Contactos, aviones y errores de cálculo. La historia del caza Silvansky I-220IS

Maqueta en escala natural del Silvansky I-220IS. Créditos a quien corresponda.

La aviación es una industria que está llena de emprendedores, personas que fueron capaces de plasmar una idea o una visión en aeronaves reales las cuales fueron capaz de, en mayor o menor medida, alzarse a los cielos a pesar de tener todo en contra. 

Es más, podríamos decir que sin ellos, esta industria no existiría. Pero la historia de hoy, es una que mezcla a un emprendedor, con un diseño aeronáutico fallido; estamos hablando del poco conocido Silvansky I-220IS.

En occidente, fundar una empresa aeronáutica es un proceso relativamente fácil. Si lo sobre simplificamos, empezamos con un emprendedor, quien tiene una visión o una idea para una nueva aeronave; quien consigue financiamiento para fundar la empresa y comenzar a producirlo. Tras conseguir todos los certificados y permisos gubernamentales, este nuevo diseño está listo para ser comercializado; compitiendo contra otros diseños, de otros fabricantes por su cuota de mercado.

Una economía fuertemente planificada como la de la URSS, el proceso no era tan sencillo. Para empezar, no existía la propiedad privada, por lo que todos los medios de producción pertenecían al estado y era este, mediante el Ministerio de la Industria Aeronáutica (NCAP, en ruso) quien realizaba la asignación de recursos.

El principal componente de la industria eran las llamadas oficinas de diseño, mejor conocidas por sus siglas en ruso OKB. Pero los OKB no eran responsables de la producción en serie, como su nombre indican su objetivo era diseñar la aeronave. Para ello, existían fábricas aeronáuticas que producirían dichos diseños. Los requisitos operacionales, sobre los cuales se basarían los diseños tanto militares como civiles, eran provistos por el estado. 

Se realizaba un "fly-off" entre los diseños preseleccionados y finalmente se elegiría un único diseño ganador que luego se asignaría a uno o más complejos de fabricación. La mayoría de ellos estaban dentro de la Unión Soviética, sin embargo, algunas líneas de producción se asignaron a aliados dentro del Pacto de Varsovia. Debido en parte a consideraciones políticas, la asignación de la producción estaba muy dispersa, creando cadenas de suministro en las que el papel de la planificación estatal era primordial.

Había una consideración más a tener en cuenta, la asignación de presidentes o directores tanto de los OKB, como de las fábricas era controlada por el estado por medio del NCAP. Por lo que, para llegar a estos puestos, no solo se requería de conocimientos y experiencia, si no que se necesitaba buenas conexiones políticas y por supuesto, algo de suerte.

Un puesto vacante

Alexander Vasilievich Silvansky, nacido en 1915, comenzó su carrera tras egresar en 1932 del Instituto de Aviación de Moscú (AMI, por sus siglas en ruso), comenzó su carrera profesional en una la fábrica de aviones número 39 como Ingeniero Tecnológico y dibujante. Esta planta, estaba abocada a la producción de los cazas Polikarpov, por lo que Silvansky tuvo acceso a varios diseños y estudios preliminares del famoso OKB.

Gracias a esta experiencia, el joven ingeniero diseñó una aeronave de reconocimiento fotográfico y se la presentó a Nikolai Polikarpov en persona para ser considerada; pero su diseño fue descartado de plano; lo que generó un cierto resentimiento en Silvansky quien solicitó ser transferido a otra fábrica.

En su nuevo puesto en la planta número 1, Silvansky estuvo a cargo de un equipo de ingenieros con los cuales continuó trabajando en su concepto de aeronave de reconocimiento; el cual fue formalmente presentado ante las autoridades en enero de 1935. El diseño preliminar era una aeronave de ala baja, tren retráctil, cabina abierta y un motor radial Gnome-Rhône 14K Mistral Major. La influencia de Polikarpov era clara, ya que la aeronave tenía características del I-16 y del posterior I-17.

Pero, la junta que evaluó este diseño no estaba para nada impresionada con el proyecto, especialmente por que la información técnica provista estaba incompleta, e indicando que había varios errores de cálculo graves en la presentación de Silvansky. Al estar tan cuestionada la factibilidad del diseño, el mismo fue descartado totalmente.

El primer diseño de Silvansky, impulsado por un motor Gnome-Rhône 14K Mistral Major.
Créditos a quien corresponda.

Mientras el joven ingeniero sufría el primer revés de su carrera profesional, los I-15 e I-16 que se encontraban combatiendo para el bando republicano en la Guerra civil española, demostraban estar superados tecnológicamente por los cazas más modernos como el Bf-109. Esto disparó una necesidad urgente por diseñar la futura generación de cazas.

El Comisario del Pueblo de la Industria de Defensa (NKOP) de la URSS, Mikhail Moiseevich Kaganovich, necesitaba nuevas ideas, por lo que decidió invitar a todos los fabricantes a presentar sus diseños, destronando al OKB Polikarpov como el único proveedor de cazas. Por ejemplo, el recientemente formado OKB Mikoyán tuvo que trabajar en el diseño I-200 con motor lineal. Otra medida tomada fue la de transferir diseños de Polikarpov a otras OKB. Esto provocó que para principios de los años 40, unas 10 oficinas de diseño estuvieran trabajando en sus respectivos diseños para un nuevo caza.

Muy lejos de Moscú, en la fábrica de aviones nº 153 en Novosibirsk, ocurrió una desgracia. Su director, Dmitry Pavlovich Grigorovich, había fallecido en 1938; dejando a la planta, que estaba dedicada a la producción del I-16, totalmente acéfala. Por suerte, Kaganovich, conocía a la persona ideal para ocupar el puesto del fallecido Grigorovich; nada más y nada menos que su cuñado, Alexander Vasilievich Silvansky.

Nombrado inmediatamente como director de su propio OKB, Silvansky llegó a Siberia con el encargo de continuar un proyecto de Polikarpov, con la denominación I-220, de un caza monoplano equipado con un motor radial Tumansky M-88. No estaría solo, el equipo de técnicos e ingenieros en la planta 153, tenían sobrada experiencia en cazas y estaban deseosos de conocer a su nuevo jefe.

Primer día en el trabajo

Los empleados vieron en su nuevo jefe a una persona enérgica, que ofrecía buenas condiciones de trabajo y que caía bien a todo el mundo. Pero rápidamente, el brillo de Silvansky comenzó a opacarse, cuando al comenzar a diseñar la aeronave, los técnicos notaron que su nuevo ingeniero en jefe no estaba familiarizado con conceptos aeronáuticos básicos, al punto tal de no ser capaz de distinguir entre un alerón y un larguero. 

Así y todo, se construyó una maqueta a escala natural del ahora denominado I-220IS, el cual tenía un diseño bastante parecido al I-16. Las fuentes no están muy seguras sobre el significado del sufijo "IS"; pudiendo significar "Caza Silvansky" (Istrebitel Silvansky, en ruso) o bien "Iosef Stalin", en un intento de congraciarse con el líder de la URSS. 

Sea como sea, del 13 al 15 de julio de 1938, una comisión estatal se presentó a revisar la maqueta. La maqueta fue recibida con críticas mixtas, por un lado se halagó la instalación de dos tanques de gasolina en la sección central del ala y la minuciosidad del diseño. Pero por otro lado, se criticaba la falta de un motor y las grandes dimensiones de la aeronave.

Dando el visto bueno para producir dos prototipos; el primer I-220IS era una aeronave de ala baja, cabina presurizada, con patín de cola y tren de aterrizaje retráctil. El fuselaje era de tipo semimonocasco. La célula constaba de cuatro largueros principales, once cuadernas y varios largueros de diferentes tamaños. Siguiendo la costumbre de la época, el revestimiento era un contrachapado de abedul, excepto la parte delantera del fuselaje y el carenado del motor que eran en metal.

Con una sección central en duraluminio y las semialas en madera, las alas tenían una estructura de largueros de madera, con refuerzos metálicos y contaban con flaps. Todas las superficies móviles de control eran de estructura metálica y estaban revestidas en tela.

Como dijimos anteriormente, el motor era el M-88 de catorce cilindros refrigerado por aire combinado con una hélice ZSMV-2 tripala de paso variable con un diámetro de 3 m. Había un radiador de aceite debajo del capó. La capacidad total de combustible era de 79 Us. Gal. (300 l) distribuidos en cinco tanques. Para aumentar la autonomía se podía llevar dos tanques suplementarios de 26 Us. Gal. (100 l) cada uno podían ser llevados en las alas.

Respecto al armamento, se preveía la instalación de dos cañones ShVAK KP-20 en las alas, junto con dos ametralladoras ShKAS de 7.62 mm sobre el capot, disparando a través del disco de la hélice. En la cabina, había un colimador PAK-1 y bajo las alas había dos puntos de armas para llevar bombas de 55 o 110 lb (25 o 50 kg).

Con está configuración, el I-220IS era un caza formidable para su época. Sin embargo, no todo era tan perfecto como parecía. Mientras se construía el primer ejemplar, resultó claro que el peso de la aeronave estaba escalando, por fuera de los limites impuestos por la comisión que superviso el prototipo.

Por lo que Silvansky decidió remover ciertos elementos, empezando por los cañones de las alas Lo siguiente en irse, fue la cabina presurizada. Se esperaba que estos elementos pudieran instalar en el segundo prototipo que ya estaba siendo construido.

Desafortunadamente, había un ligero error en el diseño del I-220IS. En el diseño original de Polikarpov, la planta motriz era el M-58 radial de una sola estrella y con una potencia nominal de 570 hp; debido a esto la hélice podía instalarse directamente al motor sin el uso de una caja reductora; siempre que no superase los 2.85 m de diámetro.

Para cumplir con el requerimiento se instaló el motor M-88. El mismo tenía una potencia superior de 1,100 hp (820 kW), por lo que requería de una caja reductora que solo podía engranarse a una hélice de 3 m de diámetro, lo que dejaba una luz de 22 cm entre la punta de la hélice y el suelo con el avión en tierra.

La solución más obvia era extender las patas del tren de aterrizaje y para eso había que mover los cañones de la sección central del ala hacia afuera, siendo esto propuesto por los técnicos a Silvansky; quien se negó rotundamente alegando que eso afectaría la puntería de los mismos. En su lugar, propuso al fabricante de motores retirar el multiple de escape instalado en la parte inferior. "El avión es más importante que el motor..." escribió categóricamente en un telegrama al fabricante Tumansky.

Silvansky nunca recibió una respuesta a su telegrama y decidió continuar con esta configuración, donde era muy posible que la hélice golpea el suelo durante el despegue o el aterrizaje. Ante la actitud de su jefe, el equipo comenzó a abandonar el proyecto, buscando cualquier excusa para ser reasignados, lo que retrasó el proyecto. Finalmente, en agosto de 1939, el primer I-220IS vió la luz del día.

Los "vuelos" de prueba

El piloto de pruebas Baranov realizó varias pruebas de rodaje desde el 24 de septiembre al 6 de octubre de 1939. El 25 de septiembre, la primera prueba de rodaje fue interrumpida por las vibraciones excesivas provenientes del motor cuando la aeronave se alineó con el centro de la pista. 

Una inspección posterior demostró que las advertencias de los técnicos a Silvansky fueron acertadas, las palas de la hélice se habían destruido. Las mismas habían golpeado el suelo al moverse por el terreno desparejo del aeródromo.
Algún bromista propuso cavar una zanja para la hélice todo a lo largo del eje de la pista, lo que saco varias carcajadas a los técnicos, pero no a Silvansky. Quien al no encontrar una hélice de repuesto, decidió ante la mirada atónita del personal de la fábrica; recortar 10 cm a cada pala con una sierra para metales.

Los altibajos no terminaron ahí, al día siguiente, el patín de cola cayó en un agujero lo que dañó la aeronave y debió ser reparada. El motor M-88 empezó a tener problemas de refrigeración, por lo que las pruebas posteriores se hicieron sin su carenado. Baranov intentó despegar el 6 de octubre y tras realizar una carrera de despegue completa, la aeronave no consiguió abandonar la pista. Claro que que el mando de la VVS (Fuerza Aérea Soviética) no se le informó de este hecho. 

Buscando una solución, se mandó a pedir una nueva hélice de 2.90 m a Moscú, mientras que el motor se reemplazó con un M-87A, más confiable y menos propenso al recalentamiento que el M-88; pero a su vez más ligero lo que alteró el balance.  Para aumentar la luz entre la hélice y el suelo se instalaron cubiertas de mayor diámetro en el tren de aterrizaje; lo que obligó a modificar los pozos del tren en las alas, haciendolos más profundos.

Esto hizo que los mismo sobresalieran del perfil del ala, lo que a su vez necesito de carenados que aumentaron la resistencia al aire. Pero las tapas del tren de aterrizaje solo lo cubrían parcialmente, por lo que toda estas modificaciones lo único que hicieron fue empeorar la aerodinámica y aumentar el peso, sin solucionar el problema del espacio entre el suelo y la hélice. Un último intento fue elevar todo el motor, moviendo las bancadas; pero tras realizar esta modificación solo se ganaron... 3 mm. 

El único I-220IS fabricado fue pintado en un rojo brillante en un intento publicitario.
Créditos a quien corresponda.

La entrega para la evaluación oficial no podía retrasarse más, y sin esperar a que la nueva hélice llegara (de hecho nunca lo hizo), se repinto la aeronave de un rojo brillante y una noche de enero de 1940, se cargo al I-220 IS en un camión con rumbo al TsAGI en las afueras de Moscú. La aeronave no fue sola, ya que su diseñador decidió acompañarla, tomando "prestado" (léase, sin autorización) el ZIS-101 del gerente de la fábrica.

De acuerdo co las instrucciones del NKOP fechada el 9 de enero de 1940, el avión sería sometido a pruebas en el túnel de viento de gran escala del TsAGI, pero Silvansky actuó de manera un tanto irregular al no presentar datos para el cálculo de flutter, ni mencionar el pequeño detalle que el I-220IS no había sido capaz de elevarse del suelo. Por increíble que parezca, consiguió que el piloto de pruebas del OKB Polikarpov, Evgeny Ulyakhin realizara el vuelo de prueba.

El 17 de febrero de 1940, Ulyakhin intentó el primer vuelo. A la segunda carrera de despegue (la primera fue infructuosa) el I-220IS logró elevarse hasta una altitud de 656 ft (200 m) y realizar un circuito sobre la pista para aterrizar inmediatamente con cierta dificultad. El piloto resumió su experiencia de manera muy concisa: "¡Esta m$#*%a es imposible de volar!" (Nota del autor: Las fuentes consultadas aseguran que estás fueron las palabras textuales del piloto).

Silvansky, lejos de inmutarse, habló con el jefe de pilotos de prueba del TsAGI, Ivan Frolovich, para que le asignara un piloto de pruebas de verdad (sic). El nuevo piloto fue Alexei Grinchik (quien más tarde sería famoso por volar el primer caza a reacción soviético, el MiG-9). 

Tras realizar una carrera de despegue bastante larga, Grinchik levantó la aeronave del suelo y describió un amplio círculo sobre las cercanías del aeródromo a una altitud de entre 393 a 492 ft (120 a 150 m) en lugar de los habituales 1,312 a 1,640 ft (400 a 500 m), aterrizando 15 minutos después. Durante las siguientes dos semanas, Grinchik realizó varios vuelos más en la I-220IS, pero era claro que el avión era tan capaz de volar como un ñandú. 

Frustrado, no con su diseño, si no con los pilotos de prueba; Silvansky consiguió que se le asignara uno nuevo. Esta vez, le tocó el turno a Vasily Lisin.
Lisin, no era tan experimentado como los otros pilotos, pero de alguna manera logró despegar y realizar un circuito sobre el aeródromo, perdiendo altitud varias veces; empalideciendo la cara de todos los espectadores en tierra.

Con mucha dificultad, Lisin logró aterrizar. Según las fuentes, no fue necesario que el piloto escribiera un reporte, ya que su actitud lo dijo todo. Saliendo de la cabina todavía temblando y con sus antiparras de aviador empañas por el sudor, Lisin tiró con violencia su casco contra el suelo y se marchó del aeródromo.

Un gran futuro como material didáctico

A esta altura era imposible no darse cuenta que el I-220IS no era un diseño válido. Lo más increíble, es que Silvansky fue autorizado a seguir refinando el diseño; incluso se le había asignado su producción en serie en la planta 288 en Kimry a 130 km de la capital, con la condición de que el primer ejemplar estuviera listo para el 1 de julio de 1940. La planta estaba ocupada con la producción de otro caza, por lo que se transfirió a la planta 287 en Kaliningrado. Pero la planta estaba ocupada con la producción del Sukhoi Su-1, por lo que tuvo que rechazar el encargo.

El plazo se terminó y el I-220IS, por fortuna, nunca llegó a la producción en serie. Kaganovich, fue destituido de su puesto y reemplazado por Alexei Shakhurin quien, decidió cancelar el proyecto inmediatamente y disolver el OKB Silvansky de una buena vez. El único I-221 fue transferido al Instituto de Aviación de Moscú como material didáctico para educar a la siguiente generación sobre como no diseñar una aeronave.

Silvansky no saldría indemne de este proyecto, y durante un tiempo trabajo bajo la dirección del padre del programa espacial soviético, Sergei Korolev; pero terminó su vida profesional trabajando en el diseño y construcción de carretillas elevadoras y montacargas. Además que se le presentaron cargos por el uso no autorizado del automóvil ZIS-101 del gerente de la planta; el cual después de ser usado terminó en una zanja al costado de una ruta.

Tres vistas del I-220IS. Créditos a quien corresponda.

Características técnicas

• Tripulación: 1
• Longitud: 6.63 m
• Envergadura: 9 m
• Altura: ?
• Superficie alar: 14 m²
• Peso vacío: 4,354 lb (1,975 kg)
• Peso al despegue: 5,390 lb (2,445 kg)
• Planta motriz : 1x Tumansky M-88 radial de 14 cilindros doble estrella, refrigerado por aire con una potencia de 1,100 hp (820 kW).
• Capacidad de combustible: 79 Us. Gal. (300 l)

Rendimiento

• Velocidad máxima: 275 kn (510 km/h) al nivel del mar
• Techo de servicio: 35,597 ft (10,850 m)
• Alcance: 310 nmi (575 km)

Fuentes:

• byakin. (Abril 16, 2018), Проект скоростного одноместного фоторазведчика Александра Сильванского. alternatehistory.com. 
  Disponible en: http://alternathistory.com/proekt-skorostnogo-odnomestnogo-fotorazvedchika-aleksandra-silvanskogo/
• byakin. (Abril 20, 2019), «Небывалый истребитель» конструктора Сильванского. alternatehistory.com. 
  Disponible en: http://alternathistory.com/nebyvalyj-istrebitel-konstruktora-silvanskogo/
• И-220 (ИС). airwar.ru. Disponible en: http://www.airwar.ru/enc/fww2/i220is.html