¿JUNKERS B-47?

Los años de posguerra en los Estados Unidos fueron una época tremendamente incentivadora para crear aviones, pero también muy difícil y frustrante.

Incentivadora, porque la falta de capacidad de simulación implicaba que cualquier idea o tecnología innovadora debía verificarse experimentalmente, lo que generaba en cada caso la necesidad de la construcción de un avión completo y su correspondiente evaluación en vuelo. A esto se sumaba que el ritmo de aparición de estos nuevos conceptos, soluciones e ideas era altísimo, lo que llevaba a una continua actividad de diseño y construcción, soportada económicamente por los entonces ilimitados recursos de los EEUU.

Frustrante, porque la velocidad de aparición de estas nuevas soluciones podía también generar la obsolescencia de muchos aviones antes siquiera de haber volado, y hacía que aún la vida operativa de aquellos que resultaban exitosos fuera muy corta. A esto se sumaba el riesgo de que las innovaciones adoptadas no resultaran efectivas y todo el proyecto moría en las pruebas y se perdían esfuerzos y contratos considerables.

En este escenario, el costo técnico de hacer nuevos aviones era muy alto, por lo que en general se tendía a avanzar por pasos. El método aplicado era de incorporar en cada nuevo avión una nueva tecnología o idea, manteniendo el resto bajo pautas conocidas. No obstante, hubo algunas excepciones en que se dejó de lado la idea desarrollista y se adoptó la de revolución.

Dentro de este contexto, se desarrolló la competencia por el primer bombardero mediano a reacción de la USAF, que dio origen al BOEING B-47, (Fig 1), el avión más innovador de la época, que presentaba en forma conjunta una serie de nuevas aplicaciones y conceptos que lo ponían varios años delante de sus contemporáneos, que combinaba con un diseño de estilo muy elaborado y difícil de compatibilizar con estos.

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La historia de este avión comienza en junio 1943 cuando la USAAC requirió el diseño de un bombardero mediano a reacción, que fue precisado en noviembre 1944 con un alcance de 3500 millas, techo de 45.000 ft y velocidad máxima de 550 nudos.

El primer proyecto de BOEING, en base a ese requerimiento, fue el MODEL 424, básicamente un fuselaje de B-29 con cuatro motores de a pares bajo un ala recta convencional (Fig 2-1). Este no pasó de las pruebas de túnel de viento y a mediados de 1944 el diseño pasó al MODEL 432, que mantenía fuselaje y alas del 424, pero con los motores dentro del fuselaje central, con tomas de aire y escapes delante y atrás del ala. Con este diseño, ya designado XB-47, la USAAF contrató la construcción de dos prototipos, juntamente con los NORTH AMERICAN XB-45 (Fig 3), CONVAIR XB-46 (Fig 4) y MARTIN XB-48 (Fig 5), a efectos de realizar una evaluación comparativa en vuelo. El diseño de estos tres aviones era muy similar al MODEL 424, aplicando soluciones estructurales y aerodinámicas convencionales, con la única innovación del tipo de propulsión. El XB-48 tenía un tren de aterrizaje similar al XB-47, y para su desarrollo MARTIN había modificado un B-26 instalándole un tren biciclo y efectuando pruebas de comportamiento antes de incorporarlo al proyecto.

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Hasta acá se estaba cumpliendo el viejo adagio que establece que “para especificaciones iguales, resultan aviones iguales”. ¿Dónde empieza a aparecer la diferencia con el diseño final del B-47?

Antes del fin de la guerra, aprovechando el avance americano sobre territorio fuera del asignado, los americanos lanzaron la Operación LUSTY (Luftwaffe Secret TechnologY), estaba conformada por dos grupos: Uno  a cargo del Coronel McCoy, y dirigido técnicamente por el profesor Von Karman, científico alemán radicado en EEUU antes de la guerra, conformado por un grupo de científicos americanos, en el que estaba George Shairer, aerodinamicista en jefe de Boeing (Fig 6) y otros representantes de empresas americanas, para analizar los avances de la investigación aeronáutica alemana, y el otro, a cargo del Coronel Watson, conformado por pilotos y técnicos, con la misión de recuperar la mayor cantidad de aeronaves avanzadas en condición de vuelo para su prueba en EEUU.

El primer grupo llego inicialmente al centro de estudios aeronáuticos Luftfahrtforschungsanstalt, en Volkenrode, cerca de Braunschweig. Ahí estuvieron desde abril hasta julio 1945, cuando tenían que entregar el área a los británicos. En ese periodo encontraron y analizaron documentos sobre aerodinámica avanzada presentados por su director Adolf Buseman (Fig 7), viejo discípulo de Von Karman antes de su ida a EEUU y aceptado creador del ala en flecha. El grupo se llevó todos estos documentos, dejando a los ingleses solo con las facilidades de prueba. (Buseman fue luego incluido en los científicos alemanes de la Operación PAPERCLIP, que fueron reinstalados en EEUU).

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Ahí estaban todos los reportes de desarrollo y resultados de túnel de viento de varias configuraciones aerodinámicas de ala en flecha, aunque no datos estructurales. De acuerdo con la historia oficial, con esto, Shairer, en una famosa carta desde Alemania corto el trabajo en la versión 432 del B-47 y requirió empezar a rediseñar en base a este tipo de ala.

El resto de las empresas, que compartió la información obtenida en Alemania, no consideró conveniente alterar sus proyectos, que a esa altura ya llevaban casi dos años de desarrollo. Es indicativo la actitud de NORTH AMERICAN, que se limitó al desarrollo del ala en flecha en el F-86, sin intentar modificar el proyecto del XB-48. Esto refleja la cautela con que se encaraba este nuevo concepto.

Sin embargo, el nuevo proyecto de BOEING presentaba el concepto en un avión grande, con muchas otras innovaciones, que implicaban la necesidad de desarrollo de nuevas tecnologías y soluciones de ingeniería estructural, performance, estabilidad y control.    

A partir de junio 1945 BOEING inició el desarrollo del MODEL 448, que presentó en septiembre. Este avión mantenía el fuselaje del 432, con un ala en flecha de 35º, de 110 ft de envergadura, de gran alargamiento (11) y bajo espesor (12 %), con los cuatro motores originales dentro del fuselaje, pero con dos más en la cola.

Esta ubicación de motores, pese a haber sido aceptada por la USAAF en el MODEL 432, fue descartada en octubre en el MODEL 448. A partir de ese momento se modificó totalmente el proyecto, cambiando el diseño del fuselaje, la posición del tren de aterrizaje y ubicando los motores en barquillas bajo las alas. Dos barquillas dobles bajo la parte media de las alas y dos barquillas simples en las punteras. Esta configuración, un avión totalmente distinto del MODEL 448, fue aprobada como MODEL 450-1-1 en noviembre, modificando la configuración definitiva llevando la envergadura de 110 ft a 116 ft, con lo que los motores externos quedaban también bajo el ala (Fig 2-2), aspecto que tendrá importancia después.

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En abril 1946 se ordenó la construcción del prototipo, que se inició en junio de ese año, se terminó en septiembre 1947 y voló en diciembre de ese año. Esto implica que el proyecto completo del nuevo avión tomó sólo 6 meses, y tomo solo 23 meses del inicio efectivo de su diseño al primer vuelo.

Para la época, fue el equivalente de un Plato Volador El prototipo era tan radical que uno de sus ingenieros, Holden Withington, el día del primer vuelo no estaba muy seguro de que pudiera volar.   

Este avión compartía con el NORTH AMERICAN F-86 el concepto del ala en flecha (Fig 8), pero presentaba otras ideas nunca probadas en las siguientes áreas:

-Aerodinámica y estructura del ala:

Se adoptó un ala en flecha de 35º, similar a la del F-86 pero de un alargamiento (Envergadura/Cuerda media de 11 contra 4.8) y una carga alar (110 lb/ft2 contra 50 lb/ft) mucho mayores y nunca experimentados.

Esta era muy flexible longitudinalmente, con una baja frecuencia de resonancia, contra un ala rígida de alta frecuencia, del F-86, llegando a una flecha de 1.5 m de deformación en ambos sentidos de la posición normal, pero rígida a torsión pese a la reducida cuerda.

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Se incorporaban en un ala de considerable tamaño simultáneamente tres características nunca probadas; flecha considerable, gran alargamiento, alta carga alar y rigidez diferencial. (Ver Nota 1 al final).

Un aspecto que indica el nivel de “desconocimiento” de la solución estructural adoptada, fue que en los prototipos se instalaron spoilers de vuelo para contrarrestar el posible efecto que la rigidez a torsión no fuera suficiente para evitar los efectos de inversión de comandos de alerón, que se produce al actuar este como tab, girando el ala en sentido inverso. Pero el resultado fue mejor que el esperado, la rigidez resulto la adecuada y los alerones respondieron normalmente. Gran punto de la ingeniería original….

Esta solución estructural y aerodinámica aplicada en esta ala en 1947 es básicamente la misma que se adoptó luego en el B-52, KC-135 y 707, y reproducida en el DC-8 y CONVAIR 880 y de ahí en adelante en casi todo lo que vuela hoy….

-Configuración de tren de aterrizaje:

El tren principal estaba conformado por dos boogies ubicados en la línea central, con dos ruedas de balanceo (que no soportaban peso, sólo evitaban que el avión se inclinara).

Esta ubicación dejaba el CG muy por delante del tren trasero por lo que no era factible el despegue convencional con rotación, pues si se rotaba sobre el tren trasero, al quedar en el aire el avión estaba totalmente desbalanceado, levantando la nariz fuera de control y entrando en pérdida. El despegue se efectuaba sin rotación, rodando hasta V2 y esperando que el avión volara solo (no debía ser forzado a volar); y el aterrizaje haciendo el toque a la velocidad precisa que, según el peso, permitiera tocar ambos trenes juntos.

-Propulsión a reacción multimotor, con motores ubicados a lo largo de la envergadura:

Además de incorporar por primera vez seis motores a reacción, como el XB-48, estos estaban distribuidos a lo largo de la envergadura en góndolas separadas del ala. La razón de esto era la necesidad de distribuir las masas sobre la envergadura del ala, para reducir los esfuerzos en raíz, y separadas del eje de torsión del ala para interactuar con la torsión de esta. Requería enfrentar problemas de vibración nunca considerados para adecuar los modos de vibración sobre un ala flexible.

Otro problema que presentaba esta distribución de motores tan separada era la pérdida de potencia en un motor externo. En este caso había que cortar también el otro externo y volar   con cuatro motores. Si se tiene en cuenta que el empuje del avión era reducido (En su versión más potente tenía un empuje de 6 x 7200 lb = 43200 lb, con un peso MTOW de 220000 lb, cuando un 727 tenía 43500 lb y un MTOW de 172000 lb), esta era una situación marginal para despegues livianos y definitivamente inviable para MTOW.

Para reducir esta criticidad se adoptó como procedimiento rutinario para despegues pesados el despegue asistido, incorporando un sistema de 18 JATOS de 1000 lb cada uno, primero instalados externa y finalmente integrado en la estructura (Fig 9). En el B-47 E se volvió a los JATOS externos, pero en un pack de 33.  

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No obstante, aunque su reducido empuje hacía los despegues críticos, cuando estaba en el aire, su baja resistencia (D / L) le permitía mantener su velocidad pese las maniobras. Era un avión que volaba fácil, pudiendo efectuar rizos, Immelmans y toneles, como un caza de mucho menor tamaño (Fig 10).  (Acá era aplicable el dicho que alguna vez definió al SPITFIRE: Un avión hermoso siempre vuela bien).

Pero esta baja resistencia también era un problema. La necesidad de una velocidad precisa de aterrizaje y la baja resistencia requerían que la aproximación final se debía realizar con los motores prácticamente en ralentí. La lenta reacción de los motores de primera generación hacía que fuera prácticamente imposible corregir a tiempo una condición de alta velocidad de descenso o realizar un escape.

La solución a esto fue el uso de un paracaídas de aproximación de 16 pies, que permitía mantener los motores en régimen y que se soltaba en caso de tener que hacer escape. Si el aterrizaje era normal, se abría también un paracaídas de frenado de 32 pies.  Este fue el primer avión en usar paracaídas para frenar en vuelo, y se adoptó un modelo alemán de paracaídas de alta permeabilidad.

-Tanques de combustible en fuselaje:

Debido al reducido espesor y volumen de las alas, todo el combustible (17400 gal) se ubicaba a lo largo del fuselaje, con los problemas de centraje resultantes, ya que era necesario controlar la posición del CG en forma continua especialmente durante el reabastecimiento en vuelo, con bombeo entre tanques, lo que se realizaba en forma manual.

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Aunque en 1946 se habían efectuado únicamente reabastecimientos en vuelo experimentales entre B-29, el diseño básico del B-47 ya preveía la necesidad de contar con algún tipo de reabastecimiento en vuelo, dado que un alcance de menos de 3000 millas y un objetivo de bombardeo nuclear sobre Rusia no era compatible sin este.

Aunque en esos años el sistema más desarrollado era el de reel y manguera, adecuado para aviones livianos, el B-47 presentaba el problema de la gran cantidad de combustible a transvasar en el menor tiempo posible. Para cubrir esta necesidad BOEING desarrollo el sistema de BOOM o conexión rígida, pensado principalmente para el B-52, pero que iba a ser probado por primera vez en los B-47.

Este sistema permitía una velocidad de transvase de 700 gal/min contra 250 gal/min de la manguera (considerando un reabastecimiento al 50 % de la carga, el sistema de manguera requería 34 min contra 12 min del sistema de BOOM).

Pero, aunque definido el sistema, en 1950 el único avión que podía emplearlo era el KC-97.

La maniobra de reabastecimiento del B-47 con este, requería descender de 35000 ft a 18000 ft y reducir la velocidad a la del KC-97, lo que ponía al B-47 en condiciones marginales. Cuando se hacía mas pesado por el combustible, tenía que aumentar su velocidad, pero la única manera de que el KC-97 también lo hiciera era bajando, por lo que ambos aviones, enganchados por el boom, debían iniciar una picada coordinada hasta que se completaba la transferencia, normalmente a los 12000 ft.

Desde aquí el B-47 debía retomar su altura de operación de 35000 ft, utilizando buena parte del combustible recibido. Esta maniobra era difícil en las mejores condiciones y francamente peligrosa en condiciones normales. Recién en 1955 con el KC-135, se pudo reabastecer a la misma altura y velocidad de operación del B-47.  

Teniendo en cuenta todas estas innovaciones y nuevas soluciones, que marcaban un quantum con respecto a los otros aviones de la misma especificación, en la Tabla 1 se presenta una cronología del diseño y desarrollo de estos aviones.

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Al comparar el desarrollo de los otros aviones diseñados bajo la misma especificación, pero con soluciones convencionales, surgen algunas particularidades.

– El período de proyecto, diseño y construcción del B-47 fue prácticamente similar al del F-86, pese a que el B-47 era un avión infinitamente más complejo (El aspecto innovador del F-86 era fundamentalmente el ala en flecha, pero esta era de un alargamiento normal, y de estructura rígida. En una simplificación extrema podría decirse que la dificultad de diseño completo del F-86 sería equivalente a la del elevador del B-47)

– Considerando el desarrollo del MODEL 450-1-1, el período de Proyecto efectivo fue de 6 meses contra 12 de los XB-45 y XB-46, y de 24 para el XB-48, pese a que estos diseños no presentaban ninguna innovación aerodinámica ni estructural con respecto a las tecnologías conocidas de aviones a pistón.

– El desarrollo y construcción de todos estos aviones fue simultáneo, efectuando todo el primer vuelo entre marzo y diciembre del 47, por lo que no se contó con la referencia de los resultados de los primeros prototipos para ajustar el diseño de los demás.

Dadas las características innovadoras del B-47 con relación a las de los otros aviones considerados, estas similitudes en los tiempos de desarrollo resultan sorprendentes, y hacen pensar una de dos cosas: Que la capacidad de los ingenieros de BOEING era muy superior a la de los de las otras compañías, o que la información que usaron para el diseño del avión fue algo mas que la simple idea genérica de las ventajas del ala en flecha.

Concretamente, que lo que trajeron de Alemania podría haber sido “casi” un avión completo, un diseño ya masticado en aerodinámica, estructura y performance y que le quedaba sólo pulir. Otro aspecto que lleva a pensar en esta dirección es el hecho que, pese a que el diseño y fabricación del prototipo tomó apenas 20 meses, la puesta en servicio tomó más de cuatro años, hasta 1952. (Es como si hubieran construido algo antes de entenderlo).

Pensar que en esa época pudiera haber sensibles diferencias de capacidad de los equipos de diseño de CONVAIR, MARTIN, BOEING y NORTH AMERICAN sería arriesgado, por lo que resulta necesario considerar seriamente la probabilidad de la segunda alternativa.

Pero para entender esta situación hay que volver al segundo grupo del Operativo Lusty. Este grupo se ganó el apodo de los Watson Whizzers (los “vivos” de Watson…), por su poco respeto a las reglas en pos del objetivo de llevarse todo lo que encontraban.

Formalmente, estos llegan hasta Merseburg, 60 km al sur de Dessau, donde encuentran un Ju388 en un área de prueba de Junkers. Pero en realidad este grupo o parte de él, llego hasta Raguhn, una planta asociada a Junkers, ya a unos 15 km al sur de Dessau, la central de Junkers, ambas en la zona rusa. Según Halger Lorenz, autor de varios artículos asociados con Junkers y Baade, también llegaron a Dessau. Estas operaciones no quedaron fehacientemente registradas porque en ese momento era una situación de conflicto entre aliados.

En Raguhn encuentran y capturan a Brunolf Baade, ingeniero aeronáutico Jefe del Departamento de Diseño de Junkers que intervino en el diseño de las series Ju88, al 388 y Ju287 al 287 V3 y EF 131 y 132 (Fig 12). Cuando se retiran, como en el caso del grupo de Volkenrode, se llevan prácticamente toda la documentación de Junkers, con algunos proyectos en papel de otros aviones desarrollados, entre las que estaba el EF132, (EF: ERPROBUNGSFLUGZEUG – Experimental aircraft) que podría ser el avión completo que llego a manos de Shairer y que uso de base para su nuevo diseño del B-47, dejando la zona a los rusos de acuerdo con los limites acordados.

El proyecto de este avión fue uno de los derivados del Ju 287, que se inició en junio 1943 con una configuración de flecha normal, que presentaba problemas de estabilidad por lo que se modificó el diseño a flecha invertida para mejorar el comportamiento a baja velocidad manteniendo la performance a alta velocidad. Tenía un fuselaje de He 177 y dos motores a reacción en barquillas separadas del ala al 30 % de la semienvergadura, en el que se desarrolló un ala rígida a torsión, con buena flexibilidad longitudinal, para poder aprovechar las características de la flecha invertida, y que muchos años después derivó en el HANSA 320.

Aunque de muy buena maniobrabilidad, no se logró resolver por completo los problemas de torsión. La versión del Ju287 V3 (Fig 13) tenía los seis motores agrupados en dos barquillas en el ala para compensar esta torsión.

El JuEF132 (Fig 14 y 15) se basó en el diseño original de flecha normal del Ju287, y en 1945  había superado el nivel de idea conceptual, habiendo cubierto la etapa de túnel de viento y completado un mock-up escala 1:1 y disponiendo de todo el análisis teórico de performance. JUNKERS analizó diferentes configuraciones de ubicación de los seis motores, buscando la menor resistencia y buena accesibilidad. Aunque el diseño final adoptado fue el de motores internos por menor resistencia, la versión con barquillas había sido también analizada en detalle.

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(La ubicación de las turbinas en los otros diseños americanos era en barquillas integradas al ala (B-45, B-46, B-48), y en los ingleses, en el interior de las alas (GLOSTER, CANBERRA, COMET, VULCAN, VICTOR). Solamente los alemanes ya presentaban en sus diseños barquillas independientes como las del B-47, como en el ARADO 234, Me-262, y en algunos como el Ju 287 y Ju RF (fig 16), ya separadas de las alas) 

Este avión presenta una serie de similitudes con el B-47 que hacen considerar seriamente la posibilidad de una herencia completa. Cuando se lo compara con el XB-47 la coincidencia de dimensiones y especificaciones de performance (Que en el caso del Ju EF 132 eran teóricas, pero para el XB-47 fueron experimentales) resulta más que considerable, lo que permite asumir una descendencia natural. (TABLA 2)

Salvo en la solución de ubicación de los motores, el resto del Ju EF132 es claramente similar al B-47. en los siguientes aspectos:

– Dimensiones y configuración general (Fig 17 y 18)

– Planta alar, características aerodinámicas y estructurales.

– Pesos y capacidad de carga

– Performances    

– Cantidad Motores y empuje

– Configuración Tren de aterrizaje principal central por detrás del CG, con ruedas de balanceo al 30 % del ala

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Volviendo al diseñador del EF132, Brunolf Baade, es interesante ver que con el tiempo vuelve a cruzar sus diseños con los de Boeing basados en el B-47, marcando un origen común. No queda claro si recibió mejores ofertas de los rusos que de los americanos, o no fue incluido en el Proyecto Paperclip, pero se quedó a trabajar con los rusos en Dessau, contando con el conocimiento del diseño de los aviones en proyecto en Junkers. Baade continúo en Alemania trabajando en los proyectos Junkers bajo control ruso, hasta un año después que todo el grupo de Dessau es trasladado a Rusia.

En Rusia dirigió el desarrollo de la evolución del Ju287 V3, el OKB-1 140/ EF-131 que fue abandonado en 1948, continuando con el OKB-1 150 (Fig 19), con alas en flecha normal, barquillas separadas del ala y el tipo de tren del EF132, también cancelado en 1951. Las barquillas separadas del ala era el único aspecto que separaba al EF 132 del XB-47, pero se aprecia que ya aparecían en un proyecto menor de Junkers, como solución a la regulación de la torsión del ala y reducción de resistencia.

En 1953 Baade logró que Rusia apoyara el desarrollo del OKB-1 150 como un transporte en Alemania Oriental, repatriando a todo el grupo Junkers para 1955. Allí empezó el desarrollo del Baade 152, (Fig 20 y 21) donde vuelca todo el conocimiento traído de Junkers en 1945. Este avión era el directo derivado del EF132, con las barquillas separadas del ala del 150, y motores también diseñados por ellos como el Pirna 014. Aunque se genera casi 7 años después del B-47, refleja casi todos los conceptos originales de 1945 que terminaron en manos americanas, y resulta ser muy similar a una versión conceptual de transporte derivado del B-47.Fig 22 y 23

El Ba152 se desarrolla con un ritmo muy lento por falta de facilidades, personal capacitado y la clásica burocracia rusa. Este llego a volar en 1958 y fue cancelado luego de un accidente, fundamentalmente porque ya quedaba atrasado respecto de los aviones comerciales del momento.

Aunque los TUPOLEV Tu-16 BADGER y Tu-20 BEAR evidencian también similitud con el Ju EF132, son diseños rusos mas grandes, que pueden haber aprovechado la idea conceptual alemana, pero no su diseño de detalle, lo que indicaría que nunca dispusieron de este (El ala en ambos aviones, aunque de gran alargamiento, era de gran espesor (>12%) y de estructura más rígida, con una configuración convencional del tren de aterrizaje).

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En síntesis, la historia analizada del B-47 permite apreciar que:

• Pesentaba en forma conjunta una serie de nuevos conceptos que lo ponían varios años delante de sus contemporáneos en 1947.
• El período de proyecto, diseño y construcción fue prácticamente similar al del F-86, pese a que el B-47 era un avión infinitamente más complejo, y mucho más corto que los otros aviones bajo la misma especificación.
• Presentaba un claro salto de performance con respecto a los otros aviones de la época.
• La solución estructural y aerodinámica aplicada fue absolutamente innovadora y, básicamente la misma que se adoptó luego en todos los aviones pesados americanos (B-52, KC-135 y 707, y reproducida en el DC-8 y CONVAIR 880 y de ahí en adelante en casi todo lo que vuela hoy….)
• Presentaba claras similitudes con el diseño alemán JuEF132 que hacen asociar su origen en este.

El B-47 pese a sus características revolucionarias, y a la enorme cantidad producida, casi 2200, apenas pudo vivir en plena operación algo más de 5 años, siendo en la practica un proyecto transitorio ya que a partir de 1957 empezó a ser reemplazado por el avión en el que se desarrollaron a su máxima capacidad casi todos los conceptos incorporados en este, el B-52.

Entre el B-47 y el B-52 existieron varios proyectos de BOEING de desarrollo del B-47 que, aunque no avanzaron, sirvieron de puente hasta este último. Entre estas la versión de transporte civil mencionada, con solo 4 motores, muy similar al Baade 152…

El XB-55, iniciado a partir de 1947, fue un primer intento de mejorar la autonomía del B-47 con una adaptación del diseño original con 4 turbohélices T-40A-2 con hélices contrarrotantes, y un ala de menor flecha (¿un Tu-20 BEAR americano?)       

El XB-56, o B-47C, era un B-47 con los seis motores J-47 reemplazados por 4 J-71 de 10000 lb, y eventualmente por J-57. Ninguna de estas alternativas pudo desarrollarse, porque el J-71 no llegó a un nivel de performance adecuado y la producción del J-57 estaba ya comprometida para el B-52, NORTH AMERICAN F-100, CONVAIR F-102, CHANCE VOUGHT F8U, Mc DONNELL F-101 y muchos más… 

Evidentemente, en el B-52 BOEING encontró el equilibrio justo de estos, dado que todavía se lo espera operar hasta después del 2030 (¡¡más de 70 años después de su vuelo de prueba!!), validando de una manera contundente los conceptos adoptados en el B-47.

La idea que BOEING haya utilizado en forma exclusiva para el proyecto del B-47 el diseño de detalle completo de un avión alemán hubiera sido un procedimiento desleal con respecto a los otros fabricantes, ya que la información obtenida en las misiones conjuntas a Alemania era de uso común, por lo que la confirmación de esta sería sumamente difícil. No obstante, la evidencia de la existencia previa del Ju EF 132 justifica la inquietud como un tema de desarrollo para interesados en arqueología aeronáutica.

TABLA 2

Comparaciones características Ju EF 132 y XB-47
	Ju EF 132	XB-47	F-86
FLECHA	35º	35º	35º
ENVERGADURA V (ft)	106	117    (110 orig)
LARGO (ft)	101	107
ALTURA (ft)	27	27
SUP. ALAR SA (ft2)	1733	1428	274
CARGA ALAR (lb/ft2)	82	110	50
ALARGAMIENTO (V2/SA)	6.5	9.6
ALARGAMIENTO (V’/Cmedia)	8.5	11 (10,3 orig)	4.8
Cuerda / Espesor	12 %	12 %	12 %
Ce / Cr	0.5	0.5	0.5
T / MTOW	0.23	0.20
PESO VACIO (lb)	69.000	73.000
MTOW (lb)	143.300	157.000
Max VEL (mph)	578	600
TECHO Máximo (ft)	45.000	44.300
ALCANCE (m / 10000 LB de carga)	2200	2650
Motores x T (lb)	6 x 5500	6 x 5200
Motores	JUMO 012	J-47-GE-3
Carga BOMBAS (lb)	10.000	10.000
TRIPULACIÓN	5	3

V’ : largo longitudinal alas

NOTA 1

Importancia de la flexibilidad en alas en flecha

En un ala recta, la carga aerodinámica produce flexión sobre el eje X, sin variación del plano de las secciones alares y por lo tanto sin afectar el comportamiento aerodinámico de estas.

La mayor o menor flexibilidad del ala no afecta mayormente la distribución de cargas sobre la misma ( Fig. 1).

Pero en un ala en flecha, las secciones de punta de ala se encuentran desplazadas hacia atrás con respecto a la raíz. Cuando se carga aerodinámicamente la punta de ala, la flexión en el eje X genera también una torsión en el eje Y.

Esta torsión tiende a girar el plano de las secciones de punta de ala, reduciendo su ángulo de ataque (Fig. 2). Aunque este ángulo de desplazamiento es convergente, ya que se estabiliza al reducirse también la sustentación, el ala pierde rendimiento al perder sustentación en las puntas de ala, y puede generarse un aumento del Angulo de ataque y pérdida del ala completa.

Para un ala con flexibilidad estructural homogénea, para reducir la torsión habría que rigidizar toda el ala, aún a flexión. Rigidizar toda el ala más allá de las necesidades de soporte de cargas de flexión por sustentación, implica un incremento de peso que puede hacer inviable la configuración. Se enfrenta así un compromiso entre largo del ala (alargamiento) y rigidez para evitar los efectos de la torsión.

Se aprecia entonces que para lograr un ala eficiente de gran flecha como 35º, y gran alargamiento, se requiere que la misma tenga baja rigidez a flexión, pero alta rigidez a torsión, que permita mantener los perfiles en una misma actitud.

Lograr esto requiere una solución estructural compleja que, aunque hoy pueda resultar lógica para un diseño standard, en 1947 entraba en el área de lo desconocido. Salvo para los alemanes de JUNKERS, que desde 1943 estaban trabajando en el Ju287 con versiones de ala en flecha normal e invertida, en la que estas características se potenciaban. En un ala en flecha invertida el efecto de la torsión es divergente, dado que el Angulo de ataque crece, incrementándose la sustentación y generando cargas críticas, por lo que no es posible volar salvo con un ala que presente características de rigidez diferencial.

Esta es la razón por la que las primeras alas en flecha fueron de bajo alargamiento (aprox 5), y baja carga alar (50 lb/ft2) como la del F-86, lo que permitía una construcción estructural similar a las de las alas rectas de la época. El ala del B-47, de un valor de alargamiento de 11, y una carga alar de más de 100 lb/ft2, requería haber encontrado una solución a este tema.

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Bibliografía

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