Chetverikov SPL
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Chetverikov SPL. (en ruso: Четвериков СПЛ) Hidrocanoa concebido para ser utilizado como avión de exploración embarcado a bordo de portaviones. Un prototipo fue probado con éxito e instauró varios récords mundiales en su categoría, pero los militares consideraron que el modelo carecía de interés y el desarrollo fue abandonado.
Antecedentes
Los años 30 se caracterizaron por el desarrollo masivo de nuevas ideas en el campo de la aviación. Por esta razón normalmente se conoce a esta etapa como el “período dorado”. Entre las ideas novedosas de esta etapa destacan el desarrollo de aviones capaces de ser usados desde dirigibles, desde otros aviones, desde vehículos terrestres e incluso desde submarinos.
Ya desde fines de los años 20 en Inglaterra se desarrollaron experimentos para instalar a bordo de un submarino un contenedor para albergar una avión capaz de ser usado como aparato de reconocimiento en mar abierto. Estas pruebas no tuvieron un desenlace feliz por cuanto se consideró que el modelo proyectado era demasiado ligero y presentaba pobres características marineras. Por otra parte el contenedor para su transporte era demasiado grande y afectaba las características de la nave portadora. Desde el punto de vista técnico la tarea se presentaba como algo realmente complejo.
A pesar de esto la idea parecía seguir siendo interesante. Un avión capaz de operar desde la nave garantizaba una considerable extensión (de más de 10 veces) en el radio de búsqueda del enemigo. Esta posibilidad jugaba un papel de vital importancia en la preparación de operaciones navales de bloqueo de las fuerzas enemigas, así como la búsqueda y destrucción de unidades en mar abierto.
Las interrogantes en el desarrollo del concepto eran múltiples. En primer lugar se presentaba el problema de ubicación de la aeronave a bordo. Existía la posibilidad de instalar el avión dentro del casco, pero en este caso debía desarmarse y armarse con gran facilidad. Una segunda posibilidad establecía la fijación del avión directamente sobre el casco, con los riesgos de la acción del agua sobre él. Como tercera variante se podía aplicar la variante de los ingleses, situando un contenedor sobre la cubierta, pero el diseñador estaba expuesto a los efectos ya probados: disminución de la velocidad del submarino bajo el agua y de su estabilidad.
Esta variante, no obstante parecía ser la más sencilla. En este caso en lugar de armar el avión, bastaría con desplegarlo y en cuanto a la resistencia hidrodinámica , la solución estribaba en lograr el contenedor con las menores dimensiones posibles y las mejores formas hidrodinámicas. Era necesario tener en cuenta, que los submarinos de la época eran generalmente pequeños y no desplazaban más de 700 toneladas.
A este problema fundamental había que sumar otros muchos y con bastante complejidad técnica:
- ¿Cómo lograr armar o desarmar el avión desde y hacia el hangar, en un tiempo de sólo 3 – 5 minutos?
- ¿Cómo operar en caso de situaciones meteorológicas complejas?
- ¿Cómo garantizar el enlace correcto entre el avión y el submarino?
Todas estas interrogantes jugaban en este caso un papel primordial en la definición del diseño.
Historia
El desarrollo de un avión para realizar operaciones desde submarinos fue asumida por I. V. Chetverikov en 1931. En su concepción el constructor aeronáutico decidió partir del ya probado diseño aerodinámico usado en el hidrocanoa ligero OSGA-101. El nuevo modelo fue conocido como SPL, según las siglas de Samoliet Podvodnoy Lodki o Avión para submarinos.
Como diferencias fundamentales se disminuyeron las dimensiones generales a fin de permitir acomodar el avión en un hangar hermetizado de sólo 2.5 x 7.5 metros. Se desarrollaron también sistemas que permitiesen transformar el ala, la instalación motriz y las consolas del estabilizador, utilizando para ello en lugar de tornillos fijadores de acción rápida.
La decisión de construir un hidrocanoa de dimensiones mínimas tuvo también su costo. La cola presentaba muy poca área por lo que el hidrocanoa presentaba escasa estabilidad. La visibilidad de la cabina resultó deficiente, sobre todo para el observador, por cuanto la tripulación se vió obligada a ubicarse hacia el centro de gravedad de la aeronave para lograr disminuir la longitud. Para disminuir el peso el hidrocanoa no tuvo posibilidad de llevar ningún tipo de armamento. El aparato resultante parecía más un modelo de competencias deportivas que un avión militar, lo que pronto sería apoyado por los récords establecidos.
Descripción
El SPL fue concebido como hidrocanoa monoplano de ala alta.
El ala, similar a la utilizada en el OSGA-101, presentaba configuración de tres largueros con estructura de cajuela y construcción de madera. Las zonas del exterior de las alas comprendidas entre el borde de ataque y el larguero intermedio fueron recubiertas de contrachapado. El resto del ala presentó recubrimiento de tejido, cosido con hilo a los nervios.
A diferencia del OSGA-101, en el SPL no existían elementos de fijación en el primer y tercer larguero. De esta forma la fuerza del soporte se ejercía sólo sobre el larguero central. En posición extendida el ala se aseguraba mediante un fijador de accionamiento rápido ubicado en la parte superior del larguero central. En la parte inferior se encontraba una cardán que se insertaba en una cavidad del centroplano. Para recoger el ala bastaba liberar el fijador, hacer girar la consola alar alrededor del eje del larguero y moverlas hacia los costados del casco.
El ala del SPL fue diseñada utilizando el perfil MOS-27 con un grosor relativo del 18% en la sección de raíz y 12% en los extremos. Este hecho, unido a un considerable estrechamiento alar permitió obtener una ruptura de flujo en los extremos alares al operar con grandes ángulos de incidencia. Por esta razón bastaba que el piloto tirase un poco fuerte de la palanca en el aterrizaje para que el avión comenzara a picar sobre el ala. Para aquella época el fenómeno de los vórtices de extremo alar estaba poco estudiado, por lo que la culpa de este comportamiento fue achacada a la escasa estabilidad transversal del modelo. Se intentó curar este problema aumentando el gradiente alar del ala a unos 5º, pero el efecto fue nulo. Según el propio Chetverikov el problema podía ser compensado gracias a la gran efectividad de los alerones.
Los alerones de gran área, ocupaban todo el borde de salida de las consolas y presentaban dos secciones: una interior o de raíz y una externa. Las secciones interiores podían ser utilizadas como flaps durante el aterrizaje. Los alerones eran de madera y presentaban largueros tipo caja con recubrimiento de tejido. El borde de ataque se recubrió de contrachapado.
Los flotadores subalares presentaban una estructura de madera con cuadernas y riostras, recubierto de contrachapado. En el SPL, a diferencia del OSGA-101, la construcción de estos flotadores fue simplificada.
El casco del SPL era similar al del OSGA-101 y presentaba construcción íntegramente en madera. La estructura presentaba varias cuadernas con largueros y riostras y recubrimiento de contrachapado. El diseño del casco demostró unas excelentes cualidades hidrodinámicas, lo que era necesario para la explotación del modelo en mar abierto. El gran ángulo de la quilla disminuía las sobrecargas en el momento de remontar las olas y las altas bordas aseguraban un despegue sin problemas y el aterrizaje en condiciones de marejadas.
La viga de cola, de tres caras, se construyó de tubos de acero y su rigidez se aseguraba mediante cintas atirantadas. Los cables de control de los timones se instaron por dentro de los tubos de la estructura. El empenaje fue construido sobre una estructura de tubos de acero soldados con recubrimiento de tejido. Los largueros de la quilla y los estabilizadores, así como los nervios y bordes de ataque fueron construidos a partir de tubos de acero delgados. A diferencia del OSGA-101, en el SPL los estabilizadores presentaron estructura biplana a fin de poder disminuir su envergadura.
El SPL carecía de tren de aterrizaje propio y para las operaciones sobre tierra eran utilizadas unas ruedas desmontables cuyos ejes que se fijaban a un tubo que traspasaba de lado a lado el casco.
La planta motriz seleccionada fue el excelente M-11 de 100 hp moviendo una hélice de madera de dos palas y paso fijo similar a la utilizada en el U-2. Este hélice presentaba un diámetro de 2.3 metros. Originalmente se instaló un capot anular tipo Townend y confeccionado de aluminio, pero pronto se constató que las mejoras aerodinámicas de su utilización sobre el motor M-11 no eran considerables, por lo que fue eliminado. El motor se ubicaba sobre un pilote alto concebido de tubos de acero soldados y diseñado para evitar las salpicaduras del agua en la hélice durante operaciones de despegue y aterrizaje. Para facilitar su empaque dentro del estrecho contenedor el motor se acostaba hacia atrás. Para lograr esto en el SPL la ubicación motriz fue ligeramente atrasada, el pilote podía pivotear y la base del soporte trasero se desplazaba hacia atrás por el tubo principal de la barra de cola. El control del motor se realizaba mediante cables forrados que se recogían junto con él.
La planta motriz fue ubicada con cierto ángulo de inclinación hacia arriba. La posición óptima en despegue y aterrizaje aseguraba un ángulo de incidencia alar de 6º, pero durante el vuelo el ángulo óptimo era de 2º. Por esta razón en vuelo la nariz del hidrocanoa quedaba con cierta inclinación hacia abajo, mientras que el motor se encontraba en ese momento totalmente en línea con el flujo de navegación.
En la góndola motriz se ubicaba un tanque de 10 litros para el aceite y otro de 20 litros para combustible. Los tanques principales de combustible se ubicaron en casco.
Como diferencia destacable del SPL debemos señalar la presencia de una cabina cerrada para dos tripulantes.
Las dimensiones del SPL una vez recogido eran de solo 7,45x2,12x2,35 metros. La preparación para el vuelo se lograba en 4 -5 minutos y luego de la misión las alas, cola y motor podían ser recogidos en 3 – 4 minutos.
El SPL fue pintado totalmente de plateado. Originalmente no presentó marcas o símbolos, pero más adelante en l nariz y en sus alas, por encima y por debajo fueron pintadas las características estrellas rojas. El ejemplar Gidro-1, que fue mostrado en la feria de Milán, presentaba símbolos de Aeroflot en azul en ambas bordas y carecía de las estrellas rojas.
Desarrollo
El SPL fue construido en los talleres del Departamento de construcción de trineos y aerodelizadores (OSGA), subordinado al NII GVF. El prototipo fue terminado para el mes de diciembre de 1934 y se trasladó a Sebastopol para desarrollar las pruebas sobre el mar, que fueron terminadas el 29 de agosto de 1935. Su realización estuvo a cargo del piloto de pruebas de la Fábrica No.45 A. V. Krzhizhevski.
Las pruebas demostraron la factibilidad de la operación de empaque y desempaque del avión en el submarino en un tiempo de 4 – 5 minutos, su posible despegue y su recuperación efectiva luego del vuelo. Los autores del proyecto lograron obtener un contenedor de sólo 7.45 metros de largo y un diámetro de 2.5 metros. En general el SPL mostró prestaciones aceptables aceptables en el agua, pero sus condiciones marineras no fueron buenas, sobre todo el mar abierto. Quedaba claro que para una avión de este tipo se podía pedir muy poco más, pero en esas condiciones el avión resultaba poco atractivo para los militares
En 1936 el SPL con los símbolos de Aeroflot y denominación Gridro-1, participó en la Feria de Milán, recibiendo una valoración positiva .
El 21 de septiembre de 1937 en este avión el piloto A. V. KrZhizhevski estableció un récord mundial de velocidad en circuito de 100 km, alcanzando 170,2 km/h y el 7 de octubre de ese año instauró un nuevo récord de distancia para aviones de su categoría al alcanzar los 480 km y de altura al fijar 5400 metros. A pesar de estos resultados el modelo no tuvo desarrollo ulterior.
Se han encontrado referencias documentales a un hidrocanoa construido por Chetverikov en la Fábrica No.45 de Sebastopol. Pudiera tratarse de un segundo ejemplar del SPL, pero esto son sólo conjeturas.
Especificaciones Técnicas
- Tipo: SPL
- Función: Hidrocanoa de reconocimiento para uso en submarinos
- Año: 1935
- Planta motriz: 1 motor М-11 de 100 hp
- Acomodación: 2
- DIMENSIONES
- Envergadura: 9,6 m
- Longitud: 7,4 m
- Altura: 2.72 m
- Superficie alar: 13,4 m²
- PESOS Y CARGAS
- Peso vacío: 592 kg
- Peso con carga normal. 800 kg
- Peso máximo en despegue: 879
- Peso del combustible: 60 kg
- Peso del aceite: 10 kg
- Capacidad de carga total: 208 kg
- Carga alar: 59,7 kg/m²
- Carga alar sobrecargado: 65.7 kg/m²
- Carga de potencia: 8 kg/hp
- Carga de potencia sobrecargado: 8.8 kg/hp
- PRESTACIONES
- Velocidad máxima a nivel del mar: 186 km/h
- Velocidad de crucero: 174 km/h
- Velocidad de aterrizaje: 85 km/h
- Techo práctico: 5400 m
- Autonomía: 2 h
- Alcance: 480 km
- Tiempo de ascenso a:
- 1000 m: 3.9 min
- 2000 m: 8.7 min
- 3000 m: 15.3 min
- 4000 m: 25.5 min
- 5000 m: 50.0 min
Fuentes
- Г.Ф. Петров. Гидросамолеты и экранопланы России 1910-1999
- Шавров, В. Б. История конструкций самолётов в СССР до 1938. — М.: Машиностроение, 1988. - ISBN 5-217-03112-3. p.528
- В. Козырев. Авиация Красной армии. – Центрполиграф, 2011, ISBN: 978-5-227-02520-3. Стр: 464
- Enciclopedia Ilustrada de la Aviación, Editorial Delta S.A. Barcelona, 1982, ISBN: 84-85822-52-8, Vol 5. Pag. 1140
- Энциклопедия-справочник - Самолеты Страны Советов (Enciclopedia - Aviones del País de los Soviets). Colectivo de autores. Editora DOSAAF. 107066, Moscú. 1974. Pag. 85
- Вячеслав Кондратьев. Гидросамолет для субмарины. Моделист-Конструктор
- Леонид Эгенбург. Летающие лодки Четверикова. Моделист-Конструктор
- А.Заблотский, А.Сальников - Морской "амбарчик". Авиация и Время 2004-01
- Avia Deja Vu
- Rusian Aviation Museum
- Морская авиация
- Уголок неба
