Los Proyectos de Cazas Chinos (1950 – 2000)
Por décadas, China solo se dedico a producir copias sin licencias de viejos cazas y bombarderos soviéticos, tales como el J-6/MiG-19 y el J-7/Mig-21. Recién hace poco mas de 20 años que comenzaron a ver la luz diseños genuinamente chinos – por lo menos desde su concepción en base a los requerimientos nacionales – tales como el cazabombardero XIAN JH-7, el caza interceptor Shenyang J-8II, el caza ligero Chengdu/PAC JF-17 Thunder, el enigmático Chengdu J-10A/B/C y la joya de la corona del EPL, los cazas furtivos Chengdu J-20A y Shenyang FC-31.
Hubo una prolífica cantidad de modelos desarrollados localmente en China, a lo largo de las décadas del siglo pasado, que por dificultades tecnológicas o industriales no pasaron de la etapa inicial, sumado a esto los daños provocados a la industria aeronáutica china por la llamada “Revolución Cultural” auspiciada por Mao Zedong, que incluso atraso por varios años la entrada en producción del caza J-7 y del bombardero estratégico Xian H-6/Tu-16 Badger.
En los siguientes enlaces podemos repasar las diferentes propuestas y proyectos de cazas desarrollados por los ingenieros chinos desde mediados de los 50 del siglo pasado hasta inicios del 2000.
Los Proyectos de Cazas Chinos (1950 – 1960)
El Shenyang Dong Feng 113
En las últimas tres décadas, China comenzó a intentar ponerse a la par de las grandes potencias aeronáuticas en el ámbito de la aviación militar, mediante un gran esfuerzo industrial y miles de millones de dólares invertidos en investigación y desarrollo, mas compra de tecnología de manera directa o indirecta.
Si bien aún sigue evidentemente rezagada en algunas aéreas, sobre todo la de motores, razón por la cual sigue dependiendo de Rusia en ese rubro, son evidentes los avances de la aviación militar china, sobre todo en el apartado cazas.
El gigante oriental fue conocido por décadas por producir solo copias sin licencias de viejos cazas y bombarderos soviéticos, tales como el J-6/MiG-19 y el J-7/Mig-21 en sus numerosas variantes. Recién hace poco mas de 20 años que comenzaron a ver la luz diseños genuinamente chinos – por lo menos desde su concepción en base a los requerimientos nacionales – tales como el cazabombardero XIAN JH-7, el caza interceptor Shenyang J-8II, el caza ligero Chengdu/PAC FC-1 Xiaolong /JF-17 Thunder, el enigmático Chengdu J-10 en sus diversas variantes y la joya de la corona del EPL, los cazas furtivos Chengdu J-20 y Shenyang FC-31. Esta última empresa también produce una cada vez más amplio abanico de variantes del Su-27, desarrolladas y fabricadas localmente en china, dotadas de electrónica y armamento de origen local.
Sin embargo, no es que desde sus inicios con asistencia soviética la industria aeronáutica china se dedico solo a producir copias con y sin licencia. Hubo una prolífica cantidad de modelos desarrollados localmente en China, que por cuestiones tecnológicas o industriales no pasaron de la etapa inicial, sumado a esto los daños provocados a la industria aeronáutica china por la llamada “Revolución Cultural” auspiciada por Mao Zedong, que incluso atraso por varios años la entrada en producción del caza J-7 y del bombardero estratégico Xian H-6/Tu-16 Badger.
En las siguientes dos entregas – Los Proyectos de Cazas Chinos (1960 – 1980) y Los Proyectos de Cazas Chinos (1980 – 2000)– presentaremos los diferentes propuestas y proyectos de cazas desarrollados localmente desde mediados de los 50 a principios de los 90 del siglo pasado.
El caza furtivo Chengdu J-20A
Jian Jiao JJ-1
El jet de entrenamiento intermedio JJ-1 fue desarrollado por la Factoría de Aeronaves Shenyang. Si bien no fue un caza, ocupa un importante lugar en la historia aeronáutica china por ser el primer avión de reacción de diseño y producción nacional.
En septiembre de 1956 se estableció la primera organización de diseño aeronáutico de la industria de la aviación china, el Departamento de Diseño de Aviones Shenyang. Estaba ubicado en Shenyang Aircraft Factory. Xu Shunshou fue nombrado director de diseño y Huang Zhiqian y Ye Zhengda, vicedirectores. Antes de regresar a China, estudiaron ingeniería aeronáutica en los Estados Unidos de América, el Reino Unido y la Unión Soviética, respectivamente. Dirigieron un equipo de diseño con una edad promedio de 22 años. Solo el 3 por ciento de los miembros del equipo eran ingenieros experimentados que habían diseñado aeronaves anteriormente. La mayoría de los demás acaba de graduarse de las universidades y colegios. Fue desde ese punto de partida que comenzaron a marchar hacia los objetivos del desarrollo de una aeronave.
El Departamento de Diseño de Aeronaves de Shenyang eligió el JJ-1, un jet subsónico de caza-entrenamiento, como el primer avión en ser desarrollado por la industria aeronáutica china. Esto se debió a que los servicios militares necesitaban un entrenador así para entrenar a sus pilotos y el departamento de diseño lo necesitaba para atemperar a su equipo de diseño. Mediante el desarrollo de un entrenador, los diseñadores podrían enriquecer su conocimiento, acumular experiencia y prepararse para el desarrollo de un caza.
El diseño del JJ-1 comenzó en octubre de 1956. Tenía dos asientos en tándem, dos tomas de aire en los laterales del fuselaje, un turborreactor de flujo centrífugo, un ala ahusada de implantación baja y un tren de aterrizaje tipo triciclo. El sistema hidráulico, el sistema de combustible, el sistema de control, el sistema neumático, el sistema eléctrico, los instrumentos y el transceptor, etc. requeridos por un caza subsónico se instalaron en el avión. Los sistemas principales podían ser controlados por ambos pilotos.
Para el JJ-1 se seleccionaron los conductos de aire de montaje lateral al estilo de los jet Lockheed T-33 y F-80 de los EE. UU. en lugar del tipico arreglo soviético con la toma de aire en la nariz del avión ya que a largo plazo se pensaba instalar un radar en sección de nariz.
El piloto Yu Zhenwu voló el JJ-1 por primera vez el 26 de julio de 1958. El 4 de agosto Ye Jianying, vicepresidente de la Comisión Militar del CCCPC y Liu Yalou, comandante de la Fuerza Aérea, llegaron a Shenyang para asistir a una ceremonia para celebrar el éxito del primer vuelo de JJ-1. Parte de los los ítems a cumplir para los ensayos en vuelo se realizaron volando a menos de 3.000 metros de altura desde julio a octubre de 1958 y mostraron que el rendimiento estaba básicamente en conformidad con las especificaciones de diseño. El ciclo de desarrollo del JJ-1 fue dos años más corto que el de un avión similar fabricado en Japón y Checoslovaquia y el rendimiento fue mejor.
Pero más tarde la Fuerza Aérea cambió su sistema de entrenamiento de vuelo de tres niveles (entrenador primario, JJ-1 y MiG-15UTI) a dos niveles (entrenador primario y MiG-15UTI) y, por lo tanto, se terminó el desarrollo del JJ-1 . Mediante el desarrollo del JJ-1 se estableció un procedimiento de trabajo de desarrollo que estaba en el orden del estudio de definición conceptual, el diseño del boceto, el diseño preliminar, la revisión de la maqueta, el diseño detallado y la producción del prototipo, se capacitó a la primera generación de diseñadores chinos y se acumularon los datos en diseño, análisis y prueba .
Shenyang Dong Feng 104 (DF-104)
A finales de los 50, el departamento de diseño de la factoría Shenyang comenzó a desarrollar sus propios proyectos de cazas, que no eran copias de los cazas suministrados a China por la URSS. Continuando con la designación local del fabricante dada a los cazas MiG-19 construidos en China, se denomino Dongfeng (Viento del Este) a este nuevo proyecto y se le asigno el número interno 104 al primero de ellos.
Según parece, el DF-104 fue desarrollado en el intermedio entre los proyectos DF-103 (derivado chino del MiG-19PF) y el DF-105 (otro derivado del MiG-19).
Poco es lo que se conoce de este proyecto, solo que fue desarrollado con la asistencia soviética y que su desarrollo comenzó a finales de 1957 o a principios de 1958.
El DF-104 fue diseñado para volar a una velocidad máxima de Mach 1.4 utilizando elementos de diseño de los últimos cazas soviéticos de la época, y estaba previsto equiparlo con dos motores turborreactores WP-6, como los que posteriormente equiparon al J-6 y al Q-5.
A principios de 1958 la Sección de Control de la Industria de la Aviación insistió en un rendimiento mucho mayor, sobre todo una velocidad máxima de Mach 1.8 a un techo de servicio de 20.000 metros.
Entre mayo y junio de 1958, el equipo de diseño comenzó a indagar sobre los caminos para mejorar la velocidad máxima de diseño del DF-104. Alguna forma de construcción del prototipo se inició en mayo de 1959, pero sólo un mes más tarde, el DF-104 ya necesitaba algunas modificaciones importantes, por lo que este diseño pronto fue abandonado a favor de una versión agrandada, denominada DF-107.
Shenyang Dong Feng 106 (DF-106)
El DF-106 fue un temprano intento de mejorar sustancialmente al caza MiG-19 fabricado bajo licencia como J-6. El DF-106 se diferenciaba del J-6 en sus tomas de aires laterales y nariz dotada de radar de control de tiro.
El DF-106 se estaba desarrollando en paralelo al DF-104. Para aligerar la carga de trabajo sobre los ingenieros de la planta de Shenyang, el proyecto fue transferido a la plantas de Nanchang, y el proyecto fue modificándose de acuerdo a las cambiantes necesidades de la Fuerza Aérea y la Armada del ELP, pasando de ser un caza interceptor a un avión de ataque al suelo y naval.
Por lo tanto, el proyecto original del Dongfeng DF-106 fue cancelado, pero Nanchang continuo con los trabajos de desarrollo como parte del nuevo proyecto “Eagle -302”, y el avión finalmente entraría en producción a mediados de los años 60 como el avión de ataque Nanchang Q-5, producido en grandes cantidades para la Fuerza Aérea y la Armada del ELP asi como para los clientes de exportación.
Shenyang Dong Feng 107 (DF-107)
El proyecto “Viento del Este 107” (Dong Feng 107) se inició con el “Viento del Este 104”. En marzo de 1958, con la ayuda de expertos de la Unión Soviética, China se propuso desarrollar de manera independiente un caza ligero de primera línea, con una velocidad máxima de alrededor de Mach 1.4. Entre mayo y junio de 1958, el equipo de diseño inicio las investigaciones sobre las mejoras al DF-104 para aumentar su velocidad de diseño. En agosto de 1958, la oficina administrativa de industria aeronáutica llevo a cabo una reunión técnica, donde se propuso que el programa de diseño superara el nivel de los cazas más avanzados del mundo, resolviéndose que el objetivo de diseño del DF-104 fuera una velocidad punta de Mach 1.8 con un techo de servicio de 20.000 metros. Este nuevo modelo fue designado “Dong Feng107” (Viento del Este 107).
Estaba previsto que el DF-107 utilizara nuevos elementos de investigación y desarrollo: los motores a reacción “Bandera Roja 2” (que ofrecían un 50% más de empuje que los WP-6 de producción china) y un ala de incidencia variable, en esto último se noto la influencia en el diseño chino del caza naval estadounidense Chance-Vought F-8 Cruzader, al que se hacía referencia constantemente durante todo el proceso de diseño del DF-107.
En esta imagen se observan las similitudes entre el Chance-Vought F-8 Cruzader y el Shenyang Dong Feng 107.
Los soviéticos prestaron asesoramiento técnico en el proyecto DF-107, completándose dichos trabajos de asesoramiento en septiembre de 1958. En ese período se detectó que la propuesta de diseño presentaba importantes desafíos técnicos, sobre todo en el apartado de la velocidad máxima, la cual no podía ser alcanzada. La resistencia aerodinámica del DF-107 había sido mal estimada, debido al ángulo de ataque del ala de incidencia variable. Las prestaciones del avión no podían cumplir con los requisitos predeterminados.
Los asesores de la Unión Soviética constantemente criticaban el montaje lateral de las tomas de aire y los conductos de las mismas, que ya se habían utilizado en el JJ-1. Los soviéticos decían que para una aeronave con una longitud menor a 20 metros no era adecuada la ubicación lateral de los conductos de admisión de aire. Esto llevo a cambiar el ala de incidencia variable por una de configuración delta pero fija, pasando a denominarse al proyecto DF-107A. A su vez se introdujeron modificaciones al diseño del motor RD-9B, el cual fue la base de los motores “Bandera Roja 2”. En agosto de 1958, el pre-diseño del DF-107 estaba completo.
En la imagen superior el mockup a escala completa del DF-107. En la imagen inferior el DF-107A, que descarto el ala en flecha de incidencia variable por un ala en delta fija.
Después de esta modificación, la aeronave necesitaba pasar a la fase de pruebas en un túnel de viento supersónico, sin embargo en ese momento China tenía sólo el túnel de viento transónico HK-2 que había sido importado de Alemania Oriental.
El desarrollo de los motores Bandera Roja 2 también se enfrento a dificultades y finalmente fue cancelado por las autoridades debido a que se prefirió dar prioridad al motor turborreactor Tipo 841 para el más avanzado proyecto DF-113. La oficina de diseño aeronáutico modifico el diseño para equiparlo con los motores RD-9B, (usados en el Mig-19 / J-6) y el caza paso a denominarse DF-107S. Se construyo un modelo de madera de tamaño completo del DF-107, y luego se detuvo su desarrollo.
La razón más básica, aparte de la cancelación del motor Bandera Roja 2, era que los requisitos de diseño eran muy exigentes para la tecnología existente en la industria aeronáutica china de la época y la producción de la misma era prácticamente artesanal.
Algunas variantes propuestas fueron el DF-107Z, una variante de reconocimiento táctico y el DF-107J, de entrenamiento avanzado y ataque a tierra.
En la imagen superior el aspecto que le atribuyen algunos autores a una variante del DF-107 ensayada en los túneles de viento e inspirada en el Northrop f-5A Tiger. En la imagen inferior el caza supersónico DF-113.
Harbin Dong Feng 113 (DF-113)
El Diseño del DF-113
El proyecto Dongfeng 113 fue desarrollado por la Academia de Ingeniería Militar Harbin como caza interceptor de altas prestaciones. Este proyecto se asemejaba en su configuración al Lockheed F-104 Starfighter, con un esbelto fuselaje de acuerdo a la regla de las áreas, una nariz afilada dotada de un potente radar y tomas de aire laterales semicirculares con un cono de choque central. La forma de la cúpula del cockpit también era una reminiscencia de la del Starfighter. Sin embargo, las alas de implantación media eran del tipo delta truncado y la unidad de cola del DF-113 era del tipo convencional.
El ala tenía un ángulo de flecha de 50º (dándole el aspecto una gran punta de flecha) y un espesor del 5% para el vuelo supersónico. El empenaje vertical tenía un ángulo de flecha de 57.5º y una gran superficie para garantizar la estabilidad en vuelo supersónico. Los empenajes horizontales eran enteramente móviles y tenían un ángulo de flecha de 55º.
Las prestaciones previstas del DF-103 eran una velocidad máxima de Mach 2,5, un techo de servicio de 25.000 metros, una relación empuje-peso de 0,92, un factor de carga máxima de 8 G, un alcance de 1.430 kilómetros sin tanques de combustible auxiliares, y un radio de giro de 1.780 metros. La meta de este caza era enfrentarse y vencer a los cazas americanos F-104 y F-105 e interceptar con éxito al bombardero supersónico Convair B-58 Hustler.
Para alcanzar Mach 2.5 estaba previsto equiparlo con el futuro turborreactor Tipo 814 (de 11.000 kg de empuje) secundado por un motor cohete de combustible líquido Tipo 636 (con un empuje de 1.200 kg a 18.000 metros de altura y una vida útil superior a 10 encendidos) que le permitiría alcanzar rápidamente su posición de intercepción. Para evitar complicaciones logísticas, ambos motores utilizaban combustible de aviación TC-I.
El asiento eyectable estaba provisto de equipos que protegían al piloto durante eyecciones por encima de los 70 metro y 400 km/h.
El alcance operativo del radar previsto en modo aire-aire era de 1.900 ~ 25.000 metros, con un alcance de detección de un bombardero de gran tamaño a 23 kilómetros y una distancia de seguimiento de 17,3 kilómetros. Para objetivos del tamaño de un caza el alcance de detección era de 11 kilómetros y la distancia de seguimiento de 8,6 kilómetros.
Los sistemas de armas del DF-113 incluían misiles aire-aire y cañón con un sistema de control de tiro primario electrónico. Los dos misiles aire- aire previstos tenían un alcance de 10 kilómetros, una ojiva con un peso de 150 kilogramos, y una longitud del proyectil de 2,5 metros. El cañón de seis tubos de 30 milímetros, con un peso total de 160 kilogramos, tenía una cadencia de fuego de 8000 rondas/ seg con un alcance máximo de 3.000 metros y un proyectil con un peso de 0,84 kilogramos/ronda.
En resumen, desde el punto de vista del software y/o hardware, el Viento del Este 113 tenía unas capacidades que para ese momento eran bastante aceptables.
Modelo del DF-113 ensayado en el túnel de viento.
El Programa de Desarrollo
Los trabajos de desarrollo comenzaron en 1958 y estaba en curso la construcción de un prototipo hacia 1960. Durante un tiempo se analizo fusionar los proyectos DF-107 y DF-113 en un caza de Mach 1.8 para no dispersar tanto los esfuerzos de diseño, tras acaloradas discusiones se decidió seguir con ambos proyectos pero al poco tiempo se le daría prioridad al DF-113 y el DF-107 seria cancelado.
Por desgracia para las aspiraciones chinas, la cruda realidad era que la industria aeronáutica china de ese entonces, cuyos estándares de calidad eran bastante pobres, no estaba a la altura de este proyecto.
El DF-102 (la copia china del Mig-19) tenía problemas serios, con defectos de calidad muy grandes en los aviones producidos, por lo que el personal técnico tenía que resolver estos problemas prioritarios, y de hecho se detuvo el trabajo experimental en el DF-113. En abril de 1961, el Tercer Departamento de Industria Mecánica ordeno que el personal técnico de producción se concentrara en el Mig-19 y que se suspendieran los trabajos de pruebas de producción del DF-113. El 21 de julio de 1961, este Departamento ordeno concentrar los esfuerzos en las versiones chinas del MiG-19 y MiG-21. Si bien en el mensaje se señalaba que las pruebas en el Mig-21 podrían sentar una exitosa base para producir el DF-113, y se estipula que se podían continuar con los trabajos en el DF-113, esto de hecho era el anuncio de que se cancelaba el DF-113.
Finalmente el programa fue cancelado debido a ciertos problemas de diseño críticos, tales como:
La investigación y desarrollo del DF-113 se prolongó durante alrededor de 3 años. A pesar de que se obtuvieron ciertos avances individuales y logros en la investigación científica, se provoco una pérdida muy grande en la industria china de la época. Esto fue particularmente grave debido a las sustanciales cantidades de personal técnico involucrado en la investigación y desarrollo, lo que complico la asimilación de la tecnología del Mig-19 para ser producido localmente. El resultado fue que durante esos tres años que se iniciaron a partir de 1958, China no fue capaz de entregar un avión que pasara las pruebas de control de calidad y se retraso la actualización y reequipamiento de la fuerza aérea china. Al mismo tiempo, también se retrasaron los vuelos de prueba del JJ-1, viéndose afectado el desarrollo de la industria de aeronaves.
El programa de investigación y desarrollo del DF-113 estaba seriamente divorciado de la realidad de China. Por ejemplo, la estabilidad térmica de la estructura en condiciones de un calentamiento cinético fuerte y prolongado, no había sido suficientemente explorada en China. Afuera de la cabina del avión la temperatura sería de unos 190 ºC, mientras que en su interior tendría que ser de 20 ºC. Una nueva aleación tardaría 62 meses en ser desarrollada, según cálculos de la época. Pero se paso más de un año investigando sin descubrir ninguna solución. Otro problema era el previsto motor 814 que equiparía al DF-113, el cual alcanzaba temperaturas tan altas como 950 grados.
Depositar todas las esperanzas en la investigación de un nuevo y avanzado motor dentro del proceso de diseño de una aeronave de este tipo no era muy realista. China era muy arrogante para creer que era realmente capaz de hacer este tipo de avión en 1961.
Dos imágenes digitales del DF-113.
Fuentes:
Global Security
CHINESE AIRCRAFT, China’s Aviation Industry since 1951 – Yefim Gordon & Dimitri Komissarov
https://www.zona-militar.com/2018/09/15/los-proyectos-de-cazas-chinos-parte-1/
