Motor nuclear: General Electric HTRE-3

 

Motor a reacción nuclear General Electric HTRE-3

Richard Hargreaves-Miller || Plane Historia

En 1951, el ejército de EE. UU. lanzó un programa para desarrollar un avión propulsado por energía nuclear, capaz teóricamente de volar indefinidamente sin repostar. El concepto innovador consistía en motores a reacción calentados no por combustión química, sino por un reactor nuclear de altísima temperatura.

Este ambicioso programa involucró a instituciones de todo el país, como el Oak Ridge National Laboratory (ORNL), que trabajaba en reactores de combustible líquido, y el National Reactor Testing Station (NRTS, hoy Idaho National Lab), donde se experimentaba con reactores de combustible sólido refrigerados por aire.

Las pruebas en Idaho, conocidas como Heat Transfer Reactor Experiments (HTRE), se desarrollaron en tres versiones: HTRE-1, HTRE-2 (una versión reconfigurada del primero) y HTRE-3, que fue un diseño completamente nuevo. Estas pruebas fueron esenciales para evaluar la viabilidad de usar reactores nucleares para impulsar motores a reacción.

Contexto

Tras presenciar el poder del átomo en Hiroshima y Nagasaki, EE. UU. buscó aplicaciones tanto pacíficas como militares de la energía nuclear. Una motivación clave era lograr una capacidad estratégica de bombardeo de largo alcance, vital para mantener la influencia militar global.

En 1946, la Fuerza Aérea y la Comisión de Energía Atómica (AEC) lanzaron el programa ANP (Aircraft Nuclear Propulsion), con el objetivo de desarrollar bombarderos nucleares capaces de permanecer en el aire durante semanas, funcionando como disuasión contra la Unión Soviética. Además de las ventajas estratégicas, se buscaba superar las limitaciones de alcance de los bombarderos tradicionales, dependientes del combustible y el repostaje frecuente.

Desarrollo de la serie HTRE

General Electric lideró el desarrollo de la serie HTRE, enfrentando desafíos como la integración segura del reactor en los sistemas de propulsión.

El HTRE-1 fue la primera prueba para evaluar la viabilidad básica de calentar aire con un reactor nuclear. Después de obtener datos iniciales, el HTRE-2 introdujo mejoras en el diseño del reactor, la gestión del calor y los materiales, además de soluciones avanzadas de blindaje contra radiación.

Finalmente, el HTRE-3 representó el esfuerzo más avanzado, integrando un reactor compacto y eficiente con un motor turbojet modificado General Electric J47. Este motor usaba un ciclo directo: el aire pasaba a través del núcleo del reactor, se calentaba mediante fisión nuclear y se expulsaba para generar empuje, eliminando la necesidad de combustión convencional.

El diseño incorporaba sofisticados sistemas de blindaje para proteger a la tripulación de rayos gamma y neutrones, usando materiales como plomo, parafina y compuestos de boro. Además, incluía avanzados sistemas térmicos para disipar el exceso de calor no convertido en empuje, evitando daños al motor y la aeronave.

Pruebas

Las pruebas del HTRE-3 se realizaron principalmente en el National Reactor Testing Station en Idaho, donde se evaluó la capacidad del reactor para calentar aire a las temperaturas necesarias para generar empuje. Se midieron niveles de radiación, rendimiento térmico y comportamiento estructural bajo condiciones de calor extremo y radiación.


HTRE-2, a la izquierda, y HTRE-3, a la derecha, en exhibición en las instalaciones del Experimental Breeder Reactor I.

Si bien las pruebas demostraron que el concepto de propulsión nuclear directa era técnicamente viable, surgieron importantes desafíos: el enorme peso del reactor y su blindaje afectaba el rendimiento del avión, y la complejidad de operar un reactor en vuelo planteaba riesgos operativos significativos.


El sistema de transferencia de calor siendo cargado en la bodega de bombas del Convair NB-36H.

Cancelación del programa

A pesar del fuerte apoyo militar y de décadas de inversión (casi mil millones de dólares), el programa fue cancelado el 26 de marzo de 1961 por el presidente Kennedy. Las razones incluyeron los altísimos costos, la falta de un reactor apto para vuelo y, sobre todo, el surgimiento de misiles balísticos intercontinentales, que redujeron drásticamente la necesidad estratégica de bombarderos nucleares.


Edificio del Aircraft Reactor Experiment en el Oak Ridge National Laboratory.

Sin embargo, los conocimientos obtenidos inspiraron nuevos proyectos, como el Molten-Salt Reactor Experiment (MSRE), dirigido por ORNL, que exploró el uso civil de la tecnología de reactores de sal fundida.


Convair X-6, un proyecto experimental propuesto para desarrollar y evaluar un avión a reacción propulsado por energía nuclear, diseñado para ser impulsado por 4 turborreactores nucleares J53 y 6 hélices.

Hidroavión: Prototipo Edo OSE

Prototipo de hidroavión de reconocimiento Edo OSE

El Edo OSE fue un hidroavión multifunción monoplaza estadounidense de la década de 1940, diseñado y fabricado por Edo Aircraft Corporation.

Diseño y desarrollo

La Edo Aircraft Corporation era una empresa establecida que producía flotadores para hidroaviones. En 1946, Edo diseñó su primer avión, el Edo OSE . Se construyeron y volaron dos prototipos de avión (designados XOSE-1) en 1946. El XOSE-1 era un monoplano cantilever de ala baja de un solo asiento con un solo flotador y flotadores estabilizadores fijos en las puntas de las alas. Las alas se podían plegar para su almacenamiento a bordo.



El avión fue diseñado para una variedad de funciones, incluidas la observación y las patrullas antisubmarinas. Inusualmente, fue diseñado para llevar una célula de rescate en los puntos duros debajo del ala, que sería capaz de transportar a una sola persona cuando se usara para rescate aire-mar. Se construyeron ocho aviones de producción (designados XOSE-1 ) por orden de la Armada de los Estados Unidos, pero ninguno fue aceptado en servicio. Se llevó a cabo una conversión de entrenamiento de dos asientos como XTE-1 , pero la producción de aviones TE-2 fue cancelada.

Variantes

El Edo XOSE-1 despega

Edo XOSE-1

XS2E-1

Designación original para hidroaviones exploradores monoplaza OSE y TE.

XOSE-1

Prototipos y aviones monoplaza de producción rebautizados como XS2E-1; ocho construidos.

XOSE-2

Prototipo de avión de reconocimiento con hidroavión biplaza, dos de ellos convertidos a partir del XOSE-1.

OSE-2

Se produjeron hidroaviones de reconocimiento biplaza de producción; a cuatro de ellos se les asignaron números de la Oficina de Aeronáutica (BuNos.), pero la producción se canceló.

XSO2E-1

Designación original para las conversiones XTE-1.

XTE-1

Conversiones de hidroaviones de entrenamiento biplaza, dos aviones convertidos a partir de los prototipos XOSE-1.

TE-2

Desarrollados a partir del TE-1, a cuatro aviones se les asignaron BuNos., pero la producción fue cancelada.

Especificaciones (XOSE-1)

Datos de Jane's All the World's Aircraft 1947, Aerofiles

Características generales

• Tripulación: 1
• Longitud: 31 pies 0 pulgadas (9,45 m)
• Envergadura: 38 pies 0 pulgadas (11,57 m)
• Ancho: 14 pies 6 pulgadas (4,42 m) plegado
• Altura: 4,55 m (14 pies 11 pulgadas) con las alas abiertas; 4,16 m (13,6 pies) con las alas plegadas
• Área del ala: 237 pies cuadrados (22,0 m ² )
• Perfil aerodinámico : raíz: NACA 2417 ; punta: NACA 2409
• Peso vacío: 3973 lb (1802 kg)
• Peso bruto: 6064 lb (2751 kg)
• Planta motriz: 1 × motor de pistón refrigerado por aire invertido Ranger V-770-8 V-12, 550 hp (410 kW)
• Hélices: hélice de velocidad constante Hamilton Standard D601a-12 de 2 palas y 2,74 m (9 pies 0 pulgadas) de diámetro

Rendimiento

• Velocidad máxima: 198 mph (319 km/h, 172 nudos)
• Alcance: 900 millas (1400 km, 780 millas náuticas)
• Techo de servicio: 22.300 pies (6.800 m)

Armamento

• Cañones: 2 ametralladoras fijas de 0,5 pulgadas (12,7 mm) montadas en las alas y disparadas hacia adelante
• Bombas: 2 bombas de 350 lb (160 kg) / cargas de profundidad / cápsulas de rescate

Prototipo: Kawasaki Ki 64 "Rob"

Kawasaki Ki 64 "Rob"

El Kawasaki Ki 64 "Rob" era un prototipo de caza pesado equipado con dos motores V12 Ha 40, uno situado a proa y el otro detrás de la cabina. Cada motor impulsaba una hélice de tres palas, ambas contrarrotativas, también a proa. La potencia combinada era de 2317 CV. La refrigeración se proporcionaba mediante un sistema de evaporación ubicado en las alas. Su armamento incluía cuatro cañones de 20 mm, dos cañones de 20 mm y dos ametralladoras de 12,7 mm.
El Ki 64 realizó su primer vuelo en diciembre de 1943, pero sufrió daños en su quinto vuelo al incendiarse el motor trasero.
El programa se canceló en mayo de 1944, pero el fuselaje sobrevivió y fue enviado a Estados Unidos después de la guerra.

Prototipo: Koolhoven FK 55 (Holanda)

Prototipo de caza Koolhoven FK 55

 

Desarrollo

El diseño de un avión de alto rendimiento de Koolhoven comenzó a finales de 1937. El resultado, terminado a principios de 1938, fue el FK55, un caza monoplaza de diseño radical con hélices contrarrotativas y un motor alojado detrás del piloto. Inicialmente se había propuesto eliminar los alerones de las alas y reemplazarlos por "spoilers de ranura" para el control lateral, sin embargo, esta idea se abandonó al principio del proyecto.



Koolhoven FK 55 foto L'Aerophile diciembre de 1936

El FK55, de construcción mixta de metal y madera y con alas de madera, tenía el fuselaje delantero hecho de tubos de acero, mientras que la cola y el fuselaje trasero eran de madera. Su motor Lorraine Pétrel de 640 kW (860 CV) proporcionaba la potencia justa para despegar y mantenerse en vuelo. La versión de producción habría utilizado el motor Lorraine 12R Sterna, más potente, de 900 kW (1200 CV) , pero esto nunca sucedió.

Historial operativo

El avión voló por primera vez el 30 de junio de 1938. Voló durante dos minutos y luego aterrizó. El FK.55, que no tenía suficiente potencia, fue cancelado ese mismo año.

Especificaciones técnicas

Datos de


Características generales

    Tripulación: 1
    Longitud: 9,25 m (30 pies 4 pulgadas)
    Envergadura: 9,60 m (31 pies 6 pulgadas)
    Altura: 2,60 m (8 pies 6 pulgadas)
    Superficie del ala: 16,00 m2 ( 172,23 pies cuadrados)
    Peso vacío: 1.600 kg (3.527 lb)
    Peso bruto: 2.208 kg (5.026 lb)
    Planta motriz: 1 × Lorraine 12Hrs Pétrel V-12, 640 kW (860 hp)



Rendimiento

    Velocidad máxima: 510 km/h (317 mph, 275 kn)
    Velocidad de crucero: 450 km/h (280 mph, 240 kn)
    Alcance: 850 km (528 mi, 459 nmi)
    Velocidad de ascenso: 13,1 m/s (2580 pies/min)



Armamento

    1 cañón automático Madsen de 20 mm disparando a través de la hélice
    4 ametralladoras de 7,7 mm (0,303 pulgadas) montadas en las alas

Helicóptero experimental: Dobhoff/WNF 342

Helicóptero con Estatorreactor de Punta

El Nacimiento del Concepto

La guerra en Europa acababa de comenzar cuando Friedrich von Doblhoff, ingeniero recién graduado, discutía algunas de sus ideas con algunos amigos. Doblhoff sugirió que si se colocaban estatorreactores, como los diseñados por el ingeniero francés René Leduc, en las puntas del rotor de un helicóptero, se podría desarrollar una verdadera grúa voladora. Sus colegas coincidieron en que la idea tenía mérito, pero le recordaron que no tenía experiencia con helicópteros. La conversación terminó, pero no así la idea de un helicóptero con estatorreactor de punta.



Con su título de ingeniero en mano, Doblhoff empezó a trabajar en Wiener Neustadter Co., una fábrica de aviones vienesa que por entonces fabricaba Messerschmitt 109. Doblhoff les contó a algunos de sus colegas ingenieros su concepto de helicóptero y contrató a dos de ellos, Theodor Laufer y A. Stefan, para que le ayudaran con un programa no oficial y no autorizado para diseñar un helicóptero con estatorreactor de punta. Pronto se dieron cuenta de que necesitaban presupuesto. A finales de 1941, organizaron una demostración para los escépticos de su compañía y el Ministerio del Aire alemán.

Su demostración consistió en un pequeño banco de pruebas construido con tubos de magnesio que soportaba un rotor con palas huecas. Un tubo recorría el rotor desde el cubo hasta la punta, donde salía hacia el borde de fuga. En el cubo, se introducía aire a alta presión del sistema de aire comprimido de la fábrica, junto con gasolina vaporizada. Se montó una bujía de automóvil en la boquilla de salida de la punta para encender la mezcla de aire y gas.



Con el grupo de espectadores escépticos rodeando el banco, Doblhoff encendió el aire y la chispa. Con un rugido aterrador, el rotor comenzó a girar. Su velocidad de rotación aumentó y todo el banco empezó a levantarse del suelo. En ese momento, le colocaron un yunque para sujetarlo. El rotor, que escupía llamas, elevó el banco y el yunque un metro en el aire, se balanceó lateralmente y se rompió en pedazos cuando las palas del rotor impactaron contra el suelo.

Aunque el banco de pruebas fue destruido, los funcionarios se marcharon convencidos de la validez del concepto. El equipo de Dobhoff pronto obtuvo una autorización de medio millón de marcos para proceder oficialmente con el diseño de un helicóptero a reacción con punta de ala.



Vehículos de Prueba - Los WNF 342 V1, V2, V3 y V4

En la primavera de 1943, el primer helicóptero a reacción con punta de ala del mundo estaba en vuelo. Este prototipo, el WNF 342 V1, estaba equipado con un motor Walter Milron II de 60 hp que impulsaba un sobrealimentador centrífugo de una sola etapa para suministrar aire al rotor de tres palas. El fuselaje estaba construido con tubos metálicos descubiertos y una pequeña cola vertical de dos aletas. Se utilizó un tren de aterrizaje triciclo, y la configuración del motor tenía un peso bruto de 350 kg.

El 13 de agosto de 1943, Viena resistió el primero de muchos bombardeos aliados. Uno de los objetivos fue la planta de Wiener Neustadt, y el prototipo de Dobhoff sufrió algunos daños. Al día siguiente, se decidió trasladar el desarrollo del helicóptero a las afueras, a unos 29 kilómetros al oeste de Viena.

Pruebas de vuelo adicionales del WNF 342 V1 demostraron que necesitaba mayor estabilidad direccional en vuelo de avance. Esto dio como resultado la construcción de un segundo prototipo, el WNF 342 V2, con un fuselaje trasero en forma de vela y una sola aleta. Al igual que el primero, este segundo prototipo utilizaba un motor Walter Mikron, pero con una potencia aumentada a 90 CV. El V2 también era más pesado, con un peso bruto de 5000 kg.



Se construyó un tercer prototipo, el WNF 342 V3, esta vez con dos plumas de cola, cada una de las cuales soportaba una aleta vertical ovalada y un timón, con un estabilizador horizontal entre ambas plumas. Un motor mucho más grande, un Siemens-Halske Sh 14A, de 140 CV, se utilizó para impulsar el compresor y la hélice propulsora para el vuelo de avance. Los propulsores de punta consumían una enorme cantidad de combustible, y Doblhoff decidió usar el rotor propulsado por propulsión solo durante el despegue, el vuelo estacionario y el aterrizaje. Durante el vuelo hacia adelante, se cortaba el suministro de combustible y aire a los rotores, que proporcionaban sustentación mediante rotación automática. El motor de pistón se desembragaba del compresor de aire y su potencia se utilizaba para impulsar la hélice propulsora y proporcionar empuje hacia adelante. El WNF 342 V3, con un peso bruto de 548 kg, utilizaba presión de aire para controlar el paso colectivo. Con presión de aire, las palas del rotor de 10,9 metros de diámetro se inclinaban para proporcionar sustentación al helicóptero. Con la presión de aire desactivada, las palas pasaban al paso autorrotativo. El tercer prototipo realizó varios vuelos exitosos cuando, de repente, experimentó enormes vibraciones y se desintegró al ser arrastrado en tierra.



Un cuarto prototipo, el WNF 342 V4, se construyó utilizando el mismo motor radial Sh 14A de siete cilindros que había impulsado el V3. Los cuatro prototipos utilizaban un supercargador Argus As 411 como compresor de aire. El V4 era similar en apariencia al V3, pero el fuselaje estaba carenado y era biplaza, a diferencia de los prototipos anteriores, que eran monoplaza. También se utilizó la configuración de doble brazo, pero los brazos verticales gemelos se reemplazaron por uno solo.

 Montado sobre una cola horizontal que discurría entre las plumas. El V4 tenía un peso bruto de 640 kg y un diámetro de rotor de 10 metros. Las pruebas del WNF 342 V4 comenzaron, y para la primavera de 1945, se habían completado 25 horas de vuelo.

Escape a los estadounidenses

El 7 de abril de 1945, los investigadores del helicóptero pudieron oír el estruendo de los disparos mientras las fuerzas del ejército ruso avanzaban hacia Viena. El equipo sabía que la guerra pronto terminaría y decidió que probablemente les iría mejor si los capturaban los estadounidenses en lugar de los rusos, que se acercaban rápidamente y sedientos de venganza. Rápidamente, cargaron el WNF 342 V4 en un remolque, y los ingenieros y mecánicos subieron al camión, remolcándolo. Durante doce días, avanzaron hacia el oeste por carreteras abarrotadas de refugiados hasta que se encontraron con fuerzas estadounidenses. El equipo fue interrogado durante largas horas por oficiales de inteligencia e ingeniería aliados. El prototipo se embaló y se envió a Estados Unidos para su posterior evaluación. Sin embargo, las contribuciones del equipo WNF no terminaron ahí. Friedrich von Doblhoff se incorporó a McDonald Aircraft, convirtiéndose en su ingeniero jefe de helicópteros, y la filosofía de diseño del WNF 342 quedó patente en el convertiplano McDonald XV-1 y en la grúa voladora McDonald modelo 120, que utilizaban el rotor a reacción y la hélice propulsora. Theodor Laufer, quien había realizado el diseño detallado del rotor a reacción, se incorporó a la francesa Sud Aviation, donde fue responsable del helicóptero a reacción Djinn (Genie). Stefan, quien había realizado el diseño estructural y la mayor parte de las pruebas de vuelo de los WFN 342, se incorporó a Fairey Aviation en Gran Bretaña y contribuyó al diseño de varias aeronaves de rotor a reacción, incluyendo el helicóptero Fairey Gyrodyne y el gigantesco convertiplano Fairey Rotodyne con capacidad para 48 pasajeros.

Copyright - Airpower Magazine, marzo de 1990, Artículo, Elevación Vertical, Desarrollo del Helicóptero Alemán hasta el Final de la Segunda Guerra Mundial. Por Mal Halcomb, Sentry Publications

Avión de ataque: Prototipo Ilyushin Il-40

Ilyushin Il-40

Ил-40

El Ilyushin Il-40 (designación OTAN: Brawny) fue un avión soviético de ataque al suelo, biplaza y blindado, equipado con motores a reacción. Su primer prototipo voló en 1953 y tuvo buen rendimiento general, salvo por un problema crítico: al disparar sus cañones, los gases de combustión alteraban el flujo de aire hacia los motores, provocando apagones o fallos intermitentes. Resolver este inconveniente llevó más de un año e implicó rediseñar la aeronave, trasladando las tomas de aire de los motores al frente del avión y reubicando los cañones desde la punta del morro hasta la parte inferior del fuselaje, justo detrás del tren de aterrizaje delantero. Con este nuevo diseño, que visto de frente recordaba a una escopeta de dos cañones, se aprobó su producción en 1955. Sin embargo, solo se fabricaron cinco unidades antes de que el programa fuera cancelado a principios de 1956, cuando la Fuerza Aérea Soviética abandonó su doctrina de apoyo aéreo cercano en favor del uso de armas nucleares tácticas en el campo de batalla.

Desarrollo

Entre 1950 y 1951, Serguéi Ilyushin inició los estudios para diseñar un avión de ataque al suelo con motor a reacción, buscando superar el rendimiento de los modelos equipados con motores de pistón. A fines de 1951, su oficina de diseño presentó una propuesta técnica para un avión blindado biplaza impulsado por dos turborreactores Mikulin AM-5 de flujo axial, capaces de generar 2150 kgf (4740 lbf) a máxima potencia sin postcombustión y 2700 kgf (5952 lbf) con postcombustión. En enero de 1952, Ilyushin envió esta propuesta al gobierno, que la aprobó rápidamente y le encargó el desarrollo y construcción de un prototipo.

El Il-40 tenía alas bajas en el fuselaje, en flecha hacia atrás con un ángulo de 35°, y un tren de aterrizaje triciclo. Los dos motores AM-5 estaban montados en cápsulas adyacentes al fuselaje. Como era tradicional en los aviones de ataque a tierra de Ilyushin, el núcleo estructural del Il-40 consistía en una carcasa blindada que soportaba carga y protegía las dos posiciones de la tripulación, seis tanques de combustible y parte del equipo de radio y eléctrico. El grosor del blindaje variaba entre 3 y 8 mm (0,12 a 0,31 pulgadas), mientras que el mamparo frontal que protegía al piloto tenía 10 mm (0,39 pulgadas) de espesor. La cabina contaba con acristalamiento a prueba de balas, y el piloto disponía de un reposacabezas blindado de 8 mm (0,31 pulgadas) para protegerlo de proyectiles desde arriba y detrás. El artillero estaba protegido por una armadura de entre 4 y 10 mm (0,16 a 0,39 pulgadas). En total, el peso del blindaje y los cristales antibalas alcanzaba 1918 kg (4228 lb). Ambos tripulantes contaban con asientos eyectables. Para mejorar la maniobrabilidad en picado, se instalaron tres aerofrenos perforados en la parte trasera del fuselaje: uno a cada lado y otro debajo.

El armamento inicial incluía seis cañones automáticos Nudelman-Rikhter NR-23 de 23 mm (0,91 pulgadas), montados en el morro (tres a cada lado), cada uno con 150 municiones, sobresaliendo en la corriente de aire. Además, se instaló un NR-23 en una barbeta de cola Il-K10 controlada a distancia, con 200 municiones. Esta torreta tenía una elevación máxima de 55°, una depresión de 40° y podía girar 60° a cada lado, con velocidades de giro de 42° por segundo y de elevación de 38° por segundo. Las alas contaban con cuatro pequeñas bodegas de bombas, cada una con capacidad máxima de 100 kg (220 lb). Alternativamente, podían montarse cuatro portabombas externos bajo las alas, capaces de transportar bombas de hasta 500 kg (1100 lb), cohetes TRS-82 de 82 mm (3,2 pulgadas), TRS-132 de 132 mm (5,2 pulgadas) o tanques de combustible externos con una capacidad total de 1100 litros (290 gal EE. UU.). La carga normal de bombas era de 400 kg (880 lb), pero en sobrecarga se podían transportar hasta 1000 kg (2200 lb), o bien doce cohetes TRS-82 u ocho TRS-132. También se instalaron dos cámaras en el fuselaje trasero para fotografías diurnas y nocturnas de evaluación de daños.

El Il-40 realizó su primer vuelo el 7 de marzo de 1953, y las pruebas iniciales no mostraron deficiencias graves en el aire. El centro de gravedad operativo estaba algo retrasado, lo que generaba pequeños problemas durante el despegue, aterrizaje y rodaje, especialmente debido a la corta distancia entre ejes. Sin embargo, el problema principal surgió con los cañones y su impacto en los motores. En la primera prueba aérea de disparo a fines de marzo de 1953, el fogonazo cegó temporalmente al piloto y ambos motores se apagaron. Aunque el piloto logró reiniciarlos y regresar sano y salvo, Serguéi Ilyushin ordenó de inmediato una investigación. Las pruebas en tierra con cámaras de alta velocidad demostraron que ni los frenos de boca ni los supresores de explosión solucionaban el problema: los motores fallaban incluso si un solo cañón disparaba apenas de cinco a diez municiones.

Se decidió reemplazar los seis cañones NR-23 en el morro por cuatro cañones AM-23, cada uno con 225 municiones, que ofrecían una cadencia de disparo un 50 % superior a la del NR-23, y se revisó por completo la instalación de las armas. Los cañones se reubicaron en la punta del morro, dentro de un compartimento separado hecho de acero resistente al calor, equipado con una cámara deflectora especial para desviar los gases de explosión lejos de las entradas de aire del motor. Además, se instalaron dos compuertas en la parte inferior de la cámara para ventilarla durante los disparos. Sin embargo, durante las pruebas surgió casi de inmediato un problema: los gases de explosión se acumulaban en la sección donde se almacenaban los casquillos y eslabones usados, llegando a encenderse en algunos casos. A veces, esto era lo bastante fuerte como para deformar la recámara. Para resolverlo, se ventiló completamente la sección de casquillos usados y se añadieron frenos de boca.

La resolución de este problema había retrasado que el avión realizara sus pruebas de aceptación estatal en julio de 1953, como estaba previsto, por lo que se nombró una comisión especial para llevarlas a cabo el 31 de diciembre de ese año. Tras concluir con éxito las pruebas del fabricante en enero de 1954, el avión fue entregado, y las pruebas de aceptación estatal se realizaron entre el 21 de enero y el 15 de marzo de 1954. Los resultados fueron generalmente exitosos: el Il-40 demostró ser fácil de pilotar, lo suficientemente maniobrable como para representar un desafío para los cazas MiG-15bis y MiG-17 que lo enfrentaban, y considerablemente superior al avión de ataque a tierra con motor de pistón Ilyushin Il-10M entonces en servicio. Sin embargo, las pruebas de vuelo detectaron que, al disparar durante un deslizamiento lateral, el motor del lado opuesto llegaba a aspirar gases de explosión. Se estudiaron varias soluciones, pero Ilyushin apostó por la más radical: extender las tomas de aire de los motores hasta la nariz del avión y reubicar los cañones en la parte inferior del morro, detrás de las tomas.

Este rediseño —que hacía que el frente del avión se pareciera “increíblemente a una escopeta de dos cañones”— permitió adelantar la rueda de morro, aumentando así la distancia entre ejes. Los cañones se montaron detrás del compartimiento de la rueda de morro, añadiendo un escudo especial para protegerlos de los escombros levantados por la rueda; este escudo estaba conectado mecánicamente a la rueda y se extendía junto con ella. Otros cambios incluyeron la sustitución de los motores AM-5F originales por los Tumansky RD-9V, una versión mejorada del AM-5F; el aumento de la carga normal de bombas a 1000 kg (2200 lb), alcanzando hasta 1400 kg (3100 lb) en sobrecarga; y la instalación de un espejo retrovisor para que el piloto pudiera vigilar mejor el hemisferio trasero superior.

Producción

Ilyushin comenzó la construcción de un nuevo prototipo para evaluar esta solución, la cual fue aprobada el 16 de octubre de 1954, cuando el Consejo de Ministros ordenó iniciar la producción en la Fábrica (Zavod) n.° 168 de Rostov del Don de la versión mejorada, designada Il-40P. El prototipo del Il-40P realizó su primer vuelo el 14 de febrero de 1955, y las pruebas de aceptación estatal comenzaron el 12 de octubre de 1955. Los cambios implementados solucionaron todos los problemas del diseño anterior, y se realizó un pedido inicial de cuarenta unidades de producción.

Para la primavera de 1956, se habían completado cinco de estos aviones, que se encontraban en fase de pruebas prevuelo cuando el programa fue cancelado por completo el 13 de abril de 1956, descartándose todos los componentes en preparación. Una semana después, la rama de Aviación de Ataque del VVS fue reemplazada por la rama de Cazabombarderos, lo que marcó un drástico cambio en la doctrina del VVS: ya no se proporcionaría apoyo cercano al Ejército, sino que se apostaría por el uso de armas nucleares tácticas en un escenario de combate nuclear.

Antes de la cancelación del programa, Ilyushin había explorado dos variantes. La primera era una versión de reconocimiento de artillería denominada Il-40K. Este modelo incorporaba un tercer tripulante en un fuselaje delantero rediseñado. Las tomas de aire se devolvieron a su posición original, ya que los cañones se habían reubicado en los pequeños compartimentos de bombas de las alas, eliminando el riesgo de que los motores aspiraran gases de explosión. El observador-navegante ocupaba una posición acristalada en la punta del morro, protegida por blindaje y cristal antibalas. El primer fuselaje de esta versión estaba casi completo cuando se ordenó cancelar el programa.

La segunda variante era un modelo portatorpedos, llamado Il-40T, basado en el fuselaje del Il-40K, pero con la posición del navegante-bombardero equipada con paneles de cristal ópticamente planos para facilitar la puntería. Este proyecto no avanzó mucho y fue cancelado en una fase temprana.

Variantes

• Il-40 – Primer prototipo
• Il-40P – Segundo prototipo y cinco aviones de producción.
• 
  
• Il-40K – ( korrektirovshchik – corrector) – Avión de observación de artillería, de tres plazas con observador-navegador en una cabina frontal acristalada.
• Il-40T – ( torpederos ) – Bombardero torpedero, de tres plazas con navegador en nariz acristalada con paneles ópticamente planos para apuntar las armas.
• Il-42 – A finales de la década de 1960, resurgimiento del concepto Il-40, derrotado en la competencia con el Sukhoi T-8 (prototipo Su-25 ).
• Il-102 – La última versión del Il-40/Il-42, con aviónica y motores modernos, también superado por el Sukhoi T-8.

Especificaciones (Il-40P)

Datos de OKB Ilyushin: Una historia de la oficina de diseño y sus aeronaves, ^{[ 2 ]} La enciclopedia Osprey de aeronaves rusas de 1875 a 1995 ^{[ 1 ]}

Características generales

• Tripulación: 2
• Longitud: 17,215 m (56 pies 6 pulgadas)
• Envergadura: 17 m (55 pies 9 pulgadas)
• Altura: 5,76 m (18 pies 11 pulgadas)
• Área del ala: 54,1 m² ⁽ 582 pies cuadrados)
• Perfil aerodinámico : raíz: TsAGI SR-Yus-12; consejo: TsAGI SR-11-12
• Peso vacío: 8.500 kg (18.739 lb)
• Peso bruto: 16.600 kg (36.597 lb)
• Peso máximo de despegue: 17.600 kg (38.801 lb)
• Planta motriz: 2 × motores turborreactores con postcombustión Tumansky RD-9V, 25,5 kN (5730 lbf) de empuje cada uno en seco, 31,9 kN (7170 lbf) con postcombustión

Rendimiento

• Velocidad máxima: 993 km/h (617 mph, 536 nudos)
• Alcance: 1.320 km (820 mi, 710 nmi) (con tanques de combustible desmontables)
• Techo de servicio: 11.600 m (38.100 pies)
• Carga alar: 31,5 kg/m² ⁽ 6,5 lb/pie cuadrado)

Armamento

• Armas:
  
  • 4 cañones AM-23 de 23 mm en la nariz del fuselaje.
  • 1 × cañón AM-23 de 23 mm en torreta trasera controlada remotamente
• Puntos duros: 4 pilones bajo las alas que transportan bombas, cohetes o tanques de lanzamiento
• Bombas: hasta 1.400 kg (3.100 lb) de bombas en cuatro bahías de bombas de las alas