Por nuestro colaborador Tycho Brahe

Cambiamos un poco la temática, perdón, la altitud, y hoy subimos unos cuantos pies más, de hecho nos vamos al espacio exterior.

Todos conocemos el transbordador espacial americano, que fue diseñado para reemplazar a las cápsulas de un solo uso tales cómo las Apollo o las Gemini. A pesar de ser el sistema de lanzamiento reutilizable más conocido por el público en general, también existieron otros proyectos de transbordador espacial, por banda de la URSS, y otro por parte de la U.E.

Curiosamente exceptuando el caso de la U.E. los transbordadores norteamericano y soviético nacen siendo un proyecto mixto (civil-militar) de sus respectivas fuerzas aéreas (USAF y BBC-CCCP) respectivamente. Los militares querían un sistema que permitiese llevar grandes cargas a órbitas espaciales y de hecho las dos fuerzas aéreas presentaron sus proyectos de avión espacial reutilizable, los americanos construyeron el prototipo X-20 y los soviéticos el MiG 105. En ambas potencias, el transbordador espacial nace del recorte presupuestario después de la llegada a la luna, y de la ambición necesidad de llevar cargas militares al espacio.

En la URSS, corría el año 1976 cuándo las autoridades soviéticas pensaron que un sistema de lanzamiento reutilizable podría equilibrar la balanza de la guerra fría, a pesar de empezar 4 años más tarde que los norteamericanos, el transbordador Buran (tormenta de nieve en ruso) se desarrolló con tecnología 100% soviética.

Comparación entre el STS y el Buran

En 1984 se construye el primer Buran, a su vez se construyó un vehículo Buran, conocido cómo OK-GLI que era el “equivalente” al Enterprise norteamericano, es decir un vehículo para pruebas aerodinámicas. A diferencia del Enterprise (que necesitaba un avión nodriza) el OK-GLI fue equipado con 4 motores turbofan, que se encendían para llevar a la aeronave hasta cierta altura, entonces se apagaban y el aparato planeaba hasta aterrizar, tras 24 vuelos de prueba se dio por cumplida su misión y fue retirado del programa.

El OK-GLI

Bourane OK-GLI – Youtube

En el año 1988, el Buran hizo su primer (y único vuelo orbital) acoplado “a lomos” de un lanzador Energía, este vuelo fue totalmente automático a diferencia del STS (que a pesar de estar muy automatizado, requiere control manual). Terminada la misión se programó un vuelo tripulado (posiblemente a la MIR) en 1993, pero la URSS se desintegró en 1991, y en 1992 Boris Yeltsin canceló oficialmente el programa. Se habían despilfarrado 20000 millones de rublos de la época.

Detalle de la cabina de un simulador de Buran – Ilya Morozov

Diferencias entre el Buran y el STS.

• En primer lugar cómo he comentado antes, el Buran es una carga del cohete Energía (reutilizable), a diferencia del STS que lleva un tanque de combustible (no reutilizable) y es la nave la encargada de volar hasta la órbita.
• El combustible, el Buran utilizaba 4 boosters de queroseno+LOX, el STS utiliza 2 boosters de propergol sólido (perclorato amónico)
• El Buran utilizaba queroseno y oxígeno líquido, en lugar de propelentes tóxicos cómo usa el STS.
• El Buran permitía 5 toneladas más de carga útil que el STS al no llevar motores principales en el orbitador.

Detalle de los motores – Javier Rodriguez

Después de la cancelación del Buran algunos aparatos fueron destruidos, otros se almacenaron en la fábrica de Energía y en el cosmódromo de Baikonur. A priori los más visitables son el OK-GLI que está en un museo alemán, y el OK-TVA que está expuesto en el parque Gorki en Moscú.

El mismo año que se canceló  el Buran también se canceló el Hermes, este era el proyecto de un transbordador espacial europeo, a diferencia del STS o el Buran, el Hermes era un planeador espacial, más cercano a un X-20 o un MiG 105, que a un STS o un Buran.

El Hermes

A pesar de ser un proyecto inicialmente franco-alemán, el Hermes sería fabricado por Dassault y Aérospatiale, rápidamente comenzaron a surgir problemas financieros, ahí se acordó la entrada de la ESA al proyecto.

Se llegaron a construir maquetas estructurales del Hermes, este sería lanzado por un cohete Ariane-5, pero el accidente del Challenger y el creciente coste del programa Hermes, sumado a la inexperiencia europea en la construcción de naves espaciales, (debido al sobrepeso del Hermes hubiese sido necesario rediseñar por completo el Ariane-5) cancelaron la esperanza europea de ser independientes a la hora de lanzar vuelos tripulados al espacio.

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Por nuestro querido colaborador Tycho Brahe

Dentro de la serie “Alas de la Unión Soviética” (1 y 2) no hablamos de este curioso aparato ya que bien se merece un post para él mismo.
Todos sabemos el porqué vuelan los aviones. Al moverse, el ala del avión, divide el flujo de aire en dos corrientes, debido al perfil curvado de las alas, el flujo superior ha de recorrer una mayor distancia que el flujo inferior, esto provoca un aumento de la velocidad, y esta variación de velocidad, crea una diferencia de presión que crea la fuerza de sustentación. Esta permite que el avión se mantenga en el aire.

A finales de los 70’s en la Unión Soviética hacía falta un avión de carga, para reemplazar al anticuado Antonov 26 (Curl) que además tuviese capacidad STOL, y pudiese operar con facilidad en climas extremos y pistas no preparadas.
El efecto Coanda, consiste en que al aplicar una corriente de un fluido sobre un cuerpo cilíndrico, este tiende a quedarse “pegado” en la superficie del cilindro, saliendo en dirección opuesta, de esta manera se crea una fuerza adicional que en nuestro caso nos ayuda a levantar el avión con más facilidad.

YouTube – Coanda Effect

El Antonov 72/74 (Coaler) se vale del efecto Coanda para conseguir, y mejorar sus capacidades STOL, por eso tiene una forma digamos, poco usual en las aeronaves convencionales.

Autor: Luc Van Belleghem

En el Antonov 72 el chorro generado por los motores se dirige hacia abajo mediante unos flaps de derivación, diseñados especialmente para esta misión, por esta razón lleva los motores encima de las alas, haciendo pasar el chorro de gas por encima de éstas.

No obstante de ser tan poco convencional, este avión posee 17 récords mundiales para su categoría (MTOW de 25000 a 35000 Kg) la mayoría de ellos son de altura y velocidad a máxima carga.

Bonus: Estados Unidos no pudo ser menos e intento hacer algo parecido con la surrealista ambición de sustituir al todo poderoso C130 Hércules. Su opción fue el Boeing YC14 que no llego a ser nunca lo que se pretendió, y como otros muchos diseños, acabo construido y abandonado al no ver resultados satisfactorios.

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Realizado por Tycho Brahe:

Antonov 225 Mriya, OTAN: Cossack

El Antonov 225 es actualmente el avión de mayor tamaño que presta servicio operativo.

Tal monstruo volante, nació junto con el desarrollo del programa Buran, los soviéticos necesitaban reemplazar al Myasishchev Atlant para transportar el cohete impulsor de la lanzadera soviética, para ello se adaptó el ya existente Antonov 124 con una serie de modificaciones, cómo lo fueron la adición de dos motores Lotarev D-18 hasta llegar a un total de 6 motores, además de prescindir de la rampa de carga trasera (para ahorrar peso) y de dotarlo de un nuevo tren de aterrizaje de 32 ruedas.

El hermanos pequeño del An225, An124. Autor: Karl Nixon

Autor: Aad van der Voet

No obstante el hecho de que este avión tuviese que soportar grandes cargas que afectarían a la aerodinámica del aparato, obligó a los ingenieros de Antonov a dotarlo de una doble cola trasera, a pesar de todas las modificaciones este coloso presentaba dificultad para operar en pistas largas, además de que el avión que le seguía en el despegue, tenía que esperar hasta 15 minutos debido a las turbulencias creadas por el Mriya.

Este avión efectuó su primer vuelo en 1988, aunque con el cercano colapso de la URSS y la cancelación del programa Buran, el avión fue desmontado y almacenado.

Autor Ignatiy Savranskiy – Russian AviaPhoto Team

El resurgimiento:

Con la caída de la URSS, Antonov creó Antonov Airlines, dedicada al transporte de grandes cargas por avión, operando al principio una flota de 4 AN-124 y 3 AN-12 el éxito de la empresa fue tal, que a finales de los años 1990 necesitaba un avión de mayores dimensiones. De esta manera “resucitaron” al AN-225 y en 2001 hizo su primer vuelo comercial.

Autor:  Tamas Martenyi

Desde entonces este avión ha transportado desde locomotoras, hasta ayuda humanitaria, pasando por generadores diesel, material militar y otras cargas de gran peso ya que este avión permite cargar hasta 250 toneladas. Tal ha sido su éxito que Antonov Airlines dispondrá de un segundo AN-225 en 2010. Sus competidores más directos son el Airbus Beluga y el Boeing 747 Dreamlifter, éste último con algunos componentes diseñados por la empresa española Gamesa Aeronáutica (actualmente aernnova).

Sin más, pongo un vídeo dónde se ve a tal monstruo volador.

 

Yakovlev-38/141

Durante los años 60’s la O.K.B. de Yakovlev, trabajó en un avión VSTOL (Vertical Short Take Off Landing)  en respuesta al Harrier británico. De hecho eran aviones bastante diferentes, por citar una gran diferencia entre ambos aparatos, el Harrier lleva un motor colocado en posición horizontal que mediante un sistema hidráulico guía la dirección del chorro, el Yak, en cambio, disponía de un motor horizontal y dos ventiladores colocados en posición vertical accionados por el motor principal. A pesar de que el motor principal también disponía de toberas inclinables, este avión resultó ser un fiasco ya que presentaba un gran consumo de combustible para poca carga en la bahía de armas además de presentar grandes dificultades en despegue y una gran limitación ante el F-14 norteamericano.

Para solucionar tales deficiencias Yakovlev O.K.B. empezó a trabajar en el Yak-141, este nuevo aparato, presentaba novedades asombrosas para la época, cómo la de ser el primer VSTOL supersónico y usar una sola tobera de empuje vectorial. A pesar de adelantarse a su tiempo, fue demasiado tarde y el colapso de la URSS estaba a la vuelta de la esquina.

Un hecho curioso es que Lockheed-Martin, compró la tecnología del Yak-141 para aplicarla al proyecto JSF que posteriormente ganaría con su F35 derrotando a Boeing y su X32

Tupolev 144, OTAN: Charger

Otro modelo que trataremos es el Tupolev 144, probablemente uno de los aviones soviéticos más debatidos en la actualidad. Todo empieza en 1961 cuándo Nikita Krushchev se entera del proyecto franco-británico de construir un avión supersónico de pasajeros. Dada esta circunstancia, el Kremlin encargó a la O.K.B. de Tupolev el reto de construir un avión de pasajeros supersónico y con mejores prestaciones antes que el mundo occidental.

Entonces se trataba de dominar la tecnología del vuelo supersónico ya que en aquella época se creía era el futuro de la aviación, además de la propaganda que daría una superior tecnologia desarrollada en un país socialista, frente a la desarrollada en un país capitalista. Es por esto que Moscú decidió ponerse por delante costara lo que costara.

En 1963 con importantes retrasos en el proyecto, el comité estatal de seguridad (KGB) decide entrar en juego grabando en microfilms, toda la información que pudieron acerca de aquella versión beta del concorde (la segunda versión de los planos, cuando los definitivos fueron la séptima versión). Fue en 1964 cuando el servicio secreto francés descubrió que la CCCP espiaba el desarrollo del aparato y como contramedida  los franceses pusieron información falsa a disposición de los rusos.

Finalmente el 31 de Diciembre de 1968 el prototipo del Tu-144 fue mostrado al mundo a contrareloj (todo fuese por estrenarlo antes que el concorde) a pesar de que Moscú reconociese que era una copia ya que ellos no poseían la tecnologia adecuada para fabricar un avión supersónico. La verdad es que los rusos no pudieron copiarlo todo y tuvieron que suplir muchos aspectos con tecnología propia, como fue el diseño alar que lo suplieron  con unos planos en canard ya que no generaba suficiente fuerza de sustentación con su rango de velocidad.

Pero el gran día llegó en 1973 cuándo el Concorde y el Charger se batieron “cara a cara” en el aeropuerto de Le Bourget en París. El Concorde voló primero y logró impresionar al público asistente. Después llegó el turno del Charger alcanzando los 4000 pies en la mitad de tiempo que el Concorde y superándolo aparentemente  cuando tuvo un repentino cambio de dirección que le provocó una caída y finalmente explotó a 1500 pies de altitud.

Actualmente existe una versoión del Tu-144 llamada Tu-144 LL que es usada por la NASA cómo banco de pruebas para futuros aviones supersónicos.

 

El Ekranoplan

Para terminar esta serie sobre aviación soviética, vamos a ver quizás el “aparato volador” más raro que haya existido, marco lo de aparato volador entre comillas, porque actualmente existe ambigüedad sobre clasificarlo como avión o como barco.

 

El ekranoplan usa para volar el efecto suelo, a diferencia de los aviones convencionales que vuelan gracias a la sustentación, para esto lo que hace es crear un “cojín de aire” debajo de las alas, que le permite flotar.

Para poder hacer esto, el ekranoplan, a diferencia de los aviones normales, tiene las alas cuadradas y anchas para formar un colchón de aire lo mayor posible, además de dirigir el flujo de aire hacia la parte inferior del aparato.

El ekranoplan nació de la mano de Rotislav Alexeyev allá por 1950. Este ingeniero fue capaz de convencer a Nikita Jrushchov para conseguir fondos ilimitados con el fin de crear lo que entonces llamó “barco volador” y de esta manera en 1966 ve la luz el ekranoplan de clase KM(el de la foto superior) este aparato era capaz de surcar el agua a una altura máxima de 3 metros y a una velocidad de 400 km/h lo que desconcertó a los servicios de inteligencia occidentales y decidieron llamarle el monstruo del mar caspio.

En 1972 se lanza un nuevo ekranoplan, la clase Orlyonok, este representava ciertas mejoras respecto a la clase KM, entre ellas un nuevo diseño alar que le permitia volar hasta 300 metros de altitud, se ideó con la idea de llevar a cabo misiones de asalto, pero tras seguidos recortes presupuestarios, sólo se construyeron 3 de los 120 proyectados.

El último ekranoplan, es el de la clase Lun, este se construyó para transportar y lanzar bombas atómicas, pero otra vez por problemas presupuestarios sólo se construyó una unidad.

La existencia de estos aparatos no fue confirmada hasta la caída del comunismo. A pesar del poco éxito inicial, hoy día hay dos constructores que están resucitando al ekranoplan (Boeing y Beriev) ya que ofrece unas posibilidades de carga superiores a un avión normal y a mayor velocidad que un barco, es mas de realizarse estos dos proyectos,  el An-225 perdería sus récords cómo mayor avión del mundo.

Hay un video (en ruso) que a pesar del idioma, se ven bastante bien el Lun y el Orlyonok

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Realizado por Tyho Brahe :

Es posible que uno de los aspectos menos conocidos de la historia de la aviación, sea todo lo referente a la aviación de la Unión Soviética, realmente hay cosas sorprendentes, cómo el descubrimiento del MiG 25 por parte de occidente, o el temido KGB, qué también estuvo “mojado” en el desarrollo de curiosos aviones soviéticos cómo puede ser el único avión propulsado por energía nuclear que ha surcado los cielos con un relativo éxito, a la vez que una réplica del Concorde.

El MiG 25 “Foxbat”

El Mikoyan-Gurevich 25 (nombre en clave de la OTAN: Foxbat) fue diseñado en 1959 con el propósito de derribar bombarderos XB-70 Valkyrie, de esta manera nace el prototipo YE-155 capaz de superar velocidades de 3000 Km/h, esto hará que dos años después en 1961 la OKB* de Mikoyan gana el concurso y se da comienzo a la fabricación de prototipos, haciendo su primer vuelo en 1964 y en 1965 se comenzará a fabricar en serie.

En 1970 entran en servicio en la fuerza aérea soviética haciéndolo uno de los aviones más temidos por occidente, debido a su gran alcance de radar y dificultad para sabotearlo, además de su velocidad máxima fijada en Match 3,2 aunque limitada a Match 2,5 ya que era totalmente inmune (debido a su elevada velocidad) a los Lighting británicos desplegados en la RFA, o a los F-4 usados por Israel cuándo la CCCP vendió MiG’s 25 a Egipto, en 1971. También era un avión cuyo radar tenía barrido en 2 frecuencias, característica que no tenía ningún caza occidental  y que lo hacía inmune a las contramedidas electrónicas de la época, además de poseer un complejo sistema de válvulas de vacío, factor que lo hacía invulnerable a una explosión atómica (posibilidad muy real en la guerra fría). Debido a esto, en occidente el temor a este avión iba en aumento y los americanos comenzaron a verlo cómo una seria amenaza para el SR-71 Blackbird y para sus fuerzas aéreas en general.

La situación fue tensa hasta que en septiembre de 1976 el teniente Viktor Belenko decidió desertar de la URSS, el 6 de septiembre, Belenko despega en misión de reconocimiento desde su base en Sakharova y pone rumbo hacia Hakodate en Japón dónde aterriza esquivándose un avión de pasajeros, sin apenas combustible y encima saliéndose de la pista a la vez que rompió el tren de aterrizaje.

Viktor Belenko (en la imagen)

Con esta ocasión entre manos los USA no tardaron nada en dar asilo político a Belenko, a condición de examinar el MiG. Tan temido durante años se vió convertido en un mito que los ingenieros destruyeron, al sacar conclusiones cómo que no podía volar más de 774 millas en modo de crucero, carecer de sistema de eyección del piloto, en caso de giro violento, los misiles se separaban de sus soportes, además de que el piloto tenia muy mala visibilidad. Como curiosidad cabe marcar que a pesar de estar concebido para volar a Match 3,2, estaba limitado a 2,5 sólo en una ocasión el MiG 25 alcanzó Match 3,2 y fundió las turbinas debido al calor generado por el motor.

Este MiG 25 fue devuelto a la CCCP desmontado por piezas el 12 de Noviembre

TU-95 “bear”

En 1949 terminada la IIGM con la rivalidad creciente entre la URSS y los USA, para Moscú fue necesario un bombardero capaz de soltar gran cantidad de bombas en territorio norteamericano, además de tener una autonomía superior a 8000 Km sin repostar.

Corrían los inicios del motor a reacción y Boeing decidió equipar a su nuevo B-52 con turborreactores, a la vez que la OKB de Myasischev también equipó a su prototipo con motores jet.  La OKB de Tupolev, decidió trabajar en el desarrollo de las turbohélices de alta velocidad debido al alto mantenimiento de los primeros reactores y su elevado consumo de combustible. De esta forma se equipó al Tu-95 con el NK-12 un motor turbóhelice contrarrotativo capaz de generar una potencia de casi 9000KW. Resuelto el problema de la planta motriz, en 1952 el Tu-95 hizo su primer vuelo.

En los Estados Unidos, no se tomaron en serio la amenaza del oso, fijándole una velocidad máxima de 400 mph y un rango de 7800 millas, cuando en realidad, el avión podía alcanzar las 575 mph (casi cómo un reactor civil de hoy día) y un alcance de 9400 millas en combate sin repostar (doble de su rival americano).

Otro aspecto que llama la atención de este aparato, es su versatilidad, ya que se han usado bears en misiones AWACS, guerra antisubmarina, lanzamiento de bombas atómicas (Tsar bomba) e incluso tuvo su versión civil, el TU-114 siendo el primer avión soviético capaz de cubrir distancias intercontinentales (Moscú-NY, Moscú-La Habana, Moscú-Tokio) sin repostar, además de que hoy día, el bear aún sigue en servicio activo.

Tu-95LAL (Tu-119)

La historia y características de este avión son de lo más parecido a una novela de ciencia-ficción, que a un artículo sobre historia de la aviación. En plena guerra fría, se emprendieron proyectos relativamente sorprendentes, pero quizás uno de los más surrealistas y espeluznantes, fue el del Tupolev-119.

Es lógico pensar que si existen submarinos nucleares capaces de permanecer en modo de combate de forma casi ilimitada. Arrojadas las bombas atómicas y recién descubierta la energía de fisión, tanto Moscú cómo Washington pensaron el porqué no tener un avión de estas características que pudiese estar volando de forma ilimitada sobre cielo enemigo. En los años 50’s se construyó un prototipo de motor nuclear para aviación tanto por parte de soviéticos cómo de americanos, con la pequeña gran diferencia radica en que el Convair XB36 atómico nunca voló con propulsión nuclear, tan solo sirvió para ensayar protecciones antiradiación y pruebas de carga con el reactor.

Mientras tanto en la Unión Soviética se equipó un Tu-95 con un reactor de fisión, al avión se le cambió la denominación a TU-119 y se diferenciaba del 95 en la joroba en el fuselaje para albergar el reactor nuclear que alimentaba a dos de los cuatro motores del aparato.

La primera fase de este avión se centró en cómo proteger a la tripulación de las radiaciones desprendidas por el reactor, el TU-119 realizó 34 misiones con la muerte de 3 tripulaciones completas (según datos oficiales, ya que esto aún debe estar como información clasificada), debido a la imposibilidad de aislar correctamente el reactor debido al peso necesario para el escudo. El proyecto se terminó cancelando debido a los bajos resultados obtenidos por el nacimiento de una nueva arma que dejaría obsoletos (en caso de éxito) debido a su menor coste y superior velocidad a los aviones nucleares, hablamos de los misiles ICBM.

Cómo funciona el motor atómico

Para explicar cómo funciona el motor aéreo de propulsión nuclear, comencemos primero por una breve explicación del funcionamiento de una central nuclear convencional: en un reactor se produce calor mediante una reacción de desintegración del uranio, ese calor se transfiere a un intercambiador de calor que calienta agua para enviar vapor a la turbina, hasta aquí todo bien. En aviación, el motor atómico en realidad es un híbrido entre motor de combustión y motor nuclear, la idea era encenderlo cómo motor de combustión y mantenerlo con propulsión nuclear, pues si en el motor de combustión el calor para expandir el aire es producido por la ignición de una mezcla química, en el motor nuclear se trataba de algo “tan simple” cómo un intercambiador de calor que seguía calentando el aire en la cámara de combustión intercambiando el calor del reactor. El problema radicaba en que dicho dispositivo dejaba detrás de si una estela de aire radioactivo ya que era imposible aislar por completo el intercambiador de calor, por no hablar de un posible accidente de un avión equipado con un motor de estos, esto sumado al bajo coste de los ICBM’s dio carpetazo al proyecto de un avión impulsado por energía nuclear.

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