Boeing ha presentado una maqueta de un nuevo concepto blended wing body para transporte militar y avión cisterna durante un evento de ciencia y tecnología de la AIAA.
Boeing at #AIAASciTech unveils a new blended wing body concept aimed for military use. Comes as USAF wants a BWB cargo/tanker demonstrator in 2027. pic.twitter.com/D1UeILy8nv
Y, aunque tan sólo es una maqueta, es tan resultona que hemos decidido traerla, aunque no dejen de surgir preguntas como… ¿Dónde tiene la rampa de carga para tanques y helicópteros?¿No da mejor capacidad de carga un fuselaje más cuadrado?¿No parece que sólo tiene volumen de carga importante en la zona de morro, mientras que la trasera es demasiado fina para albergar nada de carga?¿Será útil sólo como cisterna?
El año pasado, en este mismo evento, presentó un avión hipersónico que recordaba a los diseños de pasajeros del Valquirie, de los que os hablamos hace unos días.
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Northrop Grumman está colaborando con la NASA para desarrollar y probar soluciones para integrar grandes sistemas de aeronaves no tripuladas en el espacio aéreo estadounidense.
El esfuerzo se centrará en las operaciones de carga aérea y es parte del subproyecto Pathfinding for Air Traffic Management-eXploration (ATM-X) de la NASA para el espacio aéreo con vehículos autónomos. Este trabajo incluirá la coordinación con la FAA, revisiones de preparación de vuelo y desarrollo de un plan de prueba para simulaciones y demostraciones de vuelo.
Al asociarnos con la NASA, detallaremos los requisitos y las soluciones para hacer posible que las aeronaves autónomas, en este caso de carga aérea, se integren sin problemas y de manera segura en el espacio aéreo nacional. Nuestro trabajo conjunto mejorará el acceso al espacio aéreo y transformará la forma en que se utilizan los sistemas no tripulados para transportar mercancías a través de los EE. UU.
Tom Jones, vicepresidente corporativo y presidente de Northrop Grumman Aeronautics. Sistemas
Visión artística del demostrador del airliner del futuro, con ala super esbelta y arriostrada
En el intento de lograr reducir las emisiones de la aviación, Boeing y la NASA han lanzado un proyecto de 425 millones de dólares para diseñar y fabricar un avión demostrador de lo que podría ser el avión de aerolínea del futuro.
Este avión mantiene la forma clásica de fuselaje de tubo, e incorpora un ala de gran alargamiento arriostrada. El ala de gran alargamiento reduce la resistencia inducida, y la riostra hace posible esta gran envergadura sin subir en exceso el peso de la unión al fuselaje, o encastre.
Alas de tal envergadura podrían requerir mecanismos de plegado, cual avión de portaaviones, si superasen las envergaduras para las que están diseñados actualmente los aeropuertos.
Para los que esperaban un avión del futuro con forma de ala volante, explicar que mantener la forma de tubo tiene sentido dado que en un ala volante la presurización es compleja, el tiempo de evacuación podría crecer, las posiciones de los asientos más alejadas de la línea central del avión podrían ser incómodas para los pasajeros durante distintas maniobras, además de que la logística aeroportuaria, incluidas terminales, están diseñadas para aviones de fuselaje tipo tubo. Así pues no es sorprendente que se mantenga esta configuración de tubo y ala.
También podemos observar en el modelo que la flecha del ala, la inclinación hacia atrás de la misma, es menor, de lo que se infiere unas menores velocidades de crucero. Por la forma del ala y la posición de los motores en él se abre la posibilidad a nuevas motorizaciones, desde turbofanes de más alto índice de derivación a turbohélices avanzados o incluso conceptos de rotor abierto.
– La NASA, Boeing y sus socios tienen como objetivo reducir el uso de combustible y las emisiones hasta en un 30 % en aviones de pasillo único
– Los avances en tecnología sostenible son cruciales para alcanzar el objetivo de la aviación civil de tener cero emisiones netas de carbono para 2050
La NASA seleccionó a Boeing para liderar el desarrollo y las pruebas de vuelo de un demostrador tecnológico del concepto Transonic Truss-Braced Wing (TTBW).
Las tecnologías demostradas y probadas como parte del programa Demostrador de vuelo sostenible (SFD) proporcionarán información imprescindible para los diseños futuros , que podrían conducir a avances aerodinámicos y de eficiencia de combustible.
Cuando se combina con los avances esperados en los sistemas de propulsión, los materiales y la arquitectura de los sistemas, un avión de pasillo único con una configuración TTBW podría reducir el consumo de combustible y las emisiones hasta en un 30 % en relación con los aviones de pasillo único más eficientes de la actualidad, dependiendo del perfil del vuelo. El programa SFD tiene como objetivo promover el compromiso de la industria de la aviación civil de alcanzar cero emisiones netas de carbono para 2050, así como los objetivos establecidos en el Plan de Acción Climática de la Aviación de EE. UU. de la Casa Blanca.
Las alas ultra esbeltas arriostradas de gran alargamiento, podrían eventualmente acomodar motores más avanzados, cuyo uso ahora queda restringido por la falta de espacio debajo del ala en las configuraciones actuales. Para el vehículo de demostración, Boeing utilizará elementos de vehículos existentes y los integrará con componentes completamente nuevos.
La financiación de la NASA a través del Acuerdo de la Ley Espacial SFD asciende a 425 millones de dólares. El programa SFD también aprovechará hasta $ 725 millones en fondos de Boeing y sus socios de la industria para dar forma al programa de demostración y satisfacer las necesidades de recursos requeridas. Por separado, las inversiones internas anteriores de Boeing para las fases recientes de investigación de aviación sostenible totalizan $ 110 millones.
El concepto de fuselaje TTBW es el resultado de más de una década de desarrollo respaldado por la NASA, Boeing y las inversiones de la industria. Bajo programas anteriores de la NASA, incluido el programa Subsonic Ultra Green Aircraft Research de la agencia, Boeing realizó extensas pruebas en túneles de viento y modelado digital para avanzar en el diseño del TTBW. Los primeros estudios conceptuales comenzaron bajo el programa de Aviación Ambientalmente Responsable de la NASA.
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Es cierto que hemos visto pasadas a cotas mucho más bajas que esta en este blog, pero un Tomcat y un Hornet volando en formación cerrada, casi en espejo, como si de una pasada de los Blue Angels se tratara, a baja cota al costado de un portaaviones, merece sin duda la presencia en este blog.
Incluso antes del final de la Segunda Guerra Mundial, las Fuerzas Aéreas del Ejército de EE.UU. (USAAF) pensaban un bombardero estratégico de próxima generación para reemplazar al enorme Convair B-36, entonces en desarrollo.
A fines de 1945, la USAAF comenzó a evaluar los requisitos para un nuevo bombardero de este tipo, y el 13 de febrero de 1946 emitió una especificación formal para él: una velocidad mayor que la del B-36 y un radio operativo de 8.050 kilómetros (5.000 millas).
La compañía Boeing respondió con un diseño, designado internamente como «Modelo 462«, que se parecía a un B-29 Superfortress escalado con seis motores turbohélice Wright T35 Typhoon, de 5500 HP cada uno. Los motores turbohélice se eligieron por motivos de consumo: los turborreactores puros de la época eran motores muy sedientos, y con el turbohélice se esperaba tener un mayor alcance.
Modelo 462
El Modelo 462 utilizaría los últimos avances tecnológicos disponibles en la época. Sin embargo, la forma exterior debería haber sido muy similar a los B-17 y B-29 existentes, pero de mayor tamaño. Se suponía que el avión tendría una longitud de unos 50 m y una envergadura de unos 63-65 m. Según los cálculos, el peso de un avión vacío podría superar las 75 t, y el peso máximo al despegue alcanzó las 160 t. Sin embargo, el peso de la carga útil excedía cinco veces los requisitos iniciales: más de 22,5 toneladas de bombas. Como en el B-29, la tripulación de diez hombres viajaría en una cabina presurizada en el morro, desde donde controlarían de forma remota tanto la bodega de bombas como las armas defensivas. Estas armas defensivas serían torretas con cañones de 20mm, y un montaje cuádruple de cañones de 20mm en la cola.
Disposición del armamento en el Modelo 462
Bodega de bombas con distintas configuraciones de armamento
El gran peso al despegue no permitió conservar el clásico tren de aterrizaje de Boeing, como el montado en el B-29 o el B-50. Se cambió a un tren biciclo, con dos trenes principales en el fuselaje, y trenes auxiliares bajo la góndola de un motor en cada semi-ala.
Modelo 462
A la USAAF le gustó la idea, y el 5 de junio de 1946 el servicio otorgó a Boeing un contrato de estudio para la máquina, que poco después recibió la designación militar «XB-52«. El contrato especificaba una maqueta a gran escala, pero no un prototipo funcional.
B-17 con XT35
El primer prototipo del motor XT35 se instaló en el morro de un bombardero Boeing B-17 para comenzar las pruebas de vuelo en septiembre de 1947. Pero la USAAF había decidido que el diseño del Modelo 462 no podía cumplir con las especificaciones de alcance y canceló el contrato en octubre de 1946.
Con la cancelación del Modelo 462, el equipo de diseño del proyecto, dirigido por el ingeniero jefe de Boeing, Ed Wells, volvió a la mesa de dibujo y produjo un conjunto de conceptos del «Modelo 464«, que al principio eran básicamente Modelos 462 a escala reducida y con cuatro turbohélices, en lugar de seis.
El «464-16» fue diseñado para transportar una gran carga de bombas en un alcance relativamente corto, mientras que el «464-17» fue diseñado para transportar una pequeña carga de bombas en un alcance largo.
La Fuerza Aérea (USAF), como se renombró la USAAF en 1947, estaba interesada en el concepto 464-17, pero concluyó que aún no era lo que se necesitaba, ya que no representaba un gran avance respecto al B-36.
En este punto, algunos jefes de la Fuerza Aérea querían acabar con el proyecto por completo. Pero a los diseñadores se les permitió explorar conceptos mejorados. Para agosto de 1947, habían pasado por varias iteraciones más.
El «Modelo 464-29«, ya contaba con un ala en flecha de 20 grados, cuatro turbohélices Pratt & WhitneyXT57 y mantenía el tren biciclo en el fuselaje y armamento defensivo únicamente en una torreta de cola.
El modelo 464-29 tampoco contentó realmente a la USAF.
La Fuerza Aérea quería mejores prestaciones y también estaba muy interesada en las alas volantes de Northrop, que parecían ser el futuro. El proyecto XB-52 estuvo al borde de la cancelación.
Los ingenieros de Boeing sostuvieron el pulso lo mejor que pudieron, llegando a otra iteración más, el «Modelo 464-35«. El desarrollo del reabastecimiento en vuelo y su adopción por parte de la Fuerza Aérea significó que el 464-35 no tenía que ser tan grande como los anteriores. También tenía alas con una flecha mucho mayor, pero conservaba los cuatro grandes motores turbohélice, aunque equipados con hélices contra-rotatorias.
Mientras tanto, la coyuntura mundial situa al XB-52 en terreno más firme. En junio de 1948, el dictador soviético Josef Stalin impuso un bloqueo a Berlín, haciendo ver que la Guerra Fría iba en serio. La Fuerza Aérea volvió a poner inmediatamente en primer plano el proyecto XB-52, otorgando un contrato para una maqueta y dos prototipos voladores, y el primer prototipo estuvo listo a principios de 1951. La financiación del gobierno comenzó a aumentar.
Un equipo de diseño de Boeing, que incluía a George Schairer, Vaughn Blumenthal y Art Carlsen, fue a la Base Aérea de Wright-Patterson en Ohio y presentó el diseño 464-35 al representante de la Fuerza Aérea, el Coronel Pete Warden, el jueves 21 de octubre de 1948. Warden respondió que la USAF ya no estaba interesada en los turbohélices, la Fuerza Aérea quería un avión a reacción. Eso debió exasperar al equipo de Boeing, ya que la compañía había propuesto versiones del bombardero propulsadas por turborreactores en los meses anteriores y otros altos funcionarios de la Fuerza Aérea les dijeron sin rodeos que lo olvidaran. Sin embargo, Warden se había convertido en un creyente y defensor de los motores turborreactores, y había estado alentando a Pratt & Whitney a desarrollar un turborreactor avanzado, el JT3, que se haría famoso como el J57. Warden sintió que el motor JT3 sería el motor elegido para el nuevo bombardero.
Después de una lluvia de ideas en el hotel, los ingenieros de Boeing llamaron a Warden el viernes por la mañana y le dijeron que tendrían una nueva propuesta que se ajustaría a sus requisitos el lunes por la mañana.
El equipo presentó un bombardero mediano que usaría cuatro turborreactores Westinghouse J-40, y eso parecía un buen punto de partida para actualizar el diseño del 464-35. Al equipo se unieron Ed Wells, H.W. Withington y Maynard Pennell. El grupo de ingenieros trabajó desde su habitación de hotel en Dayton para ampliar la propuesta de bombardero mediano al doble de tamaño, con ocho motores JT3 montados en pares sobre pilones, instalados bajo un ala en flecha de 35 grados.
La propuesta de 35 páginas para el «464-49» estuvo lista para el coronel Warden el lunes por la mañana, junto con un modelo de madera de balsa que Wells había construido con materiales obtenidos en una tienda de aeromodelos de Dayton.
La Fuerza Aérea estaba muy interesada en esta propuesta, y el equipo de diseño siguió modificándola para llegar a un concepto de diseño definitivo, el «464-67«, en noviembre de 1949. La empresa comenzó la construcción de los dos prototipos sobre esa base, pero la USAF continuó dando vueltas, considerando alternativas para el requisito de bombardero estratégico del servicio, como mejorar el bombardero Boeing B-47 Stratojet, entonces en desarrollo avanzado, en una versión mejorada denominada «B-47Z«; y una del B-36 con ala en flecha y motores a reacción, el Convair YB-60.
Afortunadamente para Boeing, el general Curtis LeMay, a partir de octubre de 1948 comandante del Comando Aéreo Estratégico (SAC) de la Fuerza Aérea, se mantuvo entusiasmado con el XB-52. Aun así, todavía llevó más de un año comprometerse con Boeing y su bombardero. Finalmente se adjudicó un contrato por 13 B-52A el 14 de febrero de 1951. El programa ahora avanzó a toda velocidad.
Incluso después de este hito, persistieron las ambigüedades. El cuartel general de la USAF decidió que el servicio no necesitaba un bombardero de largo alcance como el B-52 y quería que todos se construyeran como aviones de reconocimiento.
El SAC, por el contrario, quería construir la máquina para operar como bombardero y como plataforma de reconocimiento, con un equipo de reconocimiento transportado en la bodega de bombas para tales misiones.
En octubre de 1951, el cuartel general de la USAF emitió una orden de que las nuevas máquinas se construirían como máquinas de reconocimiento RB-52. Sobre el papel, el SAC había perdido. En la práctica, LeMay se había salido con la suya.
El desarrollo de los dos prototipos había avanzado mientras tanto. El primer prototipo recibió la designación XB-52 y el segundo la designación YB-52. Al segundo prototipo se le dio un código «Y», que normalmente indicaría una máquina de pre-producción y no un código «X» como prototipo, porque la Fuerza Aérea había obtenido fondos para él de su Comando de Logística, al que no se le permitía formalmente financiar aviones experimentales
El XB-52 se presentó el 29 de noviembre de 1951. El roll-out se realizó a altas horas de la noche y con el avión tapado con lonas para ayudar a mantener el secreto.
Desafortunadamente, el XB-52 sufrió un fallo catastrófico durante las pruebas de carreteo que causó un gran daño en el borde de fuga del ala. Tuvo que ser enviado a la fábrica para reparaciones prolongadas antes de que pudiera realizar un vuelo.
El YB-52 se presentó el 15 de marzo de 1952 y realizó el primer vuelo el 15 de abril de 1952, con «Tex» Johnson a los mandos y el teniente coronel de la Fuerza Aérea Guy M. Townsend como copiloto.
Cabina en tandem del YB-52
El vuelo duró poco menos de tres horas. Despegó de Boeing Field en Seattle y aterrizó en Moses Lake, al este, al otro lado de las montañas en el centro del estado de Washington.
El vuelo salió bien, con algunos problemas técnicos menores como era de esperar para una máquina tan grande y complicada. Johnson se quejó de que la fuerza a aplicar sobre los controles eran demasiado altas, lo que hacía que la máquina fuera agotadora de volar. Lo curioso es que se habían establecido altas deliberadamente, por lo que era fácil de arreglar. Aparte de eso, Johnson informó que el YB-52 era «un muy buen avión».
