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Mikoyan-Gurevich I-250

El Mikoyan-Gurevich I-250 ( Samolet N ), también conocido como MiG-13 , fue un avión de combate soviético desarrollado como parte de un programa de choque en 1944 para desarrollar un caza de alto rendimiento para contrarrestar los aviones alemanes con turborreactores como el Messerschmitt Me 262. La oficina de diseño de Mikoyan-Gurevich decidió centrarse en un diseño que utilizara algo más maduro que el motor a reacción, que todavía estaba en una etapa experimental en la Unión Soviética, y eligió una solución de potencia mixta con el motor a reacción VRDK ( Vozdushno-Reaktivny Dvigatel Kompressornyi - chorro compresor de reacción de aire) propulsado por el motor Klimov VK-107 V12 . Si bien tuvo bastante éxito cuando funcionó, con una velocidad máxima de 820 km/h (510 mph) alcanzada durante las pruebas, los problemas de producción con el VRDK retrasaron fatalmente el programa y se canceló en 1948 por obsoleto.


Diseño y desarrollo

En enero de 1944, los soviéticos ya estaban al tanto de los exitosos proyectos de aviones a reacción británicos y estadounidenses y de que los alemanes estaban a punto de desplegar sus propios aviones a reacción y propulsados ​​por cohetes. El GKO ordenó el 18 de febrero que el NKAP (Comisariado del Pueblo para la Industria de la Aviación) centralizara la investigación de los aviones a reacción bajo su control y que el NKAP presentara propuestas para aliviar la situación en el plazo de un mes. Como resultado de esta reunión, el NKAP ordenó a las oficinas de diseño ( OKB ) Lavochkin , Sukhoi , Yakovlev y Mikoyan-Gurevich que desarrollaran y construyeran aviones a reacción con la mayor rapidez posible. Conscientes de los problemas anteriores encontrados con otros sistemas de propulsión novedosos, como los estatorreactores, tanto Sukhoi como Mikoyan-Gurevich optaron por utilizar el motor propulsor VRDK que había estado en desarrollo desde 1942. [1]

El VRDK era un motor a reacción , un tipo rudimentario de motor a reacción en el que una fuente de energía externa impulsaba el compresor del motor. Forzaba el aire a entrar en la cámara de combustión de acero inoxidable, donde se rociaba combustible desde siete boquillas y se encendía para expulsarlo por la boquilla trasera variable. En el I-250 se utilizó un motor de pistón Klimov VK-107R V-12 de 1.650 caballos de fuerza (1.230 kW) como motor principal. Después del despegue, se podía acoplar un embrague en el extremo del cigüeñal que impulsaba una caja de cambios con una relación de 13:21 a un eje de extensión que impulsaba el compresor del VRDK. El aire para el compresor se alimentaba a través de un conducto largo que iba desde la entrada debajo del cono de la hélice, de allí debajo del motor y a través del vientre del avión. Este conducto también alimentaba aire al enfriador de aceite cerca del motor, pero el radiador de agua estaba ubicado detrás del compresor para maximizar el flujo de aire sobre él. Un conducto secundario conducía desde el conducto principal al sobrealimentador del VK-107; cuando el VRDK estaba en funcionamiento, el conducto secundario desviaba parte de ese aire adicional al sobrealimentador, lo que aumentaba la potencia del motor a 2500 caballos de fuerza (1900 kW) a 7000 m (22 966 pies). El aumento del flujo de aire sobre el radiador del motor ayudaba a expulsar el exceso de calor del motor hacia el flujo de escape. Sin embargo, el VRDK estaba limitado a solo diez minutos de tiempo de funcionamiento por salida , lo que significaba que era un peso inútil durante el resto del vuelo. [2]

Diagrama de la instalación del motor del I-250

El I-250 era un avión de ala baja, totalmente metálico, con un fuselaje monocasco . Aparte del VRDK, el avión tenía un diseño en gran parte convencional, aunque la cabina estaba situada muy atrás en el fuselaje, casi hasta la base de la cola vertical. Las alas de dos largueros tenían un grosor del 10% para preservar el control de los alerones y evitar la pérdida de sustentación. Estaban equipadas con alerones Frise y flaps ranurados . El combustible estaba contenido en un tanque de fuselaje de 412 litros (91 galones imperiales; 109 galones estadounidenses) y un tanque de 100 litros (22 galones imperiales; 26 galones estadounidenses) en cada ala. Las ruedas principales del tren de aterrizaje convencional tenían una suspensión apalancada y se retraían hacia adentro. La rueda de cola se retraía hacia atrás en la aleta ventral muy pequeña. [3] El motor VK-107A inicialmente impulsaba una hélice VISh-105SV de 3,1 metros (10 pies). [1]

El NKAP había pedido a Mikoyan que comenzara el trabajo preliminar de diseño de un interceptor de gran altitud en enero de 1944, pero ordenó dos prototipos de un interceptor totalmente metálico utilizando el VRDK para pruebas en febrero y marzo de 1945. El avión debía alcanzar una altitud de 5.000 m (16.000 pies) en 4,5 minutos con plena potencia y 5,5 minutos utilizando solo el motor de pistón. Su velocidad máxima debía ser de 810 km/h (500 mph) a 7.000 m (22.966 pies) con plena potencia y 700 km/h (430 mph) a 7.000 m (22.966 pies) utilizando el VK-107 solo. Su armamento previsto era un cañón automático de 23 mm (0,91 pulgadas) y dos ametralladoras de 12,7 mm (0,50 pulgadas) . Para ayudar a Mikoyan, se ordenó a TsAGI que proporcionara ayuda con los cálculos aerodinámicos y de tensión y que probara una maqueta de tamaño real en su túnel de viento en el plazo de un mes. Se ordenó a TsIAM que entregara tres motores VRDK con 9 kilonewton (2000 lb f ) a 7000 m (22 966 ft) con un consumo específico de combustible de 1200 kg (2600 lb) por hora. El avión fue designado I-250 por el NKAP; pero la designación interna de OKB era N. [ 4]

El 19 de septiembre de 1944, el NKAP aprobó las especificaciones preliminares del I-250, que incluían una velocidad máxima de 825 km/h (513 mph), un peso de despegue de 3.500 kg (7.700 lb) y un tiempo de 3,9 minutos hasta los 5.000 metros (16.404 ft). El 26 de octubre se inspeccionó una maqueta y se rechazó debido a la mala disposición de la cabina, aunque esta decisión se revirtió porque el fuselaje del primer prototipo estaba demasiado avanzado para realizar cambios importantes que habrían retrasado significativamente el programa. Ese mismo mes, la cámara de combustión se envió al TsIAM para realizar pruebas, que revelaron que era demasiado débil. El motor completo se probó en diciembre, pero el eje de transmisión que los conectaba falló varias veces. [5]

El primer prototipo se completó el 26 de febrero de 1945, aunque el VRDK aún no estaba listo. Fue equipado con una nueva hélice AV-10P-60 de 3,1 metros (10 pies) antes de realizar su primer vuelo el 4 de abril según Gordon y Komissarov, [6] aunque Belyakov y Marmain dicen que el 3 de marzo. [7] Estaba armado con tres cañones Berezin B-20 de 20 mm con 160 balas cada uno. Un cañón estaba instalado en cada lado del morro y el tercero disparaba a través del eje hueco de la hélice. [3] El VRDK fue probado por primera vez el 8 de abril en un picado, alcanzando una velocidad de 710 km/h (440 mph), pero se encontró una fuga en el enfriador de aceite después del aterrizaje y el VRDK tuvo que ser devuelto a la fábrica para reparaciones. El VRDK fue reinstalado el 14 de abril, pero seguía dando problemas. Alcanzó dos veces los 809 km/h (503 mph) a unos 7.000 m (22.966 pies) durante estas primeras pruebas, pero su vida útil se había excedido el 30 de mayo y tuvo que ser devuelto a TsIAM, que pospuso cualquier prueba adicional hasta que el segundo avión estuviera terminado. [6]

El segundo prototipo desarmado se completó el 19 de mayo, pero no realizó su primer vuelo hasta el 26 de mayo. Más tarde se descubrió que tenía varios defectos importantes, incluida una fuga de aceite de la manga del compresor VRDK. El diseñador del VRDK fue convocado en un intento de resolver sus problemas, aunque no todos eran problemas de diseño. El primer prototipo estuvo en tierra durante la mayor parte de junio para remediar los problemas del magneto y agregar entradas de aire adicionales para enfriar las bujías. Alcanzó una velocidad de 820 km/h (510 mph) a 6.700 m (21.982 pies) el 3 de julio. Desafortunadamente, su plano de cola de babor falló a baja altitud dos días después, matando al piloto de pruebas, Alexandr Deyev, cuando su paracaídas no se abrió a tiempo. El análisis posterior al accidente reveló que había excedido el límite G del fuselaje mientras maniobraba. [6]

A pesar del accidente, el 27 de julio de 1945 se ordenó la fabricación de un lote de diez aviones para su producción preliminar, ya que se consideró que los aviones de potencia mixta serían de alguna utilidad para facilitar la transición de los pilotos de los cazas con motor de pistón a los de motor a reacción. Al mismo tiempo, se canceló el Su-5 de Sukhoi por considerarse inferior al I-250. [6]

Mientras tanto, se reforzó el estabilizador horizontal del segundo prototipo y reanudó el vuelo el 20 de julio. El piloto se quejó de un exceso de par motor hacia la derecha, por lo que se agrandó el estabilizador vertical en 0,63 m2 ( 6,8 pies cuadrados), pero este fue solo uno de los numerosos problemas, y no estaba listo para pasar las pruebas de aceptación estatal sin más trabajo de desarrollo en el motor. Sin embargo, el segundo prototipo continuó las pruebas de vuelo hasta el 12 de julio de 1946, cuando un incendio en el motor obligó a un aterrizaje de emergencia y sufrió daños irreparables. [6]

El pedido de los I-250 de preproducción se había realizado a la Fábrica Nº 381 en Moscú para que se entregaran dos aviones en septiembre, tres más en octubre y el resto a finales de año. Esto resultó ser muy optimista y se revisó a un solo avión a finales de año. La estructura del avión se completó según este cronograma revisado, pero su motor no estuvo listo a tiempo. La dirección de la fábrica fue muy criticada por estos problemas que no estaban completamente bajo su control, ya que los cambios en el diseño y los dibujos eran constantes. Las críticas no se limitaron solo al programa I-250, ya que los otros programas de aviones a reacción tampoco pudieron desarrollarse tan rápido como lo deseaba la dirección y Alexei Shakhurin , el jefe del MAP (Ministerio de Industria de Aviación) y su predecesor NKAP desde 1940, fue arrestado en marzo de 1946 como muestra de su descontento. El 13 de abril de 1946, el nuevo ministro reprendió severamente al diseñador del VRDK y a tres directores de fábrica y creó una comisión para determinar por qué la Fábrica Nº 381 y el TsIAM no habían cumplido con los plazos. Se negó a aceptar sus conclusiones, ya que repartían la culpa de manera bastante equitativa entre los responsables del programa de producción, y ordenó que el director de la Fábrica Nº 381 y su director de control de calidad fueran arrestados por sabotaje industrial. [6]

A pesar de estos problemas de producción y del hecho de que el I-250 aún no había sido presentado para las pruebas de aceptación estatal, se había realizado un pedido de cincuenta aviones más el 26 de febrero (estos aviones se han denominado MiG-13 , que presumiblemente habría sido su designación si realmente hubieran entrado en servicio). Se estableció una nueva fecha límite del 5 de julio de 1946 para la entrega del primer avión de preproducción, pero se vio obstaculizada, nuevamente, por la falta de un motor. En ese momento, se habían completado siete fuselajes, pero todos carecían de motores. El primer I-250 fue finalmente aceptado el 8 de agosto y voló por primera vez tres días después, aunque sus sellos del motor fallaron y varios cables de encendido se quemaron. La sustitución y las reparaciones del motor obligaron al avión a perder su aparición programada en la Exhibición Aérea de Tushino . Fue entregado al NII VVS (Instituto de Pruebas Científicas de la Fuerza Aérea) el 15 de septiembre para comenzar finalmente sus pruebas de aceptación estatal. Los diez aviones habían sido entregados el 30 de octubre, aunque el número de construcción 3810107 (Fábrica No. 381, primer lote, séptimo avión) se utilizó como fuselaje de prueba estática y el 3810110 se convirtió en un banco de pruebas de motor estático. [8]

Stalin convocó una reunión el 29 de noviembre de 1946 para fijar la política futura de cazas a reacción para la VVS y la PVO . El Mikoyan-Gurevich MiG-9 fue seleccionado como el caza principal, mientras que el Yakovlev Yak-15 quedó relegado a un entrenamiento de conversión y familiarización. La inminente disponibilidad de motores a reacción británicos y el acceso a la tecnología y los ingenieros a reacción alemanes significaron que ya no había necesidad de aviones de potencia mixta, pero Stalin insistió en que el I-250 terminara sus pruebas y que las herramientas y los dibujos debían conservarse junto con las piezas sin ensamblar, incluso aunque el programa se cancelara. [9]

La finalización de las pruebas se retrasaría hasta mayo de 1947, cuando se completarían las pruebas del propio VRDK y Mikoyan intentó vender el avión a la Aviación Naval para su uso como escolta de los bombarderos torpederos . Se instalaron tanques de combustible adicionales en las alas y el fuselaje del 3810102 para transportar 218 litros (48 galones imperiales; 58 galones estadounidenses) adicionales de combustible y la capacidad del tanque de aceite se aumentó a 78 litros (17 galones imperiales; 21 galones estadounidenses). Estos cambios aumentaron su peso en vacío a 3028 kg (6676 lb) y su peso de despegue a 3931 kg (8666 lb). Una nueva ronda de pruebas estatales comenzó el 9 de octubre de 1947, pero se retrasaron por el mal tiempo y problemas de confiabilidad. Para el 21 de enero de 1948, solo se habían completado seis vuelos con una duración total de dos horas y veinticinco minutos, y el VRDK solo había estado en funcionamiento durante un minuto y medio durante una prueba en tierra. Como era de esperar, el 3 de abril de 1948 se declaró que el I-250 había fallado en las pruebas. [9]

Especificaciones (primer prototipo)

I-250

Datos de OKB Mikoyan: Una historia de la oficina de diseño y sus aviones, [10] OKB MiG [11]

Características generales

Actuación

Armamento

Véase también

Aeronaves de función, configuración y época comparables

Listas relacionadas

Referencias

Citas

  1. ^ ab Gordon y Komissarov, pág. 36
  2. ^ Gordon y Komissarov, págs. 36-37
  3. ^ abcd Gunston, pág. 183
  4. ^ Gordon y Komissarov, pag. 37
  5. ^ Gordon y Komissarov, págs. 37-38
  6. ^ abcdef Gordon y Komissarov, pag. 38
  7. ^ Belyakov y Marmain, pág. 73
  8. ^ Gordon y Komissarov, págs. 38-39
  9. ^ ab Gordon y Komissarov, pág. 39
  10. ^ Gordon y Komissarov, págs. 36-39
  11. ^ Butowski y Miller, págs. 127-128

Bibliografía