El Shenyang J-13: Un halcón atrapado en el taller

Vistas laterales de las dos variantes del J-13, donde se puede ver claramente la diferente configuración de la toma de aire.
Fuente: Dragon's Wings : Chinese fighter and bomber aircraft development.

Factibilidad técnica, oportunidad y disponibilidad. Se podría decir que un justo equilibrio entre estos tres factores son lo que determina que un diseño aeronáutico complete el, a veces tortuoso, camino desde el tablero de dibujo a la realidad. 

A pesar de que los ingenieros estaban atentos a todos los detalles, factores ajenos a su control alteran este delicado balance afectando a alguno, o todos, de estos tres elementos resultando en un proyecto fallido. La historia del caza chino Shenyang J-13 es un claro ejemplo de ello.

El desarrollo del J-13 comenzó en 1971, como una iniciativa privada de la Shenyang Aircraft Corporation (SAC por sus siglas en inglés) solicitó a su oficina de diseño, el Shenyang Aircraft Design Institute (mejor conocido como "Instituto 601") que comenzara a trabajar en el diseño de un nuevo caza para reemplazar al Shenyang J-6. Siendo una copia del MiG-19 soviético, el J-6 había entrado en servicio a mediados de los 60 convirtiéndose en la columna vertebral de la Fuerza Aérea del Ejército Popular de Liberación (PLAAF por sus siglas en inglés), pero que estaba comenzando a ser superado por diseños más modernos.

Sin una lista de requerimientos clara, el Instituto 601 llevó a cabo investigaciones en 1972 y 1974 para determinar los requisitos, tanto de la PLAAF como los de la PLANAF (siglas en inglés de la Aviación Naval de la Armada del Ejército Popular de Liberación) para un futuro caza. Con los resultados preliminares de su investigación listos, la SAC comenzó a sondear a los altos mandos de la PLAAF sobre la necesidad por este caza. Gracias a este eficaz "lobby", la PLAAF publicó, el 24 de abril de 1974, un requerimiento operacional para el desarrollo de un nuevo caza ligero capaz de reemplazar al J-6.

En la visión de SAC este nuevo diseño, denominado J-13, sería un caza moderno a la altura de los producidos en Occidente y la URSS, poniendo el enfoque en la superioridad aérea; pero con mayor alcance y mejor maniobrabilidad que el J-6 mientras que incorporaba la capacidad de operar desde pistas semipreparadas o improvisadas. 

Los requisitos iniciales incluían: una velocidad máxima de por lo menos Mach 2 (Mach 1.8 según algunas fuentes) y un alcance de al menos 1,080 nmi (2,000 km) sin tanques de combustible externos y de 1,620 nmi (3,000 km) con tanques auxiliares. Su radio de acción debía ser de por lo menos, 216 nmi (400 km). El techo operativo debía ser superior a 62,336 ft (19,000 m), pero se esperaba que la aeronave combatiera a cotas de entre (3,000 a 10,000 m) y a velocidades de Mach 0.7 a 1.5. 

Sobre el armamento, se especificaba el que caza debía estar optimizado para la interceptación a gran altitud y alta velocidad. Para su misión de superioridad aérea, el J-13 tenía que ser capaz de portar por lo menos dos misiles aire-aire PL-2 (un desarrollo a partir del K-13 ruso, a su vez una copia del AIM-9B norteamericano), el PL-3 y el PL-5 que se encontraba en desarrollo en ese momento. 
Adicionalmente, el requerimiento solicitaba la inclusión de armamento interno en la forma de un cañón automático de 23 mm con 120 disparos o uno de 30 mm con 80 disparos como alternativa.

Ilustración digital que muestra dos J-13 sobrevolando un pantano. Esta variante del diseño presenta las tomas de aire a los lados del fuselaje.
Ilustración digital creada con inteligencia artificial y retocada digitalmente por No Barrel Rolls, basada en el arte original de BaiWei (Bairainbowbear).

La capacidad de ataque al suelo sería limitada, sin embargo la PLAAF especificó que el nuevo diseño tenía que ser compatible con todo el arsenal de bombas de caía libre y cohetes actualmente en inventario, junto con una avanzada aviónica que incluía equipos de comunicación y aviónica modernos a. Aún más importante era que el J-13 debía estar listo para entrar en servicio comenzando la década de los 80.

Para SAC, había un factor aún más importante que los ingenieros debían considerar. El J-13 tenía que ser superior y estar listo antes que el J-9 de su competidor, la Chengdu Aircraft Industry Corporation (mejor conocida como CAIC por sus siglas en inglés).
(Nota del autor: Es una práctica común entre las empresas chinas traducir sus nombres comerciales al inglés. Para facilitar la lectura, las denominaciones comerciales en inglés serán utilizadas en este posteo). 

Establecer los requerimientos formales tomó todo 1975, quedando los requisitos definidos para principios del año siguiente. Cursando los procedimientos habituales de la burocracia china, el proyecto fue elevado al "Grupo Líder Nacional de Desarrollo de Equipos Convencionales" el cuál aprobó oficialmente el proyecto J-13 el 24 de abril de 1976, dando formalmente la luz verde a Shenyang para comenzar el desarrollo.

Evolución del diseño

Llegar a una configuración final para el J-13 no fue un camino fácil. Comenzando en 1973, los ingenieros y técnicos del Instituto 601 se pasaron 3,000 horas en el túnel de viento explorando diferentes configuraciones alares y opciones de motores.

De esta manera, lograron reducir a solo siete, las posibles configuraciones. Denominadas: J-13I, II, II-1, III, IV, IV-1 y IV-2, entre los cuales J-13I, II, III y IV eran las formas básicas. En todos ellos, la forma del fuselaje y los planos de cola eran los mismos, ya que la diferencia estaba en la configuración de las alas. I y II tenían una ala en flecha de forma trapezoidal similar a la del Dassault Mirage F1. J-13III y IV tenían alas doble delta (también conocida en ingles como "compound delta"), la diferencia estaba en que en el primer caso el borde de ataque era más redondeado similar al del F-16XL, mientras que en el segundo era recto y tenía extensiones de raíces alares.  II, II-1, IV y IV-1 se diferencian por la implantación de las alas; las variantes "-1" indican implantación baja, mientras que la ausencia del sufijo indica implantación alta.

Ilustración digital que muestra la configuración alternativa del J-13 con la toma de aire en el vientre de la aeronave.
Ilustración digital creada con inteligencia artificial y retocada digitalmente por No Barrel Rolls, basada en el arte original de BaiWei (Bairainbowbear).

Se evaluó como alternativa utilizar una sola toma de aire ventral de sección ovalada, pero esta opción fue descarta en favor de dos tomas de sección rectangular y se encontraban a los lados del fuselaje. En cualquier caso, los ingenieros tenían en claro que el diseño sería monomotor y justamente, la selección de la planta motriz resultó ser el mayor problema que enfrentó el programa.

Inicialmente, el plan era utilizar una versión de producción nacional del turbofan británico Rolls-Royce RB.168 Spey Mk.202 con un empuje de 20,500 lbf (91.18 kN), conocido como WS-9. Sin embargo, la producción del WS-9 estuvo plagada de contratiempos, además de considerarlo marginal para los requerimientos del J-13. Por estas razones, el equipo de desarrollo optó por el motor turbofan WS-6 que se encontraba en desarrollo y prometía un empuje de 27,500 lbf (122.2 kN). 

En 1978, China obtuvo varios ejemplares de MiG-23 Flogger de Egipto (discutido en detalle en este posteo dedicado al Nanchang Q-6) y junto con ellos el avanzado turborreactor Khatchaturov (Tumansky) R-29-300 con un empuje de 19,125 lbf (85 kN) en seco y 28,125 lbf (125 kN) con postquemador. Se instruyó a la Fabrica de Motores 401 copiarlo bajo la denominación WP-15 convirtiéndose en una opción potencial para el J-13.

Sin embargo, ninguna de estas plantas motrices tenía la madurez, ni la disponibilidad para que el J-13 continuara con su desarrollo. Los WS-6 y WP-15 nunca entraron en producción, mientras que el WS-9 recién estuvo listo para 1980. 

De todos los diseños estudiados, los ingenieros del Instituto 601 se decantaron por dos configuraciones alares, J-13III (arriba) y J-13IV (abajo). La primera sería la opción elegida.
Créditos de la imagen a quien corresponda. Retocada digitalmente por No Barrel Rolls.

La falta permanente de un motor adecuado comenzó a rezagar el proyecto al mismo tiempo que el clima político en China cambiaba. Después de la Tercera Sesión Plenaria del XI Comité Central, ocurrida en 1978, se llevó a cabo una profunda reforma y apertura de la economía china. Bajo el lema de "el desarrollo económico como centro", la financiación hacía los programas militares fue fuertemente restringida, poniendo en duda la continuidad del J-13.

Paralelamente, la PLAAF decidió aplicar una profunda revisión de los requerimientos de diseño para el caza en 1980 solicitando que el J-13 tenía que ser capaz de medirse en combate maniobrado contra la nueva generación de cazas como el General Dynamics F-16 estadounidense y el MiG-29 soviético.

Entre la falta de un motor acorde, un costo de desarrollo total de 12.21 millones de yuanes y los progresos de otro programa de la SAC, el interceptor J-8II; se decidió aplicar un fuerte recorte presupuestario al J-13 en 1981. Si bien el programa seguía técnicamente activo, su desarrollo fue movido al final de la lista de prioridades, ralentizando su proyecto hasta casi detenerlo, a medida que la PLAAF se mostraba más interesada en otros proyectos.

Una nueva vida en el mar

A finales de los 80, la Armada china comenzó un nuevo programa de desarrollo de portaaviones conocido como "Proyecto 891", que especificaba un buque CATOBAR de propulsión convencional y 50,000 t de desplazamiento. Este nuevo buque iba a requerir un ala aérea embarcada, integrada por aviones de alerta aérea temprana, ataque, y por supuesto, nuevos cazas para la PLANAF. Mientras que su rival, CAIC comenzó a trabajar en un derivado embarcado del J-7, el Instituto 601 vio la oportunidad de resucitar el J-13, reencarnándolo como un caza embarcado multirol.

Esta iteración del J-13 era un nuevo diseño donde fuselaje y alas formaban un "blended body", con estas últimas adoptando una forma trapezoidal que recordaba a la de su pariente terrestre, pero con una envergadura extendida al mismo tiempo que incorporaba nuevas extensiones de raíces alares (LERX) y mecanismos de plegado; incorporando unas nuevas tomas de aire a ambos lados de la zona ventral del fuselaje en una disposición que recuerda al McDonnell Douglas F/A-18 Hornet. Estas proveerían aire a un turbofan WS-12 de 19,200 lbf (85.3 kN) de empuje que estaba bajo desarrollo.
Los planos de cola eran del tipo convencional, con una sola deriva y planos horizontales totalmente móviles, con una configuración muy similar a la del F-16.

Junto con estas modificaciones, los ingenieros incorporaron todos los aditamentos de un caza naval, como un tren de nariz con dos ruedas y barra ("launchbar"), tren principal reforzado, gancho de apontaje y sonda de reabastecimeinto en vuelo.

Fotografiada contra un cielo azul, esta maqueta promocional muestra las características de diseño de la segunda iteración del J-13 haciéndolo adecuado para su uso embarcado, como el tren de aterrizaje nuevo, gancho de apontaje y alas plegables.
Créditos de la imagen a quien corresponda. Retocada digitalmente por No Barrel Rolls.

En cuanto a performance, se esperaba una velocidad máxima en el rango de entre Mach 2 y 2.45, una tasa de ascenso de 50,000 ft/min (254 m/s) y un alcance máximo de 1,263 nmi (2,340 km). En cuanto a dimensiones, los ingenieros estimaban que el J-13 tendría una longitud de 17.48 m, una envergadura de 10.40 m y una altura de 5.55 m resultando en un caza con un peso en vacío de 17,809 lb (8,078 kg) y un peso al despegue de 25,706 lb (11,660 kg) de los cuales 6,614 lb (3,000 kg) correspondían a combustible interno.

El armamento sería muy similar a su antecesor terrestre, aunque se esperaba una mayor integración con armamento aire-suelo guiado y, posiblemente, misiles antibuque; junto con la capacidad para llevar misiles aire-aire. El cañón de 23 mm sería conservado como armamento interno.

Más allá de los problemas técnicos que los ingenieros de la SAC debían resolver, había un factor importante que estaba fuera de su control. El caza J-13 estaba atado al desarrollo del portaaviones y a pesar del interés de la PLAN (Armada del Ejército Popular de Liberación por sus siglas en inglés) por este tipo de buque, se necesitaba realizar un estudio muy completo de la capacidades técnicas de la industria naval china para producirlo.

El informe final fue presentado en 1995 al Buró Político del Comité Central del Partido Comunista Chino, solicitando la asignación de fondos para la construcción del buque. Sin embargo, la dirección del partido de ese momento no consideraba que el programa estuviese en sintonía con las políticas del gobierno en ese momento, por lo que la solicitud fue rechazada dando por muerto al "Proyecto 891" y con él, la segunda variante del J-13.

También vale la pena mencionar que para esta época, China había adquirido varios ejemplares del Su-27, seguido por la licencia para fabricarlo bajo la designación J-11. Un tiempo más tarde, los ingenieros chinos habían logrado reproducir mediante ingeniería inversa, al Su-33 el derivado embarcado del Flanker, en la forma del actual J-15; por lo que tampoco tenía mucho sentido continuar con el desarrollo del J-13.

A pesar de su desarrollo frustrado, el J-13 significó un paso hacia delante para la industria aeronáutica china, dando importantes lecciones que serían aplicadas en futuros desarrollos, como el J-10. 

Tres vistas del J-13 en su primera configuración. Notar la influencia del MiG-23 en la forma de los planos de cola y en el tren de aterrizaje principal.
Créditos de la imagen a quien corresponda.

Características técnicas (estimada, primera versión):

• Tripulación: 1
• Longitud: 17.5 m
• Envergadura: 10.4 m
• Peso operativo: 25,574 lb (11,600 kg)
• Planta motriz: 1x turbofan Wosan WS-6 de 27,500 lbf (122.2 kN) de empuje con postquemador

Rendimiento

• Velocidad máxima: Mach 2.45
• Alcance máximo: 1,263 nmi (2,340 km)
• Techo de servicio: 62,336 ft (19,000 m)

Armamento

• 1x cañón automático de 23 mm con 120 disparos o 1x cañón automático de 30 mm con 80 disparos
• 10,080 lb (4,572 kg) de carga bélica

Fuentes

• Yefim, G. y Komissarov, D. Chinese Aircraft. China's Aviation Industry since 1951. Manchester, Reino Unido: Hikoki Publications Ltd, 2008.
• Rupprecht, A. Dragon's Wings : Chinese fighter and bomber aircraft development. Surrey, Reino Unido: Ian Publishing, 2013.
•  Redacción. (Agosto 08, 2008). 1976年歼13战机项目获得批准正式开始研制. 航空世界. 
  Disponible en: https://mil.news.sina.com.cn/p/2008-08-08/0732515426.html
• Grulla. (Septiembre 18, 2018). Los Proyectos de Cazas Chinos (1960 – 1980). Zona Militar.
  Disponible en: https://www.zona-militar.com/2018/09/22/los-proyectos-de-cazas-chinos-1960-1980/