para mejorar la aeronave. Este empresario era Bill Lear Jr. presidente de la filial suiza de la empresa fundada por su padre, la Lear Incorporated.

Este encuentro fortuito daría origen a una de las aeronaves más reconocidas actualmente, y vamos a hablar en detalle en la segunda parte de esta historia.


P-16 Three view
Tres vistas del P-16 Mk III. Créditos a quién corresponda 



Características técnicas (P-16 Mk. III)

  • Tripulación: 1
  • Longitud: 14.30 m
  • Envergadura: 11.2 m
  • Altura: 4.3 m
  • Superficie alar: 30 m²
  • Peso vacío: 15,509 lb (7,037 kg)
  • Peso máximo al despegue: 25,815 lb (11,713 kg)
  • Planta motriz : 1x turborreactor Armstrong Siddeley Sapphire ASSA-7 de 11,038 lbf (49.1 kN) de empuje
Rendimiento
  • Velocidad máxima operativa (Vno): 604 kn (1,118 km/h)
  • Velocidad de entrada en pérdida (Vs): 97 kn (179 km/h)
  • Alcance: 899 millas (1,447 km o 781 nmi)
  • Techo de servicio: 45,932 ft (14,000 m)
  • Velocidad ascensional: 12,795 ft/min (3,900 m/min)
  • Carga alar: 51.204 lb/sq ft (250 kg/m2)
Armamento
  • 2 x Cañones Hispano-Suiza HS 825 de 30 mm
  • 6 x Puntos de armas capaces de portar cohetes, bombas de caída libre, napalm, tanques de combustible adicionales y misiles aire-superficie con un máximo de 5,700 lb (2,590 kg).
  • Batería Matra 1000 de 44 cohetes de 68 mm

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