lunes, 12 de diciembre de 2022

Dassault Mirage IIIF2 y F3, la importancia de planear con antelación

Mirage IIIF2 low flyby
Realizando un espectacular pasaje a baja altitud, esta foto muestra la forma distintiva del Mirage IIIF2.
Fuente: Dassault Systems.


El desarrollo del SNECMA Atar 9 y el Mirage III están interrelacionados; si tenemos en cuenta que a la industria francesa le tomaba 5 años diseñar una aeronave y 10 un motor, podemos afirmar que ambos se deben su existencia mutuamente.

La historia de hoy, trata sobre el desarrollo de otro Mirage y otro motor SNECMA; y es que este integrante de la familia de los "espejismos" de Marcel Dassault fue uno de sus diseños más ambiciosos. Esta es la historia de los Mirage IIIF2 y F3.



Tras la introducción en servicio de los Mirage III y IVA, el Estado Mayor del Armee de l'air (AdA) identificó a principios de 1960, la necesidad por una nueva aeronave que ocupase el rol de interdictor de largo alcance, capaz de realizar ataques a baja altitud y velocidad supersónica; teniendo un rol adicional como caza.

Esta aeronave debía operar en pistas semipreparadas con poco o ningún equipo de apoyo terrestre, tener una velocidad de aterrizaje menor a los 140 kn (260 km/h) y utilizar motores más potentes y con un menor consumo que los actuales.

El 20 de noviembre de 1963, AdA firmó un contrato para el desarrollo de este nuevo caza con Dassault. Para cumplir con este contrato, el fabricante tenía que sortear dos grandes obstáculos. El primero, era la planta motriz. La familia Atar de SNECMA estaba alcanzando el limite de su diseño y empezaban a quedarse detrás en cuanto a rendimiento y potencia. Mientras que el segundo, era la configuración del ala; ya que el uso de un ala delta como en el Mirage III no permitía una velocidad de aterrizaje dentro de los parámetros establecidos por el gobierno.

Para su nueva aeronave, denominada originalmente Mirage IIIT2 y luego Mirage IIIF, Dassault necesitaba de un motor turbofan, con un empuje superior a los 6,500 kg, postquemador y con un bajo consumo de combustible. En diciembre de 1959, a cambio de una transferencia del 10,9% de su capital accionario a Pratt & Whitney, SNECMA adquirió la licencia de sus motores turbofan, incluido el nuevo JTF 10 de bajo indice de derivación, equipado con postquemador y que fue diseñado originalmente para el fallido Douglas F6D Missileer. Fabricado como TF 104 por SNECMA, tenía una potencia de 10,500 a 13,890 lbf (46.7 a 61.8 kN).

Su primer vuelo tuvo lugar el 4 de junio de 1964, en Istres, en una célula de Mirage III modificada conocido como Mirage IIIT, aeronave de la cual hablamos en el posteo anterior: "Avión francés, corazón americano". En paralelo, SNECMA desarrollaba una versión más potente conocida como TF 106 con un empuje de 11,680 a 16,755 lbf (51.96 a 74.53 kN). Este motor, diseñado para propulsar al caza VTOL Mirage IIIV estaba concebido para el vuelo supersónico. 

El Mirage IIIT fue modificado con un TF 106 realizando su primer vuelo con esta configuración el 25 de enero de 1965, alcanzando Mach 2 en noviembre de ese mismo año. Al quedar demostrada la capacidad del TF 106, el Director General de Dassault, Benno-Claude Vallières, firma un contrato con SNECMA para la provisión del mismo para el Mirage IIIF.

La configuración alar también marco un despegue con respecto a lo que Dassault venía haciendo en sus diseños anteriores, adoptando un ala en flecha con un barrido de 55º e implantación alta. Como novedad, se incorporaron dispositivos hipersustentadores para mejorar la performance a bajas velocidades. Otra de las novedades, fue la instalación en posición baja de los planos de profundidad en el fuselaje. 

Con formas que recuerdan al Mirage III, la nueva aeronave era biplaza, contaba con un fuselaje alargado con amplia capacidad de combustible y un tren triciclo apto para pistas semipreparadas. El peso en vacío de la célula era de 21,605 lb (9,800 kg).

Gracias a su configuración biplaza, el Mirage IIIF era capaz de realizar misiones de interdicción a baja altitud en cualquier condición meteorológica e intercepción a Mach 2.2, con capacidad para portar un arma nuclear táctica. Se estimaba que la producción en serie comenzaría a principios de la década de 1970; siendo una alternativa al Mirage IIIV. 

Mientras el prototipo del Mirage IIIF estaba siendo construido, los gobiernos francés y británico firman, en 17 de mayo de 1965, un acuerdo de cooperación para el desarrollo de dos aeronaves. El primero, es un avión de entrenamiento avanzado y apoyo táctico que será conocido en Francia como ECAT (o École de Combat et d'Appui Tactique, es decir Entrenador de combate y de apoyo táctico); siendo el segundo, una aeronave multirrol con alas de geometría variable, conocido como AFVG (Anglo-French Variable Geometry, o Anglo Francés Geometría Variable). 

A falta de un programa de desarrollo aeronáutico complejo y costoso, el AdA ahora debe administrar cuatro al mismo tiempo: ECAT, AFVG, Mirage IIIV y por supuesto, el Mirage IIIF2; llevando al límite las capacidades del presupuesto francés de defensa.


Dassault Mirage IIIF2 on the platform
Esta imagen se puede apreciar el acabado sin pintura del Mirage IIIF2 y las superficies hipersustentadoras desplegadas. Fuente: Aerolegende vía Wikimedia Commons.


Deme dos...

Si bien el TF 306 era una mejora y una planta motriz con mucho futuro; su precio era demasiado alto, el doble de un turborreactor Atar 9. A esto, se debe sumar que ciertos componentes provenían de los EEUU y sujetas a las restricciones a exportaciones de material sensible impuestas por la Guerra de Vietnam, su provisión no estaba garantizada.

Eso no impidió que el 20 de septiembre de 1965, se firmase un contrato (el 65/90129, para ser más exactos) con Dassault para la construcción de dos prototipos adiciones del Mirage IIIF2, junto con una célula de pruebas estática. Sin embargo, una enmienda posterior, limitó de manera temporal el alcance del contrato a una sola célula prototipo para realizar pruebas de vuelo. 

Con fondos limitados, el gobierno galo no podía financiar enteramente al Mirage IIIF, por lo que optó por adquirir un prototipo para tentar a clientes extranjeros que pudiesen estar interesados. 

Tanto Dassault como el gobierno francés estaban convencidos que Sudáfrica, y especialmente Israel, podrían estar interesados en la nueva aeronave.

El desarrollo del Mirage IIIF, coincidió con una misión oficial de la Heyl Ha'Avir (Fuerza Aérea Israelí o IAF por sus siglas en inglés) en Francia la cual tenía dos puntos en su agenda. El primero, era adquirir un derivado del Mirage III optimizado para el ataque a tierra a baja altitud con un radio de acción de 270 nmi (500 km) y el segundo punto, era una versión de reconocimiento del Mirage IVA. 

Si bien esto era lo principal, había un tercer punto; una aeronave que pudiese realizar misiones de interdicción a baja altitud con un radio de acción de 432 nmi (800 km); algo similar a lo que buscaba el AdA con el Mirage IIIF. Estas adquisiciones estaban contempladas dentro de un ambisioso plan de reequipamiento que incluía la adquisición de entre 200 a 400 cazas; junto con un acuerdo para la producción local de uno.

Atento a la posibilidad de una venta y sabiendo que la IAF era cliente de sus productos, Dassault propuso una variante específica para la IAF, conocida como F2J "Asmodée" (Nota del autor: Asmodée, se traduce a Asmodeo en castellano, siendo un demonio de bíblico del antiguo testamento. En caso de que usted lector, se esté preguntando el origen del nombre).

En una carta enviada por Vallières al comandante de la IAF, General Ezer Weizman, la propuesta de Dassault es promocionada de esta manera: "El 'Asmodée' creo que es, lo mejor y más moderno que podemos hacer en esta clase de aviones y utiliza, como debemos haberle dicho, el ala y los planos de cola del Mirage IIIF2, cuyo prototipo nos ordenó el gobierno francés. Por lo tanto, solo existen diferencias en el fuselaje, es decir, una parte de la aeronave que interviene poco o nada en las cualidades aerodinámicas". El gerente de Dassault reconoce en la misma carta que, al ser la IAF la única usuaria de esta aeronave, su precio podría ser algo elevado. Como alternativa Dassault ofrece diferentes opciones de aviónica y los Rolls-Royce Spey como alternativa al motor francés en desarrollo.

La delegación israelí visita Dassault, CSF y otros proveedores para discutir los detalles del Asmodée; llegando a la conclusión que este sistema de armas cumple con sus requisitos. Entre las modificaciones solicitadas se encuentra la simplificación de la aviónica, la instalación de dos cañones DEFA de 30 mm y la compatibilidad con el AIM-9 Sidewinder norteamericano. 

Para Dassault, la competencia era fuerte. SNCASO ofertaba su versión modernizada del SO.4050 Vautour conocido como Cyclon o ("Tsiklon" en hebreo); mientras que los EEUU ofrecían Douglas A-4 Skyhawks y McDonnell Douglas F-4 Phantom II; mostrando la milicia israelí cierta preferencia por equipos estadounidenses.

Justamente, Marcel Dassault en persona estaba particularmente preocupado por la posibilidad de que la multiplicidad de programas y la falta de apoyo gubernamental en el F2 afectara la competitividad de la industria francesa frente a la norteamericana; y así se lo hizo saber en una carta al presidente de Francia, Charles de Gaulle en donde sentenció: "[...] sería deseable, mi general, que se tomara una decisión lo más rápido posible porque el 'Mirage" III', que compitió muy bien contra el F-104, competirá contra el 'Phantom', y nuestras posibilidades de exportación se verán afectadas".

Cambio de rumbo en el programa

Al otro lado del Atlantico, el primer vuelo del General Dynamics F-111, ocurrido el 21 de diciembre de 1964, impactará en el desarrollo del Mirage IIIF; empezando con la planta motriz.
Desarrollado a partir del JTF 10, el nuevo turbofan Pratt & Whitney TF 30, demuestra una performance superior a su progenitor; por lo que SNECMA amplía su acuerdo de producción bajo licencia para incluirlo, pasando a formar parte de su catalogo como TF 306, ofreciéndolo como alternativa al TF 106.

Recibiendo un TF 30 directamente de EEUU, la aeronave pasa a denominarse Mirage IIIF2 (agregando el "01" al final de su denominación) y comienza sus pruebas de rodaje en Melun-Villaroche, para luego ser trasladado a Istres, donde realizó su vuelo inaugural el 12 junio de 1966. 

Esta fue la primera vez que un prototipo de Dassault estaba equipado con telemetría que permitía la transmisión en tiempo real de los datos de vuelo al equipo en tierra. 


Mirage III F2 with (from left to right): Henri Suisse, Hervé Leprince-Ringuet, Jean-Marie Saget and Jean Coureau
Los pilotos de prueba (de izquierda a derecha): Henri Suisse, Hervé Leprince-Ringuet, Jean-Marie Saget y Jean Coureau; posan junto al Mirage IIIF2. Fuente: Dassault Aviation.


El programa de pruebas de vuelo es intensivo, dos días después de su primer vuelo la aeronave alcanza Mach 1.2, y un día más tarde Mach 1.5. Las pruebas no se detienen y en julio realiza 15 salidas. A pesar de su configuración biplaza, la aeronave era solamente volada por un piloto. No sería hasta el vuelo 43º que se agregaría un segundo piloto. 

Durante estas pruebas, se descubre que la sección trasera del fuselaje ofrece mayor resistencia aerodinámica de lo esperado; por lo que se le realizan algunas modificaciones al fuselaje entre agosto y septiembre para reducir el arrastre parasitario.
Finalmente, el 29 de diciembre, realiza el primer vuelo con un TF 306 fabricado por SNECMA, alcanzando Mach 2 y aterrizando en solo 480 m de pista. 

A pesar de que el programa venía avanzando un súbito cambio en la política exterior de Francia tiene consecuencias para el Mirage IIIF2. El 7 de marzo de 1966, de Gaulle, en una carta al presidente estadounidense Lyndon Johnson, le hace saber que Francia se retira de la OTAN. Es así que las prioridades del AdA cambiaron, poniendo en primer lugar la defensa del espacio aéreo francés.

Reorientar al F2 para el rol de interceptor iba a ser algo difícil ya que la aeronave resultaba inadecuada por su peso y costo. Es por eso que el 29 de agosto de 1966 el Estado Mayor incorporó una enmienda al contrato original, para transformar al segundo prototipo del Mirage IIIF2 que todavía no se había construido en el "avion de combat 1972" o "avión de combate 1972", en castellano.

Conocido como Mirage IIIF3, esta variante monoplaza, equipada con un turbofan TF 306 y un peso en vació de 20,282 lb (9,200 kg) estaba optimizada para el rol de defensa aérea, teniendo una capacidad secundaria de ataque nuclear táctico. 
Se estimaba un pedido de 100 ejemplares, 66 monoplazas y 34 biplazas de entrenamiento; iniciando su producción en serie en 1972, y a partir de 1974; reemplazar el radar original por uno más moderno por pulsos Doppler, lo que mejoraba la localización de blancos volando a baja altitud.


Aviation Magazine International cover july 1969
La portada de julio de 1969 de Aviation International muestra una hermosa foto familiar.  De arriba hacia abajo, Mirage G, Mirage IIIF2 y el prototipo del Mirage F1. 
Créditos de la imagen a quien corresponda.


Nuevamente, el gobierno galo y el AdA se encuentran en una encrucijada presupuestaria. Con el desarrollo del anglo-francés Jaguar en marcha; no hay manera de financiar ambas aeronaves al mismo tiempo; por lo que el desarrollo del F3 se posterga. El Jaguar volvió redundante al Mirage IIIV por lo que su desarrollo, junto con todo lo referido al vuelo VTOL, es cancelado.

Viendo las señales claras de que el F2 y F3 seguirían el mismo camino, Dassault había estado trabajando, utilizando fondos propios, un derivado más pequeño y más económico de este diseño; equipado con un motor SNECMA Atar 9K, la última variante del venerable turborreactor que realizó su primer vuelo el 23 de diciembre de 1966. Este estudio será la génesis del posterior Mirage F1.

El sol se pone para los Mirage IIIF2 y F3, el 31 de marzo de 1967 cuando el gobierno francés ordena la cancelación inmediata del programa, deteniendo los estudios de ingeniería y la fabricación de dos células del F3, junto con una tercera célula para pruebas estáticas.

Junto con el avión, se detienen todos los trabajos sobre el TF 306; que resultaba muy caro y ambicioso desde un punto de vista técnico. Tampoco se salva del hachazo el desarrollo del radar de pulsos Doppler que iba a equipar a la aeronave.

No solo Francia desistió del Mirage IIIF2; cualquier venta potencial a Israel desapareció al estallar la Guerra de los Seis Días en 1967 y el posterior embargo a la venta de armas impuesto por Francia. La IAF decidió adquirir los A-4 Skyhawk y F-4 Phantom II en su lugar.


Mirage IIIF3 natural scale model
La maqueta a tamaño natural del Mirage IIIF3 en construcción. 
Fuente: Dassault, 50 ans d'aventure aéronautique 1945-1995.


Lo importante de planear antes

El fracaso del Mirage IIIF2 no se produjo por un tema meramente técnico, al contrario el problema estuvo en los objetivos, cambiantes, que se pretendían cumplir con dicho programa. Y en tratar de administrar cuatro programas de desarrollo muy ambiciosos al mismo tiempo, con una billetera poco abultada.

Tras acumular 243 horas de vuelo, el Mirage IIIF2 realizó su último vuelo el 19 de mayo de 1969; completando 214 salidas en su registro. Actualmente, es un gate guardian en la Direction générale de l'Armament (DGA, o Dirección General de Armamento) con base en Balma, cerca de Toulouse.


Mirage IIIF2 Google Maps image
Gracias a Google Maps, se puede ver la ubicación actual del Mirage IIIF2, en la plaza de estacionamiento de la Dirección General de Armamento en Balma, cerca de Toulouse. 
Fuente: Google Maps.


Resolver que salió mal en el F2 llevó a que, el 4 de julio de 1972, la Cour des comptes (Tribunal de Cuentas) emitiera un duro dictamen que resumía el programa de esta manera: "En septiembre de 1964, comenzó el desarrollo del llamado Mirage F2 destinado a reemplazar a los F-100 y Mirage III para 1970. Después de un buen comienzo, fue abandonado a mediados de 1966, debido a un cambio de preferencia del Estado Mayor optando por el interceptor Mirage F3; siendo objeto de un contrato adjudicado en 1965. 
Esto dio lugar (en agosto de 1966) al encargo de los prototipos, que se rescindió el 20 de abril de 1967. Entonces se decidió volver a un diseño anterior realizado por la Aeronáutica Marcel Dassault, el  Mirage F1 desarrollado en 1966, iniciando su producción en serie a finales de 1969. Estos cambios de parecer dieron lugar a un gasto adicional de 94 millones de francos a finales de 1971". A dichos gastos, el tribunal agrega que se deben considerar los imputados al programa Mirage IIIV y el desarrollo de los motores TF 106 y 306; totalizando los 506 millones de francos al 31 de diciembre de 1972.

El tribunal consideró que: "[...] es lamentable que las estimaciones que motivaron estas decisiones fuesen tan tardías. Hechas a tiempo, se podrían haber ahorrado la mayor parte de los costos de los programas en cuestión; adicionalmente el programa Mirage F2 se podría haber detenido antes y no continuar con el Mirage F3 los cuales, en conjunto, ascienden a 600 millones de francos incluyendo motores y aviónica".

Y sentencia: "[...] siguiendo el ejemplo del proyecto de avión de geometría variable franco-británico (AFVG), detenido en enero de 1967 y abandonado en julio del mismo año, muestra que es posible poner fin rápidamente a un estudio cuando las previsiones, hechas con tiempo suficiente; revelan que los costos de diseño y fabricación resultarán muy elevados. De esta manera el gasto alcanzó los 45 millones de francos".

A pesar de la sentencia del tribunal, no todo lo relacionado con el F2 fue una perdida de tiempo y dinero. Las lecciones aprendidas, tanto técnicas como administrativas, serían aplicadas por Dassault y el gobierno francés a los posteriores Mirage F1 y Mirage 2000. 
SNECMA también aprendió mucho de su experiencia con los turbofans TF 106 y 306, siendo su legado los motores M53 y M88 instalados, respectivamente, en el Mirage 2000 y el Rafale; junto con los CFM56 para aplicaciones civiles.


Dassault Mirage IIIF2 threeview
Tres vistas del Mirage IIIF2 publicada en la revista Flight International en 1967.
Fuente: Flight International.


Características técnicas:

  • Tripulación: 2
  • Longitud: 17.5 m (F2); 16 m (F3)
  • Envergadura: 10 m (F2); 9.04 m (F3)
  • Altura: 5.8 m
  • Superficie alar: 27 m2
  • Peso vacío: 22,289 lb (10,110 kg)
  • Peso máximo al despegue: 40,389 lb (18,320 kg)
  • Planta motriz: 1x turbofan SNECMA TF 306C o TF306E de 11,465 lbf (51 kN) de empuje en seco y 20,165 lbf (89.7 kN) con postquemador (TF 306C); 13,151 lbf (58.5 kN) de empuje en seco y 22,773 lbf (101.3 kN) con postquemador (TF 306C).

Performance:

  • Velocidad máxima: Mach 2.2 al nivel del mar
  • Techo de servicio: 66,000 ft (20,000 m)

Fuentes:

  • Berger, L. y Carlier, C. Dassault, 50 ans d'aventure aéronautique 1945-1995, les programmes. Francia: Éditions du Chêne,1996.
  • Butler, T. X-Planes of Europe. Vol. II: Military Prototype Aircraft from the Golden Age 1946–1974. Manchester, RU: Hikoki Publications, 2015.
  • Carbonel, J. C. French Secret Projects. Vol. 1: Post War Fighters. Manchester, RU: Crecy Publishing, 2016.
  • Carlier, C. (Mayo, 2021). Une grande ambition. Le Fana de l'Aviation. (618) p.18 a 28.
  • Mirage III F2 and F3. Dassault Systems. 
    Disponible en: https://www.dassault-aviation.com/en/passion/aircraft/military-dassault-aircraft/mirage-iii-f2-f3/

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