lunes, 17 de septiembre de 2018

Avión francés, corazón americano

El Mirage III T en la plataforma. Fuente: Dassault Aviation

El Dassault Mirage III/5 es la familia de cazas franceses más famosos y sin lugar a duda, con unos 1.422 ejemplares fabricados, una de las más exitosas.

A partir de esta aeronave; Dassault desarrollo varios prototipos y testbeds que buscaron ampliar y expandir las capacidades del diseño original. La entrada de hoy esta dedica a uno de esos, el Mirage III T.


Hacia el vuelo vertical

El origen del Mirage III T, se encuentra en el desarrollo del avión VTOL Mirage III V (La "V" es por "Vertical" no el numero romano 5). El 29 de agosto de 1961 el estado mayor del Armee D'air ordena el desarrollo de dos prototipos del Mirage III V, que iban a ser co producidos entre Dassault y Sud-Aviation.

Este avión VTOL estaba diseñado para volar a Mach 2, debía estar impulsado por ocho motores de sustentación Rolls-Royce RB 162-1 y como motor de crucero el Snecma TF 106; el cual era un turbofan equipado con postquemador. Siendo un desarrollo derivado del Balzac.
El TF 106 era nada más y nada menos, que la versión fabricada en Francia del turbofan Pratt & Whitney JTF 30.

Mirage III V en vuelo vertical. El Mirage III T se desarrolló para evaluar el turbofan que impulsaría al "V" en vuelo horizontal. Fuente: Dassault Aviation

Para evaluar el desempeño del TF106, se decidió transformar una célula de Mirage III C y equiparla con este motor. Se instalo un ala modificada de un Mirage III E, a la cual se le ampliaron los aerofrenos, siendo estos de 18 dm2 en lugar de 13 dm2 como los del modelo E.

A partir de la cuaderna 19, el fuselaje fue ensanchado para alojar el nuevo motor, agregando entradas de aire adicionales fueron agregadas en la parte de atrás.


En estas dos fotos podemos comparar el Mirage III T, con un modelo C de serie. Las modificaciones realizadas al fuselaje y a las tomas de aire son muy evidentes.  Fuentes de las imágenes: Mirage III T, Créditos de la foto a quien corresponda. Tomado del foro pics-aeronef. Mirage III C, Autor: Michel Debarre vía Pinterest

La parte delantera del fuselaje fue extendida, llevando la cabina más adelante que las tomas de aire.
Comparado con un Mirage IIIC, el "T" media 62 cm más (sin contar la sonda en la nariz).
La envergadura era de 8.48 metros y una altura de 4.60 metros. El peso en vacío era de 7.870 kg y un peso al despegue de 11.230 kg.

Todas estas modificaciones estructurales redujeron la velocidad máxima a alrededor de Mach 1.1 en lugar del Mach 2 del Mirage III de serie.

Debido a estas modificaciones el avión recibe la denominación Mirage III T (Por "Turbofan") y el número de serie 1.

Mirage III T en vuelo. Créditos de la foto a quien corresponda. Tomado del foro pics-aeronef

La célula fue equipada originalmente con el TF104 de 6.300 kg de empuje con postquemador, luego recibiría el TF106 (de 8.000 kg con postquemador), justo a tiempo para su primer vuelo, el cual tuvo lugar el 25 de enero de 1965 en Istres; piloteado por Jean Coureau.

Pero las pruebas demostraron una propensión de la planta motriz a entrar en perdida durante el despegue. Para paliar esto, las tomas de aire fueron ampliadas y a los conos de admisión se los redirecciono 25º hacia abajo.

El Mirage III T en aproximación, notar las tomas de aire ampliadas y el cono de admisión apuntando hacia abajo. Estas modificaciones se adoptaron para tratar de solucionar los problemas de entrada en perdida del compresor durante el despegue. Créditos de la foto a quien corresponda. Tomado del foro pics-aeronef
Los problemas del motor nunca fueron solucionados. Sin embargo, los problemas no eran ineherentes al diseño de la aeronave. Dassault se daria cuenta muy pronto que el TF106 (derivado del TF30) no era su mejor opción.

El "infame" TF30

El TF30 era el motor que equipaba al General Dynamics F-111 y al Grumman F-14, pero fue en este último donde se gano una terrible reputación como un motor poco fiable y propenso a perdidas en el compresor (o "Compressor Stalls" en ingles) a altos ángulos de ataque si el throttle era accionado bruscamente, lo que hacia que se apagase en el aire.

Ahora ¿Por que cuando se lo uso en un caza tuvo tan mal resultado? La respuesta esta en la envolvente de vuelo. La típica misión de un avión de ataque, como el F-111, no se encuentra expuesto a cambios bruscos en el acelerador, altitud o angulo de ataque. Pero en un caza ocurre todo lo contrario y como se darían cuenta las tripulaciones del Tomcat; el TF30 no estaba a la altura.

TF106
Snecma - P&W TF 106 en el Musée Aéronautique de Vannes - Monterblanc.
Autor: happy days photos and art vìa Wikipedia Commons

Uno de los puntos flojos del Mirage III era su motor ATAR 9, el cual, siempre fue anemico. Por ese motivo, Snecma buscando motores más potentes compro el 10.9% de las acciones de P&W en 1959.
Este acuerdo le dió acceso a la fabricación bajo licencia de todos los motores del fabricante estadounidense además de su tecnología en turbofans.

La elección del TF30 se debió a que para impulsar el Mirage III V se buscó un motor potente pero con un consumo reducido. Snecma, se puso inmediatamente a trabajar en mejorar el TF30 para ir aumentando su empuje. El primer fruto de ese esfuerzo seria el TF104, seguido por el TF106 y finalmente el TF306 de unos 9 299 kg de empuje, el cual seria el motor definitivo del MIrage III V.

TF306 completo. Autor: Duch.seb vía Wikipedia Commons

Desafortunadamente, el Mirage III T sufrió con el TF106 los mismo problemas que tenia el TF30. El motor era propenso a perdidas en el compresor durante la fase critica del despegue.

El fin del III V y del III T

En paralelo con las pruebas del Mirage III T, se llevaron a cabo los vuelos del Mirage III V, logrando en 1965 su primer vuelo estacionario.
Sin embargo para el año siguiente y debido a la acumulación de retrasos y la escalada en costos, el gobierno francés empezó a cuestionar la utilidad de todo el programa VTOL.

El telón caería para el Mirage III V el 28 de Noviembre de 1966 cunado la segunda aeronave prototipo se estrelló durante un vuelo de prueba en Istres. Poco tiempo después, se cancelaría definitivamente el programa VTOL y con ello el Mirage III T se volvió redundante.

EL Mirage III T en su nuevo rol de Gate Guardian en la base de Rocherford.
Créditos de la foto a quien corresponda. Tomado del foro pics-aeronef

Epílogo

Si bien la carrera operativa del Mirage III T fue corta, desde 1965 hasta su final en 1967; al momento de cancelar el proyecto, había un estudio para hacer una versión biplaza llamada Mirage III T2; la cual tendría la misión de evaluar la aviónica del Mirage III V, pero esta versión nunca se materializo.

Actualmente es un "gate guardian" en la base aérea 721 del Armée de l'air ubicada en Rocherford.

Sin embargo, el Mirage III T hizo un gran aporte. Snecma trabajo arduamente para solucionar los problemas del TF106, heredados del TF30, y se dice que el TF306 era un gran progreso y un motor totalmente superior al original. Sin embargo su producción nunca se materializo.
Las lecciones aprendidas con estos turbofans, se vieron reflejadas en el exitoso M53, motor que impulsaría al Mirage 2000.

Fuentes

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