Petlyakov VI-100
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Petlyakov VI-100 o “100” (en ruso: Петляков ВИ-100). Prototipo de caza de alta cota diseñado por una brigada dirigida por . M. Petlyakov durante su reclusión en el TsKB-29. Este modelo constituyó la base para el Petlyakov Pe-2.
Sumario
Historia
El jefe del departamento de construcción y primer sustituto del director de la Fábrica de Construcciones Experimentales (ZOK) del TsAGI había logrado notables adelantos, tanto en su vida personal como profesional. Uno de los principales colaboradores del reconocido A. N. Túpolev, responsable de la creación de la planta alar del famoso bombardero TB-3, jefe del grupo de diseño del moderno bombardero ANT-42. En el verano y el otoño de 1937 había formado parte de las delegaciones técnicas soviéticas que viajaron a los Estados Unidos y Francia con el objetivo de obtener licencias de producción de modernos modelos de aviones. Pareciera que todo marchaba “sobre ruedas” hasta el mes de noviembre de 1937. Sin explicaciones Vladimir Mijailovich Petlyakov fue arrestado. La acusación que pesó sobre él lo vinculaba a sabotajes en los tiempos de desarrollo del ANT-42.
Sólo en el verano de 1938 Petlyakov pudo regresar al trabajo en el Departamento Técnico Especial (STO según las siglas de Spetsialni Texnicheski Otdiel). Este tipo de instituciones se concibieron con el objetivo de organizar el trabajo científico y constructivo de los especialistas condenados por diferentes causas y surgieron en la URSS desde fines de los años 20 cuando los acusados de formar parte de la conspiración “Prompartia” fueron concentrados en la Fábrica No.39, dando origen al tristemente famoso TsKB-39, donde trabajaron famosos constructores aeronáuticos como D. P. Grigorovich y N. N. Polikarpov.
Para fines de los años 30 la cantidad de “enemigos del pueblo” entre los constructores aeronáuticos soviéticos había alcanzado tal magnitud, que afectaba el buen desarrollo de las VVS. Es de destacar que para esta época la mayoría de las mentes más brillantes en materia de construcción aeronáutica de la URSS se hallaban bajo acusación. Entre ellas cabe destacar a A. N. Túpolev, A. A. Arjanguelsky, S. P. Koroliov, A. I. Putilov, A. M. Cheremujin, B. A. Chizhevsky, L. L. Kerber, V. M. Myasishev, I. G. Nieman, R. L. Bartini, V. M. Petlyakov, D. L. Tomashevich, Yu. A. Krutkov, B. S. Stiechkin, D. S. Makarov, N. I Bazenkov. El trabajo de estos especialistas era demasiado importante para las VVS por lo que pronto fueron liberados de los campos de trabajos y traídos a Moscú. Bajo la supervisión directa de L. P. Beria fue organizado el TsKB-29 NKVD, un gran buró de construcciones conjunto radicado en el edificio del KOSOS del TsAGI, en la calle Radio No. 24.
Se crearon tres brigadas principales: la de A. N. Túpolev que trabajaba en un bombardero de picado, la de Petlyakov que trabajó en una caza de alta cota y la de Myasichev que trabajaba en un bombardero de largo alcance. Más terde sería creada otra brigada bajo la dirección de Tomashevich. Como las siglas STO corresponden en ruso al número 100 los aviones de esta institución fueron conocidos como “100” (Petlyakov), “102” (Myasichev) y “103” (Túpolev). El STO pronto sería renombrado Buró Técnico Especial (OTB según las siglas de Osoboye Texnicheskoye Byuró) y su dirección fue encomendada al mayor de los órganos de seguridad del estado V. Kravchenko
La brigada dirigida por Petlyakov contaba con unos 50 especialistas. Entre ellos cabe destacar a A. I. Putilov, E. I. Pogosski, N. S. Nekrasov, K. V. Minknier, el piloto e ingeniero Ye. K. Stoman, el también piloto y creador de los conocidos aviones compuestos ”Zvenó” N. S. Vaxmistrov, el ingeniero hidráulico G. M. Bashta, los elécticos A. A. Yengibaryan e I. M. Sklyanski, entre otros. Como su primera reserva fue seleccionado A. M. Izakson.
La tarea consistía en crear un caza de alta cota con un gran alcance y un potente armamento capaz de complementar a los bombarderos ANT-42 en sus misiones. Para poder operar a grandes alturas se propuso una cabina hermetizada. En la literatura este avión es referenciado como “100” o VI-100, donde las siglas VI corresponden a su concepción como caza de alta cota (transliterado como Vysotny Istrebitel), aunque el nombre oficial del prototipo fue: "100 con dos motores M-105, dos turbocompresores TK-2 y dos cabinas hermetizadas"[1].
Es interesante destacar que todos los documentos que salían del edificio del OTB, incluso los vinculados a temas puramente técnicos, debían ser revisados y firmados por el jefe de la institución. Los nombres de los constructores no aparecían por ningún lugar. La documentación interna si podía ser firmada por los constructores, pero no con su nombre. A cada especialista se le asignó un cuño numerado con el que debía firmar los documentos.
La tarea asignada a la brigada de Petlyakov era compleja. Según las especificaciones técnicas recibidas de los militares, el techo de vuelo debía alcanzar los 12500 metros y a una altura de 10000 metro el “100” debía alcanzar una velocidad de 630 km/h. También era bastante tenso el plazo para la ejecución: el nuevo caza de altura debía encontrarse listo para el año 1939.
Para cumplir este requerimiento el colectivo de Petlyakov se vio obligado a trabajar sin descanso en jornadas de 11 y 12 horas diarias, sin fines de semanas ni días festivos. En mayo de 1939 se terminó la maqueta a tamaño natural, que fue aprobada por una comisión presidida por A. I. Filin.
Descripción
El “100” se caracterizó por sus limpias líneas. El fuselaje del nuevo caza fue desarrollado por A. I. Putilov y por su estructura se acercaba a la composición monocoque. De construcción totalmente metálica, presentaba tres secciones de sección circular con una cubierta alargada en la que se ubicaban las dos cabinas hermetizadas.
El recubrimiento del fuselaje era bastante grueso, con un promedio entre 1.5 y 2 mm, con cuadernas implantadas cada 30 o 50 cm. No se utilizaron larguerillos para soportar el recubrimiento.
La estructura fue calculada para soportar sobrecargas de 10 unidades, lo que permitía al caza ejecutar todas las figuras del pilotaje de alta escuela.
El ala presentaba forma trapezoidal en el plano, con estructura de doble larguero y prácticamente sin aflechamiento en el borde de ataque. Su estructura estaba integrada por el centroplano al que se fijaban las góndolas motrices y dos consolas con recubrimiento de 0.6 – 0.8 mm. La mecanización alar incluía alerones partidos y flaps tipo Shrenk. Todas las superficies de mando estaban construidas en metal y revestidas en tejido.
La unidad de cola presentaba planos horizontales con cierto diedro positivo. Casi al final de cada semiplano se insertaban los empenajes dobles con los timones de dirección.
El tren de aterrizaje, de tipo convencional con rueda de cola, fue proyectado por T. P. Saprykin. Las unidades principales presentaban una única rueda y se recogían mediante un giro de 90 grados hacia atrás, al interior de las góndolas motrices. La unidad de cola también era retráctil.
La planta motriz seleccionada fue el motor Klimov M-105, un motor lineal de 12 cilindros en V, con dos turbocompresores TK-2 conectados al esquema de fuerza de las góndolas motrices y moviendo dos hélices VISh-42 de tres aspas y paso variable, cualidad esta última realmente avanzada. Las turbinas de los compresores se ubicaban en los laterales de los motores, justo bajo el borde de ataque alar. Los motores se hallaban limpiamente carenados, y al igual que en otros bimotores soviéticos contemporáneos, los radiadores se hallaban en el interior del ala, entre los largueros, alimentados mediante conductos provenientes del borde de ataque y purgados a través de unas rejillas ajustables situadas en el extradós alar y previstas para proporcionar cierto incremento de empuje. Los depósitos de combustible se ubicaban en el fuselaje, entre las dos cabinas.
El “100” incluía dos cabinas hermetizadas para la tripulación. La cabina delantera se destinó al piloto. Existe divergencia en la literatura acerca de la segunda cabina. Algunos reconocidos historiadores como B. V. Shavrov definen al VI-100 como un avión triplaza, ubicando en la cabina trasera al navegante y el artillero. En otra literatura se plantea que el VI-100 era biplaza y la segunda cabina hermetizada era ocupada por el artillero radista. Esta versión parece ajustarse más a la realidad por cuanto un caza interceptor para nada necesitaba un navegante. Ambas cabinas presentaban accesos independientes en forma de escotillas ubicadas en la parte inferior del fuselaje, con sistemas de apertura en emergencias. Estas cabinas trabajaban con aire comprimido obtenido de los turbocompresores a fin de mantener una presión constante desde una altura de 3700 metros y hasta el techo operativo del avión.
El sistema de control incluyó mandos eléctricos a distancia desarrollados por los ingenieros eléctricos A. A. Yengibaryan e I. M. Sklyanski[2].. Un sistema eléctrico de 28 volts operaba cerca de 50 actuadores de corriente continua, que accionaban los aterrizadores, flaps, rejillas de los radiadores, bombas de combustible, compensadores y otros equipos.
El avión presentaba un potente armamento que incluía dos cañones ShVAK de 20 mm con 300 proyectiles por unidad y dos ametralladoras ShKAS de 7.62 mm con 900 disparos cada uno, ubicados todos en la nariz. Para la defensa del ataque de los cazas en la semiesfera trasera se propuso la dotación de una ametralladora ShKAS con 700 disparos, que en la práctica no llegó a ser instalada.
El “100” fue concebido con cierta capacidad de ataque a suelo. Para este fin podía transportar dos bombas de 250 kg o 500 kg en soportes externos. Por otra parte el “100” podía llevar un nuevo tipo de arma: el casete K-76 con 40 proyectiles de artillería no dirigidos con tiempo de explosión pre-ajustable. Este armamento se había concebido como recurso contra las formaciones de bombarderos enemigas, pero podía utilizarse también contra objetivos terrestres. Más tarde sería desarrollado también el casete K-100 con 96 bombas de 2.5 kg.
Desarrollo
El prototipo fue terminado en la Fábrica No.156 para fines de 1939. Todo el recubrimiento del avión presentaba una capa de barniz y mantenía el color plateado original. Los alerones y timones fueron pintados en rojo brillante. El las bordas del fuselaje y en el intradós alar se pintaron estrellas rojas bordeadas en negro[3].
El 22 de diciembre se realizó el primer vuelo, dando comienzo a las pruebas fabriles, que fueron ejecutadas por el experimentado piloto probador P. M. Stefanovski. Como ingeniero principal fue destacado I. V. Markov. Desde el comienzo de estas pruebas apareció cierta cantidad de defectos y problemas, algo lógico para un avión novedoso y complejo, pero muy peligroso para la situación de sus creadores en su condición de detenidos.
Durante el primer aterrizaje se evidenció un error de construcción en el cálculo de los amortizadores en los aterrizadores principales, que hacía al avión rebotar durante la toma de tierra. Increíblemente según el propio Stefanovski este error le salvó la vida, pues durante el vuelo uno de los motores se había detenido y el avión venía descendiendo. Sin tener cobertura de alturas para maniobras se vio obligado a realizar el aterrizaje el un área del aeródromo en la que se ubicaban varias estructuras de apoyo. La colisión era inevitable, pero durante la toma de tierra el avión al tocar suelo realizó un gran salto, sobrevolando el obstáculo[4]. Este problema fue pronto solucionado. Bastante más trabajoso fue solucionar los problemas con los motores. El sistema de enfriamiento de aceite resultó inefectivo a alturas superiores a los 5000 metros. La temperatura del agua también se elevaba a niveles intolerables.
A pesar de la sustitución en dos ocasiones de los motores, las bombas de aceite y otros elementos del avión, no se logró obtener las características de altura y velocidad requeridas. Tampoco se lograban los valores solicitados en relación a la velocidad de ascenso a grandes alturas. La velocidad máxima obtenida a 6600 metros sólo alcanzaba los 538 km/h. La altura de 1000 metros con peso normal de vuelo de 7265 kg era alcanzada en 6.8 minutos.
Durante el período de pruebas fabriles entre el 22 de diciembre de 1939 y el 10 de abril de 1940 el avión sólo logró volar 11 días, realizando 23 vuelos. Durante 122 días estuvo en los talleres por diferentes razones, entre ellas por serias reparaciones luego de un aterrizaje sobre el vientre al no poder extender el tren de esquís.
Pruebas estatales
A partir del 11 de abril de 1940 comenzaron las pruebas estatales en el NII VVS. El primer prototipo fue nuevamente volado por P. M. Stefanovski y como navegante fungió el mayor Nikitin.
El 1 de mayo de 1940 el “100” fue presentado sobre la Plaza Roja en el Día Internacional de los Trabajadores, pilotado por P. M. Stefanovski, mientras el grupo de diseñadores y constructores observaba el vuelo, no desde la tribuna, sino desde el techo del lejano edificio del KOSOS[5]. Como detalle curioso cabe destacar que este vuelo fue realizado con el tren de aterrizaje extendido pues Stefanovski simplemente olvidó recogerlos[6].
El segundo prototipo, conocido como “dublior”, fue volado por el capitán A. M. Jrinkov y el navegante P. I. Perievalov. Este prototipo se diferenciaba en detalles del primero. Además de los casetes de bombas presentaba capacidad para portar en una bodega interna bombas de 25 a 110 kg. Este avión resultó poco exitoso. Durante el onceno vuelo de pruebas una chispa de un contacto eléctrico provocó un incendio en la cabina del piloto. A. M. Jrinkov se vio obligado, prácticamente sin visibilidad debido al humo, a aterrizar con urgencia el avión, que debido al gran ángulo de toma de tierra, capotó. Los tripulantes fueron hospitalizados con serios traumas y la máquina quedó prácticamente destruida y murieron varias personas que por distintas razones se hallaban en el sitio del aterrizaje[7]. Las pruebas fueron continuadas con el primer prototipo.
Con el fin de aumentar la estabilidad direccional del modelo, el área de las superficies verticales de la cola fue aumentando en aproximadamente un tercio (de 0.77 a 1 m²). La estabilidad transversal del avión también fue considerada insuficiente y para incrementarla se consideró incrementar el aflechamiento del borde de ataque de las consolas alares (esto sería introducido ya en el Pe-2 de serie). Con los flaps totalmente extendidos el aterrizaje era trabajoso, pues no alcanzaba el recorrido del timón para alcanzar el ángulo necesario. Por esta razón se recomendó no extender los flaps completamente y en los modelos de serie modificar el ángulo de incidencia de los estabilizadores.
El problema más peligroso registrado durante las pruebas fue el comportamiento del perfil alar a velocidades cercanas a la de aterrizaje. Para poder desarrollar altas velocidades a grandes alturas se seleccionó un perfil TsAGI V en la raíz y TsAGI VS en los extremos. Esta composición realmente presentaba una menor resistencia aerodinámica a pequeños ángulos de ataque, pero al incrementarse éste (propio de las operaciones de aterrizaje) aparecía un comportamiento asimétrico del flujo aéreo.
Las pruebas estatales comprendieron en total 34 vuelos con un tiempo total de 13 horas y 25 minutos culminando para el 10 de mayo. En general los resultados se correspondían totalmente con los requerimientos técnicos, a excepción de la velocidad máxima. A pesar de los problemas encontrados la valoración del avión resultó en general positiva.
El informe concluyente reflejó:
*1 – "El avión “100” representa la solución mejor lograda del problema de crear un avión armado con cabina hermetizada. Es necesario construir una serie experimental...”
- 3 – "Con el objetivo de utilizar la lograda aerodinámica del avión “100” es recomendable crear sobre su base un bombardero de picado sin cabina hermetizada. Es necesario construir una serie experimental. La maqueta de este avión presentarla para su aprobación para el 1 de junio de 1940...”
Este tercer punto del informe cambiaría de forma radical el destino del “100”. Ante la dirección de la industria aeronáutica se encontraba la necesidad no resuelta de sustituir el obsoleto bombardero Túpolev SB. La Guerra de Invierno con Finlandia, a pesar de que la aviación de este país no podía considerarse entre las avanzadas de Europa, había demostrado la obsolescencia del modelo de 1934 y la necesidad de contar con bombarderos puntuales, capaces de atacar objetivos concretos.
Como resultado junto al resumen de las pruebas del “100” apareció la resolución del jefe de las VVS del Ejército Rojo, comandante de segundo rango Smushkevich: “El acta se aprueba con la introducción de una corrección en las conclusiones: el avión “100” en versión de bombardero de picado considerar recomendable para la construcción en serie”.
Con la aparición del PB-100 y el comienzo de su entrega, ya con el nombre Pe-2, a las unidades operativas, el caza de alta cota VI-100 fue relegado al olvido. La pre-serie de 10 ejemplares, que había sido aprobada en 1940, nunca llegó a ser producida. Los intentos del Petlyakov (1941) y más tarde de Putilov (1943), de lanzar una versión de caza de alta cota conocida como Pe-2VI resultaron infructuosos.
Modelos relacionados
Aviones similares
Especificaciones Técnicas
- Tipo: VI-100 o “100”
- Función: caza de alta cota
- Año: 1939
- Planta motriz: 2 motores de pistón Klimov M-105 de 1050 hp de potencia сon turbocompresores ТК-2
- Acomodación: 2
- Dimensiones
- Envergadura: 17.15 m
- Longitud: 12.69 m
- Altura: 3.95 m
- Superficie alar: 40.50 m²
- Pesos y cargas
- Peso vacío: 5172 kg
- Peso en despegue: 7260 kg
- Carga alar: 179 kg/m²
- Carga de potencia: 3.3kg/hp
- Prestaciones
- Velocidad máxima a nivel del mar: 455 km/h
- Velocidad máxima a 6000 m: 535 km/h
- Velocidad de ascenso: 588 m/min
- Alcance práctico: 1400 km
- Techo práctico: 12200 m
- Armamento:
Referencias
Fuentes
- Enciclopedia Ilustrada de la Aviación, Editorial Delta S.A. Barcelona, 1982, Vol 11, ISBN: 84-85822-97-8, pag. 2785 – 2792, 2696.
- Гай Д. И. Профиль крыла. М.: Моск. рабочий, 1981 — 192 с, ил.
- Александр Медведь, Дмитрий Хазанов. Пикирующий бомбардировщик Пе-2
- Владимир Котельников, Олег Лейко. Пикирующий бомбардировщик Пе-2
- Пономарев А. Н. Советские авиационные конструкторы. — М.: Воениздат, 1990
- В.Кондратьев, И.Султанов, А.Н.Пономарев/ Крылья Родины. ВИ-100
- В.Котельников. Авиация и Космонавтика 1998-05 - Тяжелые истребители Петлякова - "100"/Пе-3/Пе-3бис
- Стефановский П. М. Триста неизвестныхМ., Воениздат, 1968
- В.Перов, О Растренин. Авиация и Космонавтика 2003-07 - Неизвестный Ар-2
- Шавров, В. Б. История конструкций самолётов в СССР 1938—1950 гг. — М.: Машиностроение, 1988. — 568 с. — 20 000 экз. — ISBN 5-217-00477-0
- Уголок неба
- Avia Deja Vu
- Rusian Aviation Museum
- WW2 Warbirds the Petlyakov Pe-2 Peshka - Frans Bonné
- Air Vectors - The Petlyakov Pe-2 (v1.3.5)
