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un monstruo de aleación de titanio de corta duración: el súper interceptor xf-103 que desafía cuatro veces la velocidad del sonido

2024-09-25

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en 1949, la inteligencia de la cia mostró que el número de nuevos bombarderos soviéticos de largo alcance estaba aumentando drásticamente, lo que representaba una amenaza cada vez mayor para los estados unidos. por supuesto, de hecho, fue un engaño de inteligencia de la unión soviética. en realidad, no tenía tantos bombarderos de largo alcance. en ese momento, la unión soviética todavía usaba una gran cantidad de bombarderos de hélice tu-4, que eran imitaciones del b-29 estadounidense. (los osos polares han engañado con éxito al sistema de inteligencia del tío sam muchas veces a lo largo de la historia, y esta es una de ellas). en ese momento, la fuerza aérea de los ee. uu. equipaba aviones interceptores como el f-86d "saber", el f-89 "scorpion", f- los 94 "sparks" son aviones subsónicos. el rendimiento de gran altitud y alta velocidad de estos aviones ya no puede realizar la misión de interceptar los nuevos bombarderos soviéticos. para combatir la llamada "amenaza de los bombarderos soviéticos de largo alcance", la fuerza aérea de los ee. uu. planteó ese año la necesidad de desarrollar un nuevo avión interceptor de gran altitud y alta velocidad. este fue el proyecto "interceptor 1954". la razón por la que se llamó "1954" fue que los estadounidenses esperaban que se desarrollara este nuevo tipo de avión interceptor. el interceptor entró en servicio en 1954.

después del final de la segunda guerra mundial, el diseño y la estructura de los aviones militares, especialmente los aviones de combate, se han vuelto cada vez más complejos. sus estructuras de fuselaje, motores, sistemas de aviónica y sistemas de armas no pueden seguir considerándose como un sistema único con diseño independiente. se deben tener en cuenta las relaciones entre los sistemas. en ese momento, la fuerza aérea de los ee. uu. propuso el concepto de diseño del sistema de armas. este concepto integró todos los subsistemas de todo el avión durante la etapa de diseño. el proyecto "interceptor 1954" también aplicó este nuevo concepto. los subsistemas incluyen el sistema de radar de control de incendios para todo clima y el sistema de control de incendios de misiles aire-aire. estos dos sistemas deben integrarse en el cuerpo de una aeronave adecuada para vuelos supersónicos.

en marzo de 1950, el proyecto "interceptor 1954" recibió el nombre clave xf-103. en octubre del mismo año, la empresa hughes obtuvo el contrato para el sistema de aviónica. el plan de diseño del fuselaje fue presentado a la fuerza aérea de ee.uu. para su licitación en junio. de ese año, en enero del año siguiente, un total de 6 empresas propusieron nueve diseños diferentes, incluida solo republic aircraft company, que propuso tres planes diferentes. en julio de 1951, la fuerza aérea de los estados unidos anunció que convair aircraft company, lockheed aircraft company y republic corporation habían obtenido primeros contratos de desarrollo. las tres empresas presentarán sus modelos y los militares evaluarán al ganador. sin embargo, la fuerza aérea de los ee. uu. consideró más tarde que sería demasiado costoso tener tres compañías trabajando al mismo tiempo, por lo que lockheed fue eliminada de esta etapa.

la propuesta de diseño de republic se refiere al diseño del caza de defensa de gran altitud para todo clima que propusieron en 1948. se espera que el nuevo avión alcance una velocidad de vuelo de mach 4 (4.160 km/h) a una altitud de 24.240 metros (80.000 pies). debido a que la velocidad de vuelo es muy alta, todo el fuselaje estará hecho de aleación de titanio como material principal para resistir las altas temperaturas generadas durante el vuelo a alta velocidad. para alcanzar la velocidad hipersónica de mach 4, el diseño de su sistema de motor también es único. adopta un principio de ciclo variable similar al motor j58 del último sr-71, es decir, cuando la velocidad es inferior a mach 2, el se utiliza el modo de funcionamiento normal del motor turborreactor. cuando la velocidad excede mach 2, el sistema de conductos que rodea la boquilla del motor se abre, lo que permite que el flujo de aire de alta velocidad pase por alto el canal principal del motor turborreactor y se encienda y queme directamente en la cámara de combustión detrás. es decir, funciona como un motor estatorreactor.

para cumplir con este requisito, republic seleccionó el motor xj67 existente para mejorar su diseño; este motor es una versión de exportación del motor turborreactor "olympus" de la british bristol engine company producido bajo licencia. el xj67 mejorado se llama xj67-w-1 y su posquemador está especialmente diseñado: se utiliza como posquemador normal cuando la velocidad es inferior a mach 2 y como cámara de combustión estatorreactor en tándem cuando se vuela a velocidades hipersónicas. por lo tanto, también se considera un motor estatorreactor. este es el origen del rumor de que el xf-103 es un avión "bimotor", pero en realidad el motor estatorreactor es sólo un componente del xj67-w-1.

el empuje máximo del xj67-w-1 es de 6800 kilogramos y el empuje de postcombustión es de 9980 kilogramos. este rendimiento era bastante avanzado en ese momento, el j58 del sr-71 utilizó el mismo diseño y logró el éxito. pero en ese momento, la dificultad técnica de desarrollar un motor de ciclo variable de este tipo excedía con creces el nivel de la industria de motores estadounidense y el desarrollo finalmente fracasó. el xf-103 finalmente utilizó un motor turborreactor j65 ordinario, lo que limitó en gran medida su rendimiento a gran altitud y alta velocidad. dado que la velocidad excedía mach 2,5, la turbina se vio significativamente afectada por el flujo de aire y el método tradicional de controlar la turbina del motor. la velocidad con el acelerador era ineficaz. desafortunadamente, el motor tenía tendencia a salirse de control y a acelerar demasiado, por lo que la velocidad máxima del xf-103 se limitó a mach 3. muchos años después, el mig-25, que también utilizaba motores turborreactores convencionales, también encontró el mismo problema. el fracaso en el desarrollo de motores avanzados eliminó la ventaja de velocidad del xf-103, lo que se convirtió en una de las principales razones de su descontinuación.

para reducir la resistencia y evitar cualquier interferencia en el flujo de aire, el diseño del fuselaje del xf-103 es muy suave, casi sin protuberancias visibles, incluida la cubierta tradicional, que se ha cambiado por ventanas laterales, lo que deja al avión casi sin visión hacia adelante y la el piloto debe usar un periscopio para observar. en la parte delantera, también se usa una cabina de escape de eyección integral, y la cabina de escape aún se expulsa hacia abajo. el ala principal tiene un diseño de ala triangular corta, la cola horizontal también tiene una forma triangular corta y hay un estabilizador vertical debajo del vientre que se puede plegar durante el aterrizaje.

el xf-103 puede transportar 6 misiles aire-aire aim-4 "falcon" y 36 cohetes no guiados en los compartimentos de armas a ambos lados del fuselaje. los misiles aire-aire están guiados por un radar montado en el morro.

republic company completó el modelo de tamaño completo del xf-103 en marzo de 1953 y lo envió a la fuerza aérea de los ee. uu. para su revisión. en junio de 1954, el ejército otorgó a republic company un contrato para producir tres prototipos. la empresa republic era muy pobre en aleaciones de titanio. se encontraron grandes dificultades en la tecnología de procesamiento. debido a los considerables riesgos técnicos, el plan previsto de poner en servicio el xf-103 en 1954 ya no fue posible. posteriormente se produjeron sobrecostos en el presupuesto, lo que redujo el plan de producción del prototipo a solo uno. además, el motor xj67-w-1 también sufrió una serie de retrasos y finalmente fue cancelado. finalmente, en agosto de 1957, la fuerza aérea de los ee. uu. canceló por completo el plan de desarrollo del xf-103.

convair, que compite con republic al mismo tiempo, utilizó el fallido caza xf-92a como modelo para ampliarlo y finalmente generó un nuevo diseño de interceptor f-102. el riesgo técnico de este interceptor es mucho menor que el del xf. -103 la fuerza aérea de ee. uu. cree que el f-102 era bastante confiable y el diseño fue revisado rápidamente y puesto en producción para vuelos de prueba.

mirando hacia atrás, el xf-103 dejó más lecciones que experiencia. debido a que republic company fue demasiado audaz e innovadora en su diseño y estaba seriamente fuera de contacto con la realidad, el xf-103 no logró el rendimiento esperado. cuando el caza supersónico práctico de primera generación (f-100) aún no ha entrado en servicio, republic corporation está ansiosa por desarrollar un avión hipersónico con una velocidad de vuelo máxima de mach 4. de hecho, este paso es demasiado grande. los motores de ciclo variable y el procesamiento estructural de aleación de titanio han superado el nivel que la industria de la aviación estadounidense podía alcanzar a principios de la década de 1950, por lo que el fracaso del xf-103 estaba condenado al fracaso al comienzo de su desarrollo.