Pashinin I-21
No debe confundirse con el Ilyushin I-21 (TsKB-32) de 1936.
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Pashinin I-21 (En ruso: Пашинин И-21) – Caza de alta velocidad desarrollado en 1940 por el colectivo del OKB-21 bajo la dirección de M. M. Pashinin como desarrollo del Polikarpov I-16.
En relación a velocidad máxima, velocidad de ascenso y armamento el Pashinin I-21 superaba al Messerschmitt Bf-109 y contaba con reservas suficientes en su diseño para permitir ulterior desarrollo.
Problemas con las características de aterrizaje y el comienzo de la producción en serie de los aviones Yakovlev Yak-1 y Lavochkin-Gorbunov-Goudkov LaGG-3 hicieron que se tomase la decisión de no producirlo. Sólo se terminaron cinco ejemplares.
Sumario
Historia
En 1939 Pashinin fue designado constructor principal del OKB en la Fábrica No.21. Este pequeño colectivo presentó en el noviembre de ese año 1939 los dibujos conceptuales de un nuevo caza con motor M-105, que en la fábrica fue denominado IP-21 (Caza de Pashinin de la Fábrica 21 - Истребитель Пашинина завода № 21) o simplemente I-21.
Si el Polikarpov I-180 representó un desarrollo cardinal del I-16 mediante la instalación de un nuevo motor radial en dos filas M-88, el caza I-21 constituía también una modernización radical del I-16, pero esta vez utilizando un motor lineal refrigerado por líquido M-105. Gracias a esto entre un 60 y 70% de las partes y agregados del nuevo caza eran similares a los utilizados en el I-16, lo que se calculaba permitiría de manera rápida introducir el nuevo modelo en las cadenas de producción del caza de Nikolai Polikarpov.
Los cálculos presentados por el OKB registraban un peso de despegue no superior a los 2400 kg. La velocidad máxima calculada a nivel del mar alcanzaba los 523 km/h y a 5000 metros era de 613 km/h (los especialistas del NII VVS la fijaron en 605 km/h, lo que continuaba siendo un excelente resultado). Las prestaciones podían ser mejoradas mediante el uso de aceleradores reactivos, generadores de un impulso adicional. El techo se calculó de 10400 metros y el tiempo de ascenso a 5000 metros – 4.75 minutos.
Este nuevo caza fue concebido con el motor en línea de enfriamiento líquido M-107 de 1650 hp que debía permitirle alcanzar más de 680 km/h a 700 metros de altura y un techo de 12000 metros. Lamentablemente los problemas presentados durante la puesta a punto del motor retrasaron su producción, por lo que el proyecto tuvo que ser rediseñado para instalar el M-105 de 1050 hp. No obstante se mantuvo la posibilidad de desarrollos posteriores con motores más potentes M-107 o M-120 y el uso de turbocompresores.
El I-21 fue altamente valorado por los especialistas de aviación que apreciaban su forma aerodinámica, el tren de aterrizaje retráctil, el efectivo diseño de la cubierta de la cabina capaz de garantizar una excelente visibilidad.
Este caza fue mostrado por primera vez en público durante el desfile por el Día de la Flota Aérea el 18 de agosto de 1940 sobre el aeródromo de Túshino.
Descripción
Estructuralmente el I-21 se concibió como un caza monoplano de ala baja y cola monoplana convencional. La construcción resultó ligera y racional.
El caza I-21 presentaba construcción mixta. La sección delantera del fuselaje hasta la cabina del piloto estaba basada en una estructura de tubos de acero soldados recubierta con listones de duraluminio. La sección de cola presentaba estructura monocoque recubierta de chapas de madera sobre una estructura de madera de pino. Las cuadernas eran similares a las del I-16 con recubrimiento de 3 mm que decrecía a 1,5 mm en la cola.
Las alas de tres secciones presentaban un centroplano construido con tubos de acero al cromo con nervadura de aluminio y recubierto de plywood. Una característica totalmente nueva era la configuración alar simétrica con perfil NACA-0012-0009 (en los extremos). Esta nueva ala permitía teóricamente alcanzar en picado velocidades de hasta 950 km/h. Las consolas desmontables con extremos redondeados, estaban construidas en madera con recubrimiento de plywood y presentaban superficies de control en toda la envergadura del borde de fuga.
La cola era de tipo monoplano convencional. El empenaje estaba construido en madera y era de tipo desmontable. Los estabilizadores se proyectaron también de madera. Las superficies de control eran similares a las del Polikarpov I-16, construidas en duraluminio con recubrimiento de tejido.
El tren de aterrizaje era de tipo convencional con rueda de cola. Las unidades principales presentaban una única rueda de 600х180 mm que se retraía hacia atrás haciendo un giro de 90º. Una vez recogidas, las unidades principales y las ruedas quedaban tapadas por una cubierta que se proyectaba hacia delante del borde de ataque alar donde se ubicaban los radiadores de aceite.
La cabina del piloto era cerrada y presentaba (algo raro para 1940) cubierta cerrada tipo burbuja, lo que le permitía una excelente visibilidad en todas las direcciones. La cubierta carecía de blindaje. La apertura del fanal se realizaba pivoteando sobre bisagras hacia la derecha.
El sistema de combustible estaba integrado por cinco tanques con capacidad para 400 litros, dos en el fuselaje y tres en el centroplano.
El armamento del I-21 estaba compuesto por un cañón ShBAK disparando a través del eje del motor con 190 proyectiles y dos ametralladoras sincronizadas ShKAS con 500 disparos cada una.
Desarrollo
La proyección del caza comenzó en 1939 y se ejecutó con bastante rapidez. Luego de algunas revisiones, el 3 de enero de 1940 la dirección del NKAP aprobó la construcción del prototipo en la Fábrica No.21, otorgándole el índice fabril “Objeto 30”.
En marzo de 1940, luego de desarrollar una maqueta a tamaño real , finalmente se definió el destino del modelo. El 4 de abril de 1940, por resolución del Comité de Defensa se aprobó la construcción de un prototipo del caza monomotor I-21 con planta motriz M-105P (primera versión producida en serie. Podía dar cabida a un cañón automático entre las dos filas de cilindros), que fue terminado para el mes de junio.
El 11 de julio de 1940 el primer prototipo del I-21 alzó por vez primera el vuelo con el piloto P. U Fokin a los mandos en un vuelo que tuvo una duración de 18 minutos. En las pruebas fabriles se realizaron 33 vuelos con un total de 16 horas e incluyeron la ejecución de figuras de pilotaje acrobático. Pavel Fokin consideraba que el avión durante el despegue se comportaba bien, respondía bien a los mandos, en picado era estable y tanto en despegue como en aterrizaje era más sencillo que el I-16. Los datos preliminares auguraban una velocidad de 628 km/h y un alcance de 780 km/h. Se recomendó trabajar la estabilidad direccional.
En el mes de agosto el I-21 fue trasladado a Moscú, siendo mostrado el 18 de agosto en la fiesta áerea en Túshino y luego entregado para las pruebas estatales en el Aeródromo Central de Moscú.
Durante el desarrollo de las pruebas realizadas por los pilotos probadores P. Stefanovsky y S. Suprún, se pudo comprobar que el I-21 presentaba poca estabilidad longitudinal en el aire, por lo que fue retornado a la fábrica para corregir el defecto. También se constató que tenía tendencia a picar sobre el ala en grandes ángulos de ataque lo que motivó el rediseño del ala y la instalacion de superficies automáticas de control.
No obstante, el NKAP tenía depositadas grandes esperanzas en este caza, por lo que a fines de 1940 el comisario popular A. I. Shajurin aprobó la construcción de otra pareja de prototipos. En ellos se debían solucionar los problemas planteados por los militares. El segundo ejemplar con número fabril No.21A213 estuvo listo para el 18 de agosto, también con un motor M-105P en lugar del M-107 concebido originalmente
Para reducir el problema de estabilidad los constructores en el segundo ejemplar introdujeron un ala con un pequeño aflechamiento del borde de ataque.
El 6 de octubre comenzaro las carreras por el aeródromo y el 8 de octubre tuvo lugar el primer vuelo, también a manos de Fokin y con una duración de 17 minutos. El segundo vuelo se desarrolló el 12 de septiembre, seguido por un tercero el 17 con el piloto fabril Bolshakov y otros dos en septiembre, culminando las pruebas fabriles en octubre de 1940. En todos los vuelos el avión se comportó sin dificultades. Las pruebas de armamento en el polígono de la Fábrica No.21 hasta el 14 de noviembre.
El primer ejemplar resultó dañado durante un aterrizaje en las pruebas fabriles y se decidió no repararlo, por lo que las pruebas estatales fueron continuadas en a partir del 21 de noviembre de 1940 con el segundo ejemplar y se prolongaron hasta fines de 1940. Los resultados obtenidos fueron decepcionantes. Los defectos señalados no se habían solucionado y además, las modificaciones habían disminuido la velocidad y se habían deteriorado otras prestaciones. Los resultados de las pruebas arrojaron una velocidad máxima a nivel del mar de 488 km/h y 573 km/h a 5000 metros. La velocidad de aterrizaje creció considerablemente.
Teniendo en cuenta los señalamientos del NII VVS durante las pruebas de los dos primeros ejemplares, en enero de 1941 se construyó un tercer prototipo I-21, que voló por primera vez el 5 de abril de ese año.
Este ejemplar presentaba un ala con mayor aflechamiento del borde de ataque y terminaciones rectangulares. Cada consola alar fue disminuida en 78 cm. Los dos radiadores de aceite subalares de los ejemplares anteriores fueron sustituidos por un único radiador ubicado en la parte inferior de la instalación motriz. Se disminuyó la altura del radiador de agua. En el motor, en lugar de los escapes independientes se ubicó un colector múltiple. La superficie del empenaje fue aumentada ligeramente (0.21 m²).
El armamento del tercer prototipo fue reforzado mediante la sustitución del cañón ShBAK de 20 mm por un cañón de BT-23 de 23 mm en el motor, manteniendo las dos ametralladoras sincronizadas ShKAS.
Es interesante destacar que para ese momento ya N. N. Polikarpov había desarrollado su versión modernizada del I-16 que vió la luz como I-180 y que presentaba prestaciones no inferiores a las del I-21. La Fábrica No.21 había sido seleccionada para su producción en serie, pero a pesar de que la orden fue dada, Pashinin desvió una gran cantidad de ingenieros al desarrollo del I-21, prácticamente impidiendo la introducción en la producción del modelo de Polikarpov. La dirección de la fábrica apoyó los trabajos de Pashinin y para 1941 se prepararon planes de producción del I-21 en lugar del I-180. Este “traspiés” preparado por Pashinin pronto se volvería contra él, y si bien Nikolai Polikarpov logró al menos producir unos pocos aviones de pre-serie, a Pashinin la suerte no lo acompañó.
Fin del proyecto
El 10 de noviembre de 1940 por orden del NKAP, se trasladó a la Fábrica No.21 el OKB de Semión Lavochkin. En este propio documento se instrumentaba culminar la construcción y las pruebas del I-21-3.
Entre mayo y junio de 1941 el I-21-3 fue entregado al LII para las pruebas, en las que se alcanzó una velocidad a nivel del mar de 506 km/h y de 580 km/h a 4750 metros, lo que significaban 66 Km/h más a nivel del mar y 34 km/h a altura más que el Messerschmitt Bf-109E, principal cazaalemán del momento. El I-21 presentaba además más potencia de fuego que el caza alemán, debido a que el calibre del cañón era superior al igual que la velocidad inicial de las balas. El I-21-3 presentó mejor estabilidad y manejabilidad, así como simplicidad en el pilotaje, pero sus características de aterrizaje demandaban pistas de gran longitud.
El informe con el resultado de estas pruebas fue enviado por el LII al sustituto del comisario popular para la industria aeronáutica A. S. Yakovlev. En él se destacaba:
“El I-21 se probó en dos ocasiones en el NII VVS, donde presentó varios defectos por los que fueron interrumpidas las pruebas y devuelto el prototipo a la fábrica para modificaciones. Por tercera vez el I-21 con mejoras fue entregado para las pruebas de control al LII, como resultado de las cuales las principales conclusiones obtenidas por el NII VVS se confirman”.
Como resultado se decidió no entregar el I-21 a las pruebas estatales. Con esto se puso punto final al desarrollo del modelo. El desarrollo de una preserie de 5 ejemplares fue detenido.
El I-21 fue rechazado fundamentalmente porque para el momento de su desarrollo la industria aeronáutica soviética ya había lanzado la producción masiva de los cazas Yak-1, LaGG-3 y MiG-3, sobre los cuales no logó demostrar ventajas destacables. Las soluciones interesantes desarrolladas por el colectivo de Pashinin durante la concepción del I-21 (el capot del motor, el buje de la hélice) fueron utilizados en modelos posteriores concebidos con el motor M-105 y M-105P.
Especificaciones Técnicas
- Tipo: I-21-3
- Función: Caza rápido
- Año: 1940
- Planta motriz: 1 x motor de pistón M-105P de 1050 hp
- Acomodación: 1
- Dimensiones
- Envergadura: 9.40 m
- Longitud: 8.29 m
- Altura: 3.24 m
- Superficie alar: 15.46 m²
- Pesos y cargas
- Peso vacío: 1210 kg
- Peso de despegue: 2670 kg
- Carga alar: 173 kg/m²
- Carga de potencia: 2.5 kg/hp
- Prestaciones
- Velocidad máxima a nivel del mar: 488 km/h
- Velocidad a altura: 573 km/h
- Velocidad de aterrizaje: 165 km/h
- Alcance práctico: 760 km
- Autonomía: 2 horas
- Tiempo de giro: 25 seg.
- Tiempo de ascenso a 5000 m: 6 min
- Carrera de despegue: 282 m
- Velocidad de ascenso máxima: 1260 m/min (21 m/seg)
- Techo práctico: 10600 m
- Armamento: Un cañón BT-23 de 23 mm y dos ametralladoras ShKAS de 7.62 mm
Fuentes
- Шавров В.Б. "История конструкций самолетов в СССР, Vol.2 p.68-69
- "Авиация СССР накануне войны." /Н.В. Якубович/
- Крылья Родины. В.Перов, В.Родненков, А.Пономарев. И-21
- Маслов Михаил Александрович "Утерянные победы советской авиации"
- Уголок неба
- Virtual Aircraft Museum
- Rusian Aviation Museum
- Опытный истребитель Пашинина ИП-21. СССР
- Истребитель И-21 Пашинина
- [1]
- Пашинин, Михаил Михайлович - Мир словарей
- История авиастроения СССР c 1936 по 1958 год
