El Dornier Do 31 es un avión de carga experimental, propulsado por chorro , de despegue y aterrizaje vertical (VTOL) que fue diseñado y producido por el fabricante de aviones de Alemania Occidental Dornier .
El desarrollo del Do 31 fue motivado principalmente por el gran interés expresado por la Fuerza Aérea Alemana en la adquisición de aviones con capacidad de despegue corto y aterrizaje vertical (STOVL). Tales ambiciones recibieron un impulso adicional con la emisión de la especificación NBMR-4 de la OTAN , que requería un avión de apoyo táctico con capacidad VTOL que sería operado junto con el EWR VJ 101 , un avión de ataque VTOL de Alemania Occidental diseñado bajo el contrato de la OTAN de BMR-3. [1] Se construyeron y utilizaron para pruebas un total de tres aviones, dos con capacidad de vuelo y uno con estructura estática. El 10 de febrero de 1967, el Do 31 realizó su vuelo inaugural ; El primer vuelo estacionario de este tipo tuvo lugar en julio de 1967.
Además de realizar vuelos de prueba, Dornier solía demostrar los prototipos del Do 31 a funcionarios y al público en general, como en el Salón Aeronáutico de París de 1969 . Este tipo estableció varios récords mundiales durante su limitada carrera de vuelo. Cuando se dieron cuenta del alto costo y las dificultades técnicas y logísticas de operar un avión de este tipo, la Fuerza Aérea Alemana optó por suspender las pruebas con aviones VTOL, como el Do 31, el VJ101 y el posterior VFW VAK 191B . Ante las limitadas perspectivas de ventas y la falta de apoyo estatal, el Do 31 y otros proyectos VTOL se quedaron como proyectos de investigación durante un tiempo antes de que sus fabricantes abandonaran toda actividad. El Do 31 sigue siendo el único avión de transporte a reacción con capacidad VTOL que jamás haya volado.
A finales de los años 1950 y 1960, la Fuerza Aérea Alemana se preocupó cada vez más de que, en caso de un conflicto importante con el Bloque del Este , sus aeródromos serían muy vulnerables a los ataques, impidiendo rápidamente el uso de aviones convencionales en cualquier conflicto de este tipo. Para contrarrestar esta amenaza, el servicio investigó activamente la posibilidad de operaciones dispersas; Una de las opciones era el uso de las Autobahns del país , lo que requería que dichos aviones poseyeran capacidades de despegue corto y aterrizaje vertical (STOVL). [2] Debido a este interés, se llevaron a cabo una serie de pruebas que involucraron la modificación de varios Lockheed F-104 Starfighters de la Fuerza Aérea Alemana para que pudieran ser lanzados con cohetes desde rampas estacionarias; Estas pruebas se conocieron como el programa de lanzamiento de longitud cero (ZELL). Los Starfighters debían ser recuperados en franjas cortas utilizando equipo de detención tipo portaaviones ; De manera similar, el Do 31 posterior estaba destinado a utilizar estas mismas pistas de aterrizaje austeras como bases de operaciones avanzadas . [2]
Ya en 1959, el fabricante de aviones de Alemania Occidental Dornier había estado trabajando informalmente en varios conceptos relacionados con VTOL, [3] aunque no sería hasta 1961 que el equipo de diseño formalizaría lo que se convertiría en el Do 31. [4] Las primeras actividades se centraron en en torno a una serie de estudios sobre el tema de un avión de transporte utilitario con capacidad VTOL. El equipo de diseño de Dornier, con sede en las instalaciones de la empresa en Friedrichshafen , estaba dirigido por el ingeniero aeronáutico Gustav Wieland. Ya en esta etapa, Dornier estaba en contacto con empresas extranjeras, incluido el fabricante de motores británico Bristol Siddeley , que ya estaban trabajando de forma independiente en su propio motor orientado a VTOL. [3]
El diseño del sistema de control de vuelo se consideró un elemento crítico de cualquier aeronave que realizara vuelo vertical, particularmente en cómo manejaba las fallas de control. [5] Para respaldar el programa de desarrollo, Dornier construyó un banco de pruebas de control de vuelo especialmente diseñado, que permitió a su equipo de diseño explorar y evaluar diferentes leyes de control de actitud y cualidades de vuelo. [6] [7] Para resolver las ecuaciones diferenciales necesarias para modelar la aeronave en detalle, se desarrolló la computadora híbrida Dornier DO-960 . [8] A pesar de las concesiones para facilitar el control durante el vuelo vertical, la filosofía de control de vuelo utilizada en el Do 31 era más parecida a la de un avión convencional que a la de un helicóptero. [9]
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Durante febrero de 1962, se produjo el lanzamiento formal del programa Do 31 con la emisión de un contrato de desarrollo por parte del gobierno de Alemania Occidental. [3] A principios de 1964, Dornier había comenzado a construir un par de prototipos de aviones; su fabricación se realizó en gran medida en la planta de la empresa en Oberpfaffenhofen . [10] [11] Se construyeron un total de tres prototipos de prueba, siendo E1, E2 y E3 - la "E" indica Experimentell (Experimental). El E1 estaba propulsado únicamente por motores Pegasus, ya que había sido diseñado para probar el vuelo horizontal. El E2 era un fuselaje de prueba estático y nunca voló. El E3 estaba equipado con motores de elevación Pegasus y RB162 instalados, con la intención de evaluar el modo de vuelo vertical del diseño. [ cita necesaria ]
El diseño del Do 31 dependía en gran medida de la configuración de su motor. Dornier había optado por incorporar el motor turbofan de empuje vectorial Bristol Pegasus [nota 1] construido en Gran Bretaña , un motor existente que se utilizó de manera más famosa para impulsar el avión de salto Harrier . En el Do 31, un par de motores Pegasus estaban alojados en cada una de las dos góndolas interiores ; Durante la fase vertical del vuelo, la elevación adicional fue proporcionada por una disposición de cuatro motores de elevación Rolls-Royce RB162 montados verticalmente ubicados en cada una de las góndolas exteriores. [4] [12]
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Al montar los motores en cápsulas , el fuselaje podía acomodar una bodega espaciosa para almacenar carga, a la que se accedía principalmente a través de una rampa de carga orientada hacia atrás. Los primeros diseños del Do 31 utilizaban más de cuatro Rolls-Royce RB162; la disponibilidad de versiones más potentes del motor Pegasus permitió la reducción a cuatro motores de elevación suplementarios. [13] Debido a que los motores estaban colocados en góndolas, a diferencia de dentro del fuselaje como en el Harrier, el Pegasus tuvo que ser modificado especialmente para el Do 31. [14]
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Más allá de proporcionar sustentación y control adecuados, otros factores influyeron en el sistema de propulsión. Según Dow, el ruido era una preocupación considerable, particularmente porque la frecuencia crítica del fuselaje era cercana a la que generaban naturalmente los motores de elevación. [15] La reingestión de gases de escape calientes fue otra área crítica, complicada porque se generaron 16 'fuentes' de gas durante el vuelo vertical, 12 de las cuales estaban calientes. Después de un intenso estudio durante la fase de desarrollo de pruebas de vuelo, se determinó que colocar las boquillas en un ángulo de 85 grados, en lugar de 90 grados, era suficiente para evitar encontrar cualquier problema durante el despegue, mientras que no se observaron tales problemas durante los aterrizajes. en absoluto. [16] También se probaron varios tipos diferentes de tomas de aire, tanto para evitar problemas de ingestión como para el arranque desigual de los motores del ascensor. También se purgó aire de los motores Pegasus a los motores de elevación como medida para abordar los problemas de ingestión, mientras se realizaban estudios específicos sobre los efectos de la erosión del suelo. [17]
El 10 de febrero de 1967, el primer prototipo (E1) realizó su vuelo inaugural , propulsado únicamente por los dos motores Pegasus. En julio de 1967, el tercer prototipo (E3), que estaba equipado con sus diez motores, realizó el primer vuelo estacionario. [4] Durante diciembre de 1967, se llevaron a cabo con éxito transiciones hacia adelante y hacia atrás entre las fases vertical y horizontal del vuelo. El 28 de febrero de 1968 se realizó el primer vuelo con múltiples transiciones. [4] Según el autor de aviación Andrew Dow, si bien se encontraron algunos problemas iniciales, la confianza en el avión creció rápidamente. [18] Mientras se exploraba la envolvente de vuelo, el piloto de pruebas Drury W. Wood realizó varias maniobras exploratorias mientras volaba el Do 31, en una ocasión volándolo deliberadamente hacia atrás para demostrar que se podía hacer y realizando un giro de barril en otra. [19]
Buscando conseguir publicidad para su nuevo avión, Dornier voló uno de los prototipos al Salón Aeronáutico de París de 1969 , donde se lo demostró al público en general. El vuelo en ferry para llegar al evento estableció múltiples récords mundiales de la Fédération Aéronautique Internationale (FAI) para este tipo. [20] [21] [22] [23] [24] El reconocimiento público se consideró particularmente valioso a la luz de las ambiciones a largo plazo de Dornier para el Do 31, ya que la compañía preveía usos civiles para el avión como transporte comercial VTOL. [25] En un momento dado, Dornier estaba negociando con Douglas Aircraft y Ling-Temco-Vought (LTV) su participación en el programa Do 31, rechazando incluso un enfoque hecho por Douglas. [26]
El Do 31 fue el primer y hasta ahora único avión de transporte de despegue vertical jamás construido. Durante abril de 1970 se anunció que el proyecto había sido terminado, aunque el Do 31 realizó su último vuelo público el 4 de mayo de 1970 durante la Internationale Luft- und Raumfahrtausstellung (ILA) en Hannover . [27] Uno de los supuestos factores que contribuyeron a la cancelación del Do 31 fue la resistencia y el peso relativamente grandes impuestos por las cápsulas del motor de elevación, lo que redujo tanto la carga útil útil como el alcance del tipo en comparación con los aviones de transporte convencionales. [ cita necesaria ] Según Dow, el gobierno alemán se había sentido frustrado por la falta de compromiso de otros países de la OTAN y no estaba dispuesto a contribuir solo a las altas necesidades de financiación para un desarrollo a gran escala. [28]
Durante una etapa posterior de desarrollo, Dornier planeó prescindir de las góndolas exteriores del Do 31 y sus motores; en su lugar, se habrían adoptado motores turbofan RB153 más grandes, cada uno capaz de generar aproximadamente 5.000 lbf (22 kN) de empuje, una vez que este motor estuviera disponible. Dornier también exploró un desarrollo posterior del Do 31, denominado Do 131 , destinado a ser propulsado por doce o catorce propulsores; sin embargo, nunca se construyó ningún prototipo de esta variante. [29] [28]
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Ambos prototipos voladores se han conservado en Alemania, pero se desconoce el destino y la ubicación actual del banco de pruebas no volador (E2).
Datos del Libro de Observadores de Aeronaves. [32]
Características generales
Actuación
Desarrollo relacionado
Aeronaves de función, configuración y época comparables.
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