Tras la aparición de los primeros cazas alemanes a reacción en 1944 estaba claro que los aviones de hélice quedarían anticuados. Los motores de pistón no podían competir en potencia con los reactores y la hélice creaba demasiada resistencia como para aproximarse a la velocidad de los reactores.
Sin embargo los cazas a reacción como el P-80, F-84 o incluso F-86 no estaban exentos de problemas e inconvenientes. La aceleración era escasa y el consumo muy alto. Los británicos decidieron seguir operando cazas de hélice Hawker Sea Fury desde sus portaviones para ahorrarse todos estos problemas. En la guerra de Corea los aparatos embarcados británicos demostraron ser mucho más flexibles que sus homólogos americanos debido a su mayor alcance.
Por estas razones la USAF y sobre todo la US Navy, mostraron interés por cazas híbridos como el F-84H. Básicamente se buscaba un caza con la velocidad de los reactores, pero con la aceleración de los cazas de pistón. La US Navy estaba muy interesada en el proyecto por los problemas de las catapultas. Los aterrizajes también tenían más riesgo porque en caso de no lograrlo se tiene que acelerar el aparato para aumentar la sustentación.
La base del F-84H fue, como su nombre indica, el F-84 en su versión F, que comenzó a producirse en 1950. Este caza había sido diseñado por Republic y presentaba una configuración típica de la época: alas en flecha y un motor instalado detrás de la cabina. Este caza de Republic dio inicialmente muchos problemas, aunque pudieron ser solucionados en versiones posteriores. Al estar disponibles en grandes cantidades, y poseer una estructura fuerte, era muy conveniente para su modificación. Como otros cazas a reacción, presentaba los típicos problemas de aceleración. En un día caluroso necesitaba 2 kms de pista para despegar. Las modificaciones del F-84 para terminar en el F-84H fueron tantas que se consideró asignar un nuevo nombre al aparato, XF-106. Finalmente se decidió utilizar F-84H, para indicar el origen del aparato.
Las modificaciones del F-84H comenzaron a mediados de los años 50. Detrás de la cabina se instaló el turbopropulsor Allison XT40-A-1. En palabras de la compañía, era un “una monstruosidad, una pesadilla mecánica”. El XT-40-A-1 consistía básicamente en una combinación de dos motores T-38 de 2.750HP. Debido al mayor volumen, el fuselaje del F-84H fue agrandado. Cada T-38 giraba unos ejes de 6 metros que se conectaban a una reductora. La potencia era trasladada a la hélice a través de dos ejes que pasaba a los lados de la cabina, debajo del mismo suelo. Republic tuvo que instalar numerosos cojinetes (bearings) para aumentar la rigidez de los ejes. La velocidad de rotación era tal que se temía que la fricción derritiese estos cojinetes, por lo que se instalaron sensores de temperatura.
La potencia final suministrada por el Allison llegaba a 5.850 HP a 3.000 rpm. Para aumentarla se instaló un sistema de postcombustión, llegando a la galáctica cifra de 7.230 HP. Como comparación, se puede añadir que los cazas de la Segunda Guerra Mundial, considerados como el máximo desarrollo de cazas de pistón, montaban motores de ~2000 HP en 1945.
El diseño de las hélices fue encargado a 3 compañias: Aeroproducts, Curtiss-Wright y Hamilton Standard. Sólo la primera fue capaz de proponer un modelo razonables. Como otras hélices que operan a grandes velocidades, eran relativamente cortas (76cms) y anchas para disminuir el efecto del número Mach en las puntas.
Como era de esperar, el F-84H no tuvo mucho éxito. El primer vuelo tuvo lugar el 22 de Julio de 1955. La fuerza de rotación (torque) era tal que desestabilizaba completamente al aparato. La cola tuvo que ser modificada Sólo se construyeron 2 prototipos. Un tercero estaba planeado pero la US Navy perdió interés en el aparato. La US Air Force siguió adelante y se realizaron más pruebas en Edwards Air Force Base (California).
Los prototipos sufrían de muchos problemas de fiabilidad. Las opiniones de los pilotos de pruebas son muy negativas. Lin Hendrix, que trabajaba en Republic, sólo lo voló una vez. Posteriormente se negó, y le dijo al ingeniero-jefe de Republic, Jim Rust (que pesaba más de 100 kg y medía 1.93 metros) que no era lo suficientemente grande, ni había suficiente gente como él, como para meterle dentro de ese cacharro. Este piloto nunca superó 724 km/h (450 mph), a pesar de que la predicción de Republic era de 1078 km/h (670mph).
Los vuelos de pruebas estuvieron repletos de fallos en el motor, equipos hidráulicos. El otro piloto de pruebas Hank Beaird tuvo que realizar 10 aterrizajes de emergencia en 11 vuelos. El tampoco pudo pasar de 720 km/h debido a los problemas de vibración. A partir de cierta velocidad, era como si el avión entero intentase rotar alrededor de los ejes. Los prototipos no llegaron a realizar más de 10 horas de vuelo.
El F-84H también se distinguía por el ruido espantoso que producía, de ahí el apodo “Thunderscreech” o “Mighty Ear Banger”. En ocasiones se le podía oír desde 40kms. Esto se debía a la hélice. Las puntas de las palas alcanzaban una velocidad de M1.2, por lo que incluso podían ser peligrosas para el personal de mantenimiento. Cuando el avión se desplazaba a la pista, despegaba o aterrizaba, se apartaba a todo el personal de la base. En la torre de control ,situada a 1 milla de la pista, cubrían las radios con sábanas para reducir el ruido. En una ocasión, un técnico se quedó en un C-47 cercano a un F-84H que estaba probando el motor a toda potencia, y se lo encontraron desmayado y bajo estado de shock.
Sin embargo los cazas a reacción como el P-80, F-84 o incluso F-86 no estaban exentos de problemas e inconvenientes. La aceleración era escasa y el consumo muy alto. Los británicos decidieron seguir operando cazas de hélice Hawker Sea Fury desde sus portaviones para ahorrarse todos estos problemas. En la guerra de Corea los aparatos embarcados británicos demostraron ser mucho más flexibles que sus homólogos americanos debido a su mayor alcance.
Vista general del F-84H (Wikipedia).
Por estas razones la USAF y sobre todo la US Navy, mostraron interés por cazas híbridos como el F-84H. Básicamente se buscaba un caza con la velocidad de los reactores, pero con la aceleración de los cazas de pistón. La US Navy estaba muy interesada en el proyecto por los problemas de las catapultas. Los aterrizajes también tenían más riesgo porque en caso de no lograrlo se tiene que acelerar el aparato para aumentar la sustentación.
La base del F-84H fue, como su nombre indica, el F-84 en su versión F, que comenzó a producirse en 1950. Este caza había sido diseñado por Republic y presentaba una configuración típica de la época: alas en flecha y un motor instalado detrás de la cabina. Este caza de Republic dio inicialmente muchos problemas, aunque pudieron ser solucionados en versiones posteriores. Al estar disponibles en grandes cantidades, y poseer una estructura fuerte, era muy conveniente para su modificación. Como otros cazas a reacción, presentaba los típicos problemas de aceleración. En un día caluroso necesitaba 2 kms de pista para despegar. Las modificaciones del F-84 para terminar en el F-84H fueron tantas que se consideró asignar un nuevo nombre al aparato, XF-106. Finalmente se decidió utilizar F-84H, para indicar el origen del aparato.
Las modificaciones del F-84H comenzaron a mediados de los años 50. Detrás de la cabina se instaló el turbopropulsor Allison XT40-A-1. En palabras de la compañía, era un “una monstruosidad, una pesadilla mecánica”. El XT-40-A-1 consistía básicamente en una combinación de dos motores T-38 de 2.750HP. Debido al mayor volumen, el fuselaje del F-84H fue agrandado. Cada T-38 giraba unos ejes de 6 metros que se conectaban a una reductora. La potencia era trasladada a la hélice a través de dos ejes que pasaba a los lados de la cabina, debajo del mismo suelo. Republic tuvo que instalar numerosos cojinetes (bearings) para aumentar la rigidez de los ejes. La velocidad de rotación era tal que se temía que la fricción derritiese estos cojinetes, por lo que se instalaron sensores de temperatura.
La potencia final suministrada por el Allison llegaba a 5.850 HP a 3.000 rpm. Para aumentarla se instaló un sistema de postcombustión, llegando a la galáctica cifra de 7.230 HP. Como comparación, se puede añadir que los cazas de la Segunda Guerra Mundial, considerados como el máximo desarrollo de cazas de pistón, montaban motores de ~2000 HP en 1945.
El diseño de las hélices fue encargado a 3 compañias: Aeroproducts, Curtiss-Wright y Hamilton Standard. Sólo la primera fue capaz de proponer un modelo razonables. Como otras hélices que operan a grandes velocidades, eran relativamente cortas (76cms) y anchas para disminuir el efecto del número Mach en las puntas.
Como era de esperar, el F-84H no tuvo mucho éxito. El primer vuelo tuvo lugar el 22 de Julio de 1955. La fuerza de rotación (torque) era tal que desestabilizaba completamente al aparato. La cola tuvo que ser modificada Sólo se construyeron 2 prototipos. Un tercero estaba planeado pero la US Navy perdió interés en el aparato. La US Air Force siguió adelante y se realizaron más pruebas en Edwards Air Force Base (California).
Los prototipos sufrían de muchos problemas de fiabilidad. Las opiniones de los pilotos de pruebas son muy negativas. Lin Hendrix, que trabajaba en Republic, sólo lo voló una vez. Posteriormente se negó, y le dijo al ingeniero-jefe de Republic, Jim Rust (que pesaba más de 100 kg y medía 1.93 metros) que no era lo suficientemente grande, ni había suficiente gente como él, como para meterle dentro de ese cacharro. Este piloto nunca superó 724 km/h (450 mph), a pesar de que la predicción de Republic era de 1078 km/h (670mph).
F-84H en vuelo (http://prototypes.free.fr).
Los vuelos de pruebas estuvieron repletos de fallos en el motor, equipos hidráulicos. El otro piloto de pruebas Hank Beaird tuvo que realizar 10 aterrizajes de emergencia en 11 vuelos. El tampoco pudo pasar de 720 km/h debido a los problemas de vibración. A partir de cierta velocidad, era como si el avión entero intentase rotar alrededor de los ejes. Los prototipos no llegaron a realizar más de 10 horas de vuelo.
El F-84H también se distinguía por el ruido espantoso que producía, de ahí el apodo “Thunderscreech” o “Mighty Ear Banger”. En ocasiones se le podía oír desde 40kms. Esto se debía a la hélice. Las puntas de las palas alcanzaban una velocidad de M1.2, por lo que incluso podían ser peligrosas para el personal de mantenimiento. Cuando el avión se desplazaba a la pista, despegaba o aterrizaba, se apartaba a todo el personal de la base. En la torre de control ,situada a 1 milla de la pista, cubrían las radios con sábanas para reducir el ruido. En una ocasión, un técnico se quedó en un C-47 cercano a un F-84H que estaba probando el motor a toda potencia, y se lo encontraron desmayado y bajo estado de shock.
Documental sobre el F-84H.
Es evidente que un escuadrón operativo de este aparato causaría enorme problemas en una base, eso por no hablar de un portaviones. Además, el proceso de preparar el aparato para el despegue duraba una hora. Estaba claro que el avión era un callejón sin salida. El proyecto fue cancelado en Septiembre de 1956.
Curiosamente, cuando se observó por primera vez el Tu-95, con motores NK-12 diseñados por soviéticos y alemanes, se pudo ver otra manera más práctica de lograr altas velocidades con turbopropulsores. Curiosamente, los americanos calcularon la velocidad de crucero del Tu-95 basándose en las prestaciones del F-84H, y dando una cifra inferior a la real.
Fuentes y enlaces de interés
- http://www.airspacemag.com/how-things-work/cit-wilkinson-july03.html
- http://en.wikipedia.org/wiki/Republic_XF-84H#cite_note-Wilkinson_p.1-13
- Wings on My Sleeve, de E. Brown, Phoenix (2007).
- http://svsm.org/gallery/xf84h
Es evidente que un escuadrón operativo de este aparato causaría enorme problemas en una base, eso por no hablar de un portaviones. Además, el proceso de preparar el aparato para el despegue duraba una hora. Estaba claro que el avión era un callejón sin salida. El proyecto fue cancelado en Septiembre de 1956.
Curiosamente, cuando se observó por primera vez el Tu-95, con motores NK-12 diseñados por soviéticos y alemanes, se pudo ver otra manera más práctica de lograr altas velocidades con turbopropulsores. Curiosamente, los americanos calcularon la velocidad de crucero del Tu-95 basándose en las prestaciones del F-84H, y dando una cifra inferior a la real.
Fuentes y enlaces de interés
- http://www.airspacemag.com/how-things-work/cit-wilkinson-july03.html
- http://en.wikipedia.org/wiki/Republic_XF-84H#cite_note-Wilkinson_p.1-13
- Wings on My Sleeve, de E. Brown, Phoenix (2007).
- http://svsm.org/gallery/xf84h
Interesantísimo artículo, estimado Alejandro.
ResponderEliminar"Este caza había sido diseñado por Republic y presentaba una configuración típica de la época: alas en flecha y un motor instalado detrás de la cabina."
A principios de los 50'pocos cazas tenían ala en flecha, sólo el F-86 y el mítico MiG-15. El resto, incluyendo a todos los de la Navy, seguían con las alas rectas. Esa es una de las razones por la que los cazas británicos fueron dedicados al apoyo cercano. La guerra de Corea fue el final de los cazas con ala recta.
El F-84 es un caza que tomó 1000 formas! Desde el ala recta del P-80, al ala en flecha del Me-262 al engendro del F84H.
"In 1949, a swept wing version of the F-84 was created with the hope of bringing performance to the level of the F-86. The last production F-84E was fitted with a swept tail, a new wing with 38.5 degrees of leading edge sweep and 3.5 degrees of anhedral, and a J35-A-25 engine producing 5,300 pound-force (23.58 kN) of thrust."
https://en.wikipedia.org/wiki/Republic_F-84F_Thunderstreak
Hubo cada cosa rara en la primera década del posguerra... Otra propuesta exótica para superar las limitaciones de los reactores en la época fueron los termorreactores (motorjet), un motor a pistón que movía los compresores de un reactor, teniendo tanto hélices como tobera. Hubo un modelo con tal propulsión que estuvo en servicio, en muy pequeños números, el MiG-13.
ResponderEliminarHasta que a la mitad de los 50 los reactores maduraron, se volvieron más confiables y potentes, y rápidamente se lograron aviones supersónicos operativos, y tardaron nada más que un par de años para pasar de aviones con velocidades apenas por encima de Mach 1 (F-100, MiG-19) a Mach 2 (F-104, MiG-21).