La re motorización de los Cheetah E,D,y C.
Por; Kobus De Villiers
Una vez que se aprobó el proyecto, tuve que seleccionar un equipo de 6 a 10 expertos en cada campo que se necesitaría. Este grupo pasó luego por un riguroso escrutinio de seguridad y personalidad. Luego tuvimos que decidir qué información técnica necesitaríamos allí y esto tuvo que ser editado para que no regaláramos ninguna de nuestras tecnologías y las de otros amigos.
Nuestras familias no sabían dónde estaríamos y solo les dieron un número de teléfono y un buzón en Pretoria en caso de emergencia.
Viajamos en pequeños grupos a través de métodos y rutas que no discutiré aquí. Eventualmente, todos terminamos en la dacha de Brezhnev 1960. Aquí vivíamos, 2 en una habitación, comíamos y trabajábamos 10 horas todos los días, a menudo también los fines de semana. En verano podíamos salir al gran jardín, pero en invierno hacía -20C la mayor parte del tiempo. El equipo ruso de expertos llegaba todos los días en un viejo autobús del ejército. En esos días había mucha escasez de todo en Rusia y la gente hacía cola durante horas para conseguir alimentos básicos. Arreglé con el personal de la cocina que los rusos pudieran comer dos comidas con nosotros todos los días. Fue un largo camino para generar confianza y camaradería.
El equipo del motor trabajó en el diseño y la modificación del motor, los chicos de la caja de engranajes "Mig" trabajaron en las nuevas cajas de engranajes del fuselaje y los sudafricanos trabajaron en el diseño de las modificaciones del fuselaje, los cambios en el sistema hidráulico, eléctrico, de aire acondicionado y de combustible. También tuvimos que trabajar con los pilotos para arreglar la cabina, los controles del motor y la instrumentación. Se trabajó en el nuevo cono de cola que queríamos combinar con la tobera del motor para poder reducir la resistencia base en el rango supersónico. El mayor desafío fueron los nuevos requisitos de admisión muy rápidos. Las tomas tienen que controlar la onda de choque mientras brindan el máximo flujo de aire al nuevo motor.
Cada dos semanas, algunos de nosotros, más nuestros guardias, volábamos a Stalingrado para visitar las instalaciones del motor Klimov para comparar notas y verificar el progreso. Luego, Aeroflot tuvo una serie de accidentes, ¡así que se decidió que haríamos el viaje en tren! 12 horas por trayecto a través de la nieve y lagos helados, algo así como ¡Asesinato en el Orient Express!
Cada 6 semanas enviamos a algunos muchachos a casa. Fue difícil y tuve que hacer mi trabajo para evitar que los muchachos se irritaran entre sí y tuvieran fiebre de cabina.
También siempre había una sensación de peligro y hacia el final del programa, uno de los gerentes rusos fue encontrado en su automóvil, en algún lugar de Moscú, con 6 balazos en su cuerpo.
Diseño de las tomas de aire del motor.
Dejé esta parte para el final. Teníamos la mayoría de los dibujos y datos del Mirage F1, ya que la SAAF tenía una licencia de Dassault para él cuando se compraron. Teníamos la mayoría de los dibujos y datos del Mirage III y, por supuesto, todos los dibujos y datos de la actualización Cheetah. Lo que no teníamos eran datos del túnel de viento. Nuestros especialistas de Atlas pudieron calcular la mayor parte de la aerodinámica necesaria para el proyecto.
Sin embargo, el mayor desafío técnico para el proyecto del motor "Mig" fue el diseño de admisión del motor supersónico. Las tomas de aire para aviones supersónicos están diseñadas por personas muy inteligentes con conocimientos matemáticos, termodinámicos, túneles de viento y una buena dosis de magia negra.
Los motores a reacción requieren que el aire de entrada a alta presión se distribuya uniformemente sobre la cara del motor. Esto se puede lograr razonablemente en vuelo subsónico. Este diseño relativamente simple se puede ver en aviones de pasajeros. Los cazas supersónicos son un asunto completamente diferente.
Las entradas son bidimensionales, como en el F-15 y el Mig-29, donde tiene una entrada en forma de caja con lados rectos y una puerta de rampa en el interior para controlar el flujo de aire y en vuelo supersónico, para mantener la onda de choque unida justo en el labio de la toma. El otro tipo es la toma 3-D con tomas redondas o en forma de D. Este tipo de entrada normalmente tiene algún dispositivo de forma compleja que se mueve dentro o fuera de la entrada para controlar el flujo y la onda de choque. Para ambos tipos, si el amortiguador entra en el motor, se detendrá y puede dañarse. Si mantiene la onda de choque suelta y demasiado lejos de la entrada, causa mucha resistencia y es posible que la aeronave ni siquiera se vuelva supersónica. El Mirage y el Cheetah tienen entradas en forma de D con un "ratón" que entra o sale de la entrada y cada ratón es accionado por un tornillo eléctrico muy preciso.
Lo siguiente a considerar es la interacción entre el piloto y el brazo de empuje. Lo más importante en el combate aéreo es el Exceso de Energía Específica. Es proporcional a la relación de las fuerzas motrices netas en comparación con el peso del avión y proporcional a la velocidad.
La fuerza motriz neta se encuentra calculando la capacidad del motor para mover la aeronave después de tener en cuenta la fricción y otros problemas aerodinámicos que reducen la velocidad de la aeronave.
En esos días, el piloto con mayor Exceso de Energía Específica ganaría la pelea.
Los motores a reacción necesitan tiempo para acelerar después de que el piloto mueva la palanca de empuje hacia adelante. En nuestro caso, el Atar tenía un tiempo de carga "normal" para los motores de esa época. El RD-33 y, por lo tanto, el SMR-95, tenían un tiempo de carga mucho más rápido y eran muy fáciles de pilotar. Te da la ventaja en una pelea, pero solo si las tomas pueden coincidir con lo que exige el motor.
El desafío era diseñar una entrada de motor modificada que encajara con las entradas existentes en el Cheetah D y el Mirage F1, pero tenían que manejar la onda de choque y proporcionar al motor el flujo de aire que exigía la Unidad de control de combustible, y a un ritmo muy rápido.
Esto requirió algo de aceite de medianoche, un joven ingeniero sudafricano muy inteligente y un diseñador de tomas viejo y experimentado de Mikoyan para resolver el problema. Al final, estos dos, además de una gran cantidad de aportes del equipo, crearon un mouse de nueva forma, que también fue embestido de manera rápida y precisa, hacia adelante y hacia atrás por dos arietes hidráulicos de precisión y todo fue controlado por una caja negra que se ocupó de cosas como el movimiento desigual entre los ratones, las velocidades de giro de la aeronave, el flujo de combustible, el movimiento del brazo de empuje y la configuración de seguridad para posibles fallas a alta velocidad, etc.
Las imágenes cuentan la historia.
Por cierto, a los pilotos de prueba les encantó la respuesta del motor.
Continuará.
Por; Kobus De Villiers
Una vez que se aprobó el proyecto, tuve que seleccionar un equipo de 6 a 10 expertos en cada campo que se necesitaría. Este grupo pasó luego por un riguroso escrutinio de seguridad y personalidad. Luego tuvimos que decidir qué información técnica necesitaríamos allí y esto tuvo que ser editado para que no regaláramos ninguna de nuestras tecnologías y las de otros amigos.
Nuestras familias no sabían dónde estaríamos y solo les dieron un número de teléfono y un buzón en Pretoria en caso de emergencia.
Viajamos en pequeños grupos a través de métodos y rutas que no discutiré aquí. Eventualmente, todos terminamos en la dacha de Brezhnev 1960. Aquí vivíamos, 2 en una habitación, comíamos y trabajábamos 10 horas todos los días, a menudo también los fines de semana. En verano podíamos salir al gran jardín, pero en invierno hacía -20C la mayor parte del tiempo. El equipo ruso de expertos llegaba todos los días en un viejo autobús del ejército. En esos días había mucha escasez de todo en Rusia y la gente hacía cola durante horas para conseguir alimentos básicos. Arreglé con el personal de la cocina que los rusos pudieran comer dos comidas con nosotros todos los días. Fue un largo camino para generar confianza y camaradería.
El equipo del motor trabajó en el diseño y la modificación del motor, los chicos de la caja de engranajes "Mig" trabajaron en las nuevas cajas de engranajes del fuselaje y los sudafricanos trabajaron en el diseño de las modificaciones del fuselaje, los cambios en el sistema hidráulico, eléctrico, de aire acondicionado y de combustible. También tuvimos que trabajar con los pilotos para arreglar la cabina, los controles del motor y la instrumentación. Se trabajó en el nuevo cono de cola que queríamos combinar con la tobera del motor para poder reducir la resistencia base en el rango supersónico. El mayor desafío fueron los nuevos requisitos de admisión muy rápidos. Las tomas tienen que controlar la onda de choque mientras brindan el máximo flujo de aire al nuevo motor.
Cada dos semanas, algunos de nosotros, más nuestros guardias, volábamos a Stalingrado para visitar las instalaciones del motor Klimov para comparar notas y verificar el progreso. Luego, Aeroflot tuvo una serie de accidentes, ¡así que se decidió que haríamos el viaje en tren! 12 horas por trayecto a través de la nieve y lagos helados, algo así como ¡Asesinato en el Orient Express!
Cada 6 semanas enviamos a algunos muchachos a casa. Fue difícil y tuve que hacer mi trabajo para evitar que los muchachos se irritaran entre sí y tuvieran fiebre de cabina.
También siempre había una sensación de peligro y hacia el final del programa, uno de los gerentes rusos fue encontrado en su automóvil, en algún lugar de Moscú, con 6 balazos en su cuerpo.
Diseño de las tomas de aire del motor.
Dejé esta parte para el final. Teníamos la mayoría de los dibujos y datos del Mirage F1, ya que la SAAF tenía una licencia de Dassault para él cuando se compraron. Teníamos la mayoría de los dibujos y datos del Mirage III y, por supuesto, todos los dibujos y datos de la actualización Cheetah. Lo que no teníamos eran datos del túnel de viento. Nuestros especialistas de Atlas pudieron calcular la mayor parte de la aerodinámica necesaria para el proyecto.
Sin embargo, el mayor desafío técnico para el proyecto del motor "Mig" fue el diseño de admisión del motor supersónico. Las tomas de aire para aviones supersónicos están diseñadas por personas muy inteligentes con conocimientos matemáticos, termodinámicos, túneles de viento y una buena dosis de magia negra.
Los motores a reacción requieren que el aire de entrada a alta presión se distribuya uniformemente sobre la cara del motor. Esto se puede lograr razonablemente en vuelo subsónico. Este diseño relativamente simple se puede ver en aviones de pasajeros. Los cazas supersónicos son un asunto completamente diferente.
Las entradas son bidimensionales, como en el F-15 y el Mig-29, donde tiene una entrada en forma de caja con lados rectos y una puerta de rampa en el interior para controlar el flujo de aire y en vuelo supersónico, para mantener la onda de choque unida justo en el labio de la toma. El otro tipo es la toma 3-D con tomas redondas o en forma de D. Este tipo de entrada normalmente tiene algún dispositivo de forma compleja que se mueve dentro o fuera de la entrada para controlar el flujo y la onda de choque. Para ambos tipos, si el amortiguador entra en el motor, se detendrá y puede dañarse. Si mantiene la onda de choque suelta y demasiado lejos de la entrada, causa mucha resistencia y es posible que la aeronave ni siquiera se vuelva supersónica. El Mirage y el Cheetah tienen entradas en forma de D con un "ratón" que entra o sale de la entrada y cada ratón es accionado por un tornillo eléctrico muy preciso.
Lo siguiente a considerar es la interacción entre el piloto y el brazo de empuje. Lo más importante en el combate aéreo es el Exceso de Energía Específica. Es proporcional a la relación de las fuerzas motrices netas en comparación con el peso del avión y proporcional a la velocidad.
La fuerza motriz neta se encuentra calculando la capacidad del motor para mover la aeronave después de tener en cuenta la fricción y otros problemas aerodinámicos que reducen la velocidad de la aeronave.
En esos días, el piloto con mayor Exceso de Energía Específica ganaría la pelea.
Los motores a reacción necesitan tiempo para acelerar después de que el piloto mueva la palanca de empuje hacia adelante. En nuestro caso, el Atar tenía un tiempo de carga "normal" para los motores de esa época. El RD-33 y, por lo tanto, el SMR-95, tenían un tiempo de carga mucho más rápido y eran muy fáciles de pilotar. Te da la ventaja en una pelea, pero solo si las tomas pueden coincidir con lo que exige el motor.
El desafío era diseñar una entrada de motor modificada que encajara con las entradas existentes en el Cheetah D y el Mirage F1, pero tenían que manejar la onda de choque y proporcionar al motor el flujo de aire que exigía la Unidad de control de combustible, y a un ritmo muy rápido.
Esto requirió algo de aceite de medianoche, un joven ingeniero sudafricano muy inteligente y un diseñador de tomas viejo y experimentado de Mikoyan para resolver el problema. Al final, estos dos, además de una gran cantidad de aportes del equipo, crearon un mouse de nueva forma, que también fue embestido de manera rápida y precisa, hacia adelante y hacia atrás por dos arietes hidráulicos de precisión y todo fue controlado por una caja negra que se ocupó de cosas como el movimiento desigual entre los ratones, las velocidades de giro de la aeronave, el flujo de combustible, el movimiento del brazo de empuje y la configuración de seguridad para posibles fallas a alta velocidad, etc.
Las imágenes cuentan la historia.
Por cierto, a los pilotos de prueba les encantó la respuesta del motor.
Continuará.
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