VSTOL: Los fallidos Harrier germanos

Los intentos fallidos de Alemania de construir un Harrier en la Guerra Fría

Alemania Occidental intentó construir su propia versión del Harrier: no tuvo éxitoThomas Newdick | War is Boring

Esta historia apareció originalmente el 30 de marzo de 2014.

Durante los años sombríos de la Guerra Fría, ningún otro país podía esperar ser tan destrozado por una guerra nuclear como Alemania Occidental.
Habría sido el principal campo de batalla durante un conflicto a gran escala, y habría sido atrapado entre los ejércitos más grandes que alguna vez pelearon.
Como era de esperar, los comandantes de la OTAN juzgaron que la esperanza de vida de los aeródromos de la Alemania Occidental era muy corta, si fueran atacados. El asalto sorpresa de Israel a las bases aéreas árabes en junio de 1967 demostró cuán vulnerables son las pistas de aterrizaje convencionales a ataques bien planeados desde el aire.
En Europa Central, la proliferación de armas nucleares tácticas -desplegadas por aviones, misiles de crucero, cohetes de combate, artillería e incluso maletas- disminuyó aún más las posibilidades de que una base aérea sobreviviera a las horas de apertura de la Tercera Guerra Mundial.
El problema se agravó aún más por la tiranía de la distancia, o más bien, por la falta de ella.
Con el fin de proporcionar algún tipo de zona de amortiguación, Alemania Occidental localizó sus aeródromos militares en el extremo oeste del país, poniendo un espacio valioso entre ellos y la frontera fuertemente fortificada con la Alemania Oriental comunista. Pero la base de la fuerza aérea de Alemania Occidental más cercana estaba a solo 80 millas de la frontera.
En términos de aviación, eso es un salto y un salto de la destrucción total.
Los alemanes persiguieron varias otras opciones para proteger sus bases en diversos grados. Esto incluyó el impulso de las defensas antiaéreas locales, el fortalecimiento de la infraestructura del aeródromo y la mejora de la eficiencia de la aeronave y la reparación de la pista.
Otra opción implicaba dejar la pista por completo, o solo por períodos esporádicos. Esto significaba aterrizar aviones en pistas de aterrizaje dispersas, ásperas o incluso carreteras.
Pero para algunos planificadores de guerra, el objetivo final era desarrollar un avión capaz de despegar y aterrizar verticalmente como un helicóptero. Esto liberaría a la Luftwaffe de tener que usar pistas convencionales.
Los británicos tuvieron éxito con el jet de salto (jumpjet) Harrier. Hoy, los Estados Unidos intentan crear un avión similar: el F-35B.
Así es como Alemania trató de hacerlo durante la Guerra Fría. Pero los resultados fueron ... no tan buenos. También hay una lección importante aquí. A saber, construir tales aviones radicales es realmente difícil.


Arriba - Prueba F-104 ZELL en la base de la Fuerza Aérea Edwards en junio de 1963. Alemania Occidental diseñó este avión de combate para que no necesitara pistas y para evitar ser bombardeado en el suelo. Foto de la Fuerza Aérea. En la parte superior - VJ 101. Foto a través de Aviastar.org

F-104 ZELL

Durante la década de 1960, la Luftwaffe estaba ocupada comprando un gran número de Lockheed F-104 Starfighters.

El "misil con un hombre dentro" -como se conoce popularmente al F-104 superrápido- iba a asumir una serie de roles tácticos dentro de la Luftwaffe, el primero de los cuales fue llevar a cabo ataques nucleares contra los distantes objetivos del Pacto de Varsovia.

Los aeródromos enemigos estaban, por supuesto, cerca de la parte superior de las listas de objetivos.

Pero el F-104 requería una pista larga y bien mantenida, vulnerable a ser atacada al comienzo de una guerra. Incluso con una rampa de freno, un F-104 necesitaba casi una milla de asfalto para detenerse. Pero si Bonn insistía en adquirir tantos Starfighters, ¿sería posible adaptar el avión para operaciones más dispersas?

Desarrollado conjuntamente por la Luftwaffe y el fabricante Lockheed, el sistema ZELL (o "lanzamiento de longitud cero") comprendía una plataforma inclinada de lanzamiento para un F-104. En teoría, el F-104 lanzado por ZELL sería impulsado en el aire con la potencia combinada del turborreactor J79 del avión y un motor de cohete de combustible sólido suspendido.



Según lo previsto, las operaciones de ZELL habrían involucrado a docenas de F-104 con armas nucleares desplegadas en rampas pre-posicionadas en toda la Alemania Occidental, quizás ocultas en graneros o en los bordes de los bosques.

Dado que una guerra de disparos a gran escala destruiría gran parte de Alemania Occidental -la mayoría de sus pistas adecuadas- los planificadores previeron recuperar los F-104 que regresaban con cables de detención. Estos cables podrían colgarse a través de una pista de aterrizaje semi preparada, como la Autobahn.

Alemania Occidental gastó más de $ 25 millones en el proyecto ZELL, pero después de pruebas en la Base de la Fuerza Aérea Edwards en California y en Baviera, la Luftwaffe abandonó el proyecto en 1966.


El VJ-101 fue uno de los primeros aviones de combate de despegue vertical y aterrizaje verdaderos, pero resultó ser demasiado complejo y problemático para volar. Foto de Airbus Group

VJ 101

Mientras tanto, la industria aeroespacial renacida de la República Federal de Alemania estaba examinando conceptos más radicales detrás de escena, incluidos verdaderos luchadores de despegue vertical y aterrizaje.

Ya en 1957, la empresa aeroespacial Heinkel estaba redactando un caza "de cola" que podía despegar verticalmente, pero al igual que otros aviones similares, era poco manejable y poco práctico. Más prometedor fue el estadounidense D-188A, desarrollado por Bell y destinado para el servicio de la Fuerza Aérea y la Armada de los EE. UU.

El D-188A empleó un par de motores turborreactores J85 montados verticalmente en el fuselaje del avión, cuatro motores más montados en vainas giratorias de punta de ala, más otro par en el fuselaje trasero para el vuelo convencional. Si la D-188A hubiera llegado alguna vez a la Fuerza Aérea, habría llevado la designación F-109.

El luchador "tilt-jet" nunca abandonó el tablero de dibujo en los Estados Unidos, pero inspiró el diseño alemán He 231 de 1958.

Diseñado por la firma aeroespacial Heinkel, el He 231 empleó cuatro motores montados en las puntas del ala principal y en un ala delantera de tramo reducido, pivotando tanto para el vuelo vertical como para el delantero.

A medida que el interés oficial de Alemania Occidental en VTOL comenzó a aumentar, Heinkel se asoció con Bölkow y Messerschmitt en 1959 para continuar el proyecto bajo el paraguas de Entwicklungsring Süd.



El proyecto cambió los nombres para convertirse en el VJ 101.

El diseño del VJ 101 pasó por varias iteraciones, utilizando diferentes tamaños de fuselajes y arreglos de motor, antes de que los diseñadores finalmente se decidieran por un avión que combinara motores de punta abatible con motores de elevación vertical enterrados en el fuselaje.

Era una solución más simple que la utilizada en el Harrier británico. Pero al igual que el F-35B de hoy en día, tenía una desventaja porque el motor de elevación del fuselaje -un ventilador de elevación en el caso del F-35B- equivalía a peso muerto durante el vuelo de crucero. Esto perjudicó su rendimiento.

Sin embargo, a principios de 1960, Alemania Occidental decidió construir dos aviones prototipo VJ 101C, uno para pruebas subsónicas, y uno con motores de punta postiza para impulsarlo a una velocidad de alrededor de Mach 1.2.

Antes de que estos aviones tomaran vuelo, los alemanes occidentales construyeron plataformas experimentales, el primero llamado Wippe o "balancín" en alemán, comenzando en mayo de 1960. George Bright, un piloto de pruebas estadounidense familiarizado con VTOL volando, se acercó para ayudar.

Casualmente, la OTAN estaba a la búsqueda de un nuevo avión de combate y reconocimiento V / STOL (despegue vertical / corto en despegue y aterrizaje), superviviente, descrito en su requisito NBMR-3. Sujeto a una serie de cambios, este requerimiento tenía el potencial de reemplazar una gran cantidad de aviones activos de la F-104 con la pequeña Fiat G.91 italiana.

En otro paralelo con el F-35, el VJ 101 se encontró con numerosos problemas en la planta motriz. El motor turboventilador Rolls-Royce RB.153 planeado estaba muy avanzado para su época, pero no estaría disponible en los próximos años. En cambio, el VJ 101C usaba el motor RB.145 menos potente.

El 19 de diciembre de 1962, Bright llevó el prototipo al aire en modo vertical, y las pruebas de vuelo libre siguieron en abril. Finalmente, en agosto de 1963, el avión completó su primer vuelo convencional de despegue y aterrizaje. Pero después de demostrar velocidades superiores a Mach 1, el prototipo se estrelló en septiembre de 1964. Bright expulsó de forma segura.

Un segundo prototipo tomó los cielos en octubre. Este diseño utilizó motores RB.145 poscombustión más potentes, y finalmente logró una velocidad de Mach 1.14 en vuelo nivelado.

Desafortunadamente, las pruebas revelaron que los chorros de punta de alas eran problemáticos en el modo VTOL, y que las unidades más potentes solo lo empeorarían.

La ardiente postcombustión ardiente también estaba demasiado cerca del suelo en vuelo vertical. Un problema similar de "downwash" ha causado problemas al F-35B al despegar de las cubiertas de los barcos de asalto anfibios.

Los alemanes occidentales detuvieron la producción de VJ 101, y el Mach-2 VJ 101D mucho más ambicioso permaneció en el tablero de dibujo. Un poderoso jet de reconocimiento y ataque, esta variante habría presentado dos motores RB.153 del fuselaje con escapes rotativos para levantamiento y crucero, complementados por cinco chorros de elevación del fuselaje detrás de la cabina.
Mientras que el VJ 101 se vino abajo, el motor aparentemente inspiró el R-79V-300 soviético usado años más tarde en el proyecto de caza Yakovlev Yak-141 V / STOL. El mismo concepto de un turboventilador de postcombustión con boquilla de vectorización ahora está alimentando al F-35B, por supuesto.


El D0 31 iba a ser utilizado como un avión de transporte de infantería. Pero los cambios en la doctrina estratégica nuclear -y los costos exorbitantes- impidieron que abandonara la etapa del prototipo. Foto de Airbus Group

Dornier Do 31E

En medio de la manía VTOL de principios de la década de 1960, la Luftwaffe también planeó operar un avión de transporte de chorro vertical conocido como Do 31.

El transporte estacionario también fue lanzado en otro requisito de la OTAN, NBMR-4 de 1962, que preveía un avión de transporte para apoyar al caza de ataque NBMR-3 desde sus dispersas bases del campo de batalla.

El ejército de Alemania Occidental proporcionó fondos para el Dornier Do 31, que incluía dos "plataformas flotantes" seguidas de tres prototipos a escala real.

Los británicos también estaban ansiosos por involucrarse en el proyecto, y primero proporcionaron los motores antes de unir fuerzas para desarrollar el Do 231 más capaz, que habría llevado a 100 tropas.



El Do 31E comenzó las pruebas de vuelo en febrero de 1967. Fue propulsado por el empuje de dos motores Rolls-Royce Bristol de empuje vectorial bajo las alas, similares a los que más tarde impulsarían el Harrier más cuatro motores de elevación directa RB.162. llevado en las vainas en cada punta del ala.

A principios de 1968, el Do 31E volaba con el perfil de vuelo completo: despegue y aterrizaje vertical, más vuelo de alta velocidad a velocidades de hasta Mach.67. Otro piloto estadounidense, Drury Wood, un veterano de la Segunda Guerra Mundial y Corea, fue responsable del trabajo de prueba. La NASA incluso se unió al esfuerzo de prueba.

El Do 31E demostró el concepto de un jet-lifter VTOL, y tanto Alemania Occidental como el Reino Unido respaldaron el avión prometedor.

Pero a fines de la década de 1960 y el cambio de la OTAN a la doctrina de Respuesta Flexible (que desestimó la represalia nuclear masiva) disminuyó la necesidad militar de un avión de transporte VTOL.

Los costos de operación para el plano experimental también fueron prohibitivamente altos. Con no menos de 10 motores, el Do 31E era un devorador de gasolina pesado y complejo, y la estabilidad se vería comprometida si incluso un motor fallara.

Otro factor en la desaparición del Do 31E fue el desinterés de la Fuerza Aérea de EE. UU., Que vio poca urgencia en distanciar sus operaciones de las bases aéreas vulnerables.
Contemporáneamente, Dornier tenía grandes esperanzas de que los aviones pudieran ser adoptados como un avión comercial regional, zumbando oficinistas de ciudad en ciudad. Pero esto nunca fue probable. No solo los aviones VTOL del centro de la ciudad nunca habrían sido lo suficientemente seguros o prácticos, sino que en común con sus primos de caza VTOL, el Do 31E era ruidosamente ruidoso.


El VAK 191 tenía diminutas alitas de pollo. Desafortunadamente, eso también significaba que voló como un pollo, lo que significa no muy bien. Foto de Airbus Group

VAK 191B

El Do 31E no fue el final de la breve fascinación de la República Federal de Alemania con VTOL. A finales de 1961, el requisito de NBMR-3 impulsó el trabajo de diseño en otro nuevo caza V / STOL, como reemplazo del Fiat G.91.

El G.91 era un diseño conservador que la OTAN había seleccionado como un luchador huelga ligero estándar en 1958, pero solo Alemania Occidental e Italia lo operaron en este papel.

A mediados de 1963, los dos países unieron fuerzas en el VAK 191B. Para impulsar el avión, los diseñadores alemanes e italianos seleccionaron un solo motor de elevación / crucero Rolls-Royce RB.193 -con cuatro boquillas de vectores en el fuselaje central- y dos aviones de elevación RB.162, uno al frente y otro detrás del motor principal .

El trabajo comenzó en 1965.

Incluso antes de que hubiera volado, sin embargo, el VAK 191B fue víctima de la respuesta flexible. El ataque nuclear de bajo nivel ya no era la prioridad de la OTAN, y los planificadores de guerra comenzaron a concebir un conflicto futuro en el que los aeródromos podrían sobrevivir al ataque atómico inicial.

Con esto, el VAK 191B se redujo en prioridad de un potencial programa de 1.000 aviones a poco más que un proyecto de prueba.



En 1968, Italia abandonó el programa. Y en el mismo año, el Reino Unido, Alemania e Italia crearon la aeronave de combate de múltiples roles (más tarde el Tornado Panavia), poniendo el último clavo en el ataúd de VAK 191B.

No fue sino hasta abril de 1970 que el VAK 191B salió al aire, y un vuelo estacionario libre solo tuvo lugar en septiembre de 1971. Siguieron otros dos prototipos voladores, y la envolvente de vuelo se expandió gradualmente para incluir la transición del despegue vertical y aterrizaje a alta velocidad. vuelo de nivel de velocidad en octubre de 1972.

Para fin de año, los fondos habían sido cortados por completo.

El VAK 191B tampoco era práctico, con deficiencias en términos de empuje, carga útil y agilidad, producto de sus alas principales relativamente pequeñas.

VFW-Fokker, que terminó siendo responsable del proyecto, tenía derivados avanzados en el tablero de dibujo, incluida una versión supersónica (en su versión original, el VAK 191B, con un máximo de Mach 0.96). Ellos nunca deberían ser.

Otro participante fallido en NBMR-3 fue un proyecto alemán poco conocido conjunto y alemán, perseguido por Republic Aviation y Fokker. Inspirado por el Harrier, este nuevo diseño también utilizó un motor de elevación / crucero, pero combinado con motores de elevación separados y un "ala de oscilación" de geometría variable.

Las dos compañías intentaron refinar el diseño como Advanced Vertical Strike, que contará con la tecnología del radical Rolls-Royce / Allison XJ99. Este motor ofrece una increíble relación empuje-peso de veinte a uno. Pero, en general, AVS era "tan complicado que difícilmente podría haberse considerado una propuesta práctica", escribió el autor de aviación Bill Gunston.

Como era de esperar, AVS no encontró interés y fue rápidamente marginado.

Después de muchas promesas iniciales, el sueño de encontrar la libertad de los aeródromos había llegado a un abrupto final a instancias de los comités de planificación de la OTAN. Alemania Occidental continuaría operando sus aviones desde las pistas largas, dejándolos en gran riesgo durante el resto de la Guerra Fría.

En términos más generales, con la excepción del Harrier, ningún otro avión VTOL de ala fija ha tenido verdadero éxito. Ahora depende del F-35B repetir este logro excepcional y evitar el destino de los rivales olvidados de la Guerra Fría del Harrier.