Polikarpov TIS
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Polikarpov TIS (en ruso: Поликарпов ТИС) - Caza pesado bimotor de escolta. Las pruebas resultaron satisfactorias pero el modelo no llegó a ser construido al no existir fuerzas de bombarderos para realizar su función.
Sumario
Historia
En el período 1938 - 1940, luego de las pruebas exitosas del modelo VIT-2 con motores M-105 en el NII VVS, Polikarpov decidió continuar el desarrollo del concepto del caza pesado bimotor con motores lineales. En los planes de construcción experimental para 1938 - 1939 se previó la construcción de los cazas pesados con cañones MPI-2 y MPI-3. En 1940 y en correspondencia con esta línea de pensamiento, en el OKB de la Fábrica No.1 como iniciativa propia se comenzó a trabajar en una nueva versión biplaza destinada para fungir como caza de escolta. Este nuevo modelo recibió la denominación TIS (siglas de Tyazholi Istebitiel Soprovozhdenia o Caza pesado de escolta), siendo conocido internamente como Tipo “A”.
En su concepción se tuvo en cuenta la experiencia acumulada durante la construcción de los ejemplares MPI-1, VIT-2 y SPB. Como ingeniero principal en el desarrollo y de este avión fue destinado el sustituto de Polikarpov en la Fábrica No.51 M. K. Yangel.
En aquel período prácticamente todos los colectivos de construcción aeronáutica soviéticos trabajaban de una forma u otra en versiones de aviones de combate bimotores capaces de desarrollar las funciones de cazas pesados de largo alcance. La comisión de expertos del NKAP, presidida por el académico B. N. Yuriev recibiría propuestas de Kochierigin, Mikoyán, Grushin, Polikarpov, Tairov, Sujoi, y Bisnovat. Se decidió apoyar sólo tres de estos proyectos, presentados por Polikarpov, Mikoyán y Grushin.
Desarrollo del proyecto
El proyecto conceptual del caza TIS con dos motores AM-35A o AM-37 (Tipo “A”) se encontró listo para septiembre de 1940. El 18 de ese mes fue revisado por la comisión de expertos del NKAP dirigida por Yuriev. El documento de conclusiones de la comisión expresaba que la construcción del modelo era objetiva.
El avión presentaba prestaciones elevadas. Con motor AM-35 se esperaba una velocidad máxima de 625 km/h a 8000 metros y con motor AM-37 se alcanzaban los 652 km/h a 7400 metros. El alcance oscilaba entre los 1200 y os 1920 km en dependencia de la carga. La comisión destacó la necesidad de “instalar el armamento seleccionado en el documentos de los expertos”.
Este señalamiento fue debido a que Polikarpov había propuesto dos variantes de armamento:
- Dos cañones fijos de 20 mm ShVAK con 400 proyectiles, dos ametralladoras BS de 12.7 mm con 2400 disparos y una ametralladora ShKAS con 1500 disparos defendiendo la semiesfera trasera en una torreta TSS-1.
- Dos cañones ShFK-37 de 37 mm y cuatro ametralladoras ShKAS. Una quinta ShKAS defendiendo la semiesfera trasera.
En ambos casos el avión poseía además la capacidad para transportar 400 kg de bombas en versión sobrecargada.
El grupo de expertos destacó que la versión con los cañones de 37 mm no debía ser tomada en consideración hasta tanto no fuesen culminadas las pruebas de campo de este armamento. Además se aconsejó dotar al avión de la capacidad para instalar seis u ocho cohetes no dirigidos RS-132 y dotar de blindaje a los tripulantes.
El sustituto del comisario A. S. Yakovlev en el protocolo de la comisión escribió: “Aprobarlo si el constructor es capaz de garantizar una alcance no inferior a los 2000 km a 0.8 de la velocidad máxima.”
Descripción
El TIS fue concebido como monoplano de ala baja de construcción totalmente metálica. Su diseño se caracterizaba por un alto nivel tecnológico.
El fuselaje presentaba estructura monocoque con recubrimiento liso. La sección trasversal, de forma ovalada, se destacaba por su escasa área. Los principales elementos de fuerza de la estructura fueron construidos con acero 30JGSA, pero el resto y el recubrimiento fueron de duraluminio.
El ala presentaba estructura de doble larguero y estaba compuesta por cinco partes: centroplano, dos secciones para los motores y las dos consolas. Como perfil alar se seleccionó el NACA-230 con un grosor de 14.1% en la zona del centroplano, 12.85% en la de los motores y 7.8 % hacia los extremos. El ala contaba con flaps de tres secciones: centroplano, secciones motrices y consolas y slats de operación automática en el borde de ataque. Los alerones presentaban compensación aerodinámica y de peso. El borde de ataque de los alerones era de duraluminio y el resto presentaba recubrimiento de tejido.
La cola era tipo monoplana cantiléver con doble empenaje. Todos los timones presentaban compensación aerodinámica y de peso y recubrimiento de tejido. Los empenajes y el estabilizador presentaban recubrimiento de duraluminio. Los timones de dirección y profundidad de la derecha presentaban trimmera. El sistema de control era rígido y sólo se realizaba desde la cabina del piloto.
La planta motriz seleccionada incluía los motores Mikulin AM-35A o AM-37 moviendo hélices de tres aspas y paso variable. Los radiadores de enfriamiento motriz se ubicaban en las góndolas motrices.
Es importante destacar que en abril de 1940 fue preparada otra versión del TIS con motores de enfriamiento por aire M-71 (esta versión también fue conocida como “A”). Este modelo se caracterizó por presentar mejores prestaciones en alturas de hasta 6000 metros, que la versión con motor lineal, pero su alcance resultaba inferior. Con el comienzo de la guerra el desarrollo fue abandonado.
La tripulación del TIS estaba conformada por el piloto y el tirador-radista en una cabina ampliamente acristalada. Con el objetivo de mejorar la visibilidad hacia abajo, en la zona inferior de la nariz y en la delantera del centroplano se instaló también acristalamiento. El acceso a la cabina se realizaba desde una escotilla inferior con escalones. Durante el vuelo esta escotilla podía ser abierta desde cualquiera de las dos posiciones para permitir la evacuación del aparato en caso de emergencia.
No existen datos acerca del blindaje. Se conoce tan sólo, que detrás del tirador-radista se instaló una placa blindada de protección. Loa asientos de ambos presentaban los espaldares protegidos. Es de suponer que el parabrisas delantero presentase también cierto nivel de protección.
El avión fue dotado de un equipamiento de a bordo bastante efectivo, incluyendo equipamiento de navegación, de radio y fotográfico.
Construcción de la maqueta
Polikarpov dedicó algún tiempo a discutir el proyecto del con los pilotos del grupo de inspección de las VVS, los pilotos e ingenieros del NII VVS, e incluso con representantes de varios departamentos de las VVS. Sólo al terminar este proceso se decidió presentar la maqueta a tamaño real a la comisión gubernamental.
La maqueta fue recibida el 22 de octubre de 1940. Como resultado de su evaluación se aprobó la construcción de tres prototipos, que fueron incluidos en el plan de construcción experimental para 1941.
El proyecto conceptual fue enviado al NII VVS luego de la revisión de la maqueta, recibiendo una valoración muy positiva. Como aspecto a tener en cuanta se destacó la necesidad de incrementar la estabilidad longitudinal del avión.
Polikarpov reaccionó con celeridad y pronto este tema quedaría resuelto. Se incrementó el diedro alar y se incrementó ligeramente la superficie, se modificaron las dimensiones y forma de los empenajes verticales.
Construcción
La resolución del Comité de Defensa emitida el 25 de octubre de 1940 trajo como consecuencia la emisión de la correspondiente orden del NKAP del 29 de noviembre “Sobre la construcción del avión TIS en la Fábrica No.51”.
Debido a la carencia de la tecnología y el personal adecuados en la Fábrica No.51, Polikarpov decidió trabajar en cooperación con otras empresas. De esta forma las consolas alares fueron terminadas en la Fábrica No.84, el tren de aterrizaje en la No.167. El primer ejemplar del avión con dos cañones ShVAK estuvo listo para el 15 de marzo de 1941 y estaba potenciado por dos motores AM-37.
Desarrollo de las pruebas
Por orden de la 7ma dirección del NKAP del 11 de julio de 1941, firmada por Yakovlev, se nombró como responsables del desarrollo de las pruebas fabriles del TIS 2AM-37 a Polikarpov, su sustituto en la Fábrica No.51 M. K. Yangel y el piloto del LII Yu. K. Stankevich.
Las pruebas en el LII NKAP en Ramenskoye fueron comenzadas ya durante la guerra. Los primeros vuelos fueron realizados el 30 y 31 de agosto de 1941. Las pruebas fueron comenzadas por el piloto G. M. Shiyanov. Hasta el 29 de septiembre se logró realizar sólo 7 vuelos. Prácticamente luego de cada uno de ellos era necesario realizar ajustes y reparaciones en el avión. En estas condiciones resultó imposible medir las prestaciones.
El 29 de septiembre el avión fue modificado con un incremento de área en los empenajes de cola.
Evacuación
El 9 de octubre de 1941 la Fábrica No.51 comenzó a desmontar todo el equipamiento y empaquetarlo para el traslado a Novosibirsk. Los primeros vagones con personal, materiales y equipos comenzaron a llegar a la ciudad de destino a comienzos de noviembre de 1941 y los últimos para fines de enero de 1942.
El 13 de octubre el TIS voló a Arzamac y de allí a Kazán. En esta ciudad fue desarmado y empaquetado para ser enviado vía ferrocarril. Ya para el momento de inicio de las pruebas se había avanzado en un 50 - 60% en la construcción de los elementos para los prototipos 2 y 3. Estos ejemplares también fueron evacuados.
Las nuevas facilidades entregadas a Polikarpov habían sido anteriormente un garaje del Obltrans y no se hallaban preparadas ni para el trabajo del OKB ni para desarrollar allí ninguna producción. Carecían del necesario suministro de electricidad y agua. Sólo con trabajo arduo y la gran capacidad organizativa de Polikarpov se logró para el mes de abril tener garantizadas las condiciones para comenzar la producción experimental.
Se planificó desarrollar las pruebas fabriles del segundo prototipo TIS 2AM-37 en el propio año 1942. Este prototipo, denominado TIS “2A”, se diferenciaba por el notable incrementos de la superficie de los empenajes y el uso de hélices VISh-61FS de 3.2 metros
Las pruebas en Novosibirsk fueron continuadas por el piloto N. V. Gavrílov, que voló por primera vez el aparato el 16 de febrero de 1942. En lugar de M. K. Yangel, que había sido destinado a Kazán, el frente del desarrollo del avión fue destinado A. V. Potopalov.
En abril el TIS fue llevado nuevamente al aeródromo. Los vuelos continuaron hasta el 8 de mayo de 1942. Los reportes de esas pruebas hacen especial énfasis en el potente armamento, conformado por dos cañones ShVAK de 20 mm con 700 proyectiles, dos ametralladoras BS de 12,7 mm con 800 disparos, una batería en la nariz de cuatro ametralladoras ShKAS con 4000 disparos. El armamento defensivo estaba compuesto por una ametralladora ShKAS en una torreta TSS-1 con 750 disparos para proteger la semiesfera superior trasera y una instalación ventral con otra ShKAS para proteger la semiesfera inferior (500 disparos). Ambas armas eran operadas por el tirador-radista. Bajo el fuselaje se ubicaban dos soportes capaces de llevar una bomba de 500 kg cada uno.
Los resultados de este período arrojaban una velocidad máxima de 455 kg a nivel del mar con peso normal de 7849 kg. A 5800 metros se logró llegar a 555 km/h. El ascenso a 3000 metros se lograba en 4 minutos. Mayores alturas no pudieron ser medidas debido a los constantes fallos de los motores.
N. V. Gavrílov destacó que el TIS no era aun suficientemente estable y que carecía de reservas en el timón de profundidad durante los aterrizajes.
El avión fue devuelto a la fábrica. En este período intermedio se realizaron algunas modificaciones de importancia entre los que destacó la modificación del diedro alar, un nuevo incrementos de la superficie de los empenajes, acompañado por el incrementos de los timones de dirección y profundidad, cambio en el ángulo de incidencia del estabilizador. Se modificó también el sistema de retracción del tren de aterrizaje y la cubierta de la cabina del tirador-radista. Se rediseñó la entrada de aire a los radiadores de aceite. Los motores fueron sustituidos por un par de nuevos AM-37 con reductor y hélices AB-5-172 de 3,4 metros de diámetro con nuevos bujes aerodinámicos.
En las carreras de pruebas el 6 de octubre uno de los motores falló y fue necesario dedicarse a repararlo. Finalmente el 15 de octubre se pudo realizar un vuelo en el LII, pero el 30 el motor izquierdo dejó de funcionar. En los tiempos de guerra el OKB de Mikulin y la Fábrica No.24 se encontraban enfrascados en la construcción de motores para los aviones de asalto de Ilyushin y por esa razón se prestó poca atención a los motores experimentales destinados a cazas y bombarderos. La sustitución de los motores dañados se demoró y con ello se alargaron las pruebas del TIS (“A”). La primera etapa de pruebas el en LII NKAP fue terminada en mayo de 1942 y la segunda etapa, de continuación, sólo sería terminada ya en 1943.
Los pocos vuelos realizados demostraron que el problema de la estabilidad había sido resuelto. El TIS ahora era asequible a un piloto de calificación media.
Nuevos motores
La falta de disponibilidad de los motores AM-37 trajo como resultado la necesidad de modificar el avión para adaptarlo a la versión AM-39. El 29 de octubre de 1943 Polikarpov envió al jefe de la 7 Dirección del NKAP S. N. Shishkin y al ingeniero jefe de las VVS A. I. Repin el proyecto conceptual del TIS con dos motores AM-39. En la memoria descriptiva que acompañó al proyecto se describía:
“Modernización del TIS, proyectado y construido en 1940 - 1941, pero que no ha culminado las pruebas de vuelo, e incluso las fabriles, debido a los problemas de los motores AM-37. En esta tarea hemos perdido cerca de tres años. Debido a la falta de fiabilidad de los motores AM-37 y la negativa del constructor Mikulin a mejorarlos, hemos decidido instalar en el TIS los AM-39, que trabajan mejor, y a la vez, modernizar el avión en relación a la aerodinámica y a los temas de capacidad combativa. En relación a la aerodinámica, las nuevas góndolas motrices presentan menor sección, los radiadores han sido trasladados a las alas. En cuanto a la capacidad de combate se ha incrementado el calibre del armamento ofensivo: En lugar de las cuatro ShKAS, dos BS y dos ShVAK, hemos instalado dos ShVAK, dos cañones N-45. La función del avión: el combate contra cazas ligeros y pesados y bombarderos, la custodia y escolta de bombarderos a largas distancias, la lucha contra tanques, unidades motorizadas y el apoyo a las unidades terrestres. El avión puede ser usado como caza nocturno. En la versión sobrecargada puede ser utilizado como bombardero de picado de corto alcance.”
Evaluación de la versión TIS 2AM-39
El armamento de la nueva versión incluía:
- Una batería en la nariz con dos cañones ShVAK y 300 proyectiles;
- Dos cañones NS-45 de 45 mm en el centroplano alar con 100 proyectiles. Estos cañones podían ser sustituidos por otros de 37 mm.
- Una instalación defensiva superior con torreta BUB-3 con una ametralladora UB y 200 disparos;
- Una capacidad de bombas de 1000 kg, incluyendo la posibilidad de 2 bombas de 500 kg.
En caso de eliminar los cañones del centroplano se podían instalar dos soportes para bombas de 100 kg.
El 17 de diciembre de 1943 el proyecto conceptual del TIS 2AM-39 fue aprobado por el sustituto del ingeniero principal de las VVS Lapin. Como responsable para su ejecución fue seleccionado el ayudante del ingeniero principal. Piloto-ingeniero, capitán G. A. Siedov. En los resúmenes del proyecto, firmados el 1 de diciembre de 1943, el jefe de la 3ra sección del 3er departamento de las VVS ingeniero coronel A. G. Kochetkov destacó:
- Los datos recibidos son reales;
- El armamento satisface;
- No siendo inferior en prestaciones a los cazas modernos del enemigo, presentando potente armamento y un gran alcance, el avión puede garantizar un confiable acompañamiento a los bombarderos o puede mantener un combate efectivo con los bombarderos enemigos.
Las conclusiones firmadas el 12 de diciembre de 1943 destacaron la necesidad del avión para las VVS y solicitaron tres motores AM-39 con la condición de tener el avión listo para las pruebas para el 1 de febrero de 1944.
Desarrollo de las pruebas
Lamentablemente para el momento de la entrega para las pruebas aún no se hallaban listos los motores AM-39 y existían dudas sobre su disponibilidad a corto plazo, por lo que estas comenzaron con los AM-38F, similares a los utilizados en el avión de asalto Ilyushin Il-2. Esta versión fue conocida como TIS “MA”.
Las pruebas en tierra comenzaron el 1 de junio de 1944. Para el 5 de junio del TIS (MA) se hallaba listo para comenzar las pruebas de vuelo, pero la aprobación del sustituto del comisario A. S. Yakovlev para el primer vuelo fue recibida sólo el día 13. En este día el piloto probador coronel N. V. Gavrílov elevó por vez primera el aparato.
Este prototipo resultaría dañado el 29 de junio de 1944 cuando al finalizar el recorrido fallaron los frenos. Las reparaciones duraron todo un mes, desde el 30 de junio hasta el 30 de julio. Finalmente el 14 de agosto se reanudaron las pruebas en el LII, prolongándose hasta el 16 de septiembre. En total estas pruebas comprendieron 36 horas de vuelo.
Los vuelos con motor AM-38F resultaron exitosos. El TIS (MA) desarrollaba una velocidad máxima de 514 km/h a nivel del mar y a una altura de 1660 metros alcanzaba 535 km/h. Las prestaciones del avión apenas diferían de las calculadas en el proyecto. Esto permitía predecir un comportamiento bastante superior con los AM-39. Con estos motores se esperaba una velocidad máxima de 650 km/h a 7150 metros con un tiempo de ascenso a 5000 metros de sólo 6,4 minutos.
Fin del TIS
A pesar de los excelentes resultados el TIS no llegaría a la producción en serie. Los bombarderos Petlyakov Pe-8, a los que debía escoltar, se produjeron sólo en una pequeña cantidad (79 ejemplares) y eran usados fundamentalmente en pequeños grupos, de noche. La URSS nunca llegaría a utilizar las tácticas de bombardeos masivos aplicadas por los Aliados en el frente occidental.
Con esto la necesidad de un caza especializado en la escolta de bombarderos había desaparecido. A pesar de que el esquema del TIS permitía su utilización como caza interceptor nocturno, este tema no sería nunca evaluado con seriedad.
De esta forma un avión bien concebido y multifuncional quedó sin realización práctica. Luego de las exitosas pruebas del TIS 2AM-38F (MA) para fines de 1944 la muerte de Polikarpov impidió el desarrollo de nuevas variantes sobre este avión.
Especificaciones Técnicas
- Tipo: TIS (MA)
- Año: 1943
- Función: Caza pesado de escolta
- Planta motriz: 2 motores de pistón AM-38F con 1700 hp en despegue y 1500 hp nominales
- Acomodación: 2
- Dimensiones
- Envergadura: 15.50 m
- Longitud: 11.70 m
- Altura: 4.35 m
- Superficie alar: 34.85 m²
- Pesos y cargas
- Peso vacío: 6281 kg
- Peso normal en despegue: 8280 kg
- Peso máximo de despegue: 8968 kg
- Prestaciones
- Velocidad máxima a nivel del mar: 514 km/h
- Velocidad máxima a altura: 535 km/h
- Velocidad de crucero a altura: 478 km/h
- Alcance práctico: 1720 km
- Velocidad de ascenso: 556 m/min
- Techo práctico: 10250 m
- Armamento: Dos cañones ShVAK de 20 mm (300 proyectiles), dos cañones NS-45 de 45 mm (100 proyectiles), ametralladora UB en torreta BUB-3 (200 disparos). 1000 kg de bombas.
Fuentes
- Enciclopedia Ilustrada de la Aviación, Editorial Delta S.A. Barcelona, 1982, ISBN: 84-85822-97-8, Vol 11, pp: 2756 - 2757
- Маслов М. Король истребителей. Боевые самолеты Поликарпова. М., Яуза-Эксмо, 2009. - С.237
- И.Султанов - ТИС Поликарпова. Авиация и Космонавтика 1998-03
- Владимир Иванов, Виталий Лебедев. Птенец гнезда Поликарпова. Самолеты Мира
- Владимир Перов, Олег Растренин. Самолеты поля боя. Авиация и Космонавтика
- Тяжелые истребители Второй Мировой. Авиационный сборник No.18
- Стражева И. В. - Полета вольное упорство.- М.: Моск. рабочий, 1986.-223 с.
- 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/Скоростной пикирующий бомбардировщик
- Уголок неба/Тяжелый истребитель сопровождения
- Russian Aviation Museum
