Proyectos y aeronaves de investigación S/VTOL Soviéticos

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Aviones de investigación S/VTOL Soviéticos

INTRODUCCIÓN


En la inmediata posguerra aparecieron algunos proyectos S/VTOL en la URSS que no pasaron de la mesa de dibujo y algunos estudios experimentales, entre ellos podemos nombrar el Kit-1 propuesto en 1946 por Boris Yuryev impulsado por un motor a pistón y similar en concepto al Convair XVF-1 ”Pogo” y el VSI propuesto en 1947 por Alexei Shchervakov similar al EWR VJ-101 alemán.

En el año 1957, se puso en vuelo el Turbolyot similar en concepto al la bancada voladora de Rolls Royce. Este era un producto de la OKB (Opyto Konstruktorske Byuro _ Oficina de Diseño Experimental) de Alexandre Yakolev diseñado con la asistencia de los ingenieros del LII(Letno Issledovatelskij Institut _ Instituto de investigación del Vuelo) dirigido por los profesores V.N. Matveyev y A.N. Rafaelyants.

El turbolet contaba con un reactor Mikulin RB-9BL de 2500 Kg. de empuje instalado verticalmente y controles por válvulas de escapa de aire comprimido tomado del motor. En su 1er vuelo fue pilotado por Yuri Garnaviev, que se convertiría en el 1er piloto de VTOL soviético.

Los soviéticos, al igual que en occidente, observaron que el aumento de prestaciones de los aviones (velocidad, carga, alcance) acarreaban un aumento inaceptable en las prestaciones de despegue y aterrizaje. Siendo poco aceptable económicamente alargar las pistas de los aeropuertos se encaro el problema con dos conceptos, aparte de las soluciones improvisadas de uso de cohetes para ayudar al despegue y paracaídas para el aterrizaje. Estos eran:

1) La utilización de alas de geometría variable

2) El uso de motores secundarios para el despegue corto/ vertical y motores principales, de mayor potencia para el vuelo de crucero.

El 9 de julio de 1967 en el festival aéreo de Domodedovo fueron presentados públicamente, principalmente al premier soviético, varios prototipos de aviones con alas de geometría variable y aviones S/VTOL entre otros, que sorprendieron al mundo occidental que no tenia idea de la amplia investigación que se llevaba a cabo en estos campos en la URSS.

Entre los de geometría variable podemos nombrar al Sukhoi Su-71G que luego se convertiría en el Su-17 “Fitter y el Mikoyan Gurevich Ye-231, o MiG-23 ” Flogger”.

La V-VS ( Voyenno- Vozdushnye Sily _ Fuerzas de Aviación militar) se inclinaría por este concepto. A finales de los años 60 y durante los 70 entrarían en servicio el caza-bombardero Su-17, el interdictor Su-24 “Fencer”, el caza-interceptor MiG-23, el caza bombardero MiG-27 “Flogger” y el Bombardero Tupolev Tu-22M “Backfire”, todos equipados con este tipo de ala.

La IA-PVO (Istrebitelnaya Aviatsiya – Protivo – Vozdushnaya Oborona Strany _ Aviación de Caza de la Defensa Antiaérea Nacional), que era un servicio armado independiente, cuya misión era defender el territorio soviético, se desentendió del problema y siguió desarrollando interceptores supersónicos que operaban desde largas pistas de hormigón con todas las facilidades de apoyo. En esa época entrarían en servicio con la IA-PVO el Tupolev Tu-128 “Fiddler” , el Sukhoi Su-15 “Flagon” y el Mikoyan-Gurevich MiG-25 “Foxbat”, todos ellos interceptores de altas prestaciones que necesitaban de largas pistas para operar.

Los modelos polimotores S/VTOL y STOL presentados por las OKB en 1967 fueron el Mikoyan Gurevich MiG-21PD “Fishbed-G”, el Mikoyan Gurevich Ye-230UVP “Faithless”, el Sukhoi Su-15VD “Flagon-B” y el Yakolev Yak-36 “Freehand”

 
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OKB Mikoyan Gurevich MiG-21PD “Fishbed-G”





Designado Ye-7PD por la OKB MiG estaba basado en un avión estándar MiG -21PFM con la célula, alas y cola modificadas lo menos posible, siendo fijo el tren de aterrizaje. El fuselaje se alargo 1,2 mts en el centro de gravedad mediante el ensamblado de una bodega extra que alojaba los 2 turborreactores de sustentación especiales Kolyesov RD-36-55 de 3500 Kg. de empuje unitario, que solo se usaban durante el despegue y el aterrizaje. La bodega de los motores RD-36-55 se instalo entre los conductos de la toma del motor principal Tumansky R-11F2S-300 de 5950 Kg. de empuje con poscombustión (usado para el despegue, aterrizaje y vuelo horizontal). Estos conductos se curvaban sobre esta bodega en una porción del fuselaje especialmente abultada.

Sobre lo reactores de sustentación había una compuerta de admisión con múltiples ranuras, abisagrada hacia arriba en la parte trasera, mientras que debajo de las toberas había un tablero de vanos de descarga (rejillas orientables) controlado por el piloto para seleccionar el ángulo del reactor entre las posiciones de sustentación pura, frenado o aceleración.

Se añadieron reactores de control de sangrado de aire en la proa y en la popa para controlar el cabeceo a velocidades por abajo del nivel mínimo de 100 km/h.

El MiG-21PD voló por 1ra vez el 16 de junio de 1966 con P.M. Ostapyenko a los mandos. Sus inferiores características respecto al Mig-21PFM estándar debido al peso extra de los motores de sustentación decidieron a la OKB Mig a cancelar el proyecto.


http://prototypes.free.fr/ye8/ye8-11.htm













 
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Mikoyan Gurevich Ye-230UVP “Faithless”

Este avión estaba siendo evaluado junto al Ye-231(MiG-23) para el requerimiento de un caza para sustituir al MiG-21.

Se comenzó a diseñar en 1964 bajo la dirección del ingeniero V. Mikoyan sobrino del director de la OKB Arteim I. Mikoyan y el prototipo voló el 3 de abril de 1967 con P.M. Opstayenko a los mandos.

Era un monomotor monoplaza de ala en delta de implantación media, del mismo tipo que la del Mig-21 pero agrandada en volumen y dotada de flaps soplados.
Tenia la misma deriva trapezoidal y estabilizadores horizontales tipo monobloque del MiG-23, solo que con estos últimos de implantación baja, el tren de aterrizaje era triciclo y el avión estaba dotado de un paracaídas cruciforme ubicado en un contenedor en la base de la deriva que se utilizaba como complemento de los reactores de sustentación durante el aterrizaje.

El motor principal era un Lyul’Ka AL-7F-1 de 5200 Kg. de empuje en seco alimentado a través de 2 tomas de aire semicirculares dotadas con conos de choque centrales (tipo Mirage III), en situación atrasada respecto a la cabina del piloto y ligeramente separadas del fuselaje para evitar la ingestión de la capa limite de este.

En el centro del fuselaje entre las dos tomas de aire del motor principal se situaba la bodega con los 2 motores en tándem RD-36-35FVR, instalados verticalmente con una ligera inclinación, utilizados para el despegue y aterrizaje. Los reactores de sustentación tenían el mismo sistema de compuerta de admisión, vanos de escape de gases del Mig-21PD. Este avión podía despegar en pistas de 195 mts de largo y aterrizar en 250 mts. El aumento de peso y la dotación de combustible limitada influyeron en la elección del mas polivalente MiG-23 de geometría variable como principal caza de la V-VS, a pesar de las impresionantes cualidades STOL del Ye-230UVP.


Especificaciones Técnicas

Envergadura : 7.72 m
Longitud: 16,80 m
Altura: 5.15 m
Superficie Alar: 40 m2
Peso al Despegue: 16000 kg
Velocidad Max: Mach 2.3
Velocidad de Crucero: 1000 km/h

Distancias de Decolaje y Aterrizaje:
Despegue STOL:
180-200 m.
Aterrizaje STOL y utilizando paracaídas de frenado: 250 m

Planta Motriz:
Un R-27-300 desarrollando un empuje en seco de 5 096 daN (5 200 kgp), y un empuje máximo de 7 644 daN (7 800 kg)

Dos reactores de sustentación Kolyesov RD-36-35 de 2 303 daN (2 350 kgp) Armamento : Un cañón bitubo GCh-23 bajo el fuselaje y misiles K-23R/T












 
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OKB Sukhoi Su-15VD “Flagon-B” (Garrafa)
El Su-15VD (Vertikalnye Dvigatel _ Motores Verticales) era una versión del interceptor Su-15 de la IA-PVO destinada a la experimentación del concepto STOL, siendo designado T-58VD por la OKB al mando de Pavel O. Sukhoi. Al frente del proyecto estaba R. Yamarkov y el avión hizo su 1er vuelo el 6 de junio de 1966 a los mandos de Yevgeny Solovyov.

Sus principales diferencias respecto al avión de serie eran la dotación de 3 reactores de sustentación Kolyesov RD-36-55 de 3500 Kg. en el fuselaje alargado pero con menor capacidad de carburante. Se ubicaba un reactor en la nueva sección del fuselaje, entre las tomas de los motores principales, delante del larguero principal del ala y los otros dos en tandém a continuación de este. Los difusores de admisión de los motores principales (2 Lyul’ka ALF-21F-13 de 10070 Kg. de empuje unitario con postcombustión) fueron modificados y el avión no tenia radar ni equipo de combate. Los reactores de sustentación estaban cubiertos por una puerta abisagrada pequeña y una grande abisagrada hacia arriba, y las toberas de escapes estaban cubiertas por un tablero de vanos de escape como en el MiG-21PD.

Otra característica era una nueva ala de flecha compuesta que daba mayor sustentación a baja velocidad. Esta ala luego fue incorporada a la versión de serie del Su-15, mientras que los reactores de sustentación no pasaron de la fase experimental.

Respecto al Su-15 de serie, el Su-15VD reducía la velocidad de despegue de 390 km/h a 290 km/h y la distancia de despegue de 1170 m a 500m, siendo las de aterrizaje 240 km/h y 600 m respectivamente. Por el contrario la capacidad interna de combustible decrecía y el consumo aumentaba. Además se veía perjudicada la estabilidad longitudinal del aparato, por los 3 reactores de sustentación, a velocidades inferiores a 320 km/h lo que imposibilitaba su uso durante el aterrizaje al producirse un tendencia al encabritado que el piloto no podía corregir y tornaba peligrosa esta maniobra.









 
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OKB Yakolev Yak-36 “Freehand”

Este avión, que es considerado el primer vtol soviético, estaba basado en la célula del cancelado yak-50.

El equipo de diseño estaba a cargo de V.N. Paulov con la asistencia de especialistas del LII.

Sus características eran fuselaje de sección elíptica, alas delta de implantación media con moderada flecha en el borde de ataque (35°) y un diedro negativo de 5°, cola en T monobloque , dos aletas ventrales situadas a popa y tren de aterrizaje biciclo con ruedas auxiliares instaladas en contenedores en las punteras alares.

Dos motores lado a lado Tumansky R-27V- 300 de 6350 Kg. de empuje unitario eran alimentados por una toma de aire frontal. Los motores descargaban a través de sendas toberas vectoriales (equipadas con vanos orientables) ubicadas a los costados del fuselaje debajo de las alas, en el centro de gravedad del avión. Las toberas contaban con un actuador hidráulico que les imprimía giros de hasta 95°.

Para el control de alabeo, cabeceo y guiñada a bajas velocidades (cuando las superficies aerodinámicas no son eficaces) el Yak-36 contaba con válvulas de control por reacción, que tomaban aire de los motores, ubicadas en la popa del fuselaje, en los contenedores de puntera alar y en una pértiga que se extendía por delante de la proa.

Inicialmente se construyeron 3 prototipos(el N° 36 para pruebas estáticas y los N° 37 y 38 para pruebas en vuelo). En los primeros ensayos el avión apenas se levantaba del suelo unos centímetros, a pesar de que el empuje en conjunto de los motores era el doble de la masa del avión en vació, debido al problema de reingestión de gases calientes. Este problema se resolvió colocando bajo la nariz 2 divisiones paralelas dispuestas perpendicularmente al eje del fuselaje que se inclinaban a 35° para desviar los gases de escape de la zona de la toma de admisión de aire.

Una mención especial merece el sistema automático de eyección SK-E (Sistema Katapultirovaniya – Ekstremalnaya) que desencadenaba la eyección del piloto en su asiento cero – cero KY-1 cuando el sistema detectaba un parámetro anormal como una actitud demasiado inclinada o un ritmo de pendiente demasiado elevado en vuelo estacionario.

El 1er vuelo libre estacionario es realizado en el N° 37 a los mandos de Yuri Garnayeve el 23 de junio de 1963, el 1er vuelo convencional es realizado en el N° 38 por Valentín Mukhin el 27 de julio de 1964 y la 1ra transición se hace 7 de febrero de 1966 en el N° 38 nuevamente con Mukhin a los mandos .
El prototipo N° 38, opero a bordo del crucero antisubmarino Movska para probar el concepto de operaciones marítimas VTOL y proporcionar datos útiles para el posterior Yak-38.

Caracteristicas Técnicas:[/B]

Envergadura: 7.4 m
Superficie Alar: 17.0 m2
Longitud Total: 16.75 m
Peso Vacío: 5600 kg
Capacidad de Carga: 600 kg
Peso Maximo: 9400 kg
Capacidad interna de Carburante: 2500 kg (3080 litros)
Velocidad Max. al nivel del mar: 1009 km/h
Velocidad Max. En Altura: 1000 km/h a 10 000 metros
Alcance: 370 km
Altitud de crucero: 12 000 m


Planta Motriz:
Dos turborreactores Tumansky R-27-300 con toberas de escape orientable y de 6350 kg de empuje











Fuentes:
Prototypes.com
http://prototypes.free.fr/yak36/yak36-1.htm
http://prototypes.free.fr/ye8/ye8-11.htm
http://prototypes.free.fr/ye8/ye8-12.htm
http://prototypes.free.fr/t6/t6-6.htm
Air & Cosmos n° 1354 du 25 Nov 1991 et n° 1392 du 21 Sept 1992)
Yakovlev Aircraft since 1924 de B. Gunston et Y. Gordon
OKB Sukhoi de V. Antonov, Y. Gordon
Soviet X-Planes de B. Gunston et Y. Gordon
DOCAVIA n°33 sur les avions MIG. de R.A. BELIAKOV & J. MARMAIN
MiG-21 Fishbed in Action - Squadron Signal
 
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Turbolyot, el 1er VTOL Sovietico. Poco mas que un motor con Patas
 
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hay pero que feo que es el desgraciado!!!!!.. parece un fumigador!!! jejejej
como dato, muchas de las prestaciones que se le suponian al yak-38 (y que muchos lo criticaban por las supuestas pobres capacidades) eran de echo calculadas solo en modo vtol.., osea despeque y aterrizaje vertical.. los mismos calculos se hicieron cuando salio el yak-41...
ahora grande fue la sorpresa cuando los analistas occidentales "descubrieron" que tanto el yak-38 como el 41 podian despegar tambien en corta carrera, como el harrier. muchos suponian que con el sistema de motor de sustentacion estos modelos no podian hacerlo "por la complejidad de pasar del modo de sustentacion a corrida corta"...
es por eso que muchas de las sifras que aun hoy se manejan con respecto a las prestaciones de ambos modelos se basan en realidad en prestaciones en vtol puro y no en s/vtol....
y de echo el yak-38 en varios item supera al harrier, como en velocidad a cualquier altura...y casi lo iguala en carga y alcance .
Ni hablar del yak-41 que practicamente lo supera en todo, salvo en carga max al harrier 2
 

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MiG-25 STOL

Ni el MiG-25 se salvo de la voragine STOL de los 60. Aunque el Ye-155R,creo que esa era su designación, no paso del estudio conceptual y de esta maqueta.

 

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MiKoyan-Gurevich Ye-155R

Ye-155R Avión de geometría variable para reconocimiento a gran altitud y alta velocidad


En uno de sus estudios preliminares la OKB Mikoyan intento casar el fuselaje del MiG-25 con un ala de geometría variable.

Además de estar dotado de esta ala el avión se diferenciaba por tener una tripulación de 2 hombres, piloto y navegante. El puesto del navegante se encontraba en la nariz del avión delante del puesto del piloto y contaba con pequeñas ventanillas rectangulares en los laterales.

A flecha máxima las alas combinadas con los estabilizadores horizontales formaban un ala en delta mejorando la capacidad del avión de acelerar y alcanzar altas velocidades

A flecha mínima la maniobrabilidad y performances de despegue y aterrizaje mejoraban considerablemente.

Pero por otro lado el ala de geometría variable incrementaba bastante el peso máximo al despegue del avión. Además el Ye-155R fue previsto para tareas de reconocimiento ELINT y fotográfico volando a alta velocidad y gran altitud por lo que una gran maniobrabilidad no era necesaria. Como se esperaba que el avión opere desde aeropuertos comunes no se requerían performances STOL para una aeronave de este tipo.

Finalmente el navegante fue juzgado innecesario y una configuración monoplaza fue adoptada para la versión de reconocimiento, por lo que se abandono la configuración biplaza de geometría variable




Ye-155R avión de reconocimiento de alta velocidad con motores auxiliares de sustentación


Otra configuración estudiada para el avión de reconocimiento Ye-155R fue la de dotarlo con dos pequeños turborreactores Rybins RD36-35, un motor de sustentación proyectado para mejorar performances en pista de los aviones de combate.

A comienzos de 1960 los trabajos en el caza táctico multirol MiG-23 eran llevados a cabo en la OKB Mikoyan en paralelo con el programa Ye-155.
Una de las versiones proyectadas del MiG-23 era el Ye-230UVP, denominado Producto 23-1 por la OKB, que utilizaba 2 motores de sustentación RD36-35 instalados en su fuselaje.

Para estudiar la viabilidad del proyecto un MiG-21PFM fue convertido en el demostrador tecnológico denominado Producto 23-31 por la OKB y MiG-21PD por los militares.

Las fortalezas y debilidades del concepto de plantas motrices combinadas no estaban totalmente estudiadas por los militares en esa época y fue por eso que se aplicaron al Ye-155R.

Los dos motores RD36-35 fueron instalados verticalmente a ambos lados de la espina dorsal del fuselaje con portones de toma de aire y vanos de escape similares a los empleados en el MiG-21PD.

Al igual que la version de geometria variable, el Foxbat STOL tenia dos tripulantes con el puesto del navegante en la nariz del avión delante del puesto del piloto y con pequeñas ventanillas rectangulares en los laterales.
En general no se esperaba que los motores de sustentación fueran usados en las misiones de reconocimiento, solo para el despegue/aterrizaje. Su uso e instalación reducían la capacidad interna de combustible y el alcance por lo tambien se considero poco practica a esta variante STOL.








Como curiosidad este avión, basado en el MiG-25, podria haber sido el primer avión ejecutivo supersonico de la historia



Fuentes:
MiG-25 Foxbat and MiG-31 Foxhound by Yefim Gordon – Aerofax
 
interesante el "mig25 business"... con la potencia instalada y la robustez de la estructura original no me parece descabellado ese diseño.... ahora te encargo la pista!!!... calculo que necesitaba como 5km para carretear cargado con el combustible y la carga completa!!
 

Grulla

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interesante el "mig25 business"... con la potencia instalada y la robustez de la estructura original no me parece descabellado ese diseño.... ahora te encargo la pista!!!... calculo que necesitaba como 5km para carretear cargado con el combustible y la carga completa!!

El problema con el MiG-25 Business fue cuando lo llevaron al Kremlin y dijeron:
A:"Traemos un interesante proyecto de avión ejecutivo"
B:"Ejecutivo? Idiotas somo un pais comunista!! Este es el paraiso del proletariado!!! Que ejecutivo v a volar en ese avión?
 

Juanma

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En muchos aviones con motores en la cola se ve la entrada, y mucho peor porq se ven hasta los fans
No creo q sea peor en este caso
 

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K. V. Shuleikov: Proyecto de Caza VTOL Shuleikov



Este notable estudio privado de una aeronave VTOL se cree que fue hecho en a finales de los 40 o a principios de 1950, se estima esta fecha por el motor turborreactor de flujo centrifugo RD-45/VK-1que se observa en los bocetos del caza.

K.V. Shuleikov fue profesor en la Academia Militar Zhukovsky y este diseño era su idea sobre un jet de combate. A primera vista parece ser más bien otro caza de esa época, como los cazas de alas rectas y fuselaje tipo tubo de Lavochkin y Yakovlev, pero una mirada más cercana revela toberas de gases vectoriales conectadas al motor. Hay una toma de aire en la nariz y el motor turborreactor está montado en ángulo hacia abajo en la sección delantera del fuselaje, por delante de la cabina, lo que debe de haber dado al piloto una visión externa muy pobre. El escape de gases del motor luego se divide en cuatro caminos con dos toberas una a cada lado del fuselaje inferior y capaces de rotar hacia delante y dos tubos de chorro por debajo de la cabina. Para la estabilidad en vuelo vertical o estacionario había un fan vertical en el centro de cada semiala alimentado por los gases de escape del sangrado de los respectivos tubos de chorro. La impresión artística muestra el funcionamiento de las toberas en la posición delantera VTOL.



Estaba previsto instalar un cañón en el lado de estribor de la nariz, por fuera del labio inferior de la toma de aire y una 'anticuada' rueda de cola se utilizaría para el rodaje en tierra, las ruedas principales se encontraban debajo de las raíces del ala en el fuselaje inferior. La envergadura era de fue 7 m (22 pies) y la longitud de 9.4 m (30 pies).

Para su época este caza era un diseño fascinante y se adelanto por varios años al proyecto Gyroptere (1956) del ingeniero francés Michel Wibault que también contaba con toberas de empuje vectorial. El diseño Shuleikov era similar al de Wibault, y ambos se diferenciaban de la mayoría de las aeronaves de investigación VTOL de los 50 que eran del tipo tail-sitter, pero el Gyroptere tenía cuatro toberas que estaban dispuestos de manera uniforme alrededor del C.G. Aunque no tenia atractivo militar, el Gyroptere fue parte de la inspiración detrás del Harrier, en cambio por desgracia para Shuleikov, su proyecto nació muerto. En ese momento Shuleikov también trabajaba para Mikoyan y el Bureau rechazó este proyecto VTOL como un diseño con futuro.









 
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