Concorde, Tu-144 y otros aviones SST que se adelantaron a su tiempo

Grulla

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AA Griffith era un entusiasta de los cuerpos sustentadores, considerando que separar los requisitos de sustentación a baja velocidad de los de crucero permitiría optimizar un avión supersónico para este último regimen. Aquí, se presenta una cabina presurizada casi circular dentro de una carcasa delta capaz de volar a Mach 2... 1/4
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…con un paquete de motores jets en las punteras. Se afirmó que la eficiencia estructural era muy alta, en un momento (mediados de la década de 1950) en que la viabilidad transatlántica de una nave de este tipo era marginal incluso en teoría. Un visionario, pero su enfoque podría haberse beneficiado de la evolución y las pruebas de plataformas. 2/4
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También vale la pena compararlo con pensamientos aproximadamente contemporáneos de la RAE sobre este tema. 3/4


De: Armstrong, F. (1976). El motor aeronáutico y su progreso, cincuenta años después de Griffith. La Revista Aeronáutica, 80(792), 499-520



 

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Transporte supersónico de crucero Mach 3 de configuración no VG, según estudios de la NASA c.1966. Se trata de una variación de un estudio conocido como SCAT 15F, y habría albergado a 208 pasajeros. 1/4
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La imagen proviene de un estudio que describe la sensibilidad del motor, aunque a través de cajas de entrada aisladas (obsérvese el diseño Concorde altamente integrado). La eficiencia del crucero fue el parámetro clave, pero en el ascenso se utilizaba el 30% del combustible de la misión. Sorprendentemente, el postquemador no se utilizaba para el despegue. 2/4
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El estudio investigó varias geometrías de entrada y las comparó con cambios en la carga de pasajeros. El peso de la entrada de aire y las consecuencias de la resistencia de derrame fuera de la condición de diseño fueron importantes. La compresión interna proporcionó una mejor recuperación de la presión, pero a costa de 19 personas. 3/4

De: Koenig; Estudio de sensibilidad de entrada para un transporte supersónico; NASA-TN-D-3881; Marzo 1967 4/4 Fin
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@AeroPaleo

Modelo de una configuración viable para un avión de transporte supersónico Mach 2, probado a velocidades transónicas en el túnel de viento RAE Bedford 3'x3', junio de 1962. Estas pruebas investigaron el efecto sobre la sustentación y el momento de cabeceo de la configuración de la góndola, que, como era de esperar, fue sensible.

De: Shaw; Mediciones de equilibrio (excluyendo la resistencia) en un avión de ala delta a velocidades transónicas; ARC-CP-0904, 1967
@AeroPaleo

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Tupolev Tu-144: un deslucido espejismo de la aviación supersónica

El Tu-144, esa engañosa sombra del Concorde, intentó elevarse en el firmamento de la aviación supersónica en noviembre de 1977. Sin embargo, su entrada en servicio fue menos un triunfo tecnológico que una cruda exhibición de deficiencias.


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El Concorde se diferenciaba de otros aviones en muchos aspectos.

Su cabina se consideraba muy diferente a cualquier otro avión que volara en ese momento. Mientras que otros aviones grandes tenían elementos similares a los controles de vuelo, el del Concorde era bastante más complejo, con características adicionales que no se veían en ningún otro avión comercial.

Una de las principales diferencias que destaca al instante es el banco adicional de paneles de control en el lado derecho. El Concorde requería una tripulación de vuelo mínima de tres personas, con un ingeniero de vuelo trabajando junto a los dos pilotos.

Esto no era raro en aquella época: los Boeing 707, 727 y 747 estaban diseñados para una tripulación de tres personas.

También tenía una cabina de vuelo muy abarrotada de diales, interruptores e instrumentos en comparación con otros aviones de pasajeros. Debido a la parte delantera aerodinámica del Concorde, el avión tenía una cabina más estrecha que la mayoría de los aviones, con menos espacio para la cabeza arriba. Eso significó que los botones, diales e interruptores tuvieron que estar mucho más apretados, lo que aumentó la sensación de un espacio confinado y abarrotado.

Los cuatro motores tenían postquemadores agregados, lo que requería opciones adicionales de control y monitoreo. Las características aerodinámicas, especialmente el morro móvil, también aportaron más espacio a la cabina. El medidor de Mach añadió información adicional, con dos 'errores' de color naranja que identificaban el rango de números de Mach disponibles en el centro de gravedad actual.

La gestión del combustible también era más compleja con el Concorde. Tenía múltiples tanques de combustible, y el combustible se movía durante los vuelos y requería monitoreo y control. La mayor parte del combustible se almacenaba en las alas, pero había tanques delante y detrás para permitir el control vital del centro de gravedad del avión durante el vuelo supersónico.
 
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No hace falta decir nada...


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Maqueta a escala del Concorde de los primeros días del programa, a principios de los años 60. El vínculo con el proyecto francés "Super Caravelle" todavía es claramente visible.


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Super Caravelle in 1961

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Se ha escrito mucho sobre el desarrollo del Concorde entre franceses y británicos, pero no tanto sobre los diseños originales de Bristol que llevaron a la fusión de ambos países. Desde mediados de la década de 1950, Bristol Aircraft había estado considerando diversos diseños para satisfacer las necesidades de un avión supersónico. Bajo el auspicio del Comité de Transporte Supersónico, Bristol realizó su primer diseño bajo la designación Modelo 198. Este presentaba un ala M modificada.

Posteriormente, el siguiente diseño, el Bristol 198, utilizó un ala delta de barrido compuesto. Sin embargo, debido a dudas sobre la potencia del motor, se eligieron ocho motores para este diseño a partir de 1958. Estos motores se instalaron en la superficie superior del ala, situándose el ala sobre los hombros del fuselaje.

También se instaló un plano canard delantero de la llamada forma gótica, debido a la semejanza con las vidrieras de las iglesias de ese diseño.

Un año después, en 1959, se eliminó el plano canard delantero, junto con dos motores menos. El ala había cambiado de forma y ahora tenía la forma gótica.

El diseño final del Tipo 198 era muy similar a la configuración del Concorde. Sin embargo, conservaba seis motores, aunque ahora ubicados bajo el ala. El ala en sí tenía prácticamente la forma ojival del Concorde.

Mientras Bristol trabajaba en el Tipo 198, también buscaba un avión de pasajeros de mayor rendimiento capaz de alcanzar Mach 3. El Tipo 223 finalmente surgió en 1961, momento en el que Bristol ya se había integrado en la British Aircraft Corporation. Sin embargo, debido a la preocupación por los materiales necesarios para soportar la temperatura, este proyecto se abandonó.

A pesar de la eventual cancelación del Tipo 223, se exhibió un modelo en el Salón Aeronáutico de París de 1961. En el mismo salón, el fabricante francés Sud-Aviation también presentó un modelo de su propio avión supersónico, el Super Caravelle. El parecido entre ambos diseños era evidente, por lo que se inició la discusión sobre un proyecto conjunto, que dio lugar al Concorde. Fotos en el hilo de abajo...



Un modelo de la tercera configuración del Tipo 198

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Un GA de la primera configuración del Tipo 198

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Un GA de la segunda configuración del Tipo 198

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Un dibujo de GA de la configuración final del Tipo 198

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Un modelo de la configuración final del Tipo 198

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El Bristol/BAC Tipo 223

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El Sud Aviation Super Caravelle

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BRISTOL MACH 3 SST


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Para 1957 se habían cancelado varios proyectos avanzados en los que Bristol tenía depositadas sus esperanzas, entre ellos el SAM Blue Envoy propulsado por los estatorreactores BRJ.880.

El desarrollo del BRJ.880 continuaba y se decidió buscar otras áreas de aplicación. Una era para vuelos punto a punto donde el radio de giro era proporcional a la velocidad máxima de la aeronave, esto implicaba misiones de reconocimiento o transporte comercial de pasajeros. Con el
requerimiento OR.330 cancelado, se decidió avanzar con un transporte comercial de pasajeros supersónico (SST) capaz de volar a Mach 3.

Se esperaba que una combinación de turbojets y estatorreactores proveyera el empuje necesario a lo largo de todas las fases de vuelo.

Los ingenieros de Bristol comenzaron a pergeñar un SST de doble fuselaje y ala doble delta, con la planta motriz mixta instalada en una bodega conjunta. La bodega albergaría dos grandes turbojets Bristol Olympus o De Havilland Gyron mas los estatoreactores.

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Ambos fuselajes albergaban alojamientos para pasajeros, con la cabina de vuelo en la nariz derecha.

El morro izquierdo albergaba el sistema de refrigeración necesario para mantener a los pasajeros, la tripulación y los sistemas a una temperatura aceptable.

Cada motor constaba de dos turborreactores apilados uno sobre el otro a ambos lados del conducto del estatorreactor. Una entrada común alimentaba el estatorreactor y ambos turborreactores, pero cada uno contaba con su propio conducto de salida.

Dos de estas combinaciones se instalaron en un compartimento compacto entre los fuselajes gemelos.

Como muchos estudios teóricos, no se tomaban en cuenta las dificultades inherentes al vuelo a Mach 3, como ser la necesidad de estructuras y sistemas termo resistentes al calor.

En cualquier caso, una aeronave civil de este tipo era un gran salto en la oscuridad en una época en la que el Mach 2 estaba ampliando los límites de los aviones militares.

Un avión de investigación sería una valiosa contribución al campo y, como el requerimiento E.R:181 se había emitido en 1957, era hora de tomar medidas.


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FUENTES:

“British Secret Projects Hypersonics, Ramjets & Missiles”
por Chris Gibson y Tony Buttler, Ed. Midland.
 
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