Boeing YC-14

El Boeing YC-14 es un avión de transporte militar táctico bimotor de despegue y aterrizaje cortos (STOL) . Fue la propuesta de Boeing para el concurso de Transporte STOL Medio Avanzado (AMST) de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos , cuyo objetivo era reemplazar al Lockheed C-130 Hercules como el avión de transporte táctico STOL estándar de la USAF. Si bien tanto el YC-14 como el McDonnell Douglas YC-15, su competidor , resultaron exitosos, ninguno de los dos aviones llegó a producirse en serie. El proyecto AMST se canceló en 1979 y fue reemplazado por el programa CX.

A mediados de 1970, la USAF inició un estudio teórico, la Investigación de Aeronaves Tácticas (TAI), con Boeing, McDonnell Douglas y otras compañías para analizar posibles diseños de aeronaves de transporte táctico. Este estudio fue precursor de lo que se convertiría en el programa de Transporte STOL Medio Avanzado. Como parte de este programa, Boeing comenzó a estudiar diversas configuraciones de aeronaves de alta sustentación. Boeing ya había propuesto una solución de flaps soplados externamente bajo las alas para su competidor del Lockheed C-5 Galaxy , y la había utilizado con éxito al modificar su propuesta, que finalmente no resultó ganadora, para el Boeing 747. La compañía también había realizado estudios con el prototipo original del Boeing 707 , el Boeing 367-80 , añadiendo extensos dispositivos en los bordes de ataque y de salida mediante flaps soplados. Para los estudios de la TAI, Boeing volvió a analizar estos mecanismos, así como otros nuevos, como el control de la capa límite . Sin embargo, ninguno de estos diseños estudiados resultó particularmente atractivo para Boeing. ^{[ 1 ]}

Los ingenieros de Boeing sabían que la NASA había realizado una serie de estudios sobre "sustentación asistida" tiempo atrás, incluyendo tanto flaps soplados externamente como soplado de superficie superior (USB), una variante inusual. En el sistema USB, el motor se ubica sobre la superficie superior del ala, soplando sobre los flaps. Al bajar los flaps, el efecto Coandă hace que el escape del motor se "adhiera" a ellos y se incline hacia el suelo. Buscaron más investigaciones sobre el concepto y descubrieron que se habían realizado estudios sobre soplado de superficie superior de media envergadura en el  túnel de viento de 3,7 metros (12 pies) del Centro de Envejecimiento Langley de la NASA. Un análisis de los resultados preliminares sugirió que el sistema era tan efectivo como cualquiera de los otros conceptos estudiados previamente. Boeing comenzó de inmediato a construir modelos para túnel de viento para verificar los datos de la NASA con configuraciones que se ajustaran mejor a sus propios diseños. A finales de 1971, varios modelos estaban en estudio activo.

Otro proyecto de la NASA que interesaba a los ingenieros era el perfil aerodinámico supercrítico , diseñado por Richard Whitcomb . El diseño supercrítico prometía reducir considerablemente la resistencia transónica , hasta el punto de lograrlo con un ala en flecha en algunas situaciones. Esto permitía que una aeronave con dicho perfil tuviera baja resistencia en crucero, a la vez que una configuración alar más adecuada para vuelos a baja velocidad (las alas en flecha presentan varias características indeseables a baja velocidad). Además, el diseño cuenta con un radio de borde de ataque mayor, lo que lo hace especialmente idóneo para aplicaciones de alta sustentación a baja velocidad, como el transporte. Boeing incorporó este concepto a su diseño, siendo la primera aeronave no experimental en hacerlo.

La solicitud de propuestas (RFP) se emitió en enero de 1972, solicitando operaciones en un  campo semipreparado de 610 metros (2000 pies) a 930 kilómetros (500 millas náuticas ) con una carga útil de 12 000 kg (27 000 lb) en ambas direcciones sin reabastecimiento de combustible. A modo de comparación, el C-130 de esa época requería unos 1200 metros (4000 pies) para esta carga. Cinco empresas presentaron diseños en esta etapa de la competencia, Boeing con su Modelo 953 en marzo de 1972. El 10 de noviembre de 1972 se llevó a cabo la selección final, y Boeing y McDonnell Douglas ganaron contratos de desarrollo para dos prototipos cada una.        

Las pruebas en el túnel de viento continuaron durante este período. En noviembre, John K. Wimpress volvió a visitar Langley para obtener información actualizada sobre el programa USB de la NASA. Joe Johnson y Dudley Hammond informaron sobre las pruebas y mostraron a Wimpress datos que verificaban el alto rendimiento de sustentación que Boeing había citado en su propuesta. En diciembre de 1975, Boeing y el Centro de Pruebas Langley de la NASA firmaron un contrato para un banco de pruebas USB a escala real, que Boeing construyó en sus instalaciones de prueba de Tulalip. Este banco consistía en un ala a escala 1/4 con un motor JT-15D y un fuselaje parcial. Langley estaba particularmente interesado en la efectividad de la tobera en forma de D que dirigía el flujo del chorro sobre la superficie superior del ala, así como en los niveles de ruido resultantes, que en ese momento eran un foco principal de la investigación aerodinámica civil de la NASA.

Durante las pruebas se detectaron y corrigieron dos problemas importantes. El primero fue un problema con la circulación de aire alrededor del ala al operar a bajas velocidades cerca del suelo, lo que afectó gravemente la dispersión del flujo del chorro a través de la tobera. Esto provocó la separación del flujo cerca del flap y una disminución en la efectividad del sistema USB. En respuesta, Boeing añadió una serie de generadores de vórtices en la superficie superior del ala, que se retraían cuando el flap se elevaba por encima de los 30°. Además, las superficies de la cola se colocaron inicialmente muy hacia atrás para maximizar la efectividad del control. Esta posición resultó interferir con el flujo de aire sobre las alas durante las operaciones USB, por lo que se introdujo una nueva cola con un perfil más vertical para desplazar el elevador hacia adelante.

El primer Boeing YC-14 (número de serie 72-1873 ) voló el 9 de agosto de 1976. ^{[ 2 ]} Se construyeron dos aeronaves, la segunda con número de serie 72-1874 . El competidor YC-15 había comenzado sus vuelos casi un año antes. Las pruebas de vuelo comparativas en la Base de la Fuerza Aérea Edwards comenzaron a principios de noviembre de 1976. Durante las pruebas de vuelo, el YC-14 voló a velocidades tan bajas como 59 nudos (68 mph ; 109 km/h ) y tan altas como Mach 0,78 a 38.000 pies (11.600 m) . ^{[ 3 ]} Era capaz de despegar y aterrizar en una distancia de 800 pies (240 m) . ^{[ 4 ]}       

Sin embargo, se descubrió que la resistencia aerodinámica del YC-14 era un 11 % mayor de lo previsto inicialmente. Las modificaciones desarrolladas en las pruebas del túnel de viento, que comprendían la adición de generadores de vórtices a la parte superior trasera de las góndolas, la eliminación del carenado del actuador de la compuerta de la tobera, alteraciones en el extremo posterior de las góndolas del tren de aterrizaje y la adición de aletas en la parte posterior del fuselaje, redujeron este incremento de resistencia al 7 %. ^{[ 5 ]} El YC-14 también demostró la capacidad de transportar el tanque de batalla principal M60A2 de 109 200 libras (49 500 kg) , lo que no se demostró con el YC-15. ^{[ 3 ]} 

Al finalizar las pruebas a finales del verano de 1977, los prototipos del YC-14 fueron devueltos a Boeing. Los prototipos no fueron desguazados; uno se encuentra almacenado en el 309.º Grupo de Mantenimiento y Regeneración Aeroespacial (AMARG), ubicado en la Base de la Fuerza Aérea Davis-Monthan, y el otro está expuesto en el cercano Museo del Aire y el Espacio de Pima .

Para entonces, las semillas del fracaso del programa AMST ya estaban sembradas. En marzo de 1976, el Jefe del Estado Mayor de la Fuerza Aérea, el general David C. Jones , solicitó al Comando de Sistemas de la Fuerza Aérea que evaluara la posibilidad de utilizar un único modelo del AMST para funciones de transporte aéreo tanto estratégico como táctico, o bien, si sería posible desarrollar variantes convencionales del AMST para el transporte aéreo estratégico . Esto dio lugar a una serie de estudios que, en esencia, indicaban que tal modificación no era sencilla y requeriría cambios importantes en cualquiera de los diseños para producir una aeronave mucho más grande.

Tanto el YC-14 como el YC-15 cumplieron o superaron las especificaciones del AMST en la mayoría de las condiciones. Sin embargo, la creciente importancia de la misión estratégica frente a la táctica finalmente llevó al fin del programa AMST en diciembre de 1979. ^{[ 6 ]} Luego, en noviembre de 1979, se formó el Grupo de Trabajo CX para desarrollar la aeronave estratégica requerida con capacidad táctica. ^{[ 7 ]} El programa CX seleccionó una propuesta para un YC-15 ampliado y mejorado que más tarde se convirtió en el C-17 Globemaster III . ^{[ 8 ]}

La propulsión a chorro de la superficie superior sigue siendo un concepto bastante poco común y solo se ha visto en unos pocos aviones, como el Antonov An-72 .

• El avión número de serie 72-1873, el primer avión, está en exhibición en el Museo del Aire y el Espacio de Pima en Tucson, Arizona . ^{[ 9 ]}
• El avión número de serie 72-1874, el segundo avión, está almacenado en el cementerio de aviones del 309.º AMARG en la Base de la Fuerza Aérea Davis-Monthan ( 32°10′19″N 110°50′51″W / 32.17184°N 110.84743°W / 32.17184; -110.84743 ( Boeing YC-14 en la Base de la Fuerza Aérea Davis-Monthan ) ).

Datos de Boeing Aircraft desde 1976 ^{[ 10 ]}

Características generales

• Tripulación: 3
• Capacidad: 150 soldados o 69.000 lb (31.400 kg) ( STOL : 27.000 lb (12.300 kg)) ^{[ 2 ]}
• Longitud: 131  pies 8  pulgadas (40,14  m)
• Envergadura: 129  pies 0  pulgadas (39,32  m)
• Altura: 14,74 m ( 48  pies 4 pulgadas )  
• Superficie del ala: 1762 pies  cuadrados  (163,7  m² ⁾
• Peso en vacío: 117.500  lb (53.410  kg)
• Peso máximo al despegue: 251.000  lb (113.850  kg) (aterrizaje y despegue convencionales), 170.000 lb (77.270 kg) (STOL)
• Planta motriz: 2 turbofanes General Electric CF6-50D , 51.000 lbf (230 kN) de empuje cada uno  

Actuación

• Velocidad máxima: 504  mph (811  km/h, 438  nudos)
• Velocidad de crucero: 449  mph (723  km/h, 390  nudos)
• Alcance del ferry: 3190  mi (5136  km, 2734  nmi)
• Techo de servicio: 45 000  pies (13 716  m)
• Velocidad de ascenso: 6350  pies/min (32,3  m/s)

Aeronaves de función, configuración y época comparables

• Antonov An-72 'Carbonero'
• McDonnell Douglas YC-15

Listas relacionadas

• Lista de aeronaves militares de los Estados Unidos
• Lista de aeronaves STOL

Notas

Bibliografía

• Bowers, Peter M. Boeing Aircraft desde 1916 , tercera edición. Londres: Putnam, 1989. ISBN 0-85177-804-6.
• Kennedy, Betty R. Globemaster III: Adquisición del C-17 , Oficina de Historia del Comando de Movilidad Aérea, 2004.
• Norton, Bill. Boeing C-17 Globemaster III , North Branch, Minnesota: Specialty Press, 2001. ISBN 1-58007-061-2.
• Norton, Bill. Progenitores de los STOL: la trayectoria tecnológica hacia un gran avión de transporte STOL y el C-17A , Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica, 2002. ISBN 978-1-56347-576-4.
• Wimpress, John K. y Conrad F. Newberry (1998). El prototipo YC-14 STOL: su diseño, desarrollo y prueba de vuelo . Reston, VA: Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica, 1998. ISBN 978-1-56347-253-4.

• Página del avión de transporte militar YC-14 en Boeing.com
• Imágenes del YC-14 en BoeingImages.com
• Museo del Aire y el Espacio de Pima: Boeing YC-14. Archivado el 7 de febrero de 2012 en Wayback Machine.
• Base Aérea Edwards: Dos transportes de lo más inusuales (Archivo de Internet)