Cazas Olvidados – El Lockheed L-133, un adelantado a su tiempo

1

La segunda guerra mundial catapulto a Lockheed a los niveles superiores de las empresas de producción de aeronaves debido a su éxito financiero y sus bien logrados diseños

En consecuencia, se pudo invertir en la investigación y el desarrollo de iniciativas propias, que de otro modo habrían sido casi imposibles de realizar durante tiempos más austeros. En particular, ya en 1939, Hall Hibbard y «Kelly» Johnson habían comenzado a estudiar con interés la teoría de la propulsión con motores jet. Este tipo de motor, que ya estaba siendo explotando con gran eficacia del otro lado del Atlántico, había sido colocado en un segundo plano en los EE.UU. principalmente debido a las exigencias de la guerra.

Ron Hibbard, el mítico jefe de ingeniería de Lockheed durante los 40.

En 1944, sin embargo, esto ya no era el caso. Había más dinero y este se puso a disposición para los estudios y el desarrollo de nuevos materiales para un futuro caza a reacción de alta velocidad.

Hibbard era el Jefe de Ingeniería de la empresa,  mientras que  Johnson  entro en la compañía como el empleado nro 36 luego de trabajar en Universidad de Michigan en los ensayos en ´túnel de viento del Modelo 10, que fue mejorado luego de sus recomendaciones y entro en servicio como el bimotor Electra.

Uno de los primeros bosquejos de Johnson y Hibbard por un caza a reacción.

Ambos comenzaron a trabajar en el tema de los cazas jet y pronto se les unieron Phil Colman, Willis Hawkins como ingeniero de proyecto, Gene Frost en el desarrollo de la estructura y el previsor Nathan Price en propulsión. Este equipo fue el precursor del futuro Skunk Works, generando durante un período de seis meses una serie de estudios de diseños que finalmente dieron lugar al caza jet Lockheed L-133, un monoplaza con un ala de poco espesor y configuración Canard.

En realidad quien dio el puntapié inicial al proyecto fue Nathan Price, que también era inventor, quien había estado trabajando desde comienzos de 1941 en un sistema de sobrealimentación / turboalimentación para el programa XP-49, un caza de gran altitud dotado de cabina presurizada basado en el P-38. En ese momento Price le presento a Johnson un diseño de motor a reacción en el que había estado trabajando desde 1939. Johnson quedo muy impresionado con el diseño y llevo a Price con Hibbar. Hibbar estuvo de acuerdo y logro convencer al presidente de Lockheed, Bob Gross, quien dio el visto bueno para este arriesgado proyecto.

Price finalizo el diseño de su turborreactor de flujo axial denominado TDN L-1000 y así nació el programa del motor turborreactor Lockheed XJ37-1-LO.

El motor turbojet de tipo axial Lockheed XJ37-1-LO.

El propuesto  avión de persecución de alta velocidad Lockheed TDN L-133 y su sistema de propulsión, el turborreactor XJ37-1-LO, fueron ofrecidos al mismo tiempo a la United States Army Air Force (USAAC).

Los parámetros de diseño establecidos por el equipo de Lockheed para el L-133 establecían lo siguiente:

  • Velocidad máxima de 600 millas por hora, mayor a la de cualquier bombardero o persecutor de la epoca (La USAAC y la US Navy designaban como aeronaves de persecución a los cazas antes y durante la Segunda Guerra Mundial, de ahí la P en la designación de este tipo de aeronaves).
  • Techo de servicio de al menos 40.000 pies (12.192 metros).
  • Un poder de fuego suficiente para destruir a un bombardero o a un avión de persecuciónr a gran altitud. Se consideraron adecuados cuatro cañones de 20 mm.
  • Autonomía suficiente para que el caza pudiera servir en patrullas de defensa aérea a gran altitud. Se considero suficiente una autonomía de 3 horas al 50% de la potencia motriz.
  • La maniobrabilidad debía sacrificarse en aras de una mayor velocidad.
  • La aeronave debía ser monoplaza y bimotora.
  • El blindaje a prueba de balas debía ser el mínimo indispensable para mantener al L-133 lo más ligero posible. Sin embargo, fueron hechas las provisiones para dotarlo de un blindaje de 160 libras para el piloto y tanques de combustibles a prueba de balas.
  • Sin provisión para despegue asistido, que requeriría aeródromos especiales o equipo de tierra adicional.
El Lockheed L-133.

Construido enteramente en aleaciones de acero y con una velocidad máxima estimada de 965 km/h (600 millas por hora), el L-133 debía estar propulsado por los dos turborreactores de flujo axial Lockheed L-1000 (XJ37) de 2.268 kg (5.500 lb) de empuje unitario. Tanto el futurista avión como el increíblemente avanzado motor a reacción serian eventualmente fabricados por las empresas de la compañía.

El diseño simple del L-133  lo hacían adaptable a la producción en masa. Estaba dotado de ala de implantación media con una gran deriva situada  atrás de las alas. No estaba dotado de empenajes horizontales, si de planos canard a la altura de la cabina. La sección transversal del fuselaje era elíptica con el eje mayor sobre la horizontal. La cabina estaba integrado con la deriva a través de una larga y aerodinámica espina dorsal.

Los motores L-1000 iban a montarse detrás del piloto en el fuselaje, limpiamente integrado con las alas. La toma de aire se situaba en el extremo de la larga nariz del caza y luego se bifurcaba hacia cada motor, quedando entre ambos conductos de aire con forma de “D” la cabina del piloto, los cañones y su munición, el tren de aterrizaje tipo triciclo y los tanques de combustible.

Los cuatro cañones de 20 mm se ubicaban alrededor del centro de la toma de aire del motor, montada en el extremo de la nariz del avión, por lo que la ingestión de gases del cañón podría haber sido un problema para esta instalación.

La experiencia en el caza L-133 y el motor L-1000, aunque aparentemente no eran productivas para ese tiempo, eventualmente llevarían a Lockheed a obtener importantes frutos. Ambos diseños, avión y motor, eran conceptualmente muy avanzados para los primeros años de la década del 40, incluso a la luz de los esfuerzos paralelos de los ingleses y alemanes. Deberían pasar 10 años más antes de que apareciera un caza con prestaciones similares a las proyectadas para el Lockheed TDN L-133. El motor de flujo axial L-1000 (XJ37)  en particular, sentaría un importante precedente desde un punto de vista tecnológico. Sus previstos 2.268 kg (5.500 lb) de empuje unitario al nivel del mar eran inauditos para la época. Para tener una idea de lo ambicioso que era esto, los turborreactores de flujo axial Junkers Jumo 004 B-1 que equipaban al Messerschmitt Me 262  Schwalbe entregaban un empuje máximo unitario de  900 Kg  (1.980 libras). Algunas de las características avanzadas, para su época, del motor XJ37 eran su alta relación de compresión y que estaba dotado de una sección de post-combustión.

Más importante aún, la pequeña pero significante experiencia resultante del diseño del fuselaje y el motor dieron a la empresa una buena base de la cual partir cuando finalmente la Fuerza Aérea formalizo el requerimiento por su primer caza de propulsión jet. Mucha de la tecnología desarrollada para el L-133 fue empleada en el Lockheed P-80 Shooting Star, a la sazón el primer caza impulsado por turborreactores de la USAAF.

El L-133 ilustrado con las bandas de invasión.

Varios de los principales componentes del L-1000 fueron construidos y probados durante 1944  por la empresa de fabricación de motores Menasco en Burbank, California, bajo el Proyecto Secreto de la USAAF MX-411. La patente del motor XJ37 fue obtenida por Nathan Price y Curtiss Wright Corporation en 1946. Curtiss Wright quedo a cargo del desarrollo del XJ37 y fueron construidos varios XJ37, pero el empuje máximo alcanzado fue de unos decepcionantes 998 Kg (2.200 libras). Solo un motor XJ37 se conserva en el Planes of Fame Air Museum en Chino, California.

Hall Hibbard (izquierda) y Nathan Price junto al motor turbojet XJ-37 (L-1000).

Datos Técnicos del Lockheed L-133 (estimados)

Dimensiones: Longitud 14,75 m (48,39 pies); Envergadura 14,25 m (46, 75 pies); Altura 3,4 m (11,15 pies)

Peso Bruto Normal: 8165 Kg (18.000 lbs).

Peso Máximos Sobrecargado: 8.845 Kg (19.500 lbs).

Capacidad de Combustible: 1.893 litros /500 galones (solo en el fuselaje).

Velocidad Máxima al Nivel de Mar: 990 Km/h (615 mph).

Velocidad Máxima a 20.000 pies: 998 Km/h (620 mph).

Velocidad Máxima a 40.000 pies: 969 Km/h (602 mph).

Tiempo para Trepar a 40.000 pies: 7.3 minutos.

Distancia de Despegue: 574 metros (1.885 pies.)

Alcance Normal al Nivel del Mar: 515 Km (320 millas.)

Alcance Normal a 20.000 pies: 563 Km (350 millas).

Alcance Normal a 40.000 pies: 628 Km (390 millas.)

Velocidad Terminal al Nivel del Mar: 1142 Km/h (710 mph).

Tres vistas del caza jet Lockheed L-133.

Corte esquemático del L-133.


Corte esquemático del L-133 donde se observa ubicación de motores y tanques de combustible.





Fuentes:

“Lockheed Martin’s Skunk Works”, por Jay Miller, Ed. Aerofax – Midland Publishing

“THE PROJECTS OF SKUNK WORKS – 75 years of Lockheed Martin’s Advanced Development Programs”, por Speve Pace

1 COMENTARIO

Deja un comentario

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.