Cazas Olvidados – Bereznyak – Isaev BI, el primer caza cohete soviético

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DESARROLLO

Además de Alemania, la URSS fue uno de los países que se empeño en un amplio programa de investigación coheteril en los años anteriores a la IIGM. En 1934 es creado el RNII (Instituto de Investigación Científica de Cohetes) por recomendación del Mariscal Tukhachevsky, Comandante en Jefe de las Fuerzas Armadas Soviéticas, para coordinar los trabajos sobre propulsión por cohetes para fines militares. El RNII desarrollaría, por esa época, un programa mucho más amplio que el alemán, concentrándose en temas como el desarrollo de diferentes combustibles sólidos, la autoestabilización del cohete, cohetes sin humo con cabeza explosiva para ser empleados como armas aire-aire y aire-tierra y para el bombardeo masivo tierra-tierra, cohetes auxiliares para el despegue, y motores cohete de combustible líquido de empuje fijo y variable.

Hubo varias propuestas de motorizar aviones con cohetes, que por diferentes motivos no se concretaron, hasta que en 1937 Sergei P. Korolev, subdirector y científico del RNII y futuro padre motor del exitoso programa espacial soviético, propuso adaptar el cohete de combustible liquido ORM-65 de 175 kg d empuje en el planeador SK-9, que el mismo había proyectado. El planeador propulsado por cohetes paso a denominarse RP-318, pero finalmente se le instalo el mas nuevo motor RDA-1-150 de 150 kg de empuje debido a la poca fiabilidad del ORM-65. Finalmente el RP-318 realizaría su primer vuelo el 28 de febrero de 1940, con Vladimir Pavlovich Fedorov a los mandos, despegando remolcado para luego encender el motor cohete a 2.600 m, pasando de una velocidad de 80 a 140 km/h en 5 seg y trepando hasta 2.900 m a 180m/min de velocidad ascensional. El motor se apago a loa 110 seg y Fedorov planeo hasta aterrizar. De esa manera concluyo el primer vuelo propulsado por cohetes en la URSS.

El planeador propulsado por cohetes Korolev RP-318 en vuelo.

Alexander Bereznyak fue uno de los observadores de las pruebas estáticas del RDA-1-150, el primer motor cohete realmente fiable desarrollado en la URSS, diseñado por Leonid Stepanovich Dushkin. A principios de 1940 vio las pruebas de vuelo del primitivo RP-318. Bereznyak comenzó a debatir con Isaev, que había sido uno de los ingenieros de Dushkin involucrados con el RP-318, la posibilidad de diseñar un avión propulsado por cohetes. A finales de mayo 1941, ambos decidieron proponer a las autoridades el desarrollo de un caza de alta velocidad propulsado por un motor de cohetes.

Ellos presentaron su sugerencia al profesor Bolkhovitinov, que acogió la idea con gran entusiasmo. Tras un debate con todas las partes interesadas Bolkhovitinov envió una carta el 9 de julio 1941 a la Narkomarvprom, la Comisaría del Pueblo para la Industria Aeronáutica, donde presentaba una propuesta detallada. Incluso, para hacer más fuerza, le envío una carta al propio Stalin. Pronto llegó la respuesta del Kremlin. Los directores fueron llamados a la Narkomarvprom, y, una semana después, recibieron una orden por la construcción de cinco prototipos, con el tiempo para realizar el primer vuelo acortado a 35 días en lugar de los tres meses sugeridos por los diseñadores.

El equipo completo de Bolkhovitinov se confino en la OKB durante 40 días, trabajando tres turnos durante todo el día, para cumplir con los plazos estipulados. Las pruebas en el túnel se hicieron en el TsAGI, supervisadas por G.S. Byushgens.

Un modelo del Bereznyak-Isaev-BI durante los ensayos en el túnel de viento del TsAGI.

El caza cohete se denomino simplemente BI (letras que representaban a Bereznyak e Isaev como responsables de la idea del proyecto) y la construcción de los prototipos se inicio en una fábrica en los suburbios de Moscú.

El primer prototipo (sin motor) fue construido sin muchos de los planos completados, por lo que las dimensiones eran marcadas directamente sobre los materiales y en plantillas. El piloto B.M. Kudrin, realizó el primer vuelo en el prototipo planeador el 10 de septiembre de 1941, arrastrado por un Pe-2. Todos los datos necesarios fueron obtenidos en 15 vuelos. El 16 de octubre, el OKB y la fábrica fueron evacuados a unas instalaciones medio construir, en las afueras de Sverdlovsk, junto a los Urales, debido a la invasión de la URSS por los nazis y al rápido avance alemán. Allí se inicio, en pleno invierno, el montaje de los prototipos en un taller sin techo. Debido a esto, el piloto asignado, B. N. Kudrin, se enfermo gravemente.

El primer motor (experimental) D-1A-1.100, del que se esperaba una vez en servicio obtener 1.100 kg de empuje, fue instalado a fines de enero de 1942, pero exploto durante las pruebas el 20 de febrero, hiriendo al piloto Grigori Bakhchivandzhe, segundo de Kudrin, que fue enviado a un hospital de Moscú, y a tres técnicos.

El primer prototipo del caza cohete BI.

Bakhchivandzhe pronto estuvo listo y recuperado para reintegrarse al programa, y el 15 de mayo de 1942, él realizo el primer vuelo del mundo de un interceptor completamente impulsado por cohetes (el Messerschmitt Me-163B Komet volaría con propulsión propia 15 meses después). El vuelo duro tres minutos y nueve segundos y por un mal cálculo por parte del piloto al aterrizar se rompió el tren de aterrizaje de esquís, sin sufrir daños el resto del avión.

Para marzo de 1943 se habían construido siete prototipos del BI, siendo la mayoría de los vuelos con despegues arrastrados y planeo, a causa de los graves problemas causados por las explosiones del motor y el derrame del ácido utilizado como combustible. Uno de los problemas más graves fue el de la corrosión de los depósitos y tuberías de oxidante.

Los vuelos propulsados no se reanudaron hasta febrero de 1943. Durante el vuelo con motor Nro 6, del 21 de marzo de 1943, el piloto Bakhchivandzhe, llevaría al BI a una altitud de 5.000 metros en 32 segundos y 10.000 metros en 59 segundos, y se calculó que la velocidad sería de 960 km/h al nivel del mar y 980 km/h a 5.000 metros.

El Bereznyak-Isaev-BI Nro 3 durante su carrera de despegue y planeando para aterrizar.

En el vuelo con motor Nro 7, realizado con el prototipo Nro 3, el 27 de marzo, la tragedia asesto un duro golpe al programa del caza cohete soviético. El piloto Bakhchivandzhe despego a la máxima potencia sostenida, cuando de pronto los observadores vieron salir de la tobera de escape una repentina bocanada de humo negro y espeso y el avión, que se calculaba llevaba una velocidad de entre 750 y 800 km/h, entró en picado y empezó a desintegrarse, antes de chocar con el suelo a 2 km del campo. Bakhchivandzhe murió en el acto. Las pruebas en el túnel demostraron que a alrededor de los 900 km/h el BI desarrollaba una tendencia al picado que no podía ser controlada por el piloto, pero no se encontró la manera de resolver el problema y se debió abandonar todo el trabajo en el BI cuando 20 aeronaves estaban en distintas etapas de construcción, aparte de los 7 construidos.

Superior: El piloto Grigori Bakhchivandzhe poniéndose su casco de vuelo e ingresando a la cabina del Bereznyak-Isaev-BI Nro 1.
Inferior: Grigori Bakhchivandzhe posando junto al BI Nro 2 antes de un vuelo.

A pesar de la cancelación del programa del caza cohete, los prototipos supervivientes fueron empleados en diversos programas de investigación, como ser cabinas presurizadas, estatorreactores en punteras alares (solo ensayos en los túneles del TsAGI sin llegar a volar), pruebas en vuelo con estructura reforzada, etc.

El último intento por poner en servicio el caza BI fue la propuesta en 1948 de Bereznyak por un interceptor de propulsión mixta. El nuevo caza, denominado Samoliot 346, llevaría un motor cohete de tres cámaras de 10.000 kg (22.046 libras) de empuje al nivel del mar y un turborreactor Mikulin AM-5 de 1.900 kg (4,1891 b) de empuje a nivel del mar. La velocidad máxima estimada era de Mach 1.8, y el alcance de 750 kilómetros (466 millas). Sin embargo, esta propuesta no siguió adelante. También podemos nombrar al caza Kóstikov 302, contemporáneo al caza BI que comenzó a desarrollarse en 1940. El Kóstikov 302 se diferenciaba del BI por su sistema de propulsión mixta, que consistía en un motor cohete de combustible líquido (ZhRD) RD-1400 con 1.400 kg de empuje ubicado debajo de la cola y dos estatorreactores (PVRD, según sus siglas en ruso, y conocidos también como Ramjets en inglés) ubicados debajo de las alas.

Un modelo del BI dotado de estatorreactores en punteras alares siendo ensayado en los túneles del TsAGI.

DISEÑO

Desde el punto de vista aerodinámico, el BI era un avión pequeño y bien carenado, aparte de sus planos de cola bastante desgarbados, compuesto de un fuselaje metálico monocasco, de sección ovalada, y un ala con recubrimiento resistente, con los larguero principales y auxiliares metálicos y las costillas de madera; todo el borde de salida de las alas estaba ocupado por flaps con recubrimiento metálico alerones con recubrimiento de tela. El estabilizador incluía una robusta aleta ventral a la que estaba unido un patín o una rueda retráctil y todas las superficies móviles iban recubiertas de tela. El tren de aterrizaje podía montarse con patines o ruedas y la retracción se efectuaba hidráulicamente.

No tenía protección blindada para el piloto, que se alojaba en una cabina muy angostada, cerrada por una capota de una sola pieza, que se deslizaba hacia la parte posterior. Se previó la instalación de dos cañones SAVAK de 20 mm con 45 proyectiles por cañón.

Detalle del tren de aterrizaje con patines, para los ensayos desde terrenos cubiertos de hielo o nieve.
El armamento previsto del caza cohete BI era de dos cañones ShVAK 20 mm instalados en la nariz.

Para conseguir una posición satisfactoria del C.G., el depósito de queroseno se instaló en el morro, delante de la cabina, junto con las botellas de aire comprimido para el sistema hidráulico, la radio y el armamento; los depósitos de ácido nítrico se colocaron inmediatamente detrás de la cabina.

El peso del BI sin carga era de 960 kg y con carga máxima de 1.684 kg, lo que suponía una carga alar de 24g/cm2

Detalle de la tobera de escape del motor cohete.
Corte esquemático del caza cohete BI.
Tres vistas del caza cohete BI.

Datos Técnicos del caza cohete BI

Tipo: caza-interceptor experimental propulsado por un motor cohete.

Oficina de Diseño: Diseñadores Aleksander Yakovlevich Bereznyak y Alexei Mijáilovich Isaev, que trabajaban en la OKB de Bolkhovitinov, y posteriormente fueron gestionados por el Cahi (TsAGI).

Planta Motriz: un motor cohete de combustible líquido Dushkin D-1A-1100, de 1.100 kg de empuje al nivel del mar y cerca de 1.300 kg a gran altura

Dimensiones: envergadura Prototipo Nro: 2 6.48m; Nro 3 y posteriores: 6,6 m; longitud: Prototipos Nro 1 y 2: 6.4 m, Nro 3 y posteriores: 6.935 m; superficie alar Nro 2: 7 m2, Nro 3: 7,2 m2.

Pesos: Vacío: Nro 1 = 462 kg, Nro 3 = 790kg, Nro 7 = 805kg. Cargado: Nro 3 = 1.650 kg; Nro 7 = 1.683 kg

Prestaciones: Velocidad Máxima (estimación original) de 800 km/h; Velocidad Máxima 900 km/h; Velocidad Máxima estimada a gran altitud de1.020 km/h ( o se intento alcanzarla); tiempo para acelerar desde 800 hasta 900 km/h 20 segundos; carrera de despegue 400 m; velocidad ascensional inicial 120m/s; tiempo de trepada a 5.000 m 50 segundos; autonomía a plena potencia 2 minutos; velocidad de aterrizaje 143 km/h.

Los prototipos del Bereznyak-Isaev-BI. De arriba hacia abajo el número 1 con lastre y con motor cohete ya instalado, luego los número 2 y 3.
Los prototipos del Bereznyak-Isaev-BI. De arriba hacia abajo los número 5 y 6. Una versión con estatorreactores y una variante para ataque al suelo dotada de un contenedor bomba.
Caza BI en el Museo de la Fuerza Aérea en Monino. Foto de Vladimir Petrov.
Caza BI en el Museo de Verkhnyaya Pyshma. Foto de Navigo.
Caza cohete BI exhibido en el Aeropuerto Internacional de Vladivostok – Knevichi. Foto de Vyascheslav Berdyugin.
Caza cohete BI exhibido en el Aeropuerto Internacional Ekaterinburg – Koltsovo, Moscú. Foto de Vadim 874.

FUENTES y FOTOS: Prototypes.com,

“Soviet X-Planes” Yefim Gordon y Hill Guston – Midland Publishing,

“El Caza Cohete” William Green – Historia del Sglo de la Violencia, Ed. San Martin Nro 14

http://xplanes.free.fr/

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