República XF-91 Thunderceptor

El Republic XF-91 Thunderceptor (originalmente denominado XP-91 ) es un prototipo de avión interceptor de propulsión mixta , desarrollado por Republic Aviation . La aeronave utilizaría un motor a reacción para la mayor parte del vuelo y un conjunto de cuatro pequeños motores cohete para obtener empuje adicional durante el ascenso y la interceptación. El diseño quedó prácticamente obsoleto para cuando se completó debido al rápido aumento del rendimiento de los motores a reacción contemporáneos, y solo se construyeron dos prototipos. Uno de ellos fue el primer caza estadounidense en superar Mach 1 en vuelo horizontal.

Una característica única del Thunderceptor era su inusual ala cónica inversa , en la que la longitud de la cuerda aumentaba a lo largo de la envergadura desde la raíz hasta la punta, al contrario que en los diseños convencionales de alas en flecha . Esto buscaba solucionar el problema del cabeceo hacia arriba , un fenómeno potencialmente mortal que afectaba a los primeros modelos de alta velocidad. El diseño del Thunderceptor permitía que toda el ala entrara en pérdida suavemente, de forma similar a un diseño de ala recta.

Durante el desarrollo del XP-84, Republic, bajo la dirección de Alexander Kartveli , estudió la instalación de cohetes en aviones de combate. La compañía se inspiró en los aviones alemanes de la Segunda Guerra Mundial: el Messerschmitt Me 163 propulsado por cohetes y la serie experimental de interceptores Messerschmitt Me 262 C Heimatschützer (protector del hogar) , propulsados ​​por turborreactores .

El diseño Thunderceptor fue una de las dos modificaciones de ala en flecha basadas en el Republic F-84 Thunderjet original ; la otra fue el Republic F-84F Thunderstreak , desarrollado posteriormente. Un problema grave de la mayoría de los diseños de ala en flecha de la época era su peligroso rendimiento a bajas velocidades y con un alto ángulo de ataque . El flujo de aire estancado sobre el ala tendía a deslizarse hacia las puntas, lo que provocaba que entraran en pérdida antes que el resto del ala. En esta situación, el centro de sustentación se desplazaba rápidamente hacia adelante con respecto al centro de masa, elevando el morro y generando un ángulo de ataque aún mayor o, en casos extremos, un vuelco completo de la aeronave. Las aeronaves atrapadas en este régimen a menudo entraban en pérdida y se estrellaban, y una serie de accidentes de este tipo con el North American F-100 Super Sabre dio origen al término "danza del sable" . ^{[ nota 1 ]}

La característica de diseño más notable del Thunderceptor tenía como objetivo solucionar este problema. Las alas se construyeron con una cuerda considerablemente mayor (distancia desde el borde de ataque hasta el borde de salida) en la punta que en la raíz, lo que les permitía generar más sustentación. Esto solucionó eficazmente el problema del efecto de pérdida de sustentación, retrasando el punto de entrada en pérdida en la punta hasta el de toda el ala. Un efecto secundario de este diseño fue que las puntas tenían más espacio interno, por lo que el tren de aterrizaje se montó para retraerse hacia afuera con las ruedas alojadas en las puntas de las alas, utilizando dos ruedas más pequeñas en una disposición en tándem para cada puntal del tren principal, en lugar de una más grande. Otro cambio de diseño fue la capacidad de variar el ángulo de incidencia del ala en su conjunto, inclinándola hacia arriba para operaciones a baja velocidad durante el despegue y el aterrizaje, y luego "nivelándola" para el vuelo a alta velocidad y el crucero. Esto permitió que el fuselaje se mantuviera más nivelado durante el aterrizaje, mejorando considerablemente la visibilidad.

De acuerdo con su función prevista como interceptor, el morro se rediseñó para incorporar una antena de radar , lo que obligó a trasladar la toma de aire del motor de su posición original en el morro a una nueva toma debajo de este. Por lo demás, el fuselaje era muy similar al del F-84. El primer prototipo no incluía el radomo, aunque este se instaló en el segundo prototipo.

El primer prototipo realizó su primer vuelo el 9 de mayo de 1949, superando la velocidad del sonido en diciembre de 1951. Posteriormente se modificó con un pequeño radomo para el cálculo de la distancia de tiro (aunque no el radomo "completo" del segundo prototipo). El segundo prototipo incluía un radomo completo y una toma de aire montada en la parte inferior del fuselaje, pero por lo demás era similar. Con el motor a reacción y los cohetes en funcionamiento, la aeronave podía alcanzar Mach  1,71. Ambos prototipos completaron 192 vuelos de prueba a lo largo de cinco años. ^{[ 1 ]}

El segundo prototipo, el 46-681 , sufrió una falla de motor durante el despegue desde la Base Aérea Edwards en el verano de 1951. El piloto de pruebas de Republic, Carl Bellinger, escapó de la aeronave justo cuando la cola se desprendió, apenas 90 segundos después del despegue. Para cuando llegaron los bomberos, tras recorrer siete millas (11 km) a través del lecho seco del lago, la sección de la cola se había reducido a cenizas. Posteriormente, al 46-681 se le instaló una cola en "V" (o "mariposa") y se realizaron pruebas de vuelo con esta configuración. Más tarde, se utilizó en la Base Aérea Edwards como simulador de entrenamiento para tripulaciones de rescate, y posteriormente fue desguazado. ^{[ 2 ]} 

Como interceptor, el Thunderceptor pronto quedó eclipsado por diseños de otras compañías, pero, al igual que el Thunderceptor, ninguno de estos llegó a producirse en serie. La Fuerza Aérea de los Estados Unidos decidió esperar el breve tiempo necesario para introducir diseños más modernos y mucho más capaces, creados como parte del proyecto de interceptores de 1954. El Thunderceptor, al igual que otros interceptores de la época, tenía tiempos de vuelo extremadamente cortos, del orden de 25 minutos, lo que los hacía prácticamente inútiles para proteger un área tan extensa como la de los Estados Unidos. Los diseños de 1954 superaban al XF-91 en velocidad, alcance y tiempo de permanencia en el aire, además de incluir los sistemas de radar y control de tiro necesarios para operar de noche y en cualquier condición meteorológica. La era de los interceptores diurnos específicos había terminado.

El prototipo superviviente, 46-0680, se exhibe en la Galería de Investigación y Desarrollo del Museo Nacional de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en la Base de la Fuerza Aérea Wright-Patterson en Dayton, Ohio . ^{[ 3 ] [ 4 ]}

Datos de The Complete Book of Fighters, ^{[ 5 ]} Air Force Legends #210  : Republic XF-91 Thunderceptor ^{[ 6 ]}

Características generales

• Tripulación: 1
• Longitud: 43  pies 3  pulgadas (13,18  m)

47  pies 6  pulgadas (14  m) con cola de mariposa

46  pies 9  pulgadas (14  m) con radomo en la nariz

• Envergadura: 31  pies 2,7  pulgadas (9,517  m)
• Altura: 5,516563 m ( 18  pies 1,1875 pulgadas )  

16  pies 6  pulgadas (5  m) con cola de mariposa

• Superficie del ala: 320 pies  cuadrados  (30  m² ⁾
• Perfil aerodinámico : Republic R-4,40-1710-1.0 ^{[ 7 ]}
• Peso en vacío: 15.853  lb (7.191  kg)
• Peso bruto: 18.600  lb (8.437  kg)
• Peso máximo al despegue: 28.516  lb (12.935  kg)
• Capacidad de combustible: 46-680 559 galones  estadounidenses  (465 galones  imperiales  ; 2120  litros) internos (JP)

46-681 231 estadounidenses (192 imperiales ; 870 litros) JP en el tanque del fuselaje

50 galones  estadounidenses  (42 galones  imperiales  ; 190  litros) de LOX en la parte delantera del fuselaje.

87 galones  estadounidenses  (72 galones  imperiales  ; 330  litros) de LOX en la parte trasera del fuselaje.

191 galones  estadounidenses  (159 galones  imperiales  ; 720  litros) de agua-alcohol en la parte delantera del fuselaje.

• 2 tanques de combustible externos

60 galones  estadounidenses  (50 galones  imperiales  ; 230  L) (JP), 216 galones  estadounidenses  (180 galones  imperiales  ; 820  L) de LOX , 265 galones  estadounidenses  (221 galones  imperiales  ; 1000  L) de agua-alcohol en cada uno

• Planta motriz: 1 × motor turborreactor General Electric J47-GE-7 (posteriormente GE-17) , 5200 lbf (23 kN) de empuje en seco  

6100  lbf (27  kN) con inyección de agua  en seco, 6900  lbf (31  kN) con postcombustión

• Planta motriz: 1 × Motor cohete de combustible líquido de cuatro cámaras Reaction Motors XLR11-RM-9  , 6000 lbf (27  kN) de empuje con cámaras conmutables individualmente.

• Combustible: Agua-alcohol ₍ 25% H₂O _/ 75 % _C₂H₆O )
• Oxidante: Oxígeno líquido (LOX)

Actuación

• Velocidad máxima: 984  mph (1584  km/h, 855  nudos) a 47 500  pies (14 478  m)
• Velocidad máxima: Mach 1,49
• Alcance: 1.171  mi (1.885  km, 1.018  nmi)
• Techo de servicio: 50 000–55 000  pies (15 000–17 000  m)
• Tiempo para alcanzar la altitud: 50 000  pies (15 240  m) en 5 minutos y 30 segundos.
• Carga alar: 58,12  lb/  pie cuadrado (283,8  kg/ ^m² )
• Empuje/peso : 0,60

Armamento

• Armas: provisión para:

• 4 cañones M3  de 20 mm (0,787  pulgadas) con 200 proyectiles por cañón (F-91)

o

• 4 cañones T-110 con 15 proyectiles T-131 cada uno (F-91-1)

o

• 4 cañones M24 de 20  mm (0,787  pulgadas) con 200 proyectiles por cañón (F-91-3)

• Cohetes:

• HVAR (F-91B) de hasta 6 × 5  pulgadas (127  mm)

o

• 24 cohetes Mighty Mouse  de 70 mm ( 2,75 pulgadas  ) en lanzadores extensibles.

• Misiles: 4 misiles aire-aire Hughes AIM-4 Falcon (F-91-2)

Aeronaves de función, configuración y época comparables

• Avro 720
• Saunders-Roe SR.53
• Saunders-Roe SR.177

Listas relacionadas

• Lista de aeronaves militares de los Estados Unidos
• Lista de aviones de combate

• Pace, Steve (2000). Republic XF-91 Thunderceptor . Leyendas de la Fuerza Aérea. Vol.  Nº 210 (Primera  ed.). California, Estados Unidos: Ginter Books. ISBN 0-942612-91-4Consultado el 1 de febrero de 2015 .

• El XF-91 en la Comisión del Centenario del Vuelo de EE. UU.
• Varias imágenes del XF-91 46-680
• Interceptor, 1949 – imágenes de Flight 1949