Los cazas de ala en flecha negativa de Sukhoi

Grulla

Colaborador
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Los cazas de ala en flecha negativa de Sukhoi: Del S-22 al S-37 Berkut





Muy a menudo sucede que de algunas aeronaves solo se conoce, en el mejor sentido literal, la «punta del iceberg». Tal situación se presenta con uno de los proyectos de la oficina de diseño que lleva el nombre de Pavel Sukhoi. Su avión experimental dotado de alas de flecha negativa S-37, también conocido como Su-47 o Berkut (Águila Dorada), ha atraído la atención de la prensa especializada y del público aeronáutico desde su presentación pública en 1997. La prensa aeronáutica pronosticaba un gran porvenir para el S-37 como el futuro caza de quinta generación ruso y algunos entusiastas serios de la aviación calculaban sus posibilidades de «imponerse» en una pelea de perros, contra los avanzados F-22 Raptor.

Pero la compañía «Sukhoi» desde el principio dejó en claro el hecho de que el S-37 era solamente una aeronave experimental y no estaba destinado a convertirse en un caza operativo, mensaje que la prensa parece no haber captado en su momento. Sin embargo, el Su-47 no fue el primer desarrollo de Sukhoi en utilizar un ala de flecha negativa sino que fue el punto culminante de una serie de proyectos altamente secretos.


Un Sukhoi S-37/Su-47 Berkut volando en formación junto a un Su-27SK y un Su-30MK.




LAS ALAS DE FLECHA NEGATIVA

Las investigaciones soviéticas en el campo de las alas de flecha negativa arrancaron apenas finalizada la segunda guerra mundial, cuando capturaron el prototipo del bombardero jet alemán Junkers Ju-287 dotado con ese tipo de ala, y siguieron en la posguerra con los aviones EF-131 y EF-140 desarrollados por los ingenieros alemanes en la URSS.

En 1952 estos trabajos fueron suspendidos luego de conocerse los ensayos en túneles de viento donde se observó la considerable fatiga y esfuerzos de torsión que sufrían las alas de flecha negativa, lo que no podía solucionarse con las tecnologías y materiales disponibles en ese momento. En muchas ocasiones, las alas de los modelos colapsaban durante el ensayo.


Alekseyev Tipo 140, una evolución del Junkers Ju-287 construida en la URSS.



En 1978 el TsAGI (Instituto Central de Aerodinámica e Hidrodinámica) reanudó los trabajos de investigación en las alas de flecha negativa como respuesta al mismo trabajo que se realizaba en EEUU y que darían lugar a los vuelos de prueba del Grumman X-29A durante 1984. Esto fue posible gracias a la aparición de los materiales compuestos en la industria aeronáutica que permitían construir un ala de flecha negativa en materiales compuestos.

EL TsAGI ensayo diferentes modelos de cazas dotados de flecha negativa, incluidos el MiG-23 y Su-27, desde velocidades de Mach 0.2 a Mach 2.0 y a ángulos de ataque de hasta 80°, encontrándose que el ala de flecha negativa era superior a la de flecha positiva en velocidades transónicas, desde Mach 0.8 a Mach 1.3. Por debajo de esas velocidades ambas son equivalentes y por arriba es superior el ala de flecha positiva.

. En síntesis, dentro de ese rango de Mach, las ventajas del ala de flecha negativa eran:

• El aumento de la eficiencia aerodinámica en las maniobras a baja velocidad

• Gran fuerza de sustentación cuando se compara con un ala de flecha positiva

• El aumento del alcance de la aeronave en regímenes de vuelo subsónico

• Un mejor manejo a velocidades subsónicas

• La reducción de las distancias de despegue y aterrizaje.

• Una menor velocidad de pérdida

• Características anti barrena mejoradas

• Aumento del volumen interno del fuselaje, debido al desplazamiento de los elementos de potencia del ala más cerca de la cola del fuselaje, lo que le permite liberar ese volumen para compartimientos de carga en el centro de gravedad de la aeronave.

A la izquierda visualización del flujo de aire sobre el ala de un modelo de MiG-23 dotado de ala de flecha negativa. A la derecha un modelo del Su-27 con ala de flecha negativa.



Por otro lado, el ala de flecha negativa tiene sus desventajas:

– Desde el punto de vista aeroelástico, principalmente por su inestable comportamiento en torsión, ya que si se aumenta el ángulo de ataque y el ala se flexiona, aumenta el ángulo de incidencia local aumentando la torsión y llevando al ala a un problema de aeroelasticidad estática ( divergencia ) que puede provocar una falla estructural catastrófica en vuelo.

– El problema nombrado en el punto anterior se soluciona rigidizando el ala, pero solo es viable con materiales compuestos debido a su menor peso respecto a aleaciones metálicas, ya que rigidizarla con materiales convencionales es inviable debido al aumento de peso.

– Resistencia frontal. Con un aumento adicional en la velocidad, un ala de flecha negativa bastante rigidizada enfrenta nuevos problemas. La naturaleza específica del flujo de aire alrededor del ala conduce a un aumento notable en la resistencia en comparación con la de un ala de flecha positiva.

– Desplazamiento del centro aerodinámico. A altas velocidades, una aeronave con flecha negativa se ve obligada a realizar más activamente el balanceo longitudinal.


Modelización por método de los paneles de un caza con ala de flecha negativa.




El SUKHOI S-22 Y EL AVIÓN DE ATAQUE DE LOS 90

En 1979, el Comité Gubernamental de Ingeniería Aeronáutica del Consejo de Ministros de la URSS (GKAT por sus siglas en ruso) y el Departamento de Defensa comenzaron a programar el caza de quinta generación I-90 (Istrebitel 90, Caza de los 90), destinado a entrar en servicio en esa década, como respuesta al programa ATF de los EEUU.

Sorprendentemente, Yevgeniy A. Ivanov, el diseñador general de Sukhoi, declinó participar en el I-90 ya que estaba firmemente convencido de que el entonces en desarrollo caza de cuarta generación T-10, el prototipo del Su-27, era el caza soviético para los años 90 y que este caza y sus derivados no serían superados por ningún otro caza hasta el Siglo XXI. Sin embargo, ante la insistencia del Ministerio de la Industria Aeronáutica, Sukhoi terminó participando, no con mucho entusiasmo, en el programa I-90.

Para el año 1981 estaba listo el «mapa de ruta» de los trabajos a realizar y comenzó la determinación preliminar de los requerimientos que darían forma a la futura aeronave. Después de una serie de discusiones y debates, el proyecto del caza I-90 para obtener un nuevo Caza Táctico Multifuncional (MFI o Mnogofunkcyonalni Frontovoy Istrebel,), fue adjudicado a la oficina de diseño de Mikoyan- Gurevich que había propuesto al MiG 1.42.

Sin embargo, el Comité Estatal no tenía la intención de prescindir de los servicios de Sukhoi, y le dio instrucciones a ese Bureau para diseñar el Sh-90 (Shturmovik, Avión de Asalto de los 90).


Corte esquemático del Sukhoi T-12. Créditos Paralay



El Sh-90, denominado T-12 por Sukhoi, era un avión de ataque biplaza y bimotor, dotado de un ala con ligera flecha negativa. Sin embargo, su configuración era realmente extraña, ya que sus dos tripulantes se acomodaban en sendas cabinas separadas por una zona central donde se ubicaba la toma de aire de los dos motores, dándole un aspecto anacrónico que recordaba al North American F-82 Twin Mustang de los años 40. Durante su diseño se evaluaron distintas motorizaciones, incluido el por en ese entonces revolucionario turbofan de doble-vía y nivel variable, llamado turbofan de doble tubo, que también se había propuesto para el Sukhoi T-60.

El T-12 estaba diseñado con características de baja visibilidad, como ser empenajes verticales inclinados hacia afuera, tres bodegas para llevar todo el armamento internamente, toma de aire especialmente diseñada para reflejar ondas de radar, túnel de admisión de aire curvado para el esconder compresor de los motores y toberas de escape planas para bajar la firma infrarroja. En este enlace encontraran mucha información e imágenes sobre el Sh-90 .

Los trabajos en el Sh-90/T-12 se iniciaron en 1984 y se suspendieron en 1992, con el colapso de la URSS. El T-12 era una aeronave notable, sin equivalente en occidente (Ver: «Los cazas de ala en flecha negativa de Sukhoi: El avión de asalto T-12, el Shturmovik de los años 90»)


Una de las últimas iteraciones de diseño del Sukhoi T-12.



A la luz de todos estos eventos surge una iniciativa muy original del nuevo diseñador jefe del Bureau (Oficina) de Diseño Sukhoi, Mikhail Petrovich Simonov, quien ofreció comenzar a desarrollar un avión completamente nuevo, no como competencia del MiG 1.42, sino para proveer a los empleados de Sukhoi la experiencia práctica con las nuevas tecnologías asociadas a los cazas de quinta generación. El proyecto del caza recibió la denominación de S-22, similar a una de las versiones preliminares del Su-7B Fitter-A, con el fin de ocultar el desarrollo activo de un nuevo caza soviético.

A mediados de los años 80, todos los estudios teóricos y ensayos experimentales sobre un ala de flecha negativa suficientemente resistente habían sido resueltos y gestionados por el diseñador principal de Sukhoi, V.S. Konohova, con la ayuda de las investigaciones del TsAGI, por lo que Simonov decidió dotar al S-22 con un ala de flecha negativa.


Algunas de las configuraciones estudiadas para el S-22. De acuerdo a Paralay.world, el S-22 habría sido bimotor en sus iteraciones de diseño finales.



El S-22, dotado de planos canard, era comparable en tamaño con el Su-27. Gracias al ala de flecha negativa y sus beneficios, los diseñadores pudieron equipar a una máquina de 23 toneladas con un solo motor turbofan. Los ingenieros ya habían comenzado la preparación de toda la documentación de referencia, cuando se revelaron algunos detalles erróneos del proyecto. Resultó que no existía ni iba a existir en el mediano plazo un motor con el suficiente empuje para propulsar un caza de ese peso al despegue. El S-22 monomotor con el más potente turbofan soviético con el que se lo podía equipar, estaba pasado de peso y su maniobrabilidad y prestaciones no eran las especificadas. Por esa razón, tempranamente el S-22 paso a ser un caza bimotor, sin que se conozca cuales serían los motores que lo equiparían aunque es de suponer que también sería impulsado por los turbofan Saturn (Lyulka) AL-41F destinados al MiG 1.42. Sin embargo el S-22 seguía excedido de peso y algunas de sus características furtivas y prestaciones previstas hacían necesario un rediseño mas amplio.

Esto prácticamente detuvo cualquier esperanza para su realización, o al menos la construcción del prototipo y favoreció en gran medida a las intenciones futuras de Simonov, quien consideraba que el proyecto S-22 aún era un entrenamiento cuya única función era ayudar al Bureau Sukhoi en la capacidad de trabajar, mejorar y refinar tecnologías para un diseño mucho más avanzado de un caza pesado bimotor, el cual recibió la designación de S-32.

La configuración final del S-22 fue secreta por muchos años, permaneciendo esencialmente en el plano especulativo, y la opinión generalizada era que su configuración era monomotor, confundiéndoselo con el S-52 (descripto mas abajo).

Finalmente, el 15 de Diciembre de 2019 salieron publicadas dos fotos del S-22 en la edición de aniversario «80 años de Sukhoi Design Bureau» , develando el aspecto de este super secreto proyecto. Algunas publicaciones occidentales como Flight Global y Aviation Week publicaron en su momento ilustraciones del S-22 en configuración bimotor, muy similares al mockup del S-22, lo que habla muy bien de los servicios de inteligencia occidentales .


Tres vistas del Sukhoi S-22 en configuración bimotora. Créditos: Paralay.



Finalmente, el 15 de Diciembre de 2019 salieron publicadas estas dos fotos en la edición de aniversario «80 años de Sukhoi Design Bureau» , develando el aspecto del super secreto Sukhoi S-22.



Las toberas vectoriales del S-22 utilizaban un arreglo similar al del F-22 en lugar de la unica tobera plana del S-32 y el Su-27KM.




EL BIMOTOR SUKHOI S-32

El S-32, designación que ya había sido usada en el Su-17 Fitter C, fue asignado al jefe de diseño M. A. Pogosyan. Una vez consideradas varias opciones para mejorar al S-22, se reconoció que un caza bimotor con empuje vectorial era más prometedor. Se suponía que iba a estar equipado con dos turbofan R-179V-300 de 18.500 kg de empuje con postcombustión cada uno. Estos motores eran un desarrollo del motor R79V-300 de 15.500 kg de empuje que equipaba al caza embarcado de despegue y aterrizaje vertical Yakovlev Yak-141. A diferencia del motor R79V-300, el R-179V-300 tenía una tobera plana de empuje vectorial y estaba diseñado para impulsar a cazas de despegue convencional, como al propuesto monomotor Sukhoi Su-37, dotado de planos canard y ala en delta. Aunque el empuje del R179V-300 era comparable a los motores de quinta generación, este motor también era mucho más pesado, con mayor índice de derivación, flujo másico y un mayor número de etapas. Una serie de problemas con el desarrollo del nuevo motor llevaron a reconsiderar la selección y finalmente se decidió equipar al S-32 con el turbofan Saturn/Lyulka AL-41F con un empuje estimado de 18 a 19 toneladas, que permitiría el vuelo supersónico sin utilizar dispositivos de poscombustión, lo cual se conoce como vuelo en supercrucero. El mismo motor fue elegido para propulsar al MiG 1.42.


El motor Soyuz R-179V-300.



El uso generalizado de los materiales compuestos en el S-32 fue el resultado no solo del deseo de facilitar el diseño sino también de ayudar a la reducción de la firma radar (campo en el que Sukhoi tenía una experiencia significativa, obtenida en el curso del desarrollo del bombardero pesado T-4MS y T-60) y permitir soportar las mayores cargas en vuelo. Contribuían a la furtividad del S-32 las bodegas para transportar la carga de armamentos, sus empenajes verticales levemente inclinados hacia adentro y las toberas vectoriales rectangulares, similares a las ensayadas luego en la aeronave experimental Su-27LL-UV (KS), capaces de vectorizar el empuje en plano vertical.

Al comienzo de la creación del avión S-32, el proyecto activo no era un secreto para la industria de la aviación, porque la OKB informaba constantemente sobre el progreso del trabajo al Comité Gubernamental. Pero en 1988, cuando la situación financiera en el país no era la mejor, muchas empresas de defensa comenzaron a experimentar graves dificultades, y el GKAT decidió cancelar la asignación de fondos para el S-32, lo que es comprensible ya que la prioridad era el MiG 1.42 que se encontraba muy avanzado en su etapa de desarrollo y era el caza elegido por la Fuerza Aérea Soviética.

Maqueta del S-32 donde se observa su característica tobera vectorial plana similar a la del
Su-27LL-UV (KS) .



El desarrollo del S-32 había continuado hasta ese momento, alentado por la Fuerza Aérea, en vista de explorar otras tecnologías y su configuración aerodinámica para un futuro caza o incluso para el Sh-90, pero a fines de los 80 la URSS no podía darse el lujo de financiar tantos programas de aeronaves experimentales.

En ese momento interviene la Armada Soviética, muy impresionada por los datos de despegue y aterrizaje del S-32, que lo hacían muy atractivo como avión de combate basado en portaaviones. Así comenzó una nueva etapa en la biografía del caza con alas de flecha negativa, en su versión navalizada denominada Su-27KM, del cual hablaremos en la segunda entrega de esta nota.


El Sukhoi S-32.



Vista lateral y en planta del caza bimotor Sukhoi S-32. Las principales diferencias con el S-37 Berkut son las toberas de escape del motor , rectangulares como las del Su-27LL-UV (KS) , las derivas levemente inclinadas hacia adentro y los railes porta misiles en las punteras alares.



En la vista frontal se observan los empenajes verticales inclinados hacia adentro del S-32, una de las características que lo diferencian del S-37 Berkut.



Una animación computada del S-32 del popular vídeo juego Ace Combat.




EL CAZA LIGERO S-45

Paralelamente a la creación de los cazas pesados multirol en el marco del programa MFI, las firmas Mikoyan y Sukhoi, también participaron en la creación de un cazar ligero de primera línea, el LFI (Lyohkiy Frontovoy Istrebel, Caza Táctico Ligero). Los trabajos en este caza más pequeño avanzaban lentamente en contraste con el «hermano mayor», ya que aparentemente la tarea de reemplazar el MiG-29 no se consideraba una prioridad en esos años.

Curiosamente, Sukhoi en ese momento se encontraba desarrollando en paralelo dos cazas ligeros completamente diferentes. Un equipo de diseño liderado por Vladimir Babak avanzaba en el proyecto del avión de ataque supersónico monomotor Su-37, que en este nicho cubría parte de las tareas del caza ligero LFI. Al mismo tiempo, otro equipo liderado por Simonov presentó el S-45, modelo en el que trabajaban desde mediados de los 80 y que debería haber realizado su primer vuelo en 1995. El S-45 LFI estaba equipado con un ala de flecha negativa, tradicional para el período en que la oficina fue dirigida por Mikhail Petrovich Simonov, quien, según testigos presenciales, introdujo este tipo de ala en todos los proyectos de Sukhoi.

El Sukhoi S-45 al lado del S-32.



Se puede suponer que fueron considerados para impulsar al monomotor S-45, los motores R179V-300 y AL-41F, también evaluados para el S-32 y el Su-27KM. Sin embargo y teniendo en cuenta lo sucedido con el S-22, no se descarta que a la larga los diseñadores contaban con dotarlo de un motor aún más potente, ya que la compañía Soyuz estaba desarrollando un turbofan de 25.000 kg de empuje con poscombustión.

Vale la pena señalar que la única prueba testimonial del proyecto S-45 es una fotografía de baja calidad de una maqueta del S-45 al lado de la del S-32.


Comparativa entre el S-32 y el S-45.



Vistas laterales, frontal y posterior del S-45.







EL CAZA MONOMOTOR S-52

En 2002, el documental de la televisión rusa Quinta Generación presento varios modelos extremadamente interesantes utilizados para ensayos y mediciones en el túnel de viento. Uno de ellos era un caza monomotor con un ala de flecha negativa y planos canard, dotado de una curiosa tobera vectorial rectangular. Según fuentes no verificadas su designación era S-52.

El desarrollo del S-52 comenzó a principios de los 90 y se basó en el fallido proyecto S-37 / Su-47. En el diseño, sin embargo, la tecnología furtiva se aplicaba más ampliamente, por ejemplo, gracias a las armas transportadas internamente, no está clara la cantidad y ubicación de las bodegas de armamento, y la aeronave estaba dotada de un ala de flecha negativa similar a la del Su-47 Berkut. En caso de ser necesario podría llevar más misiles aire-aire de los que cabían en la bodega interna semicarenados en el fuselaje.

Se preparó la documentación completa del proyecto, incluidas las pruebas iniciales en túneles de viento y posteriormente ... ¡todo terminó en la basura! ¡Eso no sería nada extraño, especialmente en el caos económico en el que se encontraba Rusia después del colapso de la Unión Soviética, pero en este caso este escenario era claro al nacer el proyecto! En uno de los eventos de presentación de la compañía, al mencionar los logros de Sukhoi, Mikhail Simonov informo que "Sukhoi había preparado y elaborado la documentación completa del proyecto de un avión supersónico con ala de flecha negativa, que estuvo claro desde el principio que iba a terminar en el cesto de basura.

“Este trabajo nos ha ayudado a obtener la experiencia necesaria que podremos capitalizar en nuestros proyectos futuros “, declaro Simonov en ese entonces. Según la información disponible, esta ni siquiera era una situación aislada, y esta práctica se utilizó ampliamente en la década de 1990. No hay otra manera de agregar que esta también es una forma de mantener una fuerza laboral calificada, sin dejar de lado las tendencias de diseño de la aviación global.

El sistema de propulsión era único, un motor Soyuz R179-300 con un impresionante empuje de 200.1 kN. Este derivaba del motor R79V-300, utilizado en el caza S/VTOL supersónico Yak-41M, y fue diseñado para aviones de despegue y aterrizaje convencional. Un motor tan potente era absolutamente necesario, ya que el S-52 era considerablemente más grande que sus predecesores S-37 o S-54/55/56, con una longitud de 23 metros, una envergadura de 14 metros y un peso máximo al despegue de alrededor de 30 toneladas. La tobera original fue reemplazada por una de configuración rectangular con la posibilidad de vectorizar el empuje en ambos planos al ser inclinada, mientras que también contenía los inversores de empuje. Los primeros prototipos debían comenzar los ensayos en tierra iniciales en 1995, algo muy optimista en esos tiempos posteriores a la desintegración de la URSS. El S-52 propulsado por el R179-300 debía alcanzar una velocidad máxima de más de Mach 2 o en modo supercrucero Mach 1.3.

Antes de la divulgación pública del mockup del S-22, se pensaba que su apariencia era similar a este modelo aerodinámico exhibido en el TsAGI, que según algunas fuentes de denomina S-52.



Mas imágenes del documental “Quinta Generación” de la TV Rusa, donde se ve el modelo de túnel del viento del S-52.



Tres vistas del S-57, otro proyecto de Sukhoi ensayado en túnel.




LOS AEROMODELOS SLM-22


Con un concepto tan radical como un ala con flecha negativa, hay, por supuesto, una serie de fenómenos que no se pueden calcular en el papel o simular en un túnel de viento. Por esta razón, se creó una serie de aeromodelos, denominados SLM-22, cuya principal tarea era verificar prácticamente la estabilidad y maniobrabilidad de dichos aviones, para encontrar formas y procedimientos para evitar el tirabuzón a baja velocidad. Otros objetivos incluyeron la verificación de la distribución de presión sobre fuselajes y alas, tomar datos de las cargas estructurales a las que se veían sometidos, la visualización de las corrientes de aire alrededor del fuselaje y las superficies de control, y la investigación aerodinámica alrededor de la entrada de aire del motor con la admisión normal. Los aeromodelos SLM-22 fueron construidos entre 1986 y 1990 y ensayados entre 1991 y 1992. Simultáneamente con el desarrollo de la aeronave real, también se cambiaron los detalles de los modelos; se pueden mencionar principalmente sofisticados orificios de succión o las superficies verticales de la cola, que originalmente iban inclinadas hacia adentro en el S-32 y luego pasaron a estar levemente inclinadas hacia afuera en el S-37.

Cada modelo pesaba aproximadamente unos 950 kg y estaban equipados con un sistema hidráulico en tiempo real para maniobrar en vuelo. Un helicóptero Mi-8MG los llevaba a una altura de 1.500 a 5.000 metros, desde donde los soltaba. El vuelo libre duraba aproximadamente unos 600 segundos. Los modelos a radio control aterrizaban gracias a un paracaídas y un actuador hidráulico retráctil estaba disponible para facilitar la caída. Durante el vuelo, los dispositivos integrados registraban casi 130 parámetros diferentes que se transmitían en tiempo real a tierra por telemetría. Curiosamente, una de las fotos del SLM-22 se utilizó en 2005 para crear un fotomontaje ficticio que, según el autor, mostraba el aspecto del caza de quinta generación ruso, Sukhoi T-50 PAK FA .


Algunos de los aeromodelos SLM-22 construidos como soporte del programa S-32 y S-37.



Un helicóptero Mil Mi-8MG izando un SLM-22.



El SLM-22 colgando de la eslinga del Mi-8MG.




EL S-37 BERKUT

Luego de la cancelación del S-32 y del Su-27KM se le permitió a la compañía «Sukhoi» continuar trabajando por su propia cuenta en una aeronave dotada de un ala de flecha negativa de manera activa. Antes de la finalización del apoyo gubernamental, Sukhoi planeaba construir en la planta de aeronaves de Irkutsk dos prototipos voladores del Su-27KM y una aeronave para pruebas estáticas.

Finalmente, a finales de los 80 y principios de los 90, el proyecto S-32 se revisó y rediseñó significativamente, pasando a designarse como S-37. El primer vuelo de la aeronave, también conocido con el nombre de «Berkut” (Águila Dorada), se llevó a cabo el 24 de septiembre de 1997. Así que el Berkut fue el resultado de desarrollos rusos en el campo de las alas de flecha negativa que comenzaron 15 años antes con los primeros documentos de investigación teórica para el programa I-90.





La principal diferencia entre el S-37 y los nonatos S-32 y Su-27KM eran las toberas de escape de los motores, planas en el S-32/Su-27KM y convencionales en el S-37, debido a que el Berkut era solo un avión experimental y para abaratar costos se decidió equiparlo con los suficientemente probados y fiables turbofan Aviadvigatel D-30F11, un motor de cuarta generación desarrollado a mediados de los 70 para el interceptor MiG-31, porque los turbofan Saturn (Lyulka) AL-41F aún no habían completado su etapa de ensayos y desarrollo, aquejados por los mismos problemas de financiamiento que el MiG 1.44. Asimismo, la cabina y algunos sistemas de a bordo se mantuvieron casi sin cambios respecto a los del Su-27.

Con el inicio de las pruebas de vuelo del S-37, que solo se parecía vagamente al Su-27KM original, ninguno de sus creadores dudó del hecho de que el «Berkut» iba a permanecer puramente como un avión experimental, sin estar destinado a convertirse en un caza de quinta generación. Sin embargo gran parte de la prensa especializada occidental, lo clasificó erróneamente como un caza de quinta generación y competidor del MiG 1.42.

Esto no era asi, ya que el MiG 1.42 fue diseñado en base a las especificaciones de la Fuerza Aérea Soviética, una velocidad de 2.500 km/h, un alcance de 4.000 a 5.000 km, cuatro misiles de largo alcance R-37 y ultra maniobrabilidad. Los militares no estaban interesados en el Berkut, solo querían el MiG 1.42 por una sencilla razón, necesitaban un interceptor maniobrable de largo alcance en lugar de dos con esas características por separado: el Su-27P y el MiG-31.

El S-37 en cambio solo alcanzaba una velocidad máxima teórica de 2.100 km/h, y se consideraba que su «efectividad de combate» respecto al MiG 1.42 era casi un 20% menor.





El Su-47 tuvo una «segunda vida» a partir del año 2000, ya que volvió a volar dentro del programa de desarrollo del Sukhoi T-50 PAK FA. El «Berkut» recibió una nueva bodega de armamento diseñada para el proyecto T-50, con el propósito de chequear el funcionamiento de las puertas y los equipos internos de la bodega en condiciones reales de vuelo. El Su-47 con tal compartimiento de carga realizó aproximadamente 70 vuelos con las compuertas abiertas. En 2008-2009, el Su-47 recibió una bodega actualizada dotada con mecanismos de apertura de las compuertas. En 2009, se realizaron 25 vuelos con las válvulas de apertura.

Durante las nuevas pruebas de vuelo en el marco del programa PAK FA, el Su-47 llevó masas inertes simulando el peso de los futuros misiles guiados.

Como aeronave experimental propiamente dicha, el S-37 / Su-47 Berkut permitió a los fabricantes de aeronaves rusos probar varias ideas importantes y recopilar una gran cantidad de información sobre aeronaves con un ala de flecha negativa. La información obtenida permitió cerrar varios ítems y lagunas en las teorías sobre este tipo de alas, ayudando a establecer la corrección de algunas soluciones técnicas y a mostrar la falacia de otras.


En esta captura se observa la disposición interna de la bodega de armamento.El Berkut en vuelo con las compuertas de la bodega de armamentos abiertas.













Características Técnicas del S-37 / Su-47 Berkut.

Envergadura del ala 16,7 m

Longitud de la aeronave (con LDPE) 22.6 m

Altura 6.4 m

Superficie Alar 56. metros cuadrados

Planta Motriz: Dos turbofan Aviadvigatel DF-30-6 de 20.000 Kg de empuje con postcombustión

Peso Máximo al despegue 34.000 Kg /38.500 kg.

Normal 24.000/26.500 kg

Vacío 19.500 Kg (13% en materiales compuestos)

Carga de armas 8.000 Kg

Alcance Efectivo: 3.300 Km

Velocidad Máxima: 1.400 Km/h al nivel del mar.

Mach 1.6 a gran altitud

Techo de Servicio 18.000 mts

Factor de Carga Máximo 9G


Tres vistas del Sukhoi S-37/Su-47 Berkut.



El Berkut, el sueño cumplido de Mikhail Petrovich Simonov .



El autor quiere agradecer especialmente a Paralay y a Wilfredo Orozco por su ayuda y consejos para la realización de este articulo.


Fuentes de la Web:

Foro Paralay
Web Paralay
Surving City
Sukhoi Su-37
Top War
HitechWeb




BIBLIOGRAFÍA:

“Sukhoi S-37 and Mikoyan MFI” – Yefim.Gordon
“Sukhoi S-37 Berkut en detalle” – Por Piotr Butowski, Revist Fuerza Aérea, Año II, Vol.1, N° 5
 
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Los cazas de ala en flecha negativa de Sukhoi: Su-27KM, la respuesta soviética al Super Tomcat





Como vimos en la nota previa sobre los proyectos S-22, S-32, S-45, Sh-90 y Su-47 Berkut, en los años 80 Mikhail Simonov, Jefe de la oficina de diseño de Sukhoi, introdujo el ala de flecha negativa en todos los proyectos de aviones de combate a su cargo. El avión de experimentación S-37 Berkut fue el punto culminante de una serie de proyectos que no llegaron a buen puerto por la disolución de la URSS. Debido a la hermeticidad que reinaba en Rusia en ese momento sobre nuevos proyectos militares, la prensa especializada confundió al Berkut con un prototipo de un caza de quinta generación.

Al irse haciéndose publicas fotografías de diferentes proyectos de cazas con ala en flecha negativa, llamo la atención a la prensa una fotografía publicada en 1996 de varios militares de alto rango de la Fuerza Aérea Rusa, donde en una gran mesa delante de ellos aparecía una maqueta de un caza bimotor de gran tamaño dotado con ala de flecha negativa y un gancho de cola al lado de una maqueta del Su-27SK.

Luego al hacerse pública la existencia del S-37 Berkut y publicarse algunas imágenes del S-32 empezaron las elucubraciones de algunos escritores aeronáuticos. Muchos especulaban que el S-32 era el concursante de Sukhoi para la competencia I-90 que dio lugar al MiG 1.42, y que como estaba pasado de peso debió ser rediseñado y paso a ser el S-37 Berkut. Esto, en realidad no era así (ver “Los cazas de ala en flecha negativa de Sukhoi – Del S-22 al S-37 Berkut”). Dentro de esas especulaciones, se pensaba que el gancho de cola indicaba una futura variante navalizada o, con más probabilidad, un gancho para un sistema de detención terrestre como el que utilizan los aviones de la USAF.

Sin embargo, la respuesta era otra. Esa maqueta dotada de gancho de cola no correspondía ni al S-32 ni al S-37, en realidad correspondía al proyecto secreto Su-27KM, un caza embarcado furtivo que estaba destinado a reemplazar al Su-33 en los portaaviones soviéticos y que fue diseñado desde el inicio como un caza naval. De toda los proyectos de cazas con flecha negativa de Sukhoi fue el que estuvo más cerca de transformarse en un caza operativo. Pero antes de ahondar en este proyecto, vamos a repasar la historia de los portaaviones soviéticos y los cazas desarrollados para ellos.


Una de las primeras imágenes del Su-27KM, que dio lugar a diversas mal interpretaciones.




LOS PLANES SOVIÉTICOS PARA SU FUTURA FLOTA DE PORTAAVIONES

En la década de 1970, la URSS se había convertido en una de las últimas potencias del mundo en concluir que era imposible considerarse una potencia marítima sin portaaviones. Los grandes cruceros antisubmarinos soviéticos dotados con una pequeña cantidad de aviones de despegue y aterrizaje vertical Yak-38 no contaban como tales. Por lo tanto, en 1977, comenzaron en la URSS los trabajos para el diseño de los cruceros portaaeronaves de los Proyectos 1143.5, 1143.6 y 1143.7, capaces de transportar aviones pesados convencionales, de hecho eran portaaviones clásicos al estilo de los de las marinas occidentales. Los expertos evaluaron como muy elevado el costo y la escala de los trabajos para crear desde cero tanto un portaaviones completo como su ala aérea embarcada, por lo tanto, no es sorprendente que los primeros barcos y aeronaves embarcadas fueran desarrollados «en bruto», es decir partiendo desde el diseño de buques y aeronaves ya en servicio.

En particular, estaba claro que para el momento en que fuera botado y luego comisionado el primer portaaviones soviético del proyecto 1143, el «Almirante Kuznetsov», no estarían listas las catapultas a vapor de cubierta para los aviones embarcados de despegue convencional que lo equiparían. En el mejor de los casos, tendrían tiempo para instalar dos catapultas de vapor, capaces de lanzar un avión del tamaño y peso del Yakovlev Yak-44 AEW, en el primer portaaviones nuclear soviético, el Proyecto 1143.7 Clase Ulyanovsk. De todos modos, la operación de catapultas en las heladas latitudes del norte soviético con la constante congelación del vapor causaba grandes dudas acerca de la viabilidad de un portaaviones equipado con ese sistema.

Por lo tanto, en los primeros portaaviones soviéticos, el Almirante Kuznetsov y el Varyag, se decidió aplicar la idea original: el despegue de la aeronave desde una rampa especial o trampolín, conocida como skijump en occidente. Dicen que, de alguna manera, en la exposición internacional de armas, se le preguntó al diseñador general adjunto de la oficina de diseño de Sukhoi Oleg Samoylovich, cuál era exactamente la curvatura de la superficie de la rampa. «Este es el principal secreto del portaaviones soviético», fue la respuesta. Solo fue posible obtener que se trataba de una curva de tercer orden. Cuando el avión abandona la rampa, se encuentra en el ángulo de ataque ideal a una velocidad de 180-200 km/h (para el Su-27). La rampa tuvo tanto éxito que otras aeronaves embarcadas basadas en cazas terrestres, como el MiG-29K y el Su-25UGT, también pueden despegar exitosamente desde esta rampa. Teóricamente, una aeronave de cualquier peso de despegue puede despegar desde un skijump.


El portaaviones Proyecto 1143.5 Almirante Kuznetsov durante su despliegue en Siria. A bordo se observan los cazas Su-33, los nuevos cazabombarderos MiG-29K y helicópteros Ka.-27.



El portaaviones INS Vikramaditya de la Armada India en navegación, con los cazas MiG-29K en su cubierta. Este portaaviones es el ex Almirante Gorshkov, Proyecto 1143 Clase Krechyet Modificada, de la Armada Soviética. Fue ampliamente reformado para poder operar con aviones de despegue convencional. La adición mas evidente es el trampolín de proa, el mismo que posee el Almirante Kuznetsov, y los portaaviones chinos Liaoning (ex Varyag, Proyecto 1143.6) y el nuevo Tipo 002.




LA ELECCIÓN DEL ALA AÉREA EMBARCADA

La elección del principal caza embarcado soviético es casi una historia de detectives.

Para entenderlo, el lector necesita preguntarse cuáles son las tareas que tenían asignadas los portaaviones soviéticos dentro de un conflicto global. En los EEUU, un portaaviones es principalmente un barco de ataque, donde los cazas desempeñan un papel secundario de cobertura aérea. La base de la agrupación son las dos alas de aviones de ataque e interdicción. En la URSS, al portaaviones se le asignó el papel de una gigantesca nave de defensa aérea con la tarea principal de proteger las formaciones de buques de superficie y submarinos de los ataques aéreos. La tarea primaria de los portaaviones soviéticos era proteger el área de despliegue de los submarinos nucleares porta misiles en el Océano Ártico.

Para acortar el camino, comenzó a modificarse cazas terrestres para hacerlos aptos para operaciones embarcadas. El uso del trampolín facilitaba mucho las tareas ya que la estructura no se vería sometida a las cargas y aceleraciones impuestas por la catapulta. Los candidatos óptimos fueron el Su-27 como el caza interceptor embarcado Su-33, el MiG-29M como el cazabombardero multirol embarcado MiG-29K, y el Su-25 como el jet de entrenamiento embarcado y avión de ataque naval Su-25UGT. También se encaró el desarrollo de los elementos faltantes del ala aérea embarcada: helicópteros de rescate y ASW Ka-27 y el Yak-44E, el equivalente soviético al Grumman E-2C Hawkeye estadounidense.

Pero la principal intriga estaba en cuál de los dos aviones, el Su-27 o el MiG-29, tomaría el lugar principal en el portaaviones. El portaaviones estadounidense tiene un desplazamiento de aproximadamente 90.000 toneladas y puede transportar alrededor de 100 aviones. En su forma original, el proyecto soviético preveía un desplazamiento estándar de 55.000 toneladas (esto fue determinado por el tamaño de la grada más grande del Astillero del Mar Negro en Nikolayev) y 52 aviones a bordo (18 Su-27, 18 MiG-29 y 16 helicópteros Ka-27, incluyendo tres helicópteros de patrulla de radar y dos de búsqueda y rescate). Se suponía que el MiG-29K debía defender a la flota de un ataque aéreo en la zona cercana y destruir las naves enemigas de superficie, y el Su-27K debía proporcionar defensa aérea de largo alcance.

Pero más tarde, debido a los problemas económicos de la URSS, se decidió reducir el número de tipos de aviones en la cubierta; como resultado, solo se desplegaría un caza. Lógicamente, el MiG-29 multipropósito tendría que haber sido el elegido, porque es más pequeño, lo que es muy importante para una aeronave embarcada. Para derrotar a su competidor, el Su-27K, luego Su-33, tenía alas plegables. El MiG respondió de la misma manera, manteniendo el liderazgo en la comparación de tamaños. Sukhoi trató de reducir el tamaño, cambiando constantemente el eje de plegado del ala al fuselaje, hasta que en un momento tocaban el techo del hangar con los extremos de las alas plegadas. Se consideraron opciones y esquemas completamente exóticos con dos ejes de plegado o alas plegadas hacia atrás y pegadas al fuselaje.


Un Su-33 a bordo del almirante Kuznetsov. Se observa la necesidad de plegar alas y empenajes horizontales, para que pueda caber en el hangar del buque. El cono de cola también se pliega para ocupar menos espacio.



Durante las pruebas en la cubierta del Almirante Kuznetsov, tanto el Su-27 como el MiG-29, e incluso el Su-25, apontaron y despegaron con éxito. Sin embargo, el Su-27 ganó la competencia contra el MiG-29, principalmente debido a los fuertes contactos políticos y el lobby del diseñador general de Sukhoi, Mikhail Simonov.

Solo hay que tener en cuenta que los indios eligieron para su portaaviones al MiG-29K de segunda generación, el Izdeliye 41, y este cazabombardero también fue elegido por la armada rusa como complemento y sucesor del Su-33.


MiG-29K de la Armada India.




EL SU-27K/SU-33 EMBARCADO

El desarrollo de un avión embarcado no se reduce a una simple instalación de un mecanismo de plegado de ala y un gancho de freno. De hecho, prácticamente todo el avión debe rediseñarse. Esto se debe principalmente a la necesidad de reforzar la estructura de la aeronave debido a las mayores cargas de aterrizaje. Un avión ordinario se aproxima al aterrizaje (nivel de trayectoria de planeo) en un ángulo de 3 °, seguido de una alineación de casi 0 ° al momento de tocar el suelo. Para un avión embarcado el ángulo de descenso es de 4 ° sin nivelación, lo que significa una velocidad de descenso vertical 2-3 veces mayor. Los especialistas tienen un término más preciso: el apontaje es un choque controlado. Por esta razón, el tren de nariz del Su-27K/Su-33 tiene dos ruedas en lugar de una rueda como el Su-27 terrestre. Asimismo las velocidades de despegue y aterrizaje llevaron a la necesidad de agregar planos canard al caza y mejorar las superficies de control móviles. El resultado lógico de todos los cambios para navalizar al caza terrestre Su-27 fue el aumento de su peso en vacío, y para mantener el peso de despegue en márgenes aceptables a una velocidad de 147-149 km/h y no afectar la integridad estructural del ala plegable, se tuvo que reubicar y disminuir la capacidad de los tanques de combustible alares, dando como resultado que no había suficiente combustible para patrullas largas, por lo que el Su-27K/Su-33 se convirtió en el primer miembro de la familia Su-27 en ser dotado con una sonda de reabastecimiento de combustible en vuelo.


Su-33 despegando desde el trampolín del Alimrante Kuznetsov.




LA PROPUESTA SU-27KM ¿UN SU-33 MEJORADO?

Los primeros aviones soviéticos para portaaviones se fabricaron, como los propios portaaviones, con una extrema urgencia y de apuro, y en su esencia representaron la adaptación marítima de los cazas y aviones de ataque terrestres convencionales. Sin embargo, la vida útil de un portaaviones es mucho más larga que la de los aviones que lo equipan. Por lo tanto, como norma, durante su vida operativa un portaaviones puede sobrevivir al cambio de 2 a 3 generaciones de aeronaves, que están diseñadas específicamente para los portaaviones. Estaba claro que los portaviones soviéticos, que estaban siendo construidos en ese momento, en 15-20 años tendrían que reemplazar al caza embarcado Su-27K. Por lo tanto, se suponía que el reemplazo del Su-33 sería un caza embarcado de quinta generación y haría su primer vuelo en 1995.

A Mikoyan Gurevich ya se le había dado el proyecto I-90 con el caza MiG 1.42, por lo tanto, para mantener la paridad entre MiG y Sukhoi, el caza embarcado de quinta generación y reemplazo natural del Su-33, debía ser asignado a Sukhoi y Simonov ya tenía ese avión en sus manos.

Para obtener los fondos necesarios para este ambicioso proyecto, un caza bimotor con ala en flecha negativa y características furtivas, Sukhoi y la Armada Soviética le dieron al caza la designación de Su-27KM (nave modificada) presentándolo como una variante más avanzada del Su-27K/Su-33, aunque en realidad solo tendría un elemento en común con el Su-33: la carlinga del piloto.


El Su-27KM, evidentemente no tenía ninguna relación con el Su-27K/Su-33.




EL CAZA EMBARCADO SU-27KM

Durante el mismo año 1988 en el que fue cancelado el S-32, la OKB Sukhoi presentó el diseño preliminar del caza embarcado Su-27KM. En la práctica, este era un «híbrido» entre el Su-27K (luego Su-33) y el S-32. Del Su-33 se tomó virtualmente toda la aviónica y armamento, y del S-32 su configuración aerodinámica. En una batalla aérea, tenía que superar a su principal rival naval, el caza interceptor estadounidense F-14D Super Tomcat y a la futura variante navalizada del ATF, programa para el cual competían en ese momento el YF-22 y el YF-23. Las versiones navalizadas de estos cazas se desarrollarían para el programa NATF, luego cancelado y sustituido por el programa A/F-X (A-X), que buscaba un sucesor furtivo del F-14 Tomcat y el A-6 Intruder, programa que también sería cancelado al concluir la Guerra Fría. El caza de Sukhoi fue diseñado desde el principio con tecnología furtiva, por lo que toda la carga de combate se colocaría en las bodegas dentro del fuselaje.

Como no se planificó aumentar seriamente el tamaño de los portaaviones soviéticos, se impusieron requisitos universales a la aeronave: tenía que realizar las funciones de un interceptor y una aeronave de ataque, es decir, debía ser un caza multipropósito. Esto significó un aumento constante en la masa del futuro Su-27KM, alcanzando un peso máximo al despegue (MTOW) de 40 toneladas, unos 7.000 Kg más que el MTOW del Su-33.


Lo que podría haber sido: Su-27KM operando junto a los Su-33 desde el Almirante Kuznetsov.



El Su-27KM, por primera vez en la URSS, fue diseñado desde su concepción como un caza embarcado, por lo que tenía una gran cantidad de características navales, algunas de ellas novedosas, por ejemplo una cabina eyectable, al estilo de la del General Dynamics F-111. Las estadísticas de las operaciones de aviación naval mostraron que el piloto moría en el primer día en el agua, por lo que un asiento eyectable no resolvía el problema. La cabina sellada desmontable del Su-27KM eyectaba al piloto, incluso cuando se separaba del caza a una profundidad de 10 m bajo el agua, y podría soportar la actividad vital del piloto durante aproximadamente tres días. Para que el piloto soportara una mayor sobrecarga de Gs al maniobrar, el respaldo del asiento del piloto estaba inclinado hacia atrás 30 °, contra 17 ° de los aviones convencionales, y podía variar este ángulo en vuelo de acuerdo a las maniobras y cargas G soportadas. El avión debía ser controlado por el joystick montado en el lado derecho de la cabina. Estaba prevista una novedosa tobera vectorial plana, única para ambos motores, capaz de vectorizar el empuje en el plano vertical. Otra característica que diferenciaba al Su-27KM del S-32 y del S-37 eran sus tomas de aire de geometría variable y sección rectangular, similares a las del Su-27.


Ademas de su gancho de apontajes, el Su-27KM se diferencia del S-32 y el S-37 por su tobera vectorial plana y sus tomas de aire de geometría similares a las del Su-27K/Su-33.



Las rampas de los portaaviones Kuznetsov y Varyag no fueron diseñadas para el despegue de un caza tan pesado como el Su-27KM, a diferencia del «Ulyanovsk» que desde el principio fue diseñado para tener una catapulta de vapor, y así poder lanzar aeronaves más pesadas como el AWACS Yakolev Ya-44E. Se necesitaba entonces una solución que asegurara el funcionamiento normal del Su-27KM en todos los tipos de portaaviones soviéticos. Debido al enorme MTOW del Su-27KM, el empuje previsto de sus motores era ligeramente insuficiente para permitir un despegue seguro a plena carga a la velocidad en que abandonaba el trampolín del portaaviones. Luego de estudiar detenidamente el tema, la Oficina Sukhoi decidió recomendar para el Su-27KM el llamado despegue balístico desde el trampolín.


Su-27KM despegando desde el trampolín del Kuznetsov. Se observa su particular tobera vectorial plana, única para ambos motores.




EN TRAYECTORIA BALÍSTICA

Para el despegue desde el trampolín se desarrolló un nuevo método: el despegue balístico, por el cual el avión abandona la rampa y vuela a lo largo de una trayectoria balística, como cuando se lanza una piedra, pero con motores con post-combustión. Una vez alcanzado el punto máximo de la trayectoria, el avión comienza a «hundirse» y la caída en el plano vertical puede alcanzar 15 metros desde la parte superior de la trayectoria, pero debido al aumento de la velocidad y al gran ángulo de ataque, el ala «levanta» a la aeronave y, en la rama descendente de la trayectoria, aproximadamente a la misma altura de la punta del trampolín, la trayectoria balística se convierte en un vuelo normal ascendente.

Si el Su-27KM hubiera estado dotado de un ala de flecha positiva, el despegue balístico con su alto ángulo de ataque hubiera significado la interrupción del flujo de aire sobre el ala y el caza simplemente hubiera caído al agua. Solo el ala de flecha negativa permitía alcanzar grandes ángulos de ataque sin la amenaza de perder sustentación.


1 – Despegue normal desde trampolín por un caza con flecha positiva como el Su-33.
2 – Despegue en trayectoria balística desde trampolín por el Su-27KM.




El ala de flecha negativa del Su-27KM tenía un plus adicional. Idealmente, al plegar el ala, debería «romperse» a lo largo de la interfaz tecnológica. Sin embargo, en posición plegada, el ala del Su-27KM no era perpendicular al fuselaje, como es en general en casi todas las aeronaves embarcadas, sino hacia adelante sobre el fuselaje, como las orejas de un perro pastor. Esto ayudaba al estibaje de la aeronave en cubierta y en el hangar del buque. En estos enlaces se puede observar el ala plegada y desplegada: Buran , Imagen Paralay 1 e Imagen Paralay 2


Otra particularidad del Su-27KM era la posición de plegado de sus alas, como las orejas de un perro pastor alemán.




UN BAÑO DE REALIDAD

La Oficina de Diseño de Sukhoi comenzó a preparar la documentación técnica para construir un prototipo del Su-27KM, pero en mayo de 1989 la Comisión Militar-Industrial del Consejo de Ministros y el Ministerio de Defensa de la URSS concluyeron que había dificultades técnicas y económicas insalvables para convertir al Su-27KM en un caza embarcado operativo y ordenaron cancelar el proyecto.

La cancelación se debió a una sumatoria de varios factores: la situación económica en la URSS iba de mal en peor, parecía poco probable que se construyera la cantidad planificada de portaaviones (hasta ese momento solo se habían botado los buques proyecto 1143.5 y 11143.6 Varyag), y aún estaban en pruebas los Su-27K y MiG-29K, a los que el Su-27KM debía reemplazar en el futuro. Presumiblemente, uno de los factores principales que incidió en la cancelación del Su-27KM fue el lanzamiento ese mismo año del caza multirol biplaza Su-27MK (el futuro Su-27KUB) que podría llegar a tener un peso al despegue comparable al del Su-27KM desde el trampolín del portaaviones. En el Su-27KUB, esto se logró gracias a una nueva ala de mayor envergadura y equipada con generosas superficies móviles, y simplificando el diseño y mejorando la mecanización del ala, de modo que al llevarlo a la producción en serie, el Su-27KUB prometía ser más rápido y menos costoso de producir con respecto al revolucionario Su-27KM.


Su-27KM, notar las tomas de aire rectangulares, las cuales eran semicirculares en el Berkut.



A todo esto se sumaba un último factor, pero no el menos importante: La absoluta incapacidad del Su-27KM para mitigar los daños en combate, debido a las características constructivas de su ala.

Los agujeros de bala e impactos de esquirlas en los aviones de combate, como regla general, se reparan rápidamente en tierra, con parches e incluso con cintas especiales. El MiG-25, construido con aleaciones de acero de alta resistencia, permite reparar los daños, incluso utilizando soldadura eléctrica ordinaria.

Esto no era así en el caso del Su-27KM y su ala fabricada en materiales compuestos. El hecho es que las colosales cargas de torsión experimentadas por el ala de flecha negativa a lo largo del eje vertical de la aeronave solo pueden ser soportadas por un ala fabricada con tecnología de materiales compuestos, que utiliza plásticos reforzados con carbono. Con este tipo de material el esfuerzo de torsión se soporta gracias el enrollamiento direccional de la fibra de carbono. El inconveniente era que cualquier daño en uno de los paneles de fibra de carbono conduciría a la ruptura de la continuidad de las fibras de refuerzo del panel, alterando las propiedades mecánicas del ala con el peligro de un colapso catastrófico de la misma. Es decir, un componente dañado de un panel de fibra de carbono no se puede reparar o parchar, debe cambiarse en su totalidad.


Su-27KM trepando a máxima potencia.



Teóricamente, el ala de fibra de carbono dañada del Su-27KM podría cambiarse por completo a bordo del buque. Solo que sería improbable que un Su-27KM con ciertos daños en sus alas alcance un aeródromo o la cubierta del portaaviones; bajo enormes cargas, el ala de materiales compuestos perdería su resistencia estructural con el primer impacto de un proyectil y colapsaría instantáneamente en el aire.

En virtud de esto, incluso si el caza Su-27KM pudiera regresar a su portaaviones, no se podría llevar a bordo una reparación de daños de combate, ya que ningún parche salva la situación (como en el caso de tapar orificios en una estructura metálica) al estar rotos los paneles de refuerzo de fibra de carbono. Todo lo que se necesita es un reemplazo completo de todo el panel de compuestos.

Estos se fabricaron en NPO Graphite, y a los precios de principios de los años 90, el costo de cada panel era de 1,5 millones de rublos, es decir, un juego de paneles laterales para un caza como el Su-27KM costaba unos 6 millones de rublos, con un ciclo de producción de varios meses.


Uno de los paneles de recubrimiento del ala del S-37/Su-47 Berkut, construido en fibra de carbono.



Si los ingenieros de Sukhoi encontraron la manera de resolver este inconveniente, aún no lo sabemos, pero puede que hayan avanzado más allá del plano teórico y encontrar algunas respuestas a este interrogante al volar y ensayar el S-37 Berkut.

Antes de la finalización del apoyo gubernamental, Sukhoi planeaba construir en la planta de aeronaves de Irkutsk dos prototipos voladores del Su-27KM y una aeronave para pruebas estáticas.

Luego de la cancelación del Su-27KM, la compañía «Sukhoi» decidió continuar trabajando con fondos propios en una aeronave experimental dotada de un ala de flecha negativa. El proyecto S-32 se revisó y rediseñó significativamente, pasando a designarse como S-37. El primer vuelo de la aeronave, también conocido con el nombre de «Berkut”, Águila Dorada”, se llevó a cabo el 24 de septiembre de 1997.


El Su-27KM volando con un alto ángulo de ataque, gracias a las bondades del ala de flecha negativa.




Características Técnicas del Su-27KM (basadas en las del Su-47 Berkut)

Envergadura del ala 16,7 m
Longitud de la aeronave (con LDPE) 22.6 m
Altura 6.4 m
Superficie Alar 56 metros cuadrados
Planta Motriz: Dos turbofan Soyuz R-179V-300 de 18.500 kg de empuje con postcombustión o dos turbofan Saturn/Lyulka AL-41F de 12.000 kg de empuje en seco y 18.000 kg con postcombustión.
Peso Máximo al despegue 40.000 kg.
Peso Normal al despegue 26.500 kg
Peso Vacío 19.500 Kg
Carga de armas 8.000 Kg
Alcance Efectivo: 3.300 Km
Alcance Máximo: 5.000 Km
Radio de acción: 2.000 Km
Velocidad Máxima: 1.400 Km/h al nivel del mar; 2.200 Km/h a gran altitud
Techo de Servicio 18.000 mts
Factor de Carga Máximo 9G
Armamento: misiles guiados aire-aire R-37, R-77, R-73; misiles guiados aire-superficie Kh-29, Kh-31, Kh-59, Yakhont, bombas guiadas KAB-1500; cohetes y bombas no guiadas; un cañón de 30 mm GSH-30-1.


La primera «confirmación oficial» de la existencia del Su-27KM vino de esta entrevista a Mikhail A. Pogosyan en el año 2009, donde atrás se observa una maqueta del Su-27KM. Pogosyan participó en la creación de la familia de aviones Su-32, Su-33 Su-30, y dirigió el trabajo sobre el diseño y la construcción del Su-47- Ocupo diversos cargos en Sukhoi, llegando a Director General, o CEO, de la Oficina de Diseño de Sukhoi desde 1998 al 2007, CEO de la Oficina de Diseño MiG desde el 2009 y luego CEO de la Corporacion de Aeronaves Unida desde 2011 a 2015.



La existencia del ya cancelado proyecto del caza embarcado Su-27KM se hizo publica gracias al articulo periodístico “En la trayectoria balística: aviones que nunca volaron» de Vadim Lukashevich y Alexander Grek, publicado originalmente en la revista Mecánica Popular, edición rusa, de Noviembre de 2007.



Fuentes:
Mecánica Popular Rusia,
Hitechweb – Berkut,
Wiki WARGAMING.Net,
Topwar.ru Su-47 Berkut,

A few years before the Berkut: wing sweep back and Sukhoi


Bibliografía:
“En trayectoria balística” Artículo de Vadim Lukashevich y Alexander Grek, Publicado originalmente en la revista Mecánica Popular, edición rusa, de Noviembre de 2007.
“Sukhoi S-37 and Mikoyan MFI” – Yefim.Gordon
“Sukhoi S-37 Berkut en detalle” – Por Piotr Butowski, Revist Fuerza Aérea, Año II, Vol.1, N° 5
 

Grulla

Colaborador
Colaborador
Los cazas de ala en flecha negativa de Sukhoi: El avión de asalto T-12, el Shturmovik de los años 90




LOS AVIONES DE LA FUERZA AÉREA SOVIÉTICA PARA LA DÉCADA DE LOS 90

A mediados de los 70 la industria aeronáutica y de defensa soviética se embarcó en tres ambiciosos programas de I&D que definirían cuál sería la aviación de combate en servicio con la VVS – la Fuerza Aérea Soviética – y la PVO – las Fuerzas de Defensa Aérea Soviética – en los años 90, estos eran el I-90 (Iztrebytel 90, Caza de los 90), el Sh-90 (Shturmovik, Avión de Asalto de los 90) y el B-90 (Bombarderosky, Bombardero de los 90).

Estos tres programas implicaban un esfuerzo monstruoso, con numerosas instituciones realizando desarrollos teóricos y análisis de datos, tratando de predecir la tendencia en el desarrollo de aeronaves de combate.

En 1981 el Ministerio de la Industria de la Aviación, lanzó oficialmente los programas Sh-90, I-90 y B-90.

Después de una serie de discusiones y debates, el proyecto del caza I-90 para obtener un nuevo Caza Táctico Multifuncional (MFI o Mnogofunkcyonalni Frontovoy Istrebel), fue adjudicado a la oficina de diseño de Mikoyan-Gurevich que había propuesto al MiG 1.42. (Ver: MiG 1.42, el caza soviético de quinta generación)

Sin embargo, el Comité Estatal no tenía la intención de prescindir de los servicios de Sukhoi, y le dio instrucciones a ese Bureau para diseñar el Sh-90 (Shturmovik, Avión de Asalto de los 90), el cual recibió la designación interna T-12. La Brigada 100-2 de la oficina de diseño de Sukhoi comenzó a trabajar en el T-12 en 1984 y el desarrollo se extendió lentamente hasta 1992, cuando el programa se canceló por falta de fondos luego del colapso de la URSS. Igual suerte correría el B-90, mientras que el MiG 1.42 entraría en terapia intensiva por falta de fondos, volando solo el demostrador tecnológico MiG 1.44 en dos ocasiones a principios del año 2000, antes de que el programa fuera definitivamente cancelado.






SUKHOI T-12, EL AVIÓN DE ASALTO DE LOS 90

El Sukhoi Sh-90 / T-12 era un avión de ataque biplaza y bimotor, dotado de un ala con ligera flecha negativa, algo común a todos los diseños de la oficina de diseño de Sukhoi en los años 80 bajo el liderazgo del Mikhail Simonov, el nuevo diseñador jefe del Bureau (Oficina) de Diseño Sukhoi (Ver: Los cazas de ala en flecha negativa de Sukhoi: «Del S-22 al S-37 Berkut« y «El Su-27KM, la respuesta soviética al Super Tomcat«). Sin embargo, su configuración era realmente extraña, ya que sus dos tripulantes se acomodaban en sendas cabinas separadas por una zona central donde se ubicaba la toma de aire de los dos motores, dándole un aspecto anacrónico que recordaba al caza nocturno North American F-82 Twin Mustang de fines de los años 40. El piloto se ubicaba en la cabina izquierda mientras que el navegador /operador de los sistemas de armas lo hacía en la cabina derecha.

Las ventajas de esta particular configuración eran que un ala con ligera flecha negativa ofrecía una muy alta maniobrabilidad, algo fundamental para un avión de ataque al suelo, con una divergencia bastante moderada. Esto último es muy importante ya que uno de los principales inconvenientes de las alas en flecha negativa es la aeroelasticidad estática ( divergencia ), la cual puede provocar una falla estructural catastrófica en vuelo. El ala con flecha invertida también le permitía al T-12 llevar a cabo un ataque contra objetivos terrestres con un significativo ángulo de ataque constante. Al mismo tiempo, las dos cabinas mejoraban el rendimiento de la toma de aire empotrada en condiciones de deslizamiento. En síntesis, la furtividad del T-12 le permitiría volar a gran altura sin ser detectado, y al maniobrar le sería posible utilizar grandes ángulos de ataque positivos y negativos, haciendo uso de su alta maniobrabilidad durante el ataque para evitar el fuego antiaéreo enemigo.

Durante su desarrollo se evaluaron distintas motorizaciones, incluido el por en ese entonces revolucionario turbofán de doble-vía y nivel variable, llamado turbofán de doble tubo (ver Anexo), que también se había propuesto para el Sukhoi T-60 (Ver: El Sukhoi T-4MS, el avanzado rival del Tu-160 Blackjack ).

El diseño general del T-12 estuvo listo en 1989. El T-12 estaba diseñado, por primera vez en un avión de ataque soviético, con características furtivas, o de baja visibilidad, como ser empenajes verticales inclinados hacia afuera, de tres a cinco bodegas para llevar todo el armamento internamente, una toma de aire especialmente diseñada para reflejar las ondas de radar, un túnel de admisión de aire curvado para ocultar el compresor de los motores y toberas de escape planas para reducir la firma infrarroja de los motores. En una de las exhibiciones de Aviadvigatel en Moscú se mostró un modelo de una tobera de este tipo que proporcionaba una mezcla de corrientes de aire para enfriamiento de los gases de escape y el blindaje térmico de la turbina.



La toma de admisión de aire era común a ambos motores, y la razón de esto era únicamente el particular diseño del T-12. La longitud del canal de admisión era bastante larga, aproximadamente 4.5 metros (en el Su-25 es menos de 3 metros) lo que, junto con la toma de admisión de aire de ubicación superior, permitía que el compresor del motor quede cubierto a la exposición las ondas de radar.

Cabe señalar que el Sh-90 / T-12 era una aeronave notable, sin equivalente en occidente, a diferencia del I-90 (la respuesta soviética al ATF, luego F-22 Raptor) y el B-90 que se puede correlacionar indirectamente con los trabajos en el ATB (el futuro B- 2). Fue solo a finales de los años ochenta cuando se supo que el ATB era subsónico y no la contraparte norteamericana del B-90, sino del enigmático programa Myasischev M-67 (con el que se buscaba obtener un avión furtivo de gran altitud para dar alerta temprana sobre el lanzamiento de misiles balísticos nucleares ) y el Tupolev "202" (una plataforma estratégica de usos múltiples, que originalmente fue concebida como un reemplazo del avión antisubmarino Tu-142 y del bombardero estratégico Tu-95).

En este sentido, es interesante considerar los requisitos previos que motivaron a los militares a ordenar un nuevo avión de ataque en 1981.





LOS AVIONES DE ATAQUE A AMBOS LADOS DE LA CORTINA DE HIERRO

Habían pasado algo más de cinco años desde el primer vuelo del Sukhoi Su-25 (denominado “Frogfoot” por la OTAN), un avión especializado en Apoyo Aéreo Cercano (CAS – Close Air Support) que los militares no pretendían ordenar. Solo después de su debut en combate en Afganistán se dieron cuenta de que tenían en sus manos un “diamante en bruto”.

Sin embargo, las misiones en Afganistán expusieron las mayores debilidades del Frogfoot: la falta de capacidad «todo tiempo» y la incapacidad de usar armas de alta precisión. La oficina de diseño de Sukhoi tomó nota de esto y en 1984 levantó vuelo el modernizado Su-25T, previsto para reemplazar a los cazabombarderos supersónicos Su-17 y MiG-27 a comienzos de los 90. El avión de ataque estaba equipado con un radar multimodo Jabalina, un nuevo sistema de puntería y un contenedor externo Mercurio para operaciones todo tiempo.


El Su-25T.



Con la intención de expandir la funcionalidad del interceptor Su-27, aparecieron dos aviones de ataque multipropósito independientes: el Su-30M y el Su-34, contrapartes del cazabombardero estadounidense F-15E Strike Eagle, con la diferencia de que el Su-30M y el Su-34 también podían cumplir misiones CAS similares a las de un avión de ataque clásico como el Su-25.

En este sentido, surge una pregunta razonable: si el Su-25T fue creado para reemplazar junto al Su-34 y el Su-30M a los Su-25, Su-17 y MiG-27, con el Su-34 también asumiendo las funciones de interdicción del bombardero táctico Su-24, entonces ¿Por qué embarcarse en la costosa tarea de desarrollar una aeronave completamente nueva como el Sh-90/T-12? La situación se complica aún más si recordamos que durante este mismo período, dentro de la misma Sukhoi, un grupo de ingenieros bajo el liderazgo de V. Babak, el diseñador jefe del Su-25, estaba trabajando en el avión de ataque supersónico monomotor Su-37.


El monomotor de ataque Sukhoi Su-37.



En esta etapa del análisis será útil prestar atención «al extranjero». ¿Qué estaban haciendo los estadounidenses en este momento? A principios de 1982, después de que la administración de Ronald Reagan llegó al poder, aumentando considerablemente el gasto militar, la Fuerza Aérea de los EE.UU. (USAF) decidió reanudar el programa para crear un avión de reemplazo para el F-111. Desde noviembre de 1982 hasta abril de 1983, la Fuerza Aérea realizó pruebas comparativas de vuelo de cuatro F-15 (incluido el F-15 AFCD) así como de dos prototipos del General Dynamics F-16XL, análogo al Su-37. De estas pruebas finalmente surgiría el cazabombardero F-15E Strike Eagle como reemplazo del F-111.


El F-16XL N849NA en vuelo junto al demostrador F-15 STOL N837NA.




EL SUKHOI T-12 VS EL GENERAL DYNAMICS / MCDONNELL DOUGLAS A-12 AVENGER II

Retomando el arco de esta narración, nos encontramos con que la contraparte extranjera más cercana al Sukhoi T-12 era el General Dynamics / McDonnell Douglas A-12 Avenger II, popularmente conocido como “El Dorito Volador”, que obtuvo en el año 1988 el contrato del programa ATA (Advanced Tactical Aircraft – Aeronave Táctica Avanzada) de la US Navy, por el cual se buscaba un nuevo avión de ataque embarcado furtivo para reemplazar al A-6E Intruder. Previsto para utilizar técnicas de invisibilidad al radar más avanzadas que las utilizadas en el F-117A Nighthawk de la USAF, el A-12 era un ala volante de forma trapezoidal. Lamentablemente, el Avenger II no estaba destinado a ser un clásico como el TBF de la segunda guerra mundial y sería cancelado por el Secretario de Defensa Dick Cheney, en enero de 1991, debido a los injustificados atrasos y los altos costos del programa.

Por lo tanto, puede ser que el T-12 fuese concebido como una respuesta al «Avenger II» estadounidense, incluso compartiendo la misma designación (T-12 vs A-12). Estaba prevista una variante embarcada del Sukhoi T-12, aunque debido a la capacidad de empuje relativamente baja de un avión subsónico, iba a ser difícil despegar desde el trampolín de los portaaviones de la clase Kuznetsov (considerando el posible fallo de un motor, solo desde la tercera posición de partida de 195 m de carrera), y el despegue desde la catapulta del Ulyanovsk requeriría soluciones específicas, debido a la particular configuración del T-12 dotado de un tren de aterrizaje cuatriciclo en la mayoría de sus versiones, además de que no estaba claro dónde se instalaría el gancho de apontaje, viendo la ubicación de las bodegas de armamento.


Versión embarcada del T-12-02, dotada del tren cuatriciclo.



La creación de una aeronave embarcada basada en el T-12 hubiera permitido resolver uno de los escollos principales para un país, la URSS, que estaba planificando poner en servicio su primer portaaviones de ataque….tener un avión de ataque embarcado! Recién a mediados de la recientemente pasada década del 2010, con la entrada en servicio del MiG-29K/KUB, el portaaviones Almirante Kuznetsov pudo contar con un moderno cazabombardero para ataque naval y de superficie ya que el Interceptor Su-33 no es adecuado para esta función y es difícil garantizar que el Su-25UTG despegue desde el ski-jump, con una carga de más de una o dos toneladas bajo el ala.

Un avión de ataque basado en el T-12, con un alcance de 1.100 a 1.300 km y un bajo RCS (Radar Cross Section – Sección Equivalente de Radar o Corte Transversal de Radar) podría haberse convertido en una amenaza seria para cualquier flota enemiga llevando en sus bodegas misiles antibuque Kh-35 o Kh-31P, y el anti-radar Kh-58.

Respecto a la carga de armamento, el volumen total de las bodegas de armamento del T-12 era aproximadamente el 25-30% del volumen total del la aeronave mientras que en el A-12 Avenger II, este parámetro alcanzaba el 38% (para comparación, en el F-117 era del 24%). Parecería que la comparación con el Avenger II no es favorable al T-12, pero no hay que olvidar que la configuración «ala volante» con grandes volúmenes internos no es altamente maniobrable, a diferencia de un avión de ataque que necesita evitar el fuego antiaéreo, por lo que las alas volantes hasta ahora solo se ha utilizado para bombarderos furtivos.


Versión embarcada del T-12-06




LAS ITERACIONES DE DISEÑO DEL SUKHOI T-12

El proyecto inicialmente fue liderado personalmente por Mikhail Petrovich Simonov, el diseñador general de Sukhoi. En la década de 2010, P. E. Grunin, uno de los líderes de diseño que supervisó el proyecto, realizó un extenso trabajo en base a los numerosos bocetos del avión de ataque Shturmovik-90, que tuvo como corolario la publicación de diversas imágenes digitales de las distintas iteraciones de diseño de esta original aeronave furtiva de ataque.

Vale la pena señalar que el jefe de diseño del “Avión de Asalto de los 90”, el ingeniero P. E. Grunin, afirma que en el equipo involucrado en los trabajos de diseño, pocas personas se preocuparon por la composición exacta del armamento del Sh-90/T-12. Dijo Grunin: “El hecho es que las bodegas internas estaban previstas, pero hubo ciertos problemas, las armas existentes no entraban allí y nadie quería involucrarse en el diseño de nuevas armas sin un pedido oficial”.

La composición de los equipos electrónicos de la nueva aeronave de ataque tampoco se conocía con certeza. Es un hecho que en la nariz de la cabina izquierda se instalaría un radar multimodo, posiblemente del tipo PESA o AESA, y una estación óptico-electrónica en la cabina derecha. Pero no se habían seleccionado a los mismos al momento en que el proyecto se canceló.

El Ministerio de Defensa discutía constantemente el tema del sobrepeso de la aeronave de ataque T-12 «de dos cabezas». Y aunque Simonov defendió firmemente su punto de vista sobre la necesidad de diseñar un avión de hasta 30 toneladas, se hizo cada vez más necesario buscar la posibilidad de construir una aeronave más liviana, que pesara entre 18 y 19 toneladas. La reducción del peso, al reducir las dimensiones geométricas del T-12, parecía poco prometedora, aunque igualmente se realizó ese estudio,por lo que propuso una variante del T-12 con motores RD-33. Pero de hecho, al comienzo de los trabajos de diseño, quedó claro que se trataba de un camino sin salida. Con esta disposición, el peso seguiría siendo de más de 20 toneladas, y los compartimentos de armas se volverían pequeños e inútiles, porque de todos modos, no se podía poner nada en ellos.

A continuación, las diferentes iteraciones de diseño del T-12:


Sukhoi T-12-1

La apariencia inusual de la aeronave fue dictada únicamente por consideraciones de diseño, y no por el deseo de usar el efecto suelo, como se señala en algunas publicaciones dedicadas al Sh-90.

Inicialmente, se suponía que en la aeronave se debía instalar un solo motor con relación de derivación variable. En ese momento, se generalizó la idea de crear una aeronave multirol. El motor turbofán de doble-vía y nivel variable (TRD por sus siglas en ruso), también llamado turbofán de doble tubo hacía eso viable pero a costa de una configuración poco ortodoxa para esta aeronave .





El motor TRD con boquillas planas y relación de derivación variable se creó en la Oficina de Diseño y Construcción de Motores, donde el diseñador principal era P.А. Kolesov. El motor había pasado las pruebas en banco, con varias fuentes indicando que el empuje era de 18.500 a 23.500 kg. Estrictamente hablando para el proyecto T-12, el empuje del motor estaba en torno a los 18.500-19.000 kg a carga máxima y unos 11.000 kg de empuje en seco. Quizás había una familia de motores basada en esta “revolucionaria” tecnología, prevista para aeronaves tan distintas como el avión de asalto T-12 y el bombardero T-60. En la Oficina de Diseño de Sukhoi este motor se bautizó como “Trombón”.





Se planeaba instalar el armamento en bodegas internas dentro del fuselaje y en soportes subalares. Es la presencia de las bodegas de armamento internas y el volumen necesario para acomodar al novedoso motor TRD lo que llevó a la aparición de la configuración “Twin Mustang” con las dos cabinas separadas por la sección central, donde se ubicaban las bodegas y motor. Tal diseño de la aeronave fue propuesto directamente por el diseñador general de la oficina de diseño de Sukhoi, Mkhail P. Simonov. El autor de los bocetos señala que no es necesario considerar exactamente el tipo de armamento instalado en las bodegas, las ilustraciones son solo una aproximación, debido a que , como se remarco anteriormente, en esa época no se había definido ni desarrollado el armamento destinado a llevarse en las mismas.

Los T-12-01 y 02 con el motor R-179-300 iban a llevar de 5 a 6 bodegas. Una o dos bodegas centrales, de 3.5 metros de largo, 0.7 metros de profundidad y 1.2 metros de ancho. Este compartimento (o compartimentos) se podía dividir en 2 partes con un ancho de 0.6 metros cada uno. A ambos lados del compartimento central había dos más de 5.4 metros de largo. Su profundidad era de 1.2 metros y su ancho de 0.7 metros. Detrás de las cabinas de la tripulación había una bodega (en cada fuselaje) de 3.5 metros de largo, 0.7 metros de ancho y 1.7 metros de profundidad.





Hubo una idea interesante para instalar el radar del An-71 Madcap en la parte inferior de la sección central, para una versión embarcada del T-12, de la que se desarrollarían variantes AWACS y antisubmarinas (ASW) para los futuros portaaviones soviéticos. La idea de crear un avión AWACS pertenecía a E. Grunin, pero Simonov no lo apoyó, citando el hecho de que la oficina de diseño estaba sobrecargada con el trabajo básico, y un AWACS embarcado era un dolor de cabeza adicional. Por último Simonov descontaba que la Armada Soviética terminaría solicitando una versión embarcada del T-12, pero no en variante AWACS y ASW. Teniendo en cuenta que los trabajos para la creación de una aeronave AWACS embarcada estaban bastante avanzados en la oficina de diseño de Yakovlev, con el Yak-44E, y en la oficina de diseño de Antonov, con el An-71, se puede entender el escepticismo de Simonov.

El diseño de la aeronave no fue fácil. Al discutir el proyecto con los militares, hubo varias preguntas sobre la masa del T-12. Con una relación de empuje/peso suficientemente alta de 0.65 – 0.7, el peso de la aeronave alcanzaba más de 27 toneladas, y el peso máximo en general se acercaba a las 30 toneladas. Por lo tanto se requería un empuje de un caza de tercera generación, pero aquí se trataba de un avión de ataque. Al mismo tiempo, el peso de la carga de combate alcanzaba las 9 toneladas. Con estas cifras, el T-12 entraba en la «categoría de peso» del bombardero táctico Su-24.





Repetidamente, en las reuniones con los militares, Simonov dijo que si el avión cumplía con todos los requerimientos estipulados, el peso no importaba. Pero en el Ministerio de Defensa (en particular, la Fuerza Aérea) se hablaba constantemente de que el T-12 era demasiado pesado. En cualquier caso, el trabajo en el T-12 no se detuvo y se desarrollaron varias opciones para el diseño de la aeronave. Cuando quedó claro que el concepto del motor de doble tubo de Kolesov era inviable, se decidió instalar dos motores del tipo AL-31, pero sin una cámara de poscombustión. El empuje total de los dos motores era de 16 toneladas. El proyecto T-12 pasó a tener un tamaño “ligeramente menor», el peso de la aeronave pasó a ser de 24-26 toneladas y el peso de la carga de combate de 7.2 toneladas. También se consideró una versión supersónica del T-12 con dos turbofán AL-31F dotados de poscombustión.

Se propuso una versión ligera del avión con una cabina única. Se instalarían dos motores RD-33I (5.500 kg de empuje cada uno) en esta aeronave y el proyecto tenía características comparables a las del Su-39 o Su-25T. El peso máximo de despegue en este caso llegaría a las 23 toneladas, y el peso de la carga de combate llegaría a las 5.5 toneladas.


Maqueta del T-12 y posible aspecto del T-12 monoplaza.



El proyecto T-12 se actualizaba y evolucionaba constantemente. Si al principio solo hubo intentos en reducir la observabilidad, al final se realizó un trabajo serio para convertirlo en una aeronave furtiva de baja observabilidad, lo que afectó a todos los proyectos encuadrados bajo el programa T-12. Todos ellos se basaban tanto en aeródromos terrestres como en portaaviones.






Sukhoi T-12-2

Se diseñó una segunda versión del T-12 con una toma de aire «sobrealimentada», ya que los expertos del TsAGI discutieron con la OKB Sukhoi sobre la posible entrada en perdida de la sección de entrada al motor. También el TsAGI recomendó rediseñar el túnel de admisión en la sección central para facilitar la entrada de aire a altos ángulos de ataque.









Sukhoi T-12-6

La principal diferencia de esta iteración de diseño es la introducción de los nuevos motores turbofán Saturn – Lyulka AL-31 sin postcombustión, de menor tamaño que el motor de doble tubo. Esta variante era más pequeña y tenía menos compartimentos internos, pasando de 5 a tres bodegas de armamento: una central de 5.4 metros de largo, 1 metro de profundidad y 1.2 metros de ancho, más una bodega después de cada cabina (en cada fuselaje) de 3.5 metros de largo, 0.7 metros de ancho y 1.7 metros de profundidad. Esta versión de la aeronave facilitó la instalación del tren de aterrizaje con esquíes en las ruedas traseras para operar desde pistas poco preparadas cubiertas de hielo/nieve. Posteriormente, esta versión del tren de aterrizaje se convirtió en una de las más populares.








Sukhoi T-12 Versiones 3 y 4

Estos proyectos se consideraron como aeronaves construidas con tecnología stealth. Ambos aviones están basados en la versión T-12-6 con los motores AL-31. Tenían una nueva sección central dotada de cierto ángulo de flecha (esta era plana en las variantes anteriores) y nuevas cabinas. Para ahorrar tiempo y gastos, se planificó usar en el prototipo de esta variante partes del Su-25, la cabina en particular, y luego las variantes de serie del T-12-3 y -4 estarían dotadas de cabinas diseñadas específicamente para ellas.







Sukhoi T-12-3

En el bosquejo de esta configuración se observa a la aeronave con compartimientos de armas abiertos, tren de aterrizaje desplegado y el sistema optrónico ubicado bajo la nariz de cada cabina desplegado.








Sukhoi T-12-4

Las principales diferencias entre las versiones 3 y 4 es el cambio del tren de aterrizaje cuatriciclo por uno convencional del tipo triciclo, y la cantidad y ubicación de los compartimentos de armamento. En la versión 4, había una única bodega central y 4 bodegas laterales. La sección central de la versión 4 era la más alargada y tenía el mayor ángulo de flecha. En la versión 4, en el lugar donde la versión 3 tenía las dos patas del tren de aterrizaje frontal, debajo de cada cabina, había tambores con 24 misiles antitanque “Torbellino”. El autor de los bocetos señala que el uso de los misiles Torbellino es una especulación posterior al proyecto, ya que en el momento en que se estaban realizando los trabajos de diseño en el T-12, solo existían planes aproximados para el uso de tambores giratorios que transportaban misiles completamente diferentes, en particular el R-73. El trabajo en detalle de los tambores rotatorios no avanzó más allá del diseño conceptual.











Un T-12-4 con alas plegables para su uso embarcado.



En el siguiente bosquejo se ve al T-12-4 con bodegas abiertas y tambor giratorio para misiles guiados antitanque (ATGM).





La Instalación con el tambor giratorio para ATGM Torbellino.




Tabla comparativa de Datos Técnicos de las diferentes variantes del T-12 y del A-12 Avenger II







Corte esquemático especulativo del T-12.




ANEXO – EL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR TURBOFAN DE DOBLE VÍA Y NIVEL VARIABLE

NOTA: Cabe destacar que toda la información publicada al respecto proviene de diversas fuentes de Internet.

El motor de ciclo variable funciona en una operación económica donde puede describirse como un motor turbofán con una relación de derivación alta operando a bajas velocidades, o como un motor turborreactor con una relación de derivación baja operando a potencia máxima a altas velocidades y, si es necesario, dotado con una cámara de postcombustión.




“El principio de funcionamiento de un motor de este tipo es el siguiente. El módulo principal inyecta aire atmosférico a través de una toma de aire de admisión común (1). En el modo de bypass máximo, todo el aire ingresa al módulo principal (4), donde se divide en dos corrientes: una va a la cámara de combustión y la otra la rodea mediante un bypass, es decir trabaja como un motor turbofán puro. Para reducir la potencia de bypass, se abre una válvula especial (3) que se encuentran detrás de las primeras etapas del compresor principal y parte del aire se desvía hacia el segundo módulo (5). Al mismo tiempo, se cierra el dispositivo bypass del primer módulo. Por lo tanto, ambos módulos comienzan a operar en modo TRD de circuito único, proporcionando el empuje necesario”.

Descripto de modo más detallado, el motor superior es un turbofán con un grado de derivación superior a 1. En la siguiente figura, el número 1 no es un compresor, sino más bien un fan. No se coloca inmediatamente delante del compresor, como en un turbofán, sino que se mueve ligeramente hacia adelante. Cuando es necesario, el motor superior funciona como un motor turbofán, el motor inferior no funciona en absoluto y la línea de aire está bloqueada. El fan impulsa el aire solo al motor superior, en este modo el consumo de combustible es mínimo y el empuje es de 9-11 toneladas.

Para aumentar el empuje, el conducto para el motor inferior se abre y este entra en funcionamiento. El fan fuerza el aire en los motores superior e inferior. El motor inferior, a diferencia del superior, es un turborreactor clásico, sin un segundo circuito para el bypass. En este caso, el motor superior también se convierte en un turborreactor y, por lo tanto, tenemos dos turborreactores puros trabajando con una entrada de aire común y un fan. El empuje en este modo puede alcanzar las 19 toneladas.

En teoría, el motor superior proporcionaba el empuje necesario para el despegue, aceleración y velocidad de crucero, y el motor inferior proporcionaba empuje adicional para vuelo supersónico sostenido.

Se cree que el motor de doble tubo tenía el nombre RD-179 o RD-179-300, pero no se convirtió en uno de serie y su nombre pasó a los motores de serie.


Vista lateral donde se observa la ubicación y configuración del motor turbofán de doble-vía y nivel variable RD-179 / RD-179-300 en el Sukhoi T-12-1.



Se pueden encontrar varios ejemplos de este tipo de motor, como ser el motor General Electric YF120 VABI ensayado en los prototipos YF-22 e YF-23 del programa ATF. Lo absurdo del diseño de Kolosov era que su motor tenía dos caminos, o dos nucleos, separados con solo uno funcionando en operación económica, mientras que a máxima potencia, el otro también se activaría para eliminar el exceso de aire frío del fan frontal. En última instancia, esto significaría que el segundo núcleo solo crearía un peso muerto innecesario en la operación económica, complicaría el flujo de aire de derivación o complicaría el desarrollo general. Sin embargo, se construyó un prototipo de motor tecnológico inicial, aunque no estaba del todo claro cómo incorporarlo a la aeronave debido a su gran tamaño o a la potencia constante que realmente podía proporcionar. El motor también se usó en otros proyectos de la OKB Sukhoi, como ser el bombardero medio T-60 y el avión de ataque biplaza en tándem Su-34, cuya designación paso luego al Su-34 lado a lado, basado en el Su-27.


El Sukhoi Su-34 de la década de 1980.




Fuentes e imágenes digitales:
Web pkk-avia,
Web Paralay ,
Foro Paralay,
Hitechweb.
 
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Vuelve el Su-47: ¿el primer caza de quinta generación de Rusia? (vídeo, fotos)

El Salón Aeronáutico MAKS 2019 ha sido testigo de un acontecimiento histórico para la aviación: el mítico caza con el ala en flecha invertida, el Su-47 Berkut, fue presentado por primera vez en una exposición estática para el público general.



https://mundo.sputniknews.com/defen...-caza-de-quinta-generacion-rusia-video-fotos/
 
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Texto arreglado para incorporar el monomotor S-52 y corregir lo del S-22 que al final era bimotor nomás
 

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Su-47 a la intemperie en Zhukovsky.

Abajo a la izquierda puede verse al prototipo Su-35 Nro 901. Parece que sufrio un incendio en vuelo en 2014 y ha estado almacenado al aire libre desde ese incidente




En esta otra foto el Su-35 Nro 901 esta enfrentado al Su-47
 
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