SUKHOI T-10 - La Génesis del Flanker
Desarrollo del T-10
En 1969, la IA-PVO (Istrebitelnaya Aviatsiya – Protivo – Vozdushnaya Oborona Strany _ Aviación de Caza de la Defensa Antiaérea Nacional), emitió un requisito para un interceptor pesado totalmente nuevo. Este estaría destinado a reemplazar a los Tu-128, Yak-28P y Su-15 en la defensa aérea de la URSS y su misión primaria seria derribar a los nuevos misiles de crucero de la USAF, así como al F-111, y otros nuevos cazas y aviones tácticos occidentales en servicio y en desarrollo, en especial al Mc Donnell Douglas F-15 Eagle. Un requisito específico era combinar la capacidad de combate más allá del alcance visual con las performances y la agilidad en combate en combate aéreo cercano superiores a cualquier avión occidental.
La competencia oficial se abrió en 1971 con el requerimiento por un nuevo PFI (Perspektivnyi Frontovoy Istrebitel, Caza Avanzado de Primera Línea). Aunque Mikoyan y Yakovlev fueron invitados a participar, la organización y dirección del programa fue liderada por la OKB Sukhoi, que estaba deseosa de pasar del bombardero T-4 a un proyecto de avión de caza. Con Pavel Sukhoi semi-jubilado, Yevgenii Ivanov fue nombrado jefe de diseño, con Oleg Samolovich, Vladimir Antonov y Valery Nikolayenko como adjuntos. Los rivales de Sukhoi presentaron propuestas, el Yakolev Yak-45 y la versión inicial del Mikoyan Gurevich MiG-29 (con dos derivas, tomas de aire laterales y ala alta trapezoidal) pero no recibieron contratos para la construcción de prototipos, a pesar de que la OKB Sukhoi estaba muy atareada desarrollando el Su-24, el Su-25, el T-4 y las modernizaciones del Su-15 y Su-17(aunque el requerimiento de combate más allá del alcance visual fue luego satisfecho por las últimas variantes del MiG-25P y el MiG-31).
Al igual que lo sucedido en el programa FX de la USAF pronto fue evidente que la aeronave resultante iba a ser demasiado costosa para ser desplegada en la cantidad necesaria, por lo que el requerimiento PFI se dividió en dos: el LPFI (Lyogkyi PFI, PFI ligero) y el TPFI (Tyazholyi PFI, PFI pesado). El programa LPFI dio lugar al MiG-29, un caza táctico con una autonomía relativamente corta, mientras que el programa TPFI, asignado a la OKB Sukhoi, emergió el Su-27 y sus posteriores derivados.
Los requerimientos para el caza pesado pedían:
• El avión sirviera como caza de superioridad aérea, interceptor de largo alcance, defensa aérea, escolta, reconocimiento y ataque, todo tiempo, diurno o nocturno, en teatro de operaciones modernos con contramedidas electrónicas
• Velocidad Máxima: 2500-2.700 km/h (1.400-1500 km/h al nivel del mar)
• Techo de servicio de 21.000-22.000 metros.
• Alcance sin tanques suplementarios de 2500 km.
• Capacidad para destruir los aviones enemigos volando a velocidades de hasta 2.400 km/h (1400 km/h al nivel del mar) y a alturas de entre 30 metros y 18 km.
• Relación de peso/potencia al despegue de 1.1 o 1.2
• Aceleración de 600 a 1.100 km/h de 12 a 14 segundos.
• Aceleración de 1.100 a 1.300 km/h de 6 o 7 segundos.
• Debería ser capaz de despegar de una pista de 1200 m.
Fue muy importante para el desarrollo del nuevo caza fue el dominio soviético en las tecnología de aleaciones de titanio y aluminio-litio y también el conocimiento de los sistemas de control fly-by-wire, que ya se habían probado en el anterior Sukhoi T-4.
Sukhoi presentó dos propuestas alternativas. Ambos modelos eran básicamente un monoplaza bimotor con alas convencionales del tipo “gótico ojival” (casi un ala en delta, pero con un borde de ataque de doble curvatura) y empenajes horizontales, la única novedad era la doble deriva vertical. Uno de los diseños tenía tomas de aire bidimensionales de implantación lateral, mientras que la otra propuesta era un fuselaje limpiamente integrado con el ala, montada debajo de él, con los dos motores a su vez montados bajo el ala. Ambos diseños tenían una cabina de burbuja lo que sumado a la nariz inclinada hacia abajo daba al piloto una excelente visión hacia fuera. Dado que el ala se asemejaba más a un ala en delta que a un ala en flecha se dio al proyecto la designación T-10 (T = Treoogol'noye, triángulo o delta).
La competencia fue ganada por Sukhoi en mayo de 1972.
Algunas variantes iniciales del T-10 y el Mock-up
El TsAGI había estado ensayando modelos T-10 en túnel desde a 1969, y lo siguió haciendo hasta 1974, siendo el T-10 el avión que más pruebas de túnel exigió hasta ese momento en la Unión Soviética, a excepción del Tupolev Tu-144. Esto fue debido a la poco convencional configuración seleccionada, con el fuselaje disminuyendo hasta casi nada por encima del ala y sustituido por las grandes góndolas motrices debajo de ellas.
Se llegaron a experimentar hasta 15 configuraciones diferentes, donde se cambiaba la ubicación de los motores, las tomas de aire y el tren de aterrizaje. Inicialmente se había propuesto un tren biciclo, aunque se prefirió uno triciclo. Otras configuraciones incorporaban tomas de aire redondas o los dos motores uno junto al otro. Vladimir Antonov llego a decir que el Su-27 era un avión de configuración aerodinámica variable.
Los planos para el primer prototipo, el T10-1, estuvieron listos en 1975. La construcción estuvo a cargo de la fábrica de la OKB, a excepción de ala y la superficies de cola que se hicieron en la enorme planta de producción “ Yuri Gagarin” ubicada en Komsomolsk-na-Amur, Siberia.
El T-10-01 en construcción
El T-10-1 medía 19,65 metros de largo por 14,7 metros de envergadura. El motor elegido para equiparlo era el AL-31F que no estaba disponible para el primer vuelo por lo que el prototipo fue equipado con los AL-21F-3. Vladimir Ilyushin comenzó con el exitoso programa de ensayos en vuelo el 20 de mayo de 1977 desde la pista de vuelo del aeródromo de Zhukovski. No mucho tiempo después de que el avión fue fotografiado por primera vez por un satélite estadounidense y recibió el código RAM-K, debido que el aeródromo se encontraba cerca de la ciudad de Ramenskoye. El MiG-29 por ejemplo recibió la denominación de RAM-L.
En esa época se creía que el RAM-K estaba siendo desarrollado en dos versiones: una con ala de geometría variable similar al Grumman F-14 y un biplaza interceptor equipado con ala fija, que en realidad resultó ser el Mikoyan-Gurevich MiG - 31.
Finalmente el avión fue denominado Flanker-A por la OTAN.
Los ensayos en vuelo del T-10-1, que incluían vuelos a alto ángulo de ataque, se completaron luego de 38 vuelos a finales de enero de 1978. Se agregaron cuatro escuadras de guía aerodinámica en el ala, junto con contrapesos anti-flutter en ellas, las derivas y en los empenajes horizontales. Muchos de los vuelos sirvieron para explorar el uso de los nuevos controles de vuelo fly-by-wire y, después del agregado de no menos de siete puntos fuerte donde los pilones podían ser montados, el sistema de control de armas. El prototipo T-10-1, matriculado con un 10 en rojo, fue finalmente puesto en exhibición en el Museo de Monino.
Primera foto conocida en occidente del Ram-K, alias Sukhoi T-10-1, progenitor del Flanker
T-10-1 tal como salio de fabrica.
T-10-1 modificado con contrapesos anti-flutter y soportes subalares
El prototipo T-10-2 comenzó a volar a principios de 1978, pero un error de software llevo al avión a una condición de resonancia en vuelo que le causó la desintegración, falleciendo el piloto Yevgeny Solovyov.
En 1978, la OKB estaba ocupada con el T-10-3, el primer prototipo equipado con el motor definitivo Al-31FN, el cual fue volado por Ilyushin el 23 de agosto de 1979. En 1982, el T10-3 fue volado por el piloto de la OKB Nikolai Sadovnikov en el complejo de Nitka desde una rampa de portaaviones simulada en tierra, y más tarde hizo aterrizajes simulando tomas con gancho de cola en portaaviones. El T-10-3 empleaba 142 m de pista para despegar a una velocidad de 178 km/h y 18.000 kg de peso.
El T-10-4, volado por primera vez por Ilyushin el 31 de octubre de 1979, ensayo los nuevos motores y aviónica. Tan grande era la necesidad de probar la nueva aviónica que la fábrica de Komsomolsk fue contratada para construir cinco nuevos prototipos. Estos fueron designados T10-5, -6, -9, -10 y -11 (los T10-7 y -8 fueron significativamente modificados y se convirtieron en los T-10S-1 y T-10S-2). Estos nuevos prototipos fueron en general similares a T10-3, aparte del hecho de que las derivas se instalaron inclinadas hacia fuera y que estaban motorizados con los Al-21F-3.
El T-10-5 voló en junio de 1980, y los prototipos restantes fueron utilizados en el programa de ensayos en vuelo hasta el año 1985 en que fueron dados de baja y enviados a escuelas técnicas o museos.
Pavel Sukhoi murió el 15 de septiembre de 1975, y fue sucedido como Constructor General por Mikhail Simonov. Poco después de que se hizo cargo de la OKB, estuvo disponible la primera información detallada sobre el Mc Donnell Douglas F-15, obtenida a través del espía polaco Marian Zacharski espía. En las simulaciones por computadora se llego a la conclusión de que el T-10 no cumplía con el requisito de que debía demostrarse superior en un 10% a los cazas de la USAF en todos los aspectos. Simonov ordenó “Rediseñar el avión y mantener solo las ruedas y el asiento de eyección».
A fines de los 70 comenzaron los ensayos en túnel del nuevo modelo mientras Simonov intentaba convencer al Ministerio de Industria Aeronáutica de la necesidad del rediseño. Se decidió continuar con la construcción de los prototipos originales (T-10-5 a T-10-11) ya que en ellos se evaluarían los sistemas y la avionica para ganar tiempo
Designado T-10S, por Seriynii (producción) el nuevo caza sólo podía ser calificado como brillante. Desde el vuelo del primer ejemplar de pre-serie, el T-10S-1 (T10-7), pilotado por Ilyushin el 20 de abril 1981 ha sido el gran rival a vencer y contra el cual los nuevos cazas occidentales son comparados. Se realizo un enorme esfuerzo utilizando el T10S-1 y el T10S-2 (T-10-12) para preparar el nuevo avión para la producción. El primer avión de serie, designado Su-27, fue volado en Komsomolsk en noviembre de 1982.
Imagenes del Primer Vuelo del T-10-1 publicadas en un noticiero de la televisión soviética
Imagenes del T-10-3 probablemente durante las pruebas simuladas de despegue y apontaje en portaaviones
El T-10-3
El T-10-5
El T-10-11
Mikhail Simonov y Vladimir Ilyushin
T-10S-1 y T-10-5
Descripción del T-10-1
El ala del T-10 tenía un ángulo de diedro de 0 °, y un perfil simétrico con una relación espesor / cuerda del 3,5%, que aumentaba al 5% en la raíz. El borde de ataque era fijo. El ala se integraba al fuselaje con un radio de empalme y un ángulo de flecha de 79 ° en los LERX, curvándose alrededor de 41° en los paneles exteriores y, a continuación, desde la zona de los contrapesos anti-flutter tipo Kiichemann, seguía una forma en curva hacia atrás en la zona de la puntera alar hasta llegar al borde de ataque.
Detalle del ala y cola del T-10-1
El cajón de torsión principal tenía tres largueros y recubrimiento mecanizado de una sola pieza. La mayor parte de su interior era presurizada, dando forma al tanque de combustible integral, mientras que en las costillas de alta resistencia se encontraban los puntos fuertes de suspensión de armamento.
La sección oval de la nariz del fuselaje fue diseñada para dar cabida al equipo de radar previsto, luego seguía la cabina con cubierta deslizante. Detrás de esta venía la bodega de equipos electrónicos, seguida por un tanque de combustible blindado y auto-obturante y, a continuación, un amplio tanque en la sección central del ala que podría ser considerado como parte del ala y del fuselaje.
Nariz del T-10-1 en Monino
Otro tanque fue colocado en el larguero de quilla del fuselaje entre los motores. Estos últimos eran los Lyulka AL-21F-3, cada uno con un empuje con poscombustión de 11200kg (24,691 Ib). Cada motor fue instalado en una gran góndola bajo el ala, inclinadas hacia el exterior. Cada conducto de aire del motor era alimentado por una toma de aire en cuña con su borde de ataque lo suficientemente separado del intrados del ala para evitar la ingestión de su capa límite. Cada entrada contenía una rampa variable superior, con rampas auxiliares en los laterales de las entradas de aire para su uso en el despegue, y en la parte inferior curvada.
Las largas góndolas motrices proveían las cuadernas reforzadas donde se montaban las derivas y empenajes horizontales. El motor AL-21 tenía sus accesorios montados en la parte superior, y la enorme estructura y las derivas montadas arriba hacían el acceso a ellos muy difícil. A partir del prototipo T-10-3 se doto a la aeronave con el motor Lyulka AL-31F, que había sido diseñado especialmente para este avión. Tenía un empuje con poscombustión de 12500kg (27,557 Ib), y ofrecía varias otras ventajas, entre ellas ser media tonelada más ligero que el AL-21F. Tenía sus accesorios en parte montados por debajo y en parte montados en la parte superior pero más adelante, mientras que las derivas fueron trasladadas hacia afuera lejos de los compartimentos de los motores.
Los trenes de aterrizaje principales de una sola pata tenían grandes neumáticos (1030 x 350mm) y se retraían hacia adelante, girando la rueda 90 ° para luego acomodarse horizontalmente en la raíz del ala en una bodega cerrada por puertas laterales y grandes puertas frontales que servían como aerofrenos. El tren de aterrizaje de nariz tenía una sola rueda sin frenos, con un neumático de 680 x 260 mm. Se retraía hacia atrás, y fue equipada con un guardabarros para proteger las entradas de aire del motor. Los pozos de las ruedas principales requerían un espesor de la sección interna del ala adyacente a las góndolas motrices.
Las superficies de control de vuelo del T-10 estaban comprendidas por los alerones, dos timones y los empenajes horizontales enterizos de movimiento independiente. Todas estas superficies eran impulsadas por las unidades de potencia, servidas por los sistemas hidráulicos completamente separados que trabajaban a 210kg/cm2. Estos sistemas también manejaban a los flaps planos, el tren de aterrizaje (con accionamiento independiente de los aerofrenos), el tren de nariz orientable, las entradas de aire del motor y los frenos del tren principal. El sistema de control fly by wire gobernaba el cabeceo del avión a través de los empenajes horizontales accionados al unísono, y proveía la estabilidad dinámica triaxial. Los controles mecánicos eran accionados directamente por el piloto por medio de los vínculos con las unidades de potencia que movían al timón y los alerones.
Los cinco tanques de combustible internos eran controlados automáticamente para suministrar el combustible sin alterar el centro de gravedad de la aeronave.
Se instalo un sistema especial de oxígeno para garantizar el reencendido del motor y la postcombustión a gran altura.
El T10-1 fue construido sin planes de dotarlo de armamento, pero fue modificado para llevar cargas en siete puntos fuertes.
A pesar del hecho de que el Sukhoi T-10 tuvo que ser completamente rediseñado, la familia de prototipos el T-10 fue un importante paso en el camino hacia la creación de uno de los mejores cazas de nuestra era, el Sukhoi Su-27.
El T-10-1 en Monino
Más Imagenes del prototipo T-10-1
Comparación entre el T-10-1 y el Su-27 de serie
Su-27 "Flanker-A" (llevado a configuración SM) de la Fuerza Aérea Rusa
La Familia Flanker
Fuentes:
“Soviet X-Planes” por Yefim Gordon y Bill Gunston, Editorial Midland Publishing
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