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Articulo de referencia

Convair XF-92

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El Convair XF-92 (redesignado a partir del XP-92 en 1948) es un prototipo estadounidense de avión a reacción de primera generación con ala delta . Concebido originalmente como un interceptor de defensa puntual , el diseño se utilizó posteriormente con fines puramente experimentales y solo se construyó una unidad. Sin embargo, esto llevó a Convair a utilizar el ala delta en varios diseños, incluidos el F-102 Delta Dagger , el F-106 Delta Dart , el B-58 Hustler , el F2Y Sea Dart de la Armada de los Estados Unidos y el VTOL FY Pogo .

Diseño y desarrollo

Trabajos iniciales

Maqueta del XP-92.
El XF-92A en la Base de la Fuerza Aérea Edwards , 1952

Antes de agosto de 1945, la División Vultee de Consolidated-Vultee estudió la posibilidad de un avión de ala en flecha propulsado por un cohete entubado. Años antes, la compañía había realizado diseños que incluían motores de radiador refrigerados por líquido. Con este diseño, se añadiría combustible al calor producido por pequeños motores de cohete en el conducto, creando un "pseudo- estatorreactor ". [ 2 ]

En agosto de 1945, las Fuerzas Aéreas del Ejército de los Estados Unidos (USAAF), que pronto pasarían a llamarse Fuerza Aérea de los Estados Unidos , presentaron una propuesta para un interceptor supersónico capaz de alcanzar velocidades de 1100 km/h (700 mph ) y una altitud de 15 000 m (50 000 pies ) en cuatro minutos. Varias compañías respondieron, entre ellas Consolidated-Vultee, que presentó su diseño el 13 de octubre de 1945. [ 2 ] Este diseño presentaba alas en flecha y colas en V , así como un potente sistema de propulsión. Además del cohete entubado, se colocaron cuatro cohetes de 5,3 kN (1200 libras-fuerza) en la tobera de escape, junto con el turborreactor 19XB de 6,9 ​​kN (1560 libras-fuerza) fabricado por Westinghouse. [ 2 ]     

En mayo de 1946 se aceptó una propuesta de Consolidated Vultee (más tarde Convair) para un avión propulsado por un estatorreactor, con un ala en flecha de 45° , bajo el proyecto secreto MX-813 del Comando de Material Aéreo de la USAAF . Sin embargo, las pruebas en el túnel de viento demostraron varios problemas con este diseño. [ 3 ]

Cambiar a delta

Convair descubrió que al enderezar el borde de salida y aumentar la flecha del borde de ataque, las características de su nueva ala mejoraban enormemente. Así, contrariamente a las sugerencias de que el diseñador alemán Alexander Lippisch influyó en ella, Convair descubrió de forma independiente el ala delta delgada de alta velocidad. [ 4 ] Ralph Shick, jefe de investigación aerodinámica, se reunió más tarde con Lippisch en la Base de la Fuerza Aérea Wright-Patterson . Esto ayudó a convencerlo de que el delta delgado era el camino a seguir; sin embargo, la influencia de Lippisch no fue más que un «apoyo moral» y Convair rechazó muchas de sus ideas, como el ala gruesa del proyecto Lippisch P.13a y el planeador de prueba DM-1 que Estados Unidos había probado. [ 5 ] [ 4 ]

El empuje lo proporcionaría un motor a reacción Westinghouse J30 de 1560 lbf (6900 N) asistido por una batería de seis cohetes de combustible líquido de 2000 lbf (8,9 kN) . Este sistema de propulsión mixta requería un conducto de admisión muy grande, que no solo alimentaba el motor a reacción, sino que también hacía circular aire alrededor del escape del cohete para aumentar el empuje . Ubicado en el centro, el gran conducto no dejaba espacio para una cabina tradicional; en su ubicación normal, habría sobresalido profundamente dentro del conducto. Para solucionar esto, el equipo modificó el diseño de forma similar a los Leduc 0.10 y Miles M.52 , colocando la cabina en un cuerpo cilíndrico en el centro de la admisión. El diseño se presentó a la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en 1946 y fue aceptado para su desarrollo como el XP-92. [ 6 ]    

Investigación del Delta

Para obtener experiencia en vuelo con la configuración de ala delta, Convair sugirió construir un prototipo más pequeño, el Modelo 7002 , que la USAAF aceptó en noviembre de 1946. [ 7 ]

Para ahorrar tiempo y dinero en el desarrollo, se tomaron muchos componentes de otros aviones; el tren de aterrizaje principal se tomó de un North American FJ-1 Fury , la rueda de morro de un Bell P-63 Kingcobra , el motor y el sistema hidráulico de un Lockheed P-80 Shooting Star , el asiento eyectable y la cabina de mando del cancelado Convair XP-81 , y los pedales del timón de dirección de un avión de entrenamiento BT-13.

La construcción en Vultee Field, en Downey, California, estaba muy avanzada cuando North American Aviation se hizo cargo de las instalaciones en el verano de 1947. El fuselaje se trasladó a la planta de Convair en San Diego y se completó en otoño. En diciembre, se envió sin motor al Laboratorio Aeronáutico Ames de la NACA para realizar pruebas en el túnel de viento. Una vez finalizadas las pruebas, el fuselaje regresó a San Diego, donde se le instaló un motor Allison J33 -A-21 de 4250 lbf (18 900 N) . [ 6 ]  

Para cuando la aeronave estuvo lista para las pruebas, el concepto del interceptor de defensa puntual parecía obsoleto y el proyecto F-92 (ahora redesignado) fue cancelado; sin embargo, la aeronave de prueba se completó como el XF-92A . [ 7 ]

Historial operativo

Convair XF-92A en vuelo con esquema de metal desnudo

En abril de 1948, el XF-92A fue enviado a Muroc Dry Lake (que más tarde se convertiría en la Base de la Fuerza Aérea Edwards ). Las primeras pruebas se limitaron al rodaje, aunque se realizó un breve vuelo el 9 de junio de 1948. El primer vuelo del XF-92A tuvo lugar el 18 de septiembre de 1948 con el piloto de pruebas de Convair, Ellis D. "Sam" Shannon, a los mandos. El 21 de diciembre de 1948, Bill Martin comenzó a probar la aeronave para la compañía. Después de 47 vuelos, con un total de 20 horas y 33 minutos, la aeronave fue entregada a la USAAF el 26 de agosto de 1949, [ 8 ] y las pruebas fueron asignadas a Frank Everest y Chuck Yeager . [ 3 ]

El 13 de octubre de 1949, Yeager se convirtió en el primer piloto de la Fuerza Aérea en volar el XF-92A. [ 8 ] En su segundo vuelo, realizó un picado en S dividida de  4 g , alcanzando Mach 1.05 por un breve tiempo. [ 9 ] Al aproximarse para el aterrizaje en este vuelo, continuó elevando el morro cada vez más para reducir la velocidad de avance y evitar los problemas de su primer intento. Sorprendentemente, la aeronave simplemente no entró en pérdida; pudo continuar elevando el morro hasta alcanzar 45 grados de cabeceo , volando bajo control en esa actitud hasta un aterrizaje a 67 mph (108 km/h) , 100 mph (160 km/h) más lento que lo que había logrado Convair.      

En 1951, el XF-92A fue reacondicionado con un motor Allison J33-A-29 con postcombustión, que ofrecía un empuje de 7500 lbf (33 000 N) . Yeager voló por primera vez el XF-92A remotorizado el 20 de julio de 1951. Sin embargo, la mejora en el rendimiento fue mínima. Además, hubo problemas de mantenimiento con este motor y solo se realizaron 21 vuelos durante los siguientes 19 meses. [ 3 ] Se realizó un último cambio de motor al J33-A-16 de 5400 lbf (24 000 N) .    

El 9 de abril de 1953, Scott Crossfield inició una serie de vuelos en nombre de la NACA. Estas pruebas revelaron una violenta tendencia al cabeceo hacia arriba durante los giros a alta velocidad, a menudo de hasta 6  g, y en una ocasión de 8  g. La adición de deflectores en las alas alivió parcialmente este problema. Crossfield realizó 25 vuelos en el XF-92A hasta el 14 de octubre de 1953. [ 10 ] Tras el último vuelo de la aeronave, el tren de aterrizaje delantero colapsó mientras Crossfield rodaba fuera del lecho del lago; la aeronave fue retirada. [ 11 ]

Ninguno de los pilotos tenía mucho que decir a favor del diseño. Yeager comentó: «Era un avión difícil de pilotar, pero... logré alcanzar Mach 1,05». Crossfield fue más directo y dijo: «Nadie quería pilotar el XF-92. No había pilotos interesados ​​en ese avión. Era una bestia voladora terrible. Todos se quejaban de que le faltaba potencia». [ 12 ] [ 13 ]

Influencia

Accidente de aterrizaje, 1953

La delgada sección transversal del perfil aerodinámico del ala delta, su bajo peso y su resistencia estructural la convertían en una buena candidata para un avión supersónico. Su gran superficie de 39 m² ( 425  ft² ) proporcionaba una baja carga alar, lo que a su vez se traducía en un buen rendimiento a baja velocidad. Se podían alcanzar velocidades de aterrizaje muy bajas, a costa de ángulos de aterrizaje con el morro extremadamente elevado y la consiguiente mala visibilidad. La combinación de buenas características a alta y baja velocidad era muy difícil de lograr con otras configuraciones de ala . Aunque el XF-92 en sí no fue del agrado de todos, el concepto de diseño era claramente prometedor y el ala delta se utilizó en varios diseños de Convair durante las décadas de 1950 y 1960. 

De particular interés para los diseñadores de aeronaves fue el comportamiento inesperadamente bueno a baja velocidad que Yeager había observado en su segundo vuelo. La aeronave continuó siendo controlable a ángulos de ataque (alfa) muy elevados, donde una configuración convencional habría entrado en pérdida. La razón de esto resultó ser la creación inesperada de un gran vórtice sobre la parte superior del ala, generado por el flujo de aire entre el fuselaje y el borde de ataque del ala a un alfa elevado. El vórtice quedó "adherido" a la superficie superior del ala, suministrándole aire que se movía a velocidades mucho mayores que la velocidad de avance de la aeronave. Al controlar el flujo en esta área crítica, se pudo ampliar considerablemente el rango de rendimiento del ala delta, lo que llevó a la introducción de los canards en la mayoría de los diseños de ala delta en las décadas de 1960 y 1970. Más recientemente, las extensiones del borde de ataque se han vuelto comunes en la mayoría de los aviones de combate, creando el vórtice sobre una configuración de ala más convencional.

Operadores

 Estados Unidos

Aviones en exhibición

El XF-92A en el NMUSAF el 31 de agosto de 2017.

Especificaciones (XF-92A)

Diagrama proyectado ortográficamente del XF-92A.
Diagrama proyectado ortográficamente del XF-92A.

Datos de los cazas de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos [ 15 ]

Características generales

  • Tripulación: 1
  • Longitud: 42  pies 6  pulgadas (12,95  m)
  • Envergadura: 31  pies 4  pulgadas (9,55  m)
  • Altura: 5,41 m ( 17  pies 9 pulgadas )  
  • Superficie del ala: 425 pies  cuadrados  (39,5  m² )
  • Perfil aerodinámico : NACA 65-006.5 [ 16 ]
  • Peso en vacío: 9078  lb (4118  kg)
  • Peso bruto: 14.608  lb (6.626  kg)
  • Planta motriz: 1 × motor turborreactor con postcombustión Allison J33-A-29 , 4500  lbf (20  kN) de empuje  en seco, 7500  lbf (33  kN) con postcombustión

Actuación

  • Velocidad máxima: 718  mph (1156  km/h, 624  nudos)
  • Techo de servicio: 50.750  pies (15.470  m)
  • Velocidad de ascenso: 8135  pies/min (41,33  m/s)
  • Carga alar: 34  lb/  pie cuadrado (170  kg/ m² )
  • Empuje/peso : 0,51
Un Convair XF-92A pintado como un MiG-23 ficticio para la película Jet Pilot.

Una aplicación inusual del XF-92A fue como modelo cinematográfico, asumiendo el papel del "MiG-23" en la película de Howard Hughes, Jet Pilot , protagonizada por John Wayne y Janet Leigh . Debido a la larga demora en el estreno de la película, para cuando se estrenó en 1957, el papel del XF-92A había sido descartado en la sala de montaje. [ 17 ] Sí apareció en la película Toward the Unknown (1956), protagonizada por William Holden, nuevamente bajo la apariencia de otro avión, esta vez como su diseño descendiente, el F-102 Delta Dagger. [ 18 ]

Véase también

Desarrollo relacionado

Aeronaves de función, configuración y época comparables

Listas relacionadas

Notas

  1. ↑ Winchester 2005, pág. 242.
  2. 1 2 3 Jenkins y Landis 2008, pág. 122.
  3. ^ Baughe , r , Joe. "Convair XF-92A". USAF Fighters, 21 de noviembre de 1999. Consultado el 11 de junio de 2011.
  4. 1 2 Hallion (1979)
  5. ↑ "Convair F-102" , Flight International , págs. 512–518.
  6. 1 2 Yenne 2009, pág. 27.
  7. 1 2 Taylor 1977, pág. 61.
  8. 1 2 Yenne 2009, pág. 29.
  9. ↑ "XF-92A Dart." globalsecurity.org. Consultado el 3 de julio de 2011.
  10. ↑ Yenne 2009, pág. 30.
  11. ↑ Yenne 2009, pág. 31.
  12. ↑ DiGregorio, Barry E. "Historia de la aviación: Entrevista con Frank K. 'Pete' Everest, quien voló un Bell X-2 a una velocidad récord de Mach 3." Archivado el 30 de septiembre de 2007 en Wayback Machine Aviation History, julio de 1998. Consultado el 3 de julio de 2011.
  13. ↑ "Hojas informativas de la NASA: XF-92A". Archivado el 25 de octubre de 2014 en Wayback Machine de la NASA. Consultado el 11 de junio de 2011.
  14. ↑ "XF-92A Dart/46-682" Museo Nacional de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. Consultado el 9 de julio de 2017.
  15. ↑ Dorr y Donald 1990, pág. 149.
  16. ↑ Lednicer, David. "Guía incompleta para el uso de perfiles aerodinámicos" . m-selig.ae.illinois.edu . Consultado el 16 de abril de 2019 .
  17. ↑ Winchester 2005, pág. 243.
  18. ↑ Watson 1997/1998, pág. 9.

Bibliografía

  • Bradley, Robert E. Diseños avanzados de Convair II , Crecy Publishing, 2013.
  • Dorr, Robert F. y David Donald. Aviones de combate de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos . Londres: Temple, 1990. ISBN 0-600-55094-X.
  • Hallion, Richard P. «El Delta Alpha de Convair». Air Enthusiast Quarterly , n.º 2, s.f., págs.  177-185. ISSN 0143-5450 
  • Hallion, Richard P. "Lippisch, Gluhareff y Jones: El surgimiento de la configuración Delta y los orígenes del ala en flecha en los Estados Unidos", Aerospace Historian , vol. 26, n.° 1, primavera/marzo de 1979, págs  . 1-10. ( copia de JSTOR ).
  • Jenkins, Dennis R. y Tony R. Landis. Aviones de combate experimentales y prototipos de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. North Branch, Minnesota, EE. UU.: Specialty Press, 2008. ISBN 978-1-58007-111-6.
  • Knaack, Marcelle Size. Enciclopedia de aeronaves y sistemas de misiles de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos: Volumen 1. Cazas posteriores a la Segunda Guerra Mundial, 1945-1973 . Washington, DC: Oficina de Historia de la Fuerza Aérea, 1978. ISBN 0-912799-59-5.
  • Pace, Steve. X-Fighters: USAF Experimental and Prototype Jet Fighters, XP-59 to YF-23 . St. Paul, Minnesota: Motorbooks International, 1991. ISBN 0-87938-540-5.
  • Taylor, John WR y Michael JH. Jane's Pocket Book of Research and Experimental Aircraft . Collier Books: Nueva York, 1977. ISBN 0-356-08405-1.
  • Watson, Heidi. "El padre de los Deltas". The Friends Journal , Museo de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, invierno de 1997/1998.
  • Winchester, Jim. Aviones experimentales y prototipos . Londres: Amber Books Ltd., 2005. ISBN 1-904687-40-7.
  • Yenne, Bill. Convair Deltas: del SeaDart al Hustler . Specialty Press: North Branch, MN, 2009. ISBN 978-1-58007-118-5.
  • Curry, Marty. "XF-92A". Dryden Flight Research Center, 16 de mayo de 2006. Recuperado: 4 de septiembre de 2006. Numerosas imágenes del XF-92.
  • El cortometraje " Pruebas de investigación del avión Convair modelo 7002" está disponible para su visualización y descarga gratuitas en Internet Archive .