BOK-1
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BOK-1 o SS (siglas de Avión Estratosférico del ruso Стратосферный Самолет) – Avión experimental de 1935 diseñado para probar la capacidad de vuelo a cotas entre 12000 y 13000 metros. Se construyó un único prototipo que fue volado con éxito y el que se probó la primera cabina presurizada fabricada en la URSS. El BOK-1 sirvió de base a una serie de desarrollos experimentales entre los que se destacan el BOK-7, BOK-11 y BOK-15.
Sumario
Historia
El proyecto del avión “estratosférico” (como se les denominaba comunmente en aquella época) SS o BOK-1 fue concebido usando como base en monoplano de largo alcance ANT-25 desarrollado por la brigada de Sujoi en el colectivo dirigido por A. N. Túpolev. Básicamente el BOK-1 era un ANT-25 con envergadura reducida y tren de aterrizaje fijo carenado y fue el primer trabajo del Buró de Construcciones Especiales (BOK) bajo la dirección de Chizhevski.
A pesar de que el desarrollo de estas dos variantes (el avión de gran alcance y el de gran altura) comenzó casi al mismo tiempo, la preparación del ANT-25 fue mucho más rápida y sus vuelos comenzaron mucho antes.
La construcción del BOK-1 fue comenzada en la Fábrica de Construcciones Experimentales (ZOK) del TsAGI a fines de 1932. Esta fábrica había sido creada a inicios de ese mismo año, luego de la unificación de las capacidades constructivas del TsKB y el TsAGI.
En el mes de febrero de 1933 el BOK fue trasladado al TsKB de la Fábrica No.39, bajo la dirección de S. V. Ilyushin. Los cerca de 60 trabajadores bajo la dirección de Chizhevski pasaron a conformar la Brigada No.3 y el BOK-1 recibió la designación TsKB-2. Poco tiempo después, en el verano de 1934 el grupo fue nuevamente trasladado, esta vez a Smolensk, a la base de la Fábrica No.35 dedicada a la reparación y mantenimiento automotriz.
A pesar de la baja calificación del personal y la carencia de cuadros de dirección, Chizhevski logró concentrar al colectivo hacia la tarea principal y de esta forma la producción del BOK-1, comenzada en Moscú en 1932 pudo ser terminada tres años después.
El 13 de diciembre de 1935 el piloto probador I. F. Petrov y el ingeniero principal para las pruebas (y uno de los desarrolladores del modelo) N. N. Kashtanov, realizaron el primer vuelo en el BOK-1.
El avión “estratosférico” BOK-1, dotado con un motor AM-43FRN con hélice de tres palas fue el primer avión soviético que contó con una cabina presurizada. Durante el primer vuelo se pudo comprobar que a 9000 metros la presión en el interior de la cabina correspondía a una altura de 2 – 3 km sobre la tierra y la temperatura oscilaba sobre los 25ºC.
El programa de vuelos fue continuado en 1936. I. F. Petrov se veía obligado a trasladarse constantemente desde Moscú (donde trabajaba en el NII VVS) hacia Smolensk para el desarrollo de estas pruebas, por lo que se tomó de la decisión de continuarlas con P. M. Stefanovski, que en el verano de 1936 se trasladó a Smolensk en comisión de servicios.
Durante las pruebas el 25 de junio de 1936 Stefanovski y Kashtanov alcanzaron una altura de vuelo de 10875 metros. A esta altura se manifestaron dos problemas: el cristal exterior de las ventanillas se empañaba totalmente, impidiendo la visión y los alerones alares se congelaban, perdiendo toda la efectividad.
Pruebas en el NII VVS
El BOK-1 fue transferido a Moscú, al aeródromo de pruebas del NII VVS. La lucha por el dominio de las alturas entraba en una nueva etapa. Se trataba en las pruebas de lograr determinar el techo máximo. Con este fin el avión fue especialmente aligerado. En el primer vuelo de Stefanovski en el NII VVS se alcanzó un techo de 14100 metros.
En el otoño de 1936 los vuelos del BOK-1 en el NII VVS fueron cancelados. La atmósfera se tornaba demasiado fría. Para ese momento se habían realizado 42 vuelos alcanzando velocidades de 230 km/h a nivel del mar y 242 km/h a 400 metros con un peso normal de despegue de 4162 kg.
Los resultados obtenidos hasta ese momento fueron registrados en el informe presentado por el jefe del NII VVS Korobov el 10 de diciembre de 1936. Estos resultados se resumen en lo siguiente:
- – Se comprobó la factibilidad del uso de la cabina presurizada para aviones de vuelo a altas cotas.
- – Se demostró que el diseño de la cabina seleccionada era funcionalmente correcto, por lo que se podía pasar de la construcción experimental al desarrollo de objetivos concretos.
- – El avión experimental BOK-1 demostró ser un excelente aparato de investigaciones que podía ser aprovechado como cama volante para futuros desarrollos experimentales de cabinas presurizadas, equipamiento y pruebas de armamento en las condiciones de la estratósfera.
- – Las tareas a resolver a corto plazo eran:
- Incremento del techo de vuelo del BOK-1
- Solución del problema con las escotillas acristaladas
- Mejora de la visibilidad
- Instalación y pruebas de armamento
- Creación de puntos de tiro defensivos operables desde la cabina hermética
- Blindaje de la cabina para impedir su des-hermetización producto del impacto de proyectiles.
Como conclusiones se solicitó al Narkomat de la Industria de Defensa forzar los trabajos para crear aviones militares con cabina hermetizada, mejorar las condiciones de trabajo del BOK, desarrollar la versión BOK-7 en versión militar como bombardero de alta cota y forzar la preparación en el TsIAM del motor AM-34TN con turbocompresor para ubicarlo en el BOK-1.
El 22 de diciembre el informe fue firmado por el jefe de las VVS Ya. I. Alksnis, quien solicitó elevar el techo hasta 20 mil metros.
El nuevo motor AM-34RNB-TK fue instalado en al BOK-1 en la primavera de 1937. Luego de las pruebas de puesta a punto en tierra los vuelos de pruebas fueron continuados. En el período entre el 6 de junio y el 1 de octubre el nuevo motor trabajó durante 5 horas 40 minutos en tierra y 24 horas 1 minuto en el aire.
El 27 de agosto de 1937 Stefanovski, con Reno como observador, alcanzaron un techo de 14100 m antes de que resultara dañado el turbocompresor. Las reparaciones continuaron hasta febrero de 1939. En abril de 1939 en el BOK-1 fue instalado un nuevo motor AM-34FRNV con turbocompresor TK-1 con el que se realizaron varios vuelos sin sobrepasar los 14000 metros.
Descripción
El BOK-1 fue concebido totalmente en metal. El ala estaba constituida por el centroplano y consolas desmontables de tres largueros. Las consolas desmontables presentan 16 nervaduras, cuyo canto superior queda expuesto en el extradós alar. Los dos primeros largueros de las consolas hasta la mitad de la envergadura fueron concebidos de tubos de acero con aleación de cromo-molibdeno y a partir de allí y hasta el extremo alar eran de duraluminio. El tercer larguero, por soportar menor carga, fue construido totalmente de duraluminio. El recubrimiento alar era de metal corrugado, similar al empleado en el ANT-25. Durante las pruebas el corrugado del extradós alar fue cubierto con percal pegado, que luego fue pulido y pintado.
El fuselaje estaba constituido por tres secciones: de proa, central (construida de forma integral con el centroplano) y de cola. La parte delantera del avión podía ser desmontada con facilidad a fin de permitir la instalación de diferentes plantas motrices. La sección central fue construida de tal manera, que desde encima pudiera ser instalada la cabina presurizada.
La cabina presurizada fue calculada para acomodar a dos tripulantes y concebida como un elemento independiente, no formando parte de la estructura de la aeronave. Fue construida en forma de cisterna ovalada, compuesta por 11 cuadernas metálicas y recubierta por una plancha de 2 mm de duraluminio. El acceso de los pilotos se realizaba a través de una escotilla similar a las utilizadas en los submarinos, ubicada en la parte superior del centro de la aeronave que daba acceso a un área cilíndrica. Allí era necesario dejar los paracaídas para luego pasar hacia la cabina de pilotaje, a la que accedía a través de otra escotilla hermética ubicada en la pared posterior. El espacio era escaso y la cabina incómoda.
Entre la parte superior de la cabina y el recubrimiento del fuselaje se ubicaron capas de fieltro. Este recubrimiento funcionaba como aislante térmico de la cabina, dando a la vez un aislamiento acústico, por lo que los tripulantes podían conversar sin necesidad de auriculares.
La cabina fue ubicada sobre el radiador de enfriamiento de agua del potente motor. En vuelo la temperatura en la cabina producto del calentamiento recibido desde abajo llegaba a alcanzar los 40ºC. Para regular el calentamiento existía una pequeña compuerta gobernada desde la cabina.
Para garantizar cierto grado de visibilidad se crearon 7 ventanillas similares a las claraboyas de las embarcaciones. El piloto contaba con 5 ventanillas y el observador con dos. Cada ventanilla contaba con doble cristal. El vidrio exterior, de 15-16 mm era templado. El interior presentaba grosor de 3 – 4 mm y era soplado constantemente con aire caliente. En el interior de la cabina se crearon mecanismos para absorber el dióxido de carbono producto de la respiración e inyectar oxígeno fresco a una velocidad constante de 120 litros por hora. Los dos tripulantes contaban con mascarillas de oxígeno para casos de emergencia.
El tren de aterrizaje del BOK-1 era de tipo fijo y convencional, con amortiguadores oleo-neumáticos y carenados aerodinámicos en forma de gota en los aterrizadores principales. Las ruedas tenían dimensiones 900 x 200 mm.
El BOK-1 en su versión original utilizaba un motor AM-34RN diseñado por Mikulin, capaz de desarrollar 800 hp a una altura de 4000 metros. Este motor fu sustituido más adelante por versiones con turbocompresores. El radiador de enfriamiento se ubicaba en la parte inferior del fuselaje y presentaba compuertas regulables. Un poco hacia delante se ubicaba el radiador de aceite. Durante los primeros vuelos se utilizó una hélice de madera de cuatro palas y 4,0 metros de diámetro, que más tarde fue sustituida por una de dos aspas y 4,35 metros y finalmente por una metálica de 4,1 metro de diámetro.
La capacidad total de combustible alcanzaba los 500 kg y se distribuía en 4 tanques cilíndricos ubicados entre el primer y segundo largueros del centroplano.
El BOK-1 fue pintado con una combinación de dos colores: rojo y plateado. En el empenaje lucía el esquema triangular, símbolo del BOK.
Versiones
En la segunda mitad de los años 30, sobre la base del BOK-1 fueron creados los modelos BOK-7, BOK-8 y BOK-11 en los que se desarrolló el concepto de cabina presurizada y el uso de turbocompresores. Algunos de estos modelos fueron concebidos con armamento con control a distancia, lo que constituyó un importante logro tecnológico.
Entre las versiones de desarrollo del BOK-1 se encuentran:
- BOK-7 - Originalmente concebido como avión de reconocimiento estratosférico terminó siendo desarrollado como avión recordista. Se comenzó a proyectar en 1935 como desarrollo del OKO-1. Fue usado en tierra para el entrenamiento de tripulaciones para el BOK-15.
- BOK-8 - Concebido como desarrollo armado del BOK-7 (el segundo ejemplar). No fue construido, pero devino en el BOK-11.
- BOK-10. Proyecto de versión exploración sobre el BOK-7. *BOK-11. Bombardero de alta cota desarrollado sobre el BOK-7. Fue usado en tierra para el entrenamiento de tripulaciones para el BOK-15.
- BOK-12. Proyecto de versión bimotora del BOK-7 concebida como laboratorio volante experimental. En el fuselaje del BOK-12 se planificó instalar una cámara de gran apertura para exploración. No llegó a ser realizado.
- BOK-13. Proyecto de avión de pasajeros de alta cota con capacidad para 6 personas desarrollado sobre la base del BOK-7.
- BOK-15. Avión estratosférico de gran alcance concebido en 1937 para instaurar un nuevo récord mundial de distancia de vuelo. Se construyeron dos ejemplares en 1939. El inicio de la Gran Guerra Patria trajo aparejado la cancelación de los vuelos.
Usuario
Unión Soviética
- VVS – Fuerza Aérea Soviética
Especificaciones Técnicas
- Tipo: BOK-1
- Función: Avión experimental de alta cota
- Año: 1935
- Planta motriz: 1 x motor de pistón Mikulin AМ-34RN de 830 hp
- Acomodación: 2
- DIMENSIONES
- Envergadura: 30.00 m
- Longitud: 12.86 m
- Altura: 5.50 m
- Superficie alar: 78.80 m²
- Distancia entre ruedas: 5.19 m
- PESOS Y CARGAS
- Peso vacío: 3481 kg
- Peso normal en despegue: 4600 kg
- Peso máximo en despegue: 4880 kg
- PRESTACIONES
- Velocidad máxima a nivel del mar: 240 km/h
- Velocidad máxima a 9000 m: 315 km/h
- Velocidad de ascenso: 500 m/min
- Velocidad de aterrizaje: 85 km/h
- Techo práctico: 12000 m
- Techo máximo (aligerado): 14100 m
Fuentes
- Энциклопедия-справочник - Самолеты Страны Советов (Enciclopedia - Aviones del País de los Soviets). Colectivo de autores. Editora DOSAAF. 107066, Moscú. 1974. P.95.
- Шавров В.Б. История конструкций самолетов в СССР до 1938 г.
- Маслов М. А. Утерянные победы советской авиации
- В. Козырев. Авиация Красной армии. – Центрполиграф, 2011, ISBN: 978-5-227-02520-3. Стр: 464
- Уголок неба
- Gustin Military Database
- Airsport.ru
