Varshavski Avión Espejo
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Varshavski Avión Espejo (en ruso: Зеркальный самолет Варшавского) – Otro intento de lograr un avión de escasa visibilidad en los años 30. En este caso el objetivo del experimento fue lograr pasar inadvertido para los proyectores enemigos durante las incursiones nocturnas. Se desarrollaron los fundamentos teóricos y experimentales del proyecto pero el avión diseñado para mostrar las bondades de este efecto nunca llegó a ser construido.
Sumario
Antecedentes
En el Ejército Rojo durante los años 30 existió una organización llamada Dirección de Innovaciones Militares (por siglas UVI), subordinada directamente al jefe de armamento. El objetivo de esta dirección era valorar las innovaciones que pudiesen tener un significado real para los militares. Esta organización no sólo atendía a militares. A ella se dirigían ciudadanos con ideas, en muchos casos relevantes, en búsqueda de apoyo financiero, un sitio en el que desarrollar su trabajo o apoyo de especialistas para materializar su proyecto. El único problema de la dirección era la incapacidad para poder producir los prototipos, dada la carencia de una base productiva propia, por lo que se veía obligada a solicitar a la industria (ocupada en el cumplimiento de sus planes) la ejecución de la producción. Los conflictos que se generaban en estos casos fueron los responsables de que un grupo de interesantes ideas no pasasen nunca de la mesa de dibujos.
En 1932 se presentó un la UVI la idea de un tal I. I. Varshavski que sostenía poder lograr la invisibilidad de un avión en vuelo desde una posición en tierra. Según Varshavski para esto sólo era necesario pulir bien la superficie del avión hasta obtener una especie de espejo.
Para experimentar esta idea, y con el apoyo de Mijail Tujachevski, fue creado en 1933 un laboratorio, subordinado al Instituto Científico de Construcción Aeronáutica Militar (NIVK). Este nuevo laboratorio recibió la numeración 12 y se ubicó en la Fortaleza de Pedro y Pablo en Leningrado. Además de los temas de enmascaramiento reflectivo se le asignaron temas vinculados a métodos de defensa de metales contra la corrosión. Como director se seleccionó a I. I. Varshavski.
Inicialmente se definió que el efecto de enmascaramiento por reflejo sería efectivo tanto de día como de noche, pero pronto se cerró el concepto al enmascaramiento del avión ante la acción de los reflectores, lo que se consideraba también muy importante.
Ante la ausencia de resultados concretos pronto el laboratorio de Varshavski entró en conflictos tanto con el NIVK como con el UVI. Este último resolvió el problema liberándose de la responsabilidad sobre él, al proponer eliminar la dualidad de subordinación del laboratorio y pasarlo totalmente al control del NIVK. El jefe de la Dirección de las Fuerzas Militares Navales (UVMS) Ludri, a la que se subordinaba el NIVK, se negó argumentando que “El trabajo de Varshavski tiene muy poca vinculación con la UVMS y seguramente esto no será ejecutado”.
La doble subordinación del laboratorio comenzó a afectar el trabajo. Luego de dos años de trabajo en los activos de Varshavski sólo se contaba con las pruebas de un modelo del Túpolev TB-1 modificado según en principio de enmascaramiento reflectivo, los resultados de la instalación de espejos en torres y su respuesta a la iluminación con proyectores y un trabajo investigativo titulado “Teoría del avión espejo” desarrollado por el colaborador del Instituto Estatal Óptico A. L. Gershun durante su etapa de trabajo en el laboratorio No.12. Este trabajo aclaraba un poco los principios y posibilidades del enmascaramiento reflectivo
Concepto de Enmascaramiento reflectivo
Para lograr el enmascaramiento reflectivo era necesario convertir en espejo la parte ventral y los laterales de un avión. Al ser iluminado por el haz de luz de un proyector los rayos son reflejados por las alas, cola y fuselaje del avión en dependencia del ángulo de la superficie hacia un lugar que generalmente difiere del punto de ubicación del proyector. De esta forma según los cálculos de Varshavski el avión será visible sólo para determinadas posiciones en el suelo en los que se reflejan los rayos de luz. Debido a que el avión se encuentra en movimiento estas ubicaciones también cambian constantemente.
Este proceso se ve favorecido debido a que la velocidad de traslación del reflejo sobre la superficie es igual al duplo de la velocidad del avión en el aire, las superficies curvas de las alas y el fuselaje disminuyen la concentración de la luz sobre un punto y por consiguiente la visibilidad, la iluminación del suelo en la zona de reflejo es dos veces menor que la iluminación del avión. Por último se tomó en consideración que en caso de realizar el avión un giro, una parte importante de la luz reflejada se perdería directamente en el cielo.
- De esta forma se podía considerar que un avión normal al recibir la luz del proyector devuelve el haz de forma pareja y difusa y por tanto puede ser visible desde cualquier punto.
- Un avión pintado con color negro mate absorbe una gran cantidad de luz y devuelve bastante menos luz, por lo que la visibilidad disminuye en una cuantía sensible.
- Un avión con enmascaramiento reflectivo refleja la luz en cada punto hacia una posición y sólo desde ella podrá ser visto.
Andrei Alexandrovich Gershun describió todos estos principios desde el punto de vista de la física y las teorías de la luz. Por su trabajo en 1942 recibiría el Premio Stalin.
Desarrollo teórico de la idea
Sobre la base de los principios teóricos de Gershun, Varshavski logró definir las especificaciones para la construcción de un avión espejo:
- – El avión debe ser un monoplano con ala de implantación baja tipo cantiléver, con la menor cantidad posible de superficies angulosas y ausencia de cúpulas o semiesferas en la zona ventral y los laterales. La cola debe ser de implantación baja y el tren de aterrizaje retráctil.
- – El avión debe tener recubrimiento de acero inoxidable o de contrachapado bien liso, sin la presencia de áreas irregulares o corrugadas.
- – El intradós alar y el vientre del fuselaje deben presentar superficies correctas, sin hendiduras ni carenados. La curvatura general del recubrimiento debe presentar un aflechamiento inferior a 1 mm por cada metro de recubrimiento. De los contrario, según Gershun y Varshavski la luz se distribuye de forma difusa y el avión queda visible.
Hoy, cuando el desarrollo tecnológico ha logrado considerables avances lograr estos resultados no parece tan difícil. Aviones como el Lockheed F-117 ha sido creado teniendo en cuenta en cierta medida estos requerimientos. En principio la luz, como onda electromagnética, presenta propiedades similares al haz emitido por un radar de localización. Para los años 30 los requerimientos resultaban demasiado difíciles de cumplir.
Implementación práctica
A pesar de las dificultades en el plan de trabajo para 1934 se planificó el desarrollo de experimentos ya no con modelos, sino con un avión natural. Para este fin fueron asignados 70 mil rublos, que debían utilizarse para el desarrollo del recubrimiento y el desarrollo de las pruebas.
El 20 de julio de 1934 en Moscú se celebró una reunión para valorar los trabajos realizados por Varshavski en relación al enmascaramiento reflectivo y las vías futuras de realización del proyecto. En esta reunión participaron personas de la UVVS, NII VVS, TsAGI, TsIAM, las fábricas No.22 y No.39 y el UVI.
La reunión comenzó con la intervención de Varshavski, que expuso las bases teóricas y los resultados prácticos de los experimentos realizados. Su presentación fue tan detallada que A. Gershun rehusó a presentar su ponencia. Luego comenzó el debate. Los participantes en la reunión, sin negar la posibilidad de uso de este tipo de enmascaramiento, comenzaron a presentar los diferentes factores que, según su opinión, debían disminuir la efectividad del sistema. Entre las preguntas se encontraba por ejemplo las siguientes: ¿Qué pasaría si en el aire hubiese 30 aviones de este tipo? ¿No es posible que se crucen las reflexiones y los aviones sean visibles no sólo desde el suelo, sino además desde el aire? ¿No podrá el haz de luz reflejado cegar momentáneamente a los pilotos? ¿Se han tenido en cuenta las condiciones de mantenimiento en situaciones operativas para lograr mantener las superficies pulidas?
Varshavski fue capaz de responder prácticamente a todas las preguntas formuladas. Como resultado la reunión terminó con una posición positiva hacia el nuevo sistema de enmascaramiento. En principio se consideró que muchos de los requerimientos solicitados por Varshavski se correspondían con las nuevas tendencias en el desarrollo aeronáutico, dirigidas fundamentalmente a obtener una mayor limpieza constructiva para mejorar las prestaciones. En las conclusiones se consideró “indispensable” en corto tiempo desarrollar de conjunto con la industria un avión experimental con efecto espejo. Aún más significativo fue el acuerdo de elevar a las instancias correspondientes la necesidad de orientar a la industria introducir las modificaciones necesarias en los nuevos modelos de bombarderos en proceso de entrada en producción.
El 28 de septiembre de 1934 los acuerdos de la reunión se plasmaron en una carta dirigida al sustituto del comisario de defensa M. N. Tujashevski y al comisario de la industria pesada S. Ordzhonikidze. Por decisión del último en noviembre se preparó una instrucción al sustituto del jefe del TsAGI A. N. Túpolev para que entregase para estos experimentos un avión I-14 o SB. Se ordenó también eliminar la pintura de toda la zona inferior del avión y pulir bien el área.
Considerando que ya habían hecho lo suyo los dirigentes de la industria aeronáutica no incluyeron la construcción del avión espejo en el plan de 1935, considerando que para esto era necesaria una resolución gubernamental.
Ni el I-14 ni el bombardero rápido SB podían satisfacer a Varshavski. Para comenzar ninguno de los dos ejemplares cumplía con la primera y más sencilla de las condiciones para poder lograr el enmascaramiento reflectivo. Varshavski decidió seguir buscando un modelo más adecuado.
Bombardero reflectivo del KB-2
No queda claro cuando pudo establecerse el encuentro entre I. I. Varshavski y el jefe del KB-2 del NKO G. M. Zaslavski, pero se conoce que para enero de 1935 ambos de común acuerdo presentaron al Departamento de Innovaciones del NKO una carta solicitando proyectar y construir un avión de bombardero con enmascaramiento reflectivo. Se proponía realizar el trabajo en dos etapas: desarrollo del bombardero capaz de utilizar el nuevo enmascaramiento y trabajo en el sistema de enmascaramiento en sí. Los autores prometieron entregar un proyecto de bombardero con excelentes prestaciones y por otro lado lograr todos los requerimientos de Varshavski,
El optimismo provenía debido a que Zaslavski ya había encontrado un prototipo de avión que, a pesar de presentar una configuración poco usual para la época, ya volaba con éxito y podía cumplir todos los requerimientos del nuevo enmascaramiento. Este avión, denominado “Fanera-2” estaba totalmente recubierto de contrachapado, por lo que la principal tarea consistía en sustituir este material por otro capaz de ser pulido hasta quedar como un espejo.
Antes de proceder a proyectar el nuevo avión se decidió modificar uno de los prototipos “Fanera-2”. Se consideró necesario realizar algunas modificaciones a la estructura alar con el fin de aumentar la resistencia y sustituir el contrachapado por acero pulido.
En el mes de junio de 1935 la Dirección Principal de la GVF autorizó a entregar un ejemplar del “Fanera-2” para el desarrollo de las pruebas. Se trataba de decidir entre el primer prototipo (registrado СССР-Ш349 y en servicio con el Combinado Preparatorio de la GVF) y el quinto ejemplar de producción (registrado СССР-Л1304 y usado por el Laboratorio de Pruebas de Vuelo del Instituto de Ingenieros de la GVF de Leningrado).
Se planificó desarrollar todos los trabajos de modificación y las pruebas en el Combinado Preparatorio de la GVF en Leningrado hasta el mes de octubre de ese año, pero cuando se acercaba el momento de comenzar los trabajos comenzaron a aparecer las dudas: ¿Quién asumiría la responsabilidad en caso de accidente?, ¿Quién asumiría el motor? Como resultado de las discusiones el arrendamiento del avión no fue firmado.
A este problema se sumó la imposibilidad de lograr el material de recubrimiento solicitado. Este material era una combinación de contrachapado de aviación al que se pegaba una fina lámina de 0.15 – 0.2 mm de acero inoxidable. El desarrollo del nuevo material fue asignado al VIAM. Por determinadas razones las primeras pruebas del material sólo estuvieron listas para el mes de agosto de 1935 y resultaron de muy mala calidad. El recubrimiento resultaba irregular y arrugado.
El desarrollo del nuevo material tomó todo el año 1935 debido a los constantes problemas tecnológicos. Sólo para fin de año los resultados se pudieron considerar aceptables, pero para ese momento se conoció que el acero inoxidable había sido considerado un producto deficitario, por lo que no era posible pensar en su utilización para el recubrimiento. Se le propuso a Varshavski comenzar e trabajar en una variante de pulido utilizando como base el duraluminio.
Abandono del proyecto
Para ese momento, Varshavski, viendo el interés de los militares en su tecnología se dirigió al Comisariado de Defensa, hacia donde fueron enviados los materiales de su trabajo. Las últimas evidencias que se conservan del trabajo de Varshavski son de julio de 1937. En un documento del Departamento de Innovaciones del NKO aparece:
“Los resultado en esta dirección son escasos. La ausencia del material necesario para el recubrimiento de las superficies del avión y la escasa valoración que de este trabajo ha hecho el GUAP nos han llevado a que este problema no haya podido ser solucionado” (se refiern claramente a la construcción del avión).
Es difícil saber si el enmascaramiento reflectivo hubiese aportado resultados positivos o no. Los experimentos mostraron (y Varshavski nunca lo negó) que el rayo reflejado por el avión era visible en la noche. Partiendo de que el haz de luz del proyector también es visible se pudiera estimar la posición del avión por el sitio de la desviación. Claro está que mantener el proyector sobre el avión era extremadamente difícil. El personal de tierra se vería obligado a buscar el avión por el sonido de los motores y en cualquier caso le sería muy difícil conocer su dirección.
Como otro punto en contra debemos destacar que precisamente en aquellos años comenzó el desarrollo del radar, por lo que la detección óptica del avión enemigo pronto pasaría a un segundo plano.
Fuentes
- Михаил Орлов. «Стелсы» 1930-Х. "Техника-молодежи"
