Avro Canada VZ-9AV

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VZ-9- AV Avrocar
Avrocar.png
El Avrocar S/N 58-7055.
Tipo vehículo experimental
Fabricante Avro Aircraft Ltd.
Diseñado por John Frost
Primer vuelo 12 de noviembre de 1959
Introducido 1958
Retirado 1961
Estado Experimental
Usuario USAF
Usuarios principales Ejército de los Estados Unidos
Producción 1958-1959
N.º construidos 2
Coste unitario Costo del proyecto: $10 millones (USD)[1]
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El Avro Canadá VZ-9AV, comúnmente llamado 'Avrocar' fue una aeronave canadiense VTOL desarrollada por Avro Canada como parte de un proyecto secreto estadounidense militar realizado en los primeros años de la Guerra Fría. Dos prototipos fueron construidos como vehículos de prueba "de concepto" para ser el caza más avanzado de la USAF y avión táctico de combate del Ejército de los Estados Unidos.[2]​ El Avrocar tuvo la intención de explotar el efecto Coandă para proporcionar el levantamiento y empuje de un solo "turborotor". El empuje del rotor fue desviado hacia fuera del borde del avión en forma de disco para proveer el esperado funcionamiento VTOL. En el aire, esto se habría parecido a un platillo volador. En pruebas de vuelo, el Avrocar demostró no haber resuelto los problemas de empuje y estabilidad; posteriormente, el proyecto terminó con la cancelación de programa en 1961.

Historia operativa[editar]

Pruebas iniciales[editar]

El primer Avrocar que se preparó en la fábrica Avro c.1958 El primer Avrocar, rodó fuera de la fábrica de Avro Malton en mayo de 1959. Del 9 de junio al 7 de octubre de 1959 se probó en una plataforma estática de vuelo fijo. Desafortunadamente, se encontró que el gas caliente del escape se mezclaba de nuevo en las tomas en vuelo fijo, reduciendo el empuje del motor. Además, el ventilador generó elevación sólo en una pequeña área de su superficie, lo que redujo el empuje general disponible. Los conductos también demostraron tener mayores pérdidas de lo esperado, y una serie de modificaciones no fueron capaces de resolver este problema en gran medida. Estos problemas redujeron la elevación máxima a mayores altitudes del efecto de tierra a 1.430 kg, menos que el peso vacío de la aeronave a 4.985 libras (1.944 kg). Esto significaba que el avión sería incapaz de flotar fuera del efecto de tierra. Después de estas pruebas, el vehículo fue enviado a la NASA Ames para una prueba de túnel de viento.

El segundo, fue terminado agosto de 1959. El 29 de septiembre, el primer intento de volar se hizo con el Avrocar atado al suelo. Después de que el vehículo se volvió en el aire, se inició una oscilación incontrolable del balanceo y del paso que forzó cada una de las tres ruedas en el suelo a su vez. El piloto, W. D. "Spud" Potocki, cerró inmediatamente todos los motores. Se realizaron cambios en el sistema de estabilidad para proporcionar más autoridad de control, mientras que se investigaron nuevos cordones para mejorar la capacidad de controlar este tipo de problemas. A medida que las pruebas continuaron, quedó claro que el problema era inherente al diseño, y los ingenieros comenzaron a referirse al efecto como "hubcapping"(Taponamiento), llamado así porque pareció similar a una tapa de maza girada en el suelo.

Las investigaciones sobre el efecto revelaron lo que estaba causando el problema. Mientras que en el efecto de tierra, el aire de alta presión debajo de la nave fue atrapado, llenando el área entera y proporcionando así una base estable. Cuando el aparato se elevó de la tierra, el aire se formó en una sola columna estrecha, descrita por Frost como "trunking de árbol". A altitudes intermedias, la embarcación transitaría momentáneamente de un régimen a otro, durante el cual un lado del vehículo estaría totalmente apoyado mientras el soporte desaparecía bajo el otro. Esto llevó a un fuerte movimiento de lanzamiento hacia el lado no soportado. Tan pronto como esto ocurrió, ese lado se acercaría al suelo y restablecería el aire de apoyo, mientras que el otro lado se elevaría por encima de este límite. Este proceso se repetiría, con el arte rodando de lado a lado. Se realizaron modificaciones para tratar de resolver el problema. Eventualmente se perforaron una serie de 52 hoyos en el fondo del vehículo, ubicados radialmente a tres pies del centro. Estos fueron para proporcionar un chorro central para estabilizar el cojín de tierra.

Con estas modificaciones completas y aparentemente funcionando, el primer vuelo completamente libre ocurrió el 12 de noviembre de 1959. Esta prueba probó el sistema de control de la boquilla inaceptable. Los alerones fueron diseñados para dirigir el aire hacia fuera sobre la parte superior o inferior de la aleta anular, hacia fuera el fondo solamente durante el vuelo fijo, pero sobre la tapa y la parte inferior durante el vuelo delantero. La idea era que cuando se colocaba la solapa para proporcionar control, el elevador se bajaría de un lado y se elevaría en el otro. La elevación fue de hecho bajó en un lado, pero por desgracia el ascensor no mejoró en el otro, por lo que cada entrada de control se tradujo en una pérdida de altitud. Después de cinco vuelos, las pruebas se detuvieron temporalmente el 5 de diciembre de 1959, momento en el que el Avrocar había registrado 18,5 horas de tiempo de prueba en total.

Regreso[editar]

Un diseño completamente nuevo fue instalado durante el invierno. Los alerones originales fueron removidos y reemplazados por un solo anillo por debajo de la aleta anular. El anillo se desplazó en relación con el arte bajo la entrada de control, "sellando" el hueco en un lado mientras se abre en el otro. Las pruebas continuaron en enero de 1960 y parecieron funcionar mucho mejor. Sin embargo, mientras que el nuevo sistema de control mejoró las cualidades de oscilación, la embarcación se volvió inestable a velocidades superiores a los 30 nudos (56 km/h). El primer Avrocar en Ames fue modificado de forma similar y, en abril de 1960, fue probado en su túnel de viento de 12 m × 24 m. El problema quedó claro; El anillo bloqueó tanto del empuje total del motor que la energía total fue reducida grandemente. A medida que la nave aceleraba, el flujo de aire en la parte inferior redujo la recirculación, reduciendo la elevación debido al flujo de aire sobre la superficie superior. Esto fue algo inesperado; La recirculación se ha considerado una "cosa mala" debido a la pérdida de empuje del motor, y sus efectos positivos sobre la elevación no parecen haber sido apreciados. Al final, para mantener la elevación a velocidades más altas, la embarcación tuvo que ser lanzada al final de su capacidad de control.

Avro estaba convencido de que el concepto era todavía viable, y propuso un nuevo programa para la reelaboración principal del sistema de propulsión y control. En lugar de la única aleta anular triangular y los alerones, o el control posterior del anillo, el nuevo sistema incluía dos sistemas de control separados para el vuelo en vuelo y hacia atrás, combinados en una sola boquilla. Para el vuelo en vuelo, se abrió una serie de "puertas de transición" en las boquillas, bloqueándolas y volviendo a dirigir el flujo hacia abajo bajo el avión. El control durante este régimen se proporcionó moviendo la parte exterior de la solapa para "enfocar" el flujo. A velocidades más altas, las puertas estaban cerradas, permitiendo que el aire fluyera desde el borde de la aeronave, donde se encontraban una serie de sencillos controles de tipo aleta. El nuevo sistema de control cubría los 3/4 traseros de la circunferencia exterior de la aeronave; La sección delantera ofrecía los controles que flotaban solamente.

Las modificaciones se completaron en el modelo de Ames y las pruebas se reanudaron en abril de 1961. El nuevo diseño demostró un control mucho mejor en flotación y elevación considerablemente mejorada. El vehículo ahora podía viajar hasta 100 nudos (190 km / h), una gran mejora sobre los 30 nudos (56 kilómetros por hora) alcanzados previamente. Sin embargo, se mantuvo inestable en el máximo, y exhibió un ajuste fuerte de la nariz para arriba. Los ingenieros de la NASA intentaron modificar esto con una cola en T, pero esto demostró sentarse dentro del flujo de aire del turborotor y no ayudó. El equipo de Frost consideró dos nuevos diseños, uno con una cola vertical grande y otro con un ala con verticales montados en punta - "winglets". Ambos diseños usaron dos motores de 2,700 lbf (12 kN) de General Electric J85 y aumentaron el diámetro del turborotor de cinco a seis pies.

El 9 de junio de 1961, una segunda evaluación de vuelo del Avrocar de USAF / NASA fue conducida en el segundo prototipo similarmente modificado en la facilidad de Avro. Durante estas pruebas, el vehículo alcanzó una velocidad máxima de 20 nudos (37 km / h) y mostró la capacidad de atravesar una zanja de seis pies de ancho y 18 pulgadas (460 mm) de profundidad. El vuelo por encima de la altitud crítica resultó peligroso si no casi imposible debido a la inestabilidad inherente. El informe de la prueba en vuelo identificó además una serie de problemas de control.

El programa fue cancelado definitivamente en diciembre de 1961


Referencias[editar]

  1. Winchester 2005, p. 68.
  2. Milberry 1979, p. 137.