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| Ilustración artística del GS despegando. Se puede ver la disposición de sus tres cubiertas en el corte del fuselaje. Fuente: Ed Valigursky para Popular Mechanics, retocado digitalmente por No Barrel Rolls. |
Durante décadas los hidroaviones (más precisamente los hidrocanoas) dominaron la aviación comercial. Estamos hablando de una época anterior a los grandes aviones comerciales a reacción, donde los majestuosos "Clippers" de Pan Am transportaban carga y pasajeros a lo largo del globo; siendo destronados por los aviones comerciales tras la Segunda Guerra mundial.
Japón por ser un archipiélago resulta un ambiente operativo ideal para este tipo de aeronaves, y no es de sorprender que en este lugar aun sobreviva un fabricante de hidroaviones, la famosa Shin Meiwa. Este posteo, está dedicado a uno de sus proyectos más sorprendentes, el "GS" un hidroavión con capacidad para 1,200 pasajeros.
A finales de los 70, Shin Meiwa tenía sus líneas de producción ocupadas con los hidrocanoas PS-1 y US-1A, siendo el primero una aeronave ASW y el segundo SAR. Es en este punto que la empresa comienza estudios de diseño buscando aplicar lo aprendido, pero en el diseño de futuros aviones comerciales.
En se momento Japón estaba experimentando un periodo de rápido crecimiento económico, lo que impulsaba la demanda de pasajes aéreos; lo que a su vez hacía que los aeropuertos nacionales no dieran abasto y requirieran su expansión, o directamente la construcción de nuevas terminales.
Por su geografía y densidad poblacional, los terrenos aptos para este tipo de infraestructuras son caros en el archipiélago japonés. Sin embargo, el vasto litoral marítimo puede, utilizando el medio adecuado, ser aprovechado por la aviación comercial.
Una opción podía ser la construcción de islas artificiales que alojaran aeropuertos; esta sería la opción elegida para la construcción del Aeropuerto Internacional de Kansai, ubicado entre las ciudades de Kobe y Osaka.
El hidroavión ofrecía una alternativa a la construcción de aeropuertos; o al menos esa era la visión de Shin Meiwa. Utilizar el basto litoral marítimo nipón permitía un ahorro en la construcción y mantenimiento en infraestructura aeroportuaria.
Otro de los problemas asociados a los aeropuertos, el costo del mantenimiento de las instalaciones, sería minimizado por el uso de este tipo de aeronaves, compensando el costo más elevados de adquisición y operación de los hidroaviones. En declaraciones a la prensa, Shin Meiwa estimaba que construir instalaciones para hidroaviones en lugar de la isla artificial, podía resultar en un ahorro de U$S 700 millones (más de U$S 3,500 millones actualmente).
Además, gracias al diseño más rectangular del fuselaje de un hidrocanoa se podía alojar más pasajeros y carga que en los aviones terrestres con fuselajes de sección redonda, reduciendo aún más los costos operativos directos, aunque esto hacía que el peso final de las células, tendía a ser superiores a las de una aeronave terrestre.
Una ventaja más de la operación de hidroaviones era que al aterrizar sobre el mar, tenían más libertad para elegir los puntos de aterrizaje y los rumbos de aproximación incluso en malas condiciones meteorológicas.
La aerodinámica de un ave marítima
Todo parecían ser ventajas para los hidrocanoas, pero inherente a la configuración de su fuselaje y los montantes de los flotadores de los extremos alares; este tipo de aeronave tiene mucha resistencia aerodinámica.
Shin Meiwa tenía experiencia abordando estos problemas, gracias al trabajo realizado en la aeronave experimental UF-XS (basada en el Grumman UF-1), diseñada por el ingeniero Shizuo Kikuhara; el fabricante había dado con una forma de la parte inferior del fuselaje (la que podríamos llamar "casco") que reducía la generación de olas pudiendo operar en mar abierto con olas de hasta tres metros. Estas lecciones habían sido aplicadas a los PS-1 y US-1A con mucho éxito.
Al operar sobre el agua, la célula de la aeronave se encuentra sometida a esfuerzos diferentes a los de una aeronave terrestre, siendo crucial reducir lo máximo posible las velocidades de despegue y aterrizaje; lo que a su vez ayuda a reducir la formación de oleaje durante su operación.
Para contrarrestar este fenómeno se utilizaría una célula lo más liviana posible, junto con un sistema de soplado de superficie superior o USB por sus siglas en inglés. Este sistema, implementado por primera vez en el Boeing YC-14, consistía en instalar los motores sobre la superficie superior del ala, soplando la descarga de aire caliente sobre los flaps. Cuando los flaps están desplegados, el efecto Coandă hace que los gases de escape sigan el contorno de estos y se desvíen hacia abajo.
Otra ventaja que tenía el sistema USB era que permitía la instalación de los motores altos sobre el agua, evitando la ingestión de agua salada.
Faltaba solucionar dos problemas de diseño más: el desarrollo de un ala supercrítica, para mejorar significativamente la tasa de planeo y el consumo de combustible; junto con el uso de materiales resistentes a la corrosión del mar, para esto último Shin Meiwa planeaba utilizar materiales compuestos.
Hacia el final de 1971, el fabricante estimaba que le tomarían tres años para desarrollar la nueva forma del fuselaje, optimizado para reducir las olas y unos cinco años para el ala supercrítica.
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| Modelo en escala del LA, presentado durante una exposición. Notar las diferentes configuraciones de cabina en el poster detrás. Créditos de la imagen a quien corresponda. |
Un nuevo tipo de avión comercial
En octubre de 1977, Shin Meiwa hizo publico su proyecto para una nueva serie de hidroaviones para cubrir todos los segmentos de mercado. Empezando por el más pequeño LA (Light Amphibian), con una capacidad de 40 plazas para realizar servicios feeder entre las islas. A este le seguían los MS (Medium Seaplane) un hidrocanoa de 300 pasajeros y el MA (Medium Amphibian) de 400 plazas que cubrían los servicios de largo alcance. Tanto el LA como el MA estaban basados en el US-1 en producción.
De los cuatro aviones, el más pequeño LA era el más de desarrollo más sencillo, por lo que Shin Meiwa había comenzado los estudios aerodinámicos en el túnel de viento. La aeronave tendría un ala recta convencional, sin perfil supercrítico, una envergadura de 23.1 m, con una superficie alar de 62.96 m2 y una relación de aspecto de 8.5.
La motorización estaba confiada a dos turbofans de 8,000 lbf de empuje, instalados sobre las alas al igual que en el GS. Heredando la configuración general del fuselaje de los PS-1 y US-1A, la aeronave sería capaz de operar en condiciones de mar clase 3, es decir con olas de hasta 1.5 m. Para acelerar el desarrollo, el fabricante japonés proponía utilizar componentes ya en producción; como por ejemplo utilizar el fuselaje presurizado del Fokker F-27.
En cuanto a costos, solo por el LA, el fabricante estimaba un monto total de U$S 53 millones (U$S 269 millones actualmente) incluyendo la construcción de los prototipos. Si por otro lado, se utilizaban componentes ya en producción, la cifra descendía hasta los U$S 45 millones (U$S 228 millones actualmente). A estos números se deberían sumar U$S 31 millones (U$S 157 millones actualmente) por el costo de establecer la línea de producción, siendo el costo unitario U$S 3 millones (más de U$S 15 millones) por un lote de 300 aeronaves. Con un uso anual de 3,000 horas, se estimaba que el costo operativo rondaría los 1.7 centavos por asiento y kilometro.
Los MS y MA, estaban orientados a cubrir las rutas internacionales; pero para convertirlos en algo real, Shin Meiwa requería desarrollar varias tecnologías que las cuales resquerirían tiempo e inversiones mayores.
El Giant Seaplane
Estos tres diseños anteriores quedarían eclipsados por el cuarto, conocido como GS, qué como podrá imaginar querido lector significa "Giant Seaplane". Con una envergadura de 78 m; una altura de 21.7 m, un largo de 89.4 m, un peso al despegue de 1,040,000 lb (471,736 kg); dejaba al Boeing 747 en vergüenza. Para comparar, el largo de un 747-400 era de 70.7 m y su peso máximo al despegue era de 875,000 lb (396,893 kg).
1,200 pasajeros, con un espacio entre asientos de 86 cm, podían viajar en el GS distribuidos en tres cubiertas; 344 en la superior, 626 en la intermedia y 230 en la inferior; superando con creces los 416 en promedio que podía llevar el 747. El fuselaje tenía un ancho de 8.4 m y la capacidad de carga se estimaba en 240,000 lb (108,862 kg).
Seis motores turbofán, con un empuje de 77,000 lb, permitían al GS alcanzar una altitud crucero de 37,000 ft (11,278 m) a una velocidad de Mach 0.85 con un alcance de 3,500 nmi (6,482 km); necesitando una superficie de agua de 2,500 x 250 m para aterrizar.
En cuanto a su precio, Shin Meiwa estimaba que para una serie de 150 ejemplares, el precio unitario sería de alrededor de U$S 60 millones (U$S 304 millones actualmente). Los costos operativos directos se estimaban en 7,5 centavos de dólar por tonelada-milla para un uso anual de 3,000 horas.
Por supuesto, el desarrollo no podía ser afrontado solamente por Shin Meiwa, por lo que se pidió asistencia al gobierno japonés el cual resultó indiferente a la propuesta. Es así como el GS y sus hermanos menores, enfrentaron el mismo destino que los impresionantes P.131 Duchess y P.192 Queen de la Saunders-Roe; el olvido.
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| Tres vistas del Shin Meiwa GS. Medidas expresadas en metros. Fuente: Flug Revue. |
Fuentes:
- O'Lone, R. G. (Mayo 16, 1977). Japanese Pushing Flying Boats Design. Aviation Week & Space Technology. p.45 a 47.
- Sekigawa, E. (Octubre, 1977). Neue japanische Flugboot-Projekte. Flug Revue.
Disponible en: https://web.archive.org/web/20090927100104/http://www.flug-revue.rotor.com/frheft7x/FRHeft77/FRH7710/FR7710d.htm - Wahl, P. (Noviembre, 1977). 1200 passengers on three decks... a comeback for flying boats? Popular Mechanics. Vol.148(5) p.84 y 85.
Disponible en: https://books.google.co.uk/books?id=suIDAAAAMBAJ&pg=PA84&dq=popular+mechanics+shin+meiwa&lr=&as_brr=3&hl=es#v=onepage&q&f=false
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