domingo, 25 de febrero de 2024

El último de los últimos, el Boeing B-54

Boeing B-54 artistic illustration
Ilustración artística del Boeing B-54. Se puede ver la instalación de un radar de puntería en el lado de estribor junto a la cabina.
Fuente: Boeing Historical Archives.


Durante la Segunda Guerra Mundial, Boeing emprendió mejoras significativas en su bombardero B-29 Superfortress. Este esfuerzo derivó en el mejorado B-50 Superfortress, el cual gracias a los nuevos motores Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major tenía una potencia y alcance superiores a los del modelo original.

Pero este, no sería el último paso en la historia evolutiva del B-29. Boeing llevaría el diseño al extremo, gracias a la combinación de nuevos materiales y un nuevo motor, dando origen al B-54 que nunca llegaría a volar.



De todas las aeronaves de la Segunda Guerra Mundial, sin duda el B-29, fue uno de los más avanzados en cuanto a su concepción y en el diseño de sistemas de abordo. Pero esta evolución no fue fruto del azar, ya que Boeing la fue evolucionando paulatinamente durante toda la contienda, alcanzando su versión más desarrollada la B-29D, la cual reemplazó los Wright R-3350 Duplex-Cyclone que tuvieron una madures lenta; por los más modernos radiales Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major.

Por ponerlo en términos aeronáuticos, R-4360 era una "bestia", con 28 cilindros en cuatro estrellas y un desplazamiento de 4,362.5 plg³ (71.5 L) y una potencia de 3,500 hp (2,600 kW) lo hacía el de mayor desplazamiento y potencia de los producidos en la Segunda Guerra Mundial.

Al combinarlo con una célula mejorada del B-29, que incluía una nueva deriva más alta y nuevas aleaciones de aluminio más ligeras y resistentes, la milicia norteamericana tenía un gran bombardero estratégico. Inmediatamente, la USAAF realizó un pedido por 200 ejemplares del B-29D, pero debido a que el mismo se firmó en Julio de 1945, el fin de la Segunda Guerra Mundial llegó antes de que las primeras laminas de metal fuesen cortadas. Sin otra justificación, el contrato fue prontamente cancelado.

La creación de la USAF como un arma independiente en 1947 trajo un segundo aire para este diseño; ya que existía la necesidad de un vector de transición hasta que los bombarderos a reacción más modernos entrasen en servicio. 

El primero en llenar este hueco, fue el Convair B-36 Peacemaker (gracias a sus dimensiones, apodado "aluminum overcast"), el cual ocuparía el rol de bombardero pesado. La USAF contemplaba el B-29D como un bombardero mediano; siendo redesignado B-50. El su primer vuelo el 25 de junio de 1947 y 320 ejemplares serían producidos en diferentes versiones.

Boeing no permaneció ociosa. Por un lado, desarrolló un derivado civil del B-29, el Boeing 377 Stratocruiser, junto con una variante de transporte y reabastecieminto en vuelo; el KC-97 Stratofreighter; todos motorizados por el R-4360. Sin embargo el fabricante de Seattle no había terminado con el B-50 y continuaba su desarrollo como bombardero. 

Este esfuerzo dio origen a la variante B-50C, más potente y con mayor alcance de la aeronave; gracias en parte a la incorporación de una nueva variante del R-4360, conocida como VDT.

El crepúsculo de una era

Pratt & Whitney buscó la manera de sacar más potencia del R-4360 y lo hizo; agregando aún mayor complejidad a un motor que ya de por si era complejo; agregando lo que se denominó como Variable Discharge Turbine o VDT.

En pocas palabras, el VDT constaba de dos turbocompresores CHM-2 de General Electric que recogían los gases de escape calientes de los cilindros del Wasp Major. Una parte de los gases calientes era desviada a través de un intercambiador de calor como sobrealimentación para el motor a gran altitud. La mayor parte de los gases calientes pasaban por las turbinas y salían por una tobera de apertura variable que parecía un par de párpados, los cuáles al ajustar su tamaño generaban un empuje adicional que podía incrementar hasta en un 15% a la velocidad del B-50C con respecto al B-50 estándar; además que la potencia disponible pasaba a ser de 4,300 hp (3,200 kW).

Los motores eran solo una de las tantas modificaciones realizadas al aeronave. El aumento en la potencia por el uso del R-4360 VDT resultó en un rediseño de las alas las cuales fueron extendidas 6 metros, dando una envergadura de 49.08 m, junto con un aumento de la cuerda de 1.8 m en la raíz alar y 1.21 m en las puntas. Esto aumentó la capacidad interna de combustible, incrementada aún más gracias a la instalación de dos tanques auxiliares en las semialas de 1,500 US Gal. (5,678 L) cada uno; brindando un radio de acción de 7,800 nmi (14,000 km), casi la distancia de Buenos Aires a Moscú.
El aumento de la envergadura vino aparejado con la instalación de unos trenes de aterrizaje auxiliares instaladas en las barquillas de los motores exteriores.


Boeing B-54 mockup turret
Maqueta en escala natural del B-54A, donde se puede ver la torreta defensiva con dos ametralladoras, la mira semiesférica (en negro) y el radomo del radar K-1 con el que estaría equipada la aeronave.
Fuente: San Diego Air and Space Museum Archive vía Flickr.


Tras una serie de ensayos en el túnel de viento, se demostró que la nueva ala junto a la mayor potencia de los motores, hacían necesario alargar 3 m el fuselaje. Esto fue una muy buena noticia ya que permitía reemplazar las dos bodegas de bombas individuales heredadas del B-29 y del B-50 en una sola más grande y mejor adaptada a las armas atómicas que se encontraban en el arsenal estadounidense. 

Otra modificación fue la sustitución de las cúpulas de plexiglás utilizadas por el artilleros del B-29 y B-50, por miras semiesféricas de baja resistencia aerodinámica, las cuales utilizaban un lente del tipo "ojo de pez" para apuntar. El armamento defensivo estaba ubicado en torretas operadas remotamente, al igual que en los anteriores diseños. 

El artillero de cola también contaba con una mira de este tipo, la cual actuaba en conjunto con un un radar para dirigir la torreta. También había carenados en el morro y debajo del fuselaje delantero para radares de navegación y bombardeo. En total, 14 ametralladoras Browning M2 .50 formaban un verdadero erizo de armamento defensivo.


B-54 mockup fuselage sideview
Vista lateral del fuselaje de la maqueta a escala natural del B-54. El aumento de potencia requirió que el fuselaje original del B-50 fuese prolongado 3m.
Créditos de la imagen a quien corresponda.


A modo de comparación, un B-29 pesaba 120,000 lb (54,431 kg) completamente cargado, 133,500 lb (60,555 kg) como peso máximo al despegue. El B-50C pesaba 207,000 lb (93,894 kg) totalmente cargado, y 230,000 lb (104,326 kg) de peso máximo al despegue; siendo capaz de llevar una tripulación de 10 personas y 36,000 lb (16,000 kg) de carga bélica.

La USAF estaba interesada en el diseño y Boeing retuvo la última célula del primer lote de producción del B-50A para utilizarla como prototipo YB-50C (algunas fuentes aseguran que este avión en particular volaría sin los R-4360 VDT en un primer momento). Esta fue inspeccionada por la USAF en febrero de 1948 quienes decidieron que las modificaciones necesarias requerían un cambio de denominación, siendo el nuevo bombardero definido como B-54, mientras que la variante de reconocimiento sería la RB-54. Satisfechos con el diseño, la USAF firmó el 29 de mayo siguiente un contrato por 14 B-54A y 29 RB-54A.


P&W R-4630 VDT schematic
Corte esquemático del R-4360 VDT instalado en una aeronave. Se puede ver en la esquina superior derecha los sistemas electromecánicos utilizados para el control automático del motor.
Fuente: R-4360 : Pratt & Whitney's Major Miracle.


Una Visión hacia el Futuro

Los apoyos del B-54 estaban divididos. El Secretario de la Fuerza Aérea Stuart Symington y el Jefe de Estado Mayor de la USAF, el General Hoyt Vandenberg, lo apoyaban. Pero el comandante del Strategic Air Command (SAC), General Curtis LeMay no opinaba igual. 

Desde su punto de vista, el B-54 era una aeronave inferior al B-36, especialmente la versión D que contaba con cuatro turborreactores J47 adicionales. Sin contar con que el B-36 tenía una sobervia carga bélica de 86,000 lb (39,000 kg) con limitaciones en su peso y 72,000 lb (33,000 kg) como una carga normal de combate. 

Además, el SAC estaba a punto de recibir su primer bombardero a reacción; el Boeing B-47 Stratojet el cual había realizado su primer vuelo antes de la firma por la producción B-54. El B-47 tenía una performance más parecida a la de los cazas contemporáneos que al B-36, y el costo operativo era mucho menor, dejando en claro que el reinado de los motores "pistoneros" había llegado a su fin. 

Es entonces que a LeMay se le presentó una opción. En un contexto de reducción de presupuesto de defensa durante los primeros años de la posguerra; el presupuesto de la USAF no podía sostener unidades adicionales de B-36; por lo que el secretario Symington le ofreció a LeMay B-50 adicionales en su lugar. Esto resultaba insatisfactorio para el comandante del SAC, quien argumentó que si no podía conseguir más B-36, entonces prefería reasignar los fondos reservados para el B-54 a la adquisición de  B-47 adicionales. Además, la adición de los trenes de aterrizaje auxiliares en el B-54 no era popular entre SAC ya que obligaría a ensanchar las calles de rodaje y las pistas en muchas de sus bases.

De esta amanera, el programa B-54 llegó a su fin al no destinar fondos para su adquisición en el presupuesto del año fiscal de 1949. El primer prototipo se encontraba completo al 75% cuando vino la orden de cesar los trabajos en la fabrica de Seattle. A pesar de que Boeing veía al B-54 como un programa con mucho margen de ganancia, paradójicamente, la cancelación fue beneficiosa ya que significó un incremento en la financiación para el programa Stratojet.

El legado del Superfortress

El B-54 fue un diseño que se encontró en una encrucijada de la historia aeronáutica. Por un lado, los motores a pistón habían llegado a la cima de su evolución en cuanto a complejidad mecánica y potencia; siendo el R-4360 era un claro exponente de eso, y radicaba allí su principal problema haciéndolos motores difíciles de mantener y propensos a los fallos.

Aquellos aviones que estaban equipados con las variantes normales del R-4360, presentaron serias problemas. Por ejemplo, Convair promocionó al B-36D como "six turning, four burning" en referencia a su combinación de motores, mientras que las tripulaciones preferían referirse a la aeronave como  "two turning, two burning, two smoking, two choking and two more unaccounted for". 


Tail B-54 Mockup
Torreta de cola de la maqueta del B-54A, armada con cuatro Browning M2. Notar el radar de puntería, y la mira semiesférica encima y proyectando por delante del puesto del artillero.
Créditos de la imagen a quien corresponda.


En el mercado civil, el Boeing 377 también también tuvo su historia con los R-4360. Siendo uno de los aviones comerciales con motores a pistón más avanzado, capaz y uno de los más lujosos, pero toda su vida operativa estuvo plagada por problemas de confiabilidad y altos costos de mantenimiento. El Ejército del Aire español tuvo una experiencia similar operando a los KC-97, los cuales fueron recibidos en 1972 y dados de baja en 1976. 

Para los años 50, los motores a reacción y los turbohélices habían dejado al motor a pistón atrás siendo mucho más ligeros, potentes y económicos en su operación. 

Sin embargo, el legado del B-29 se mantuvo vivo, curiosamente, a ambos lados de la cortina de hierro. Dando origen a los principales vectores estratégicos de la Guerra Fría. La URSS lo copió hasta el último tornillo, dando origen al Tupolev Tu-4, dando origen a un verdadero linaje de "parientes" rusos en la forma de los Tupolev Tu-70Tu-75, Tu-80 y Tu-85; los que eventualmente llevarían al Tu-95 Bear.

Mientras que en los EEUU, las tecnologías, técnicas de construcción y sistemas que fueron en las que el B-29 fue pionero continuaron siendo desarrolladas por Boeing concentrándose en lo que sería el bombardero estratégico por antonomasia de la USAF, el B-52 Stratofortress. Este realizó su primer vuelo el 15 de abril de 1952 y permanecerá en servicio hasta al menos el 2050, casi 100 años más tarde.


Boeing B-54 threeview drawing
Tres vistas del B-54A.
Créditos de la imagen a quien corresponda.


Características técnicas:

  • Tripulación: 10
  • Longitud: 34 m
  • Envergadura: 49.08 m
  • Altura: 9.96 m
  • Peso máximo al despegue:  230,000 lb (104,326 kg)
  • Planta motriz: 4x radial Pratt & Whitney R-4360-51 VDT con una potencia máxima de 4,500 hp (3,400 kW) cada uno

Rendimiento

  • Velocidad máxima (estimada): 370 kn (690 km/h)
  • Velocidad crucero: 265 kn (491 km/h)
  • Techo de servicio: 40,000 ft (12,000 m)
  • Radio de acción: 7,800 nmi (14,000 km)
  • Alcance de autotraslado: 9,178 nmi (16,998 km)

Armamento

  • 14x ametralladoras Browning M2 .50 en torretas 
  • 36,000 lb (16,000 kg) de carga bélica

Fuentes

2 comentarios:

  1. guau... el b-29 nacio hermoso y volaba igual... se nota que era un salto desde el b-17 (no tanto desde el b-24)... esas alas era ideales para volar alto... estubo diseñado desde el principio para mas y mejor en todo aspecto.
    al igual que con el constellation y el stratocruiser... estaban en el limite de lo que se podia hacer con motores de piston en cuanto a rendimiento y prestaciones.
    se nota que este b-54 es "exprimir y sacar hasta la ultima gota" de rendimiento y mejoras (y parece que un habia margen de mejoras..habla bien del diseño del b-29 original) (me recuerda al bear ruso, aunque es turbohelice) (quisas un turbohelice b-54 serial el paso logico... o un pacemaker turbohelice, mayor rendimiento aun, mejor consumo, etc..etc... todos ganan)

    siempre senti muy extraño y en cierto modo me disgustaba la era despues de la segunda guerra mundial y la aparicion del f-15 (1946-1970s).... el paso del piston al reactor fue muy convulso... demaciados prototipos, projectos, mixes, muchos "cazas" incluso eran menos maniobrables que los de la IIGM, (se penso que la maniobrabilidad era cosa del pasado a favor de la velocidad) la electronica era pesima y pesada, todo era mas pesado... y el novedoso reactor aun no sacaba todo el potencial ...tragaba mucho combustible... amenos que tengas enormes alas... la autonomia era corta..(que si se notaba en el piston)...(para emperorar las cosas... en esa epoca de "niñez" querian vtols, que sumado a la corta autonomia y el peso aumentado era muy poco capaz aun para las tareas requeridas)
    hasta la llegada del f-14 /f-15 es donde todo (creo yo) esta bien maduro y "diseñado desde el principio" con un proposito claro (los motores eran muy potentes, la electronica ya era mas pequeña, y el diseño era muy avansado) ....lejos quedaban los "interinos" de los 50s y 60s (quitando al sabre...ese fue un boxeador: no tiene ni un gramo de inesesario)

    saludos desde fiorito.

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    1. Estimado,

      Muchas gracias por tu comentario y por ser lector de este blog.
      Con respecto a tu observación, la cual me parece correcta, creo que puede explicarse a grandes rasgos por dos ejes. El primero, la aparición de nuevas tecnologías y una inercia de la industria y los operadores en adoptarlas.
      El segundo eje tiene que ver con los rápidos cambios tanto en doctrina, como en tecnología que experimentó la aviación en esos años, lo que hizo difícil establecer unas bases sólidas desde las cuales desarrollar nuevos diseños.

      Si estás interesado en leer más sobre el desarrollo del B-29, te recomiendo leer la saga dedicada a los "primos del Este".

      Un saludo y nuevamente, muchas gracias por tu comentario.

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