domingo, 21 de agosto de 2022

Modificando un Boeing 737 como cisterna de bolsillo

Boeing 737 aerial refuelling tanker
Ilustración artística  de un Boeing 737-200 convertido a cisterna reabasteciendo a dos Grumman F-14 Tomcat. Fuente: The Boeing 737-200 in Military Service.


El Boeing 737, más allá de la controversia que envolvió a su versión MAX, sigue siendo el avión comercial más producido en la historia con 11,066 ejemplares a junio de 2022. Récord que resultará muy difícil de superar.

Uno de los factores que contribuyeron a su éxito fue la versatilidad de la aeronave, siendo capaz de transportar tanto pasajeros como carga. Boeing esperaba que la versatilidad de su diseño pudiese interesar a clientes militares, ofreciendo al 737 en diversas aplicaciones como la de avión cisterna, la cual veremos en el posteo de hoy.



Para 1979, el 737-200 estaba bien afianzado en el mercado civil, siendo el avión de corto y medio alcance más avanzado que había disponible en el mercado, complementando al exitoso 727. Desde el punto de vista militar, el 737 tenía varias ventajas sobre otros cisternas como el KC-135; para empezar era bimotor, lo que reducía sus costos operativos, su capacidad de operar desde pistas cortas, semipreparadas e incluso de grava. Sus escaleras de acceso incorporadas, junto a una APU, le permitían operar con mínimo equipo de apoyo terrestre y finalmente, su cabina más espaciosa (derivada del 707 y 727) era mucho más ancha que la del KC-135

Estas razones motivaron a la gran "B" de Seattle par que ofreciera al 737-200 a clientes militares, principalmente como: transporte ejecutivo, carguero, transporte de tropas, evacuación sanitaria, patrulla marítima (MPA) y reabastecimiento en vuelo.

Boeing utilizó toda su experiencia previa, la cual se remonta al desarrollo del KB-29 y su posterior reemplazo el KC-97. Junto al KC-135, la empresa también había adaptado al 707 como avión cisterna con los sistema de pértiga y manguera flexible para Canadá (CC-137), Irán, Israel y Brasil (KC-137). 


Boeing CC-137 Husky (707-320C)
Boeing CC-137 Husky de la RCAF reabasteciendo dos CF-116 por medio de las barquillas Beech 1080. La experiencia obtenida por esta conversión será fundamental para la propuesta del 737 cisterna.
Fuente: DND vía James Craik.


Según proponía la empresa en sus folletos, era muy fácil hacer la misma adaptación al 737-200, el cual podía ser transformado en cisterna utilizando cualquiera de los dos sistemas.

De optar por las mangueras flexibles y embudo, dos barquillas Beech 1080 serían instalados en las puntas alares, permitiendo a cada una transferir hasta 300 US Ga. (1,136 L) por minuto a dos cazas de manera simultánea.

Siendo la misma que se utilizó en las conversiones a cisterna del 707; consistía básicamente en un cilindro de 5.5 m de largo y 63.5 cm de diámetro. Incluía una turbina RAM, que movía una bomba de trasvase.  Un brazo retráctil accionado por un motor eléctrico, separaba el embudo y la manguera de los vórtices generados por el ala; e incluía las luces de señales para el piloto del avión a reabastecer.
Estas barquillas eran removibles y se fijaban a las puntas de las alas por medio de tres anclajes.

Una serie de cuatro poleas permitían extender y retraer la manguera, manteniendo su tensión constante durante el reabastecimento. La velocidad mínima (necesaria para que la turbina RAM funcionase) era de 265 kn (490 km/h) y la altitud mínima era de 10,000 ft (3,048 m); pero se estimaba que sería más común una altitud de 25,000 ft (7,620 m) y velocidades entre los 340 a 460 kn (629 a 851 km/h).


Boeing 737-200 aerial tanker internal layout
Corte esquemático del 737-200 configurado como cisterna con dos barquillas Beech modelo 1080. En rojo se indican las posiciones de los tanques de combustible. A la izquierda, se puede ver representado el panel de control. Fuente: The Boeing 737-200 in Military Service.


Tres tanques de combustibles adicionales eran instalados en el 737, dos de 1,720 US Gal. (6,511 L) cada uno en la cabina y un tercero de 1,070 US Gal. (4,050 L) en la bodega de carga trasera, que era usada para equipaje en la versión comercial. Totalizando unos 9,674 US Gal. (36,620 L) de combustible disponibles para reabastecimiento.

Dos bombas instaladas en el tanque de combustible alar bombeaban el combustible por medio de una tubería que conectaba con las barquillas de reabastecimiento, permitiendo un flujo de 909 L/min a una presión de 3.5 kg/cm2. Un sistema alimentado por gravedad, permitía el flujo de combustible desde los tanques en la cabina hacia los tanques alares, pudiendo ser asistido por una bomba.

Alternativamente, el 737 podía ser equipado con una pértiga, para aquellos aviones con receptáculo. Esto requería una ligera modificación en la parte trasera de la aeronave. A continuación de un mamparo existente en la bodega de equipaje trasera, se instalaba una nueva estructura presurizada con una ventana de observación, convirtiéndose en el puesto del operador, al cual se podía acceder desde la cabina principal.

La pértiga y sus sistemas asociados eran instalados más adelante, mientras que el extremo de la cola de la aeronave era ligeramente alargado para mejorar la aerodinámica de la pértiga plegada.

Con respecto a los tanques de combustible adicionales. Se conservaban los dos de la cabina, y se agregaba uno más en la antigua bodega de equipaje delantera, totalizando unos 9,534 US Gal. (36,090 L) de combustible disponible.

De la misma manera que con el sistema de manguera flexible, el combustible sería bombeado desde el tanque central del ala hacía el avión receptor por medio de una tubería de 10.2 cm con una capacidad de trasvaso de 600 US. Gal (2,271 L) por minuto a 3.5 kg/cm2.

En la parte delantera del fuselaje, se instalaba un sistema de señales luminosas para guiar a los pilotos hacía el contacto con la pértiga.


Boeing 737-200 tanker boom version
Boeing 737-200 configurado con el sistema de pértiga. Se puede ver la ubicación de la cabina del operador, y los tanques de combustible adicionales en la cabina y en la bodega delantera, usada para equipaje en la versión comercial de la aeronave. Fuente: The Boeing 737-200 in Military Service.



Un cisterna de bolsillo


La siguiente pregunta es: ¿Qué tan bueno hubiera resultado un 737-200 en este nuevo rol? Boeing hizo los cálculos y los resultados eran bastante interesantes. Por ejemplo, la aeronave sería capaz de transferir 27,370 lb (12,415 kg) de combustible en un radio de 1,000 nmi (1,852 km) con el cisterna acompañando a los cazas durante el vuelo.

Tomando como referencia un hipotético caza F-16, configurado para una patrulla de largo alcance; es decir: 4x AIM-9, 2x AIM-7 y una barquilla ECM. Sin el apoyo del cisterna, el F-16 tendría un radio de acción de 368 nmi (681 km) con 2 minutos sobre el blanco; mientras que con el apoyo del 737 el radio de acción se extendía hasta las 950 nmi (1,759 km). 

En cambio si se tratase de una patrulla de combate (CAP), un F-16 armado con 6x AIM-9, dos tanques suplementarios de 370 US Gal. y una barquilla ECM vería su tiempo en el aire ampliado en un 125% de 1.6 horas a 3.6 horas con el apoyo del cisterna. El 737 podía abastecer hasta 6 F-16, tomándole 7 minutos el reabastecimiento de combustible por caza.


F-16 range with 737 tanker support
El radio de acción de un F-16 en una misión de caza de largo alcance con el apoyo de un 737 cisterna, comparada con el alcance de sus combustible interno. Fuente: Boeing 737-200 in Military Service.



Comparado con el KC-135 y sus 161,000 lb (73,028 kg) de combustible disponible, las 61,970 lb (28,109 kg) del 737 son modestas; pero comparando sus ventajas operativas y el menor costo, el 737 podía ser una verdadera opción para naciones con presupuestos de defensa verdaderamente acotados. Boeing hacía especial hincapié en este punto, destacando las facilidades de mantenimiento, entrenamiento y disponibilidad de repuestos del 737.

Al final, ningún cliente mostró interés por el 737-200 cisterna; pero eso no significó que no hubo versiones militares de este modelo. La USAF adquirió el T-43, adaptada para el entrenamiento de navegadores; mientras que la Fuerza Aérea de Indonesia adoptó una versión MPA denominada 737-2X9. 

Boeing continuó ofertando al 737 como cisterna hasta principios de la década de los 80, especialmente tras identificar un serio faltante de este tipo de aeronaves entre los miembros europeos de la OTAN. Según las estimaciones del propio fabricante, había un mercado por 165 cisternas con pértiga y 185 con manguera flexible y embudo (asumiendo seis cazas por cisterna). 

Para mantener los costos de operación bajos, Boeing propuso la creación de una "flota cisterna civil de reserva", compuesta por 737 y 757 modificados para llevar una barquilla de reabastecimiento en la parte central del fuselaje. La oferta del 757, estaba orientada al Reino Unido, debido a que British Airways era usuaria de la aeronave, y utilizaba la barquilla Mk.32/2800 de Flight Refuelling Ltd. (actual Cobham). 

En cuanto al 737, esta era una oferta diseñada para tentar a países como Alemania e Italia, quienes planeaban utilizar "buddy packs" en sus Panavia Tornado para extender las patrullas antibuque sobre el Báltico y el Mediterráneo. 

Se estimaba que el costo de la modificación por aeronave sería de U$S 484,000 (U$S 1.3 millones actualmente); por lo que 140 737 en servicio comercial podrían ser modificados por la suma de U$S 68 millones (más de U$S 221 millones actualmente).

En cuanto a la capacidad de combustible, esta oferta constaba de cuatro tanques paletizados de 1,020 US Gal. (3,861 L) en la cabina; totalizando 9,240 US Gal. (34,977 L). Alternativamente, se podía instalar uno de 2,000 US Gal. (7,570 L) y dos del tipo flexible de 600 US Gal. (2,271 L) cada uno; totalizando los 8,360 US Gal. (31,646 L) de combustible disponible para transferencia. Lamentablemente, esta oferta no llegó a ningún puerto; siendo un verdadero golpe para Boeing, la cual pasaba por una época difícil con un déficit presupuestario de U$S 4,000 millones (más de U$S 13,000 millones actualmente) producto de los costos de desarrollo de los programas 757 y 767.


Boeing 737-200 tanker refueling a MRCA
En 1982, Boeing propuso al 737 cisterna a Alemania e Italia como soporte para su flota de Tornados. Está ilustración fue publicada en la revista "Flight International" y muestra a un. 737 con una barquilla central de Flight Refueling Ltd. reabasteciendo a una de estas aeronaves. Fuente: Flight International.

Fuentes

  • Boeing Commercial Airplane Company. The Boeing 737-200 in Military Service. Washington, E.E.U.U: Boeing Commercial Airplane Company, 1979.
    Disponible en: https://archive.org/details/boeing737200military/page/n1/mode/1up?view=theater
  • (Junio 27, 1981). Boeing's tanker proposals. Flight International. Vol.119(3764). p.2002.
  • (Abril 10, 1982). Boeing offers tanker family. Flight International. Vol.121(3805). p.940.

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