lunes, 17 de diciembre de 2018

Las lecciones que dejó "Credible Sport", el C-130 HTTB

Lockheed L-100-20 registro N130X convertido en el HTTB (High Technology Test Bed) durante un vuelo de prueba.
Foto: Asif Shamim, via c-130.net
Continuando con nuestro especial sobre el Lockheed C-130 Hércules, en la entrada de hoy hablaremos sobre la aeronave que está en la imagen de arriba, se trata del L-100-20 N130X al que Lockheed transformó en el demostrador HTTB o High Technology Test Bed).

Su finalidad era mejorar la capacidad STOL del C-130 y validar las nueva tecnologías con una plataforma en vuelo para mejorar los resultados.

La historia del HTTB, o mejor dicho, la búsqueda de Lockheed por un C-130 con mejor capacidad STOL (Short Take-Off & Landing) comienza a finales de los 60 con el programa AMST (o Advanced Medium STOL Transport). El programa AMST fue mencionado brevemente en este post sobre el C-130 WBS y tenía como finalidad última reemplazar al C-130; repasamos los requerimientos de dicho programa:
  • Operar desde una pista semi-preparada de 610 metros
  • Un radio de acción de 740 km con una carga de 12.000 kg.
En 1977, el programa AMST acumulaba retrazos y sobrecostos; Lockheed, presentó a la USAF (algunas fuentes dicen que fue espontáneo, otras que fué una solicitud formal) de nuevas versiones del "Herk" capaz de cumplir con los requerimientos del AMST.
Dicha propuesta planteaba tres opciones diferentes, ajustándose al presupuesto disponible; una de ellas era conocida como "Option IV A", mejor conocida como C-130SS o "Stretch STOL".

Concepción artística del C-130SS, notar la extensión de los flaps. Fuente: Lockheed.
Basado en el C-130H, que se encontraba en producción en ese momento; el C-130SS incluía varias mejoras como un ala reforzada provista de flaps de doble ranura y spoilers para control de rolido.
El fuselaje había sido extendido en 2.54 mts mediante dos suplementos, llevando al mismo largo que el L-100-20 civil.
Los planos de cola serían modificados también; el timón sería extendido y se habría incorporado una extensión de la raíz de la deriva. Pero la modificación más interesante eran los llamados "horsals", que eran unas extensiones del borde de ataque de los timones de profundidad.
Otras modificaciones fueron: un receptáculo de reabastecimiento en vuelo sobre la cabina; tren de aterrizaje reforzado, permitiendo una taza de descenso de 4.52 mts/s (15 pies/segundo) y la planta motriz sería el Allison T56-A-15 del modelo "H".

En este esquema, se ven (en gris) las modificaciones aplicadas al C-130SS. Créditos a quien corresponda.

Con todas estas modificaciones, el C-130SS era capaz de llevar, según la propia Lockheed, una carga de 13.620 kgs con un factor de carga de 3G; solo para comparar, un C-130H puede llevar 8.808 Kgs con ese mismo factor.
Para una misión a 740 km llevando una carga de 12.258 kg, el "SS" requería de solo 350 mts de pista para un despegue STOL y 646 mts en un despegue convencional; a la hora del aterrizaje, solo necesitaba de 454 mts (STOL) y 637 mts de manera convencional.

Sin embargo, la USAF cambió de parecer y empezó a darle mayor prioridad al transporte estratégico sobre el táctico, cancelando el programa AMST y desestimando las propuestas de Lockheed para un C-130 "super STOL". Solo para verse en la necesidad del mismo unos años más tarde.

El incidente de los rehenes

Nadie pudo anticipar la crisis de los rehenes en Teherán a principios de los años 80 y mucho menos prever la operación de rescate más arriesgada y más ambiciosa que se quería llevar a cabo.

Tres MC-130H Combat Talons fueron modificados como parte de la operación "Credible Sport II" al standard YMC-130H (ver el post anterior "El Hercules "casi" VTOL" del blog). Para realizar dicha operación, se requería un "Herk" capaz de despegar desde los 200 mts de un estadio de fútbol para luego aterrizar en la cubierta de un portaaviones.

Si bien la operación nunca ocurrio, la información obtenida por las pruebas de los YMC-130H sobre las capacidades "Super STOL" del mismo resultaron muy beneficiosas para Lockheed quienes decidieron continuar estudiando dichas capacidades con el fin de incorporadas a la próxima generación del "Herk" y es así como llegamos al HTTB.

Aplicando todo lo aprendido

HTTB son las siglas de High Technology Test Bed y el plan era recabar información y desarrollar equipos que ayudarían a desarrollar la próxima generación de aeronaves de transporte táctico; investigando las áreas referidas a: Super STOL; sistemas electrónicos; supervivencia y nuevos instrumentos digitales. Asimismo, al ser un "Test Bed", garantiza que dichos datos fueron obtenidos en un entorno similar al ambiente operacional.
Parte de las modificaciones realizadas al HTTB. Créditos a quien corresponda.

Portando el registro civil N130X, el C-130 HTTB, empezó su vida operativa como un L-100-20 fabricado en abril de 1971 (número de serie Lockheed 4412) y entregado a la Fuerza Aérea de Kuwait, en donde sirvió con el escuadrón nº41 de transporte. Adquirido por Lockheed en Febrero de 1984, la aeronave tenía aproximadamente 5.900 horas totales de vuelo en su célula.

Se esperaba que el N130X fuera capaz de lo siguiente:
  • Realizar una aproximación a velocidades de entre 138 y 148 km/h (75 y 80 nudos); generando la alineación y ángulo de planeo con los sistemas de abordo, en cualquier condición meteorológica.
  • Aterrizar sorteando un obstáculo de 15 mts de alto en una pista improvisada; con una desviación lateral de 1.20 mts y longitudinal de 6 mts desde un punto predeterminado, a una tasa de descenso de 3 mts/s.
  • La distancia de aterrizaje no podía superar los 457 mts desde la base del obstáculo anteriormente citado.
  • Todo esto, realizado en un día caluroso con un peso total de la aeronave de 63.500 kgs.
Las modificaciones realizadas en el N130X se basaron principalmente en las experiencias previas de Lockheed con el propuesto C-130SS y el YMC-130H; las mismas se realizaron en dos fases.
En la primera fase, se incorporó un sistema desarrollado por Lockheed llamado LADS (Lockheed Airborne Data System); este sistema permitía la captura y registro de todos los datos obtenidos por los distintos sensores.  Los equipos se instalaron en la cabina de carga junto con consolas para los ingenieros y el director de pruebas.

Esquema del cockpit "full glass" del HTTB. Créditos a quien corresponda.

Otras modificaciones incluían la instalación de un sistema de gestión de cabina (CMS) de Collins (CMS 80), junto con mejoras en los equipos de comunicación, navegación y el radar meteorológico fue reemplazado por uno multimodo con sistema de seguimiento del terreno.
Es interesante notar que el cockpit era totalmente digital con pantallas multifunción.

Con respecto a la modificaciones estructurales, N130X recibió muchas de las modificaciones propuestas en el C-130SS, tales como: la deriva extendida y "horsals", junto con los spoilers para control de rolido; flaps de doble ranura, una extensión en los bordes de ataque; el tren de aterrizaje reforzado y de largo recorrido junto con un timón y alerones más grandes.

HTTB fotografiado en el salón de Le Breguet en 1985, se puede ver la estación de monitoreo móvil en el fondo.
Autor: Paul Kipping, vía Airliners.net
En la configuración inicial, el HTTB realizo 41 vuelos de prueba, totalizando 120 horas de vuelo para establecer los datos base.

Buscando mejorar la capacidad  de supervivencia, el HTTB incorporaba dispositivos de contramedidas electrónicas (ECM), equipos de reducción de firma infrarroja y se estaba evaluando otras modificaciones para reducir el daño provocado por munición antiaérea.

Otra modificación particular del N130X, era el pod Samson (Special Avionics Mission Strap On Now). Instalado en un tanque auxiliar modificado standard de C-130, el sistema Samson se abastecía de electricidad mediante un generador movido por una turbina RAT.
La suite electrónica está compuesta por un torreta con un FLIR y un sistema de LLLTV que permitía la operación del avión en cualquier condición meteorológica y tanto de día como de noche; el pod estaba diseñado de manera modular y los equipos electrónicos podían ser reemplazados por otros según se requiriera.

Turbina RAT del Pod Samson. Fuente: Lockheed Service News

Otra de las características únicas del Samson, era que no tenía ninguna conexión física con el avión. La información se transmitía vía infrarrojos con un receptor instalado en la cabina de carga. El emisor se alojaba en una ventana del pod y los receptores, detrás de las ventanas presentes en la cabina de carga del C-130, el equipo receptor era paletizable y podía ser instalado sin dificultad.

Centro de datos móvil. Fuente: Lockheed Service News

El último componente del sistema HTTB era una estación de monitoreo móvil instalada en una casa rodante modificada; esta estación permitía la recepción en tiempo real de la información de los instrumentos de vuelo.
La estación tenía espacio para 4 operadores, plotters, impresoras y una computadora VAX-11/751 (es gracioso pensar que el CPU de esta computadora era de 3.125 MHz, mientras que actualmente, un smartphone promedio tiene un CPU de 1.7 GHz...). La estación era llevada en el compartimiento de carga del HTTB permitiendo realizar las pruebas en cualquier parte.

Los vuelos de prueba

Realizando su primer vuelo el 9 de junio de 1984, N130X se embarcó en un tour de demostraciones y vuelos de prueba que incluyeron una presentación en el París Air Show de 1985, en donde la Federation Aeronautique Internationale le entrego al fabricante los certificados que reconocían los siguientes récords rotos por el HTTB:
  • Distancia de despegue, 427 mts.
  • Velocidad de ascenso, el HTTB alcanzó los 3.000 mts en 3 minutos, 57.4 segundos; los 6.000 mts en 9 minutos, 0.35 segundos y los 9.000 mts en 17 minutos, 41.71 segundos.
  • Distancia de aterrizaje, 335 mts.
  • El peso al despegue fue de 44.725 kgs y al momento de aterrizar fue de 43.091 kgs.

El 3 de febrero de 1993, N130X se encontraba realizando pruebas en la base Marietta-Dobbins de la USAF; las mismas eran para verificar la instalación de un actuador del timón por "fly-by-wire" y la velocidad mínima de control en tierra (VMCG). Durante el rodaje final, realizado a alta velocidad, el avión se elevó unos 80 metros y se desvió hacia a la izquierda precipitándose al suelo.

N130X en aproximación a la base Marietta-Dobbins, tomada el 3 de diciembre de 1992, el avión, con 6.708 horas de vuelo totales, resultaría destruido dos meses más tarde. Autor: Frank J. Mirande vía Airliners.net

La NTSB determinó que la causa del accidente fue la pérdida de comando sobre el timón provocada por la desconexión del sistema de control "fly-by-wire". La misma fue producto de una falla de diseño en el componente. Desafortunadamente, los 7 miembros de la tripulación perdieron la vida.

Si bien el programa termino de manera abrupta, la información suministrada resultó muy valiosa para Lockheed, quien la utilizó en el desarrollo de la última versión actualmente en producción del "Herk" el C-130J.

Fuentes:

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