El Dornier Do 31 es un avión de carga experimental, propulsado por chorro , de despegue y aterrizaje vertical (VTOL), diseñado y producido por el fabricante de aviones de Alemania Occidental Dornier .
El desarrollo del Do 31 estuvo motivado principalmente por el gran interés expresado por la Fuerza Aérea Alemana en la adquisición de aeronaves con capacidad para despegues cortos y aterrizajes verticales (STOVL). Tales ambiciones recibieron un nuevo impulso con la emisión de la especificación NBMR-4 de la OTAN , que exigía una aeronave de apoyo táctico con capacidad VTOL que sería operada en conjunción con el EWR VJ 101 , una aeronave de ataque VTOL de Alemania Occidental diseñada bajo el contrato de la OTAN del BMR-3. [1] Se construyeron y utilizaron para pruebas un total de tres aeronaves, dos con capacidad de vuelo y una de fuselaje estático. El 10 de febrero de 1967, el Do 31 realizó su vuelo inaugural ; el primer vuelo estacionario del tipo tuvo lugar durante julio de 1967.
Además de realizar vuelos de prueba, Dornier solía mostrar los prototipos del Do 31 a funcionarios y al público en general, como en el Salón Aeronáutico de París de 1969. Durante su limitada carrera de vuelo, el modelo estableció varios récords mundiales. 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 cesar 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 mantuvieron 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 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 altamente vulnerables a los ataques, lo que impidió rápidamente el uso de aviones convencionales en cualquier conflicto de ese tipo. Buscando contrarrestar esta amenaza, el servicio investigó activamente la posibilidad de operaciones dispersas; una de las opciones era el uso de las autopistas del país , lo que requería que dichos aviones tuvieran 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 pistas cortas utilizando un mecanismo de detención tipo portaaviones ; de manera similar, el posterior Do 31 estaba destinado a utilizar estas mismas pistas de aterrizaje austeras como bases de operaciones avanzadas . [2]
En 1959, el fabricante de aviones de Alemania Occidental Dornier había estado trabajando informalmente en varios conceptos relacionados con los VTOL, [3] aunque no sería hasta 1961 que el equipo de diseño formalizaría lo que se convertiría en el Do 31. [4] La actividad inicial se centró en 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 un vuelo vertical, particularmente en la forma en que manejaba los fallos de control. [5] Para apoyar 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 una aeronave convencional que a la de un helicóptero. [9]
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En 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 avión; su fabricación se llevó a cabo en gran parte en la planta de la empresa en Oberpfaffenhofen . [10] [11] Se construyeron un total de tres prototipos de prueba, que fueron el E1, el E2 y el 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 llegó a volar. 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 requerida ]
El diseño del Do 31 dependía en gran medida de la configuración de su motor. Dornier había optado por incorporar el motor turbofán de empuje vectorial Bristol Pegasus [nota 1] de fabricación británica , un motor existente que se utilizó más famosamente para impulsar el avión de reacción 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, se proporcionaba sustentación adicional mediante una disposición de cuatro motores de sustentación 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 albergar 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 usaban 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, en lugar de dentro del fuselaje como en el Harrier, el Pegasus tuvo que ser modificado especialmente para el Do 31. [14]
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Además de proporcionar una elevación y un control adecuados, otros factores influyeron en el sistema de propulsión. Según Dow, el ruido era una preocupación considerable, en particular porque la frecuencia crítica del fuselaje estaba cerca de la que generaban naturalmente los motores de sustentación. [15] La re-ingestión de gases de escape calientes era otra área crítica, complicada por la existencia de 16 "fuentes" de gas que se generaban durante el vuelo estacionario vertical, 12 de las cuales estaban calientes. Después de un estudio intenso durante la fase de pruebas de vuelo del desarrollo, se determinó que la posición de las toberas 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 problemas de este tipo durante los aterrizajes en absoluto. [16] También se probaron varios tipos diferentes de tomas de aire, tanto para disuadir los problemas de ingestión como el arranque desigual de los motores de sustentación. El aire de purga también se extrajo de los motores Pegasus a los motores de sustentación como una medida para abordar los problemas de ingestión, mientras que se realizaron 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. Durante julio de 1967, el tercer prototipo (E3), que estaba equipado con los diez motores, realizó el primer vuelo estacionario. [4] Durante diciembre de 1967, se realizaron con éxito transiciones hacia adelante y hacia atrás entre las fases de vuelo vertical y horizontal. El 28 de febrero de 1968, se realizó el primer vuelo que involucraba múltiples transiciones. [4] Según el autor de aviación Andrew Dow, si bien se encontraron algunos problemas iniciales, la confianza en la aeronave 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 tonel en otra. [19]
En un intento de conseguir publicidad para su nuevo avión, Dornier voló uno de los prototipos al Salón Aeronáutico de París de 1969 , donde se mostró al público en general. El vuelo en ferry para llegar al evento estableció múltiples récords mundiales de la Federación Aeronáutica Internacional (FAI) para el 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 previó usos civiles para el avión como transporte comercial VTOL. [25] En un momento, Dornier estaba negociando con Douglas Aircraft y Ling-Temco-Vought (LTV) para participar en el programa Do 31, incluso rechazando una propuesta hecha por Douglas. [26]
El Do 31 fue el primer y hasta ahora único avión de transporte a reacción de despegue vertical jamás construido. En abril de 1970 se anunció que el proyecto había sido cancelado, 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 relativamente gran resistencia y el peso impuestos por los pods de los motores de sustentación, que redujeron tanto la carga útil como el alcance del tipo en comparación con los aviones de transporte convencionales. [ cita requerida ] 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 necesarias para el desarrollo a gran escala. [28]
En una fase posterior del desarrollo, Dornier planeó prescindir de las góndolas exteriores del Do 31 y de sus motores; en su lugar, se habrían adoptado motores turbofán 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, conocido como Do 131 , destinado a ser propulsado por doce o catorce reactores de elevación; 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 de The Observers Book of Aircraft. [32]
Características generales
Actuación
Desarrollo relacionado
Aeronaves de función, configuración y época comparables
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