Proyectos y aeronaves de investigación S/VTOL Soviéticos

Grulla

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Familia de Aeronaves de Transporte Militar S/VTOL Myasischev M-12 (1968-69)

En 1968 a la OKB Myasischev se le encargo diseñar un transporte militar ligero con capacidades S/VTOL. Esto desemboco en un gran número de proyectos denominados genéricamente como M-12, con diferentes configuraciones que iban desde aeronaves convencionales a convertiplanos, pasando por helicópteros compuestos.

Los proyectos se podían agrupar en una configuración de aeronave convencional de ala alta con motores colgados bajo ellas y cola en T. Las cualidades STOL se alcanzaban con el empuje vectorial de los motores de crucero o con un tren de aterrizaje de colchón de aire.

Otro grupo de proyectos encaraban una aproximación a la aerodinámica, con un fuselaje de cuerpo sustentante o de forma aplanada. Estos eran propulsados por dos o tres turbojets ubicados en paquetes sobre la parte trasera del fuselaje, entre los dos empenajes verticales. Las alas de implantación baja tenían una flecha moderada o ninguna. Algunos de esos proyectos incorporaban colchón de aire y fans de sustentación ubicados en ductos verticales en el fuselaje. Al menos un proyecto estaba dotado de 10 motores de sustentación vertical ubicados de a 5 en dos góndolas en las punteras alares.

Finalmente, dos de los proyectos recurrieron a tecnologías de helicóptero como un medio de alcanzar propiedades VTOL. Uno era un convertiplano con un fuselaje de cuerpo sustentante, con las góndolas motoras en las punteras alares accionando sendos rotores, cuyos ejes podían rotar 90° según operaran en modo helicóptero para el despegue/aterrizaje o como avión en vuelo de crucero.

El otro era un extraño helicóptero compuesto con un “pequeño” rotor de 5 palas, en relación al tamaño del fuselaje, accionado por dos turbojes con una potencia conjunta de 6.600 hp. Se complementaba con cuatro motores de sustentación en góndolas cerca de la raíz alar y una inusual hélice tractora en la semiala izquierda.

Las especificaciones del proyecto M-12 eran las siguientes: Aircraft Gross Weight 25.000 Kg (55.115 Lb); carga útil (con 50 pasajeros) 5.000 Kg (11.020 Lb); velocidad de crucero de 400 Km/h (248 mph), altitud de crucero 1000 mts (3.280 ft); alcance de servicio de 1.000 Km (622 millas) con 30 minutos de combustible de reserva.

El proyecto preliminar del M-12 fue analizado por el Consejo Técnico y Científico del MAP en marzo de 1969 y las diferentes configuraciones del M-12 fueron ensayadas en los túneles de viento del TsAGI



Un cutaway de una variante STOL del M-12 transportando un Jeep GAZ-69 y un cañón anti tanque.




Tres vistas del M-12 STOL (Variante 1) de configuración convencional y tren de aterrizaje de colchón de aire.




Versión 5 del M-12 con doble deriva inclinada.




Tres vistas del M-12 VTOL (Version 4) con 8 motores de sustentación en las raíces alares.




Versión STOL del M-12 (1969) dotada de empuje vectorial y flaps soplados.




Tres vistas del helicóptero compuesto M-12 con su hélice asimétrica anti torque.




Fuente: “Unflown Wings” Soviet and Russian Unrealised Aircraft Projects 1925-2010, por Yefim Gordon y Sergei Komissarov.
 
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El Mi-28 como Helicóptero Compuesto



El helicóptero de ataque Mi-28 Havoc hace uso de la configuración característica de los helicópteros Mil, con rotor principal y de cola. Pero son poco conocidas las diferentes configuraciones estudiadas en los 70 para este helicóptero antes que se congelara el diseño y luego volara el primer prototipo.

El primer proyecto designado Mi-28, data de 1968 y era un helicóptero compuesto. Era un derivado del Mi-24V Hind E, del cual retenía el rotor principal y el de cola, pero prescindía de la cabina para tropas y estaba dotado de un “medio extra”, no especificado, para la propulsión hacia adelante. Estaba previsto un armamento más pesado, pero en ese momento, por varias razones Mil no pudo llevar este concepto a la etapa de desarrollo.

Para 1972 se retomaron los estudios del helicóptero compuesto Mi-28, pero en este caso para a una configuración de dos rotores lado a lado y una hélice impulsora en la cola del fuselaje. La elección de esta configuración se debía al requerimiento de los militares de poder eyectar satisfactoriamente a los dos tripulantes. Los dos rotores lado a lado ubicados en las punteras alares del helicóptero permitían una zona libre para la eyección de los dos tripulantes ubicados en una cabina en tándem bastante adelantada y por fuera del área de los discos de los rotores.

Los dos turboejes Isotov TV3-117F de 2800 hp se ubicaban en góndolas en las punteras alares y accionaban sendos rotores de 5 palas de 10,3 mts de diámetro. En ell fuselaje delantero se ubicaban las cabinas en tándem del operador de armamento (adelante) y el piloto (atrás y sobre elevado) en una instalación similar a la del Mi-24D Hind-D. En la parte trasera del fuselaje se ubicaba la cola cruciforme, dotada de superficies de control, que protegían a la hélice de 5 palas de impactos contra el piso

El armamento consistía en misiles, bombas y cohetes, portados en seis soportes subalares. Estaba previsto dotar al helicóptero de una torreta dotada de un cañón bajo el fuselaje a la altura de la cabina del piloto. Se construyó una maqueta a escala completa pero no se avanzó a la fase de construcción y puesta en vuelo de un prototipo.




Vista lateral del Mi-28 compuesto



Otra de las configuraciones estudiadas


Fuente: “Unflown Wings” Soviet and Russian Unrealised Aircraft Projects 1925-2010, por Yefim Gordon y Sergei Komissarov.
Éste proyecto no lo conocíamos
 

Grulla

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Transporte VTOL Super Pesado del MAI - Parte 2

Tail Sitter



El concepto de transporte convertiplano del MAI (ver página anterior) fue mutando y para 1956 se había cambiado a un transporte VTOL pesado del tipo Tail Sitter. Este estaba equipado con cuatro turbohélices Kuznetsov NK-12VM de 15.000 hp instalados en las punteras de sus alas cruciformes de bajo alargamiento. Estos motores accionaban otras tantas hélices contrarrotativas de gran diámetro. En el borde de fuga de las alas, hacia la zona de las góndolas motrices, se ubicaban los trenes de aterrizaje fijos. El fuselaje en forma de cigarro.

Algunas fuentes hablan de un peso al despegue de 100 a 120 toneladas, otras hablan de un peso al despegue más creíble, de entre 50 y 60 toneladas. Con el empuje combinado de los cuatro turbohélices alcanzando unas 90 toneladas, a relación empuje/peso habría sido de 1.2 a 1.5 con el peso de 50 – 60 toneladas, lo cual era suficiente para un despegue vertical y una transición a vuelo horizontal.

El control en cabeceo, rolido y guiñada se realizaba con aplicación diferencial de la potencia en los motores y con pequeñas superficies de control en las alas cruciformes.

Una característica curiosa de este proyecto era la transmisión del torque de los motores a los rotores. Ya que en lugar de hacerlo mediante un engranaje reductor, los motores accionaban unos generadores que transmitían la potencia generada a motores eléctricos remotos que accionaban los rotores. Con este sistema se intentaba reducir el peso de la aeronave y simplificar el sistema de control y las técnicas de pilotaje.

Se realizaron cálculos detallados y varios modelos se ensayaron en túnel de viento pero este proyecto incorporaba muchas características técnicas novedosas y estaba claramente adelantado a su tiempo.

 
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La aeronave VTOL Korchagin Kor.SVVP-70, la idea, o concepto, de esta aeronave era despegar y aterrizar en modo VTOL desde la cubierta del buque solo durante períodos de mal tiempo y con un estado del mar nivel 3 o superior. Con buen tiempo llevaría a cabo una carrera de despegue desde el mar, gracias a sus flotadores.

La nota completa esta en página 3 de este tema.






 

Grulla

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La serie de proyectos de transportes militares STOL/VTOL Beriev Be-32 - Parte 1


Entre 1965 y 1970 la OKB Beriev desarrollo una serie de proyectos de transportes militares STOL y S/VTOL de distintos tipos y configuraciones, los cuales compartían la designación Be-32 (que luego fue aplicada a la versión mejorada del transporte regional bimotor turbohélice Be-30 “Cuff”). A continuación, una breve descripción de esos proyectos.



Transporte S/VTOL Beriev Be-32 con 2 turbojets de crucero y 12 motores de sustentación

Esta aeronave con alas de implantación alta sin flecha y cola en T era propulsada en crucero por dos motores turbojet ubicados en sendas góndolas bajo cada semiala y12 motores de sustentación agrupados de a en dos contenedores en la parte externa del ala.





Transporte convertiplano VTOL Beriev Be-32

En este transporte la aeronave tenía dos juegos de alas instaladas en tándem.

En las punteras de las 4 semialas había igual número de rotores cuyas góndolas podían rotar 90° para el despegue como helicóptero y el vuelo horizontal como una aeronave convencional.

Los rotores eran accionados por otros cuatro motores turboejes, dos de ellos en las raíces del ala delantera y los otros dos en el fuselaje trasero cerca de las alas traseras. El torque era transmitido de los motores a los rotores mediante un eje de conducción






Transporte Ligero STOL Beriev B-32

Esta tenía un ala de implantación alta, 4 turbohélices de 1.700 hp de potencia y un doble boom de cola.

El fuselaje con una “cola de castor” en su parte trasera, estaba dotado con puertas divididas en forma de almeja, con la puerta inferior haciendo de rampa para el ingreso y egreso de carga




Fuente: “Unflown Wings” Soviet and Russian Unrealised Aircraft Projects 1925-2010, por Yefim Gordon y Sergei Komissarov.
 
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La serie de proyectos de transportes militares STOL/VTOL Beriev Be-32 - Parte 2


Transporte S/VTOL Beriev Be-32 con 4 turbojets de crucero y 8 motores de sustentación (1967 y 1968)

Este era una versión mejorada de la presentada en 1965. Cuatro motores jet colocados de a pares en góndolas subalares en posición horizontal proporcionaban un empuje unitario de 3.000 kg. para el vuelo en crucero. Los ocho motores de sustentación, de 4.000 kg de empuje unitario, iban colocados de a cuatro en carenados especiales en las raíces alares.

El ala era de implantación alta sin flecha y las superficies de cola iban dotadas de un leve aflechamiento. El fuselaje trasero contaba con una puerta de carga y una rampa para subir vehículos a la bodega.

En vuelo nivelado de crucero el transporte era controlado por las superficies aerodinámicas convencionales, mientras que en vuelo estacionario y de transición el control se realizaba por válvulas jet de descarga rápida.

El peso máximo de esta variante estaba en torno a los 33.000 Kg, la carga útil rondaba los 5.000 kg. La velocidad de crucero de diseño era de 700 Km/h y el alcance con carga máxima estaba en torno a los 800 kilómetros.









Transporte S/VTOL Beriev Be-32 con 2 turbojets de crucero y 10 motores de sustentación (1968)

Este transporte de la categoría del Antonov An-26 era un desarrollo mejorado de los proyectos de 1967 y 1968. Los diseñadores revirtieron el arreglo motriz pasando los motores de sustentación a góndolas alares externas y los dos motores de crucero en góndolas subalares entre el fuselaje y las góndolas de los motores de sustentación.

Las diferencias con el proyecto de 1965 eran los siguientes:


  • Cada góndola de sustentación llevaba cinco turbojets de 3.600 kg de empuje en lugar de 6 de 2.800 kg.
  • El empuje en crucero era provisto por dos turbofán de 5.500 kg en lugar de dos turbojets de 6.000 kg de empuje.
  • Una cola cruciforme reemplazaba a la cola en T inicial
  • Los parabrisas y superficies transparentes de la cubierta de vuelo estaban completamente integradas con la nariz del fuselaje sin el parabrisas escalonado original.
  • Las unidades del tren de aterrizaje principal ahora tenían cuatro ruedas en un eje simple y se alojaban en un carenado circular.





Las prestaciones de diseño incluían un peso máximo al despegue de 27.500 Kg para despegue vertical y 29.000 Kg para despegue STOL, una carga útil máxima de 5.000 Kg, una velocidad de crucero de 670 - 685 Km/h, el alcance máximo era de 210 kilómetros con carga máxima para despegue vertical y de 640 kilómetros para despegue STOL

El concepto siguió desarrollándose en los años siguientes, en 1969 el B-32 iba a llevar dos motores turbofan de crucero Lotarev D-36 de 6.500 kg de empuje suplementados por diez motores jet de sustentación Kolesov RD-36-65 o 16 RD-36-35FVR de 2.900 kg de empuje. Una variante posterior reducia los motores de sustentación a solo seis u ocho ejemplares. La última versión del Be-32 apareció en 1970, era similar a las de 1969 en cantidad y disposición de los motores de crucero y de sustentación, con la única diferencia en que iba dotado de un ala de incidencia variable (como la del Vought F-8 Crusader).

Finalmente, el Be-32 no avanzo más allá del año 1970 porque se juzgó más conveniente seguir la línea de desarrollo de un avión de transporte dotado del “Efecto Coanda” para obtener prestaciones STOL, lo que llevo al desarrollo y entrada en servicio del Antonov An-72 “Coaler”




Fuente: “Unflown Wings” Soviet and Russian Unrealised Aircraft Projects 1925-2010, por Yefim Gordon y Sergei Komissarov.
 
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24 de marzo de 1966. Primer vuelo completo desde la transición de despegue vertical hasta la desaceleración del vuelo horizontal, el vuelo vertical y el aterrizaje vertical del Yakovlev Yak-36 'Freehand'. Demostrador de tecnología soviética para un avión de combate VTOL.
 
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