El Sukhoi T-4MS, el avanzado rival del Tu-160 Blackjack

Por Grulla

-23 marzo, 2018

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EL SUKHOI T-4MS (“200”)

En 1967 el proyecto de la Aeronave Estratégica Avanzada Tripulada Americana (AMSA: American Advanced Manned Strategic Aircraft) – el futuro bombardero B-1 – impulsó a los militares rusos a revisar sus propias capacidades y necesidades en esta área.

El 10 de enero de 1969 el Ministro de Industria de Aviación de la URSS emitió una orden para la investigación y el desarrollo de un bombardero estratégico supersónico. Se inició una competencia entre los diseños de las OKB de Tupolev, Myasishchev y Sukhoi. Al mismo tiempo, se puso en marcha un plan para desarrollar los motores, armamento de misiles y la aviónica para los nuevos aviones.

La OKB Sukhoi denomino a su proyecto T-4MS (donde “S” significa “strategicheskij” o “estratégico”). El nuevo bombardero se basaba en el anterior bombardero supersónico T-4/T-4M, diseñado y construido por la oficina Sukhoi.

El T-4MS iba a retener los motores del T-4M, aviónica y algunos equipos electrónicos de a bordo, la aplicación de los materiales principales, las soluciones tecnológicas desarrolladas y los métodos industriales de fabricación. El T-4MS fue denominado “Izdeliye 200” (“artículo 200”) porque su peso estimado al despegue se aproximaba a 200 toneladas.

Diseño preliminar del T-4MS, publicada en un documento firmado por Pavel O. Sukhoi

Durante el proceso de desarrollo los diseñadores de Sukhoi investigaron varios modelos aerodinámicos. También se investigó la posibilidad de crear el T-4MS mediante la ampliación del fuselaje la del T-4M. Este enfoque no produjo resultados satisfactorios, ya que condujo a un aumento significativo en las dimensiones de la célula sin proporcionar suficiente capacidad de armas.

Los requerimientos básicos para el T-4MS pedían lo siguiente:

Lograr el máximo volumen posible de la célula con una mínima superficie aerodinámica.

Lograr una capacidad de carga suficiente para el transporte de todas las armas necesarias.

Lograr la máxima rigidez de fuselaje para vuelo supersónico a baja altura.

Lograr una separación de las funciones de los motores del avión de plantas de poder internas.

Lograr una gran flexibilidad del diseño para su continua modernización.

Una maqueta del T-4MS

Sobre la base de estos requisitos y los trabajos anteriores en el bombardero T-4M, los diseñadores de Sukhoi llegaron a la conclusión de que el T-4MS debía tener una configuración integral del tipo fuselaje de cuerpo sustentante – la llamada “ala volante” – con un ala de geometría variable de área relativamente pequeña.

Esta célula, designada “2B”, fue diseñada en 1970 por el diseñador Sukhoi LI Bondarenko y su diseño fue ensayado aerodinámicamente en los túneles del TsAGI, alcanzando altos coeficientes de calidad aerodinámica en regimenes subsónicos y supersónicos, 17,5 para M = 0,8 y 7,3 para M = 3,0.

El nuevo fuselaje de cuerpo sustentante resolvió el problema de la deformación elástica del ala encontrado en el T-4M. La pequeña área de la las alas pivotantes en configuración cantilever combinada con la rigidez del fuselaje permitía alta velocidad supersónica a baja altura. El ala de geometría variable podía ser pivotada entre 30 y 70 grados.

En 1971 todos los esfuerzos de la oficina Sukhoi estaban dirigidos a mejorar la aerodinámica del avión. Esto se investigo de la siguiente manera:

Variando el espesor y el perfil de su ala.

Aumentando la velocidad de crucero subsónico mediante la aplicación de perfiles supercríticos.

Se investigaron los efectos de un ala de geometría variable sobre el desempeño de aerodinámico de las superficies verticales y los motores.

La determinación de un perfil óptimo del ala para una máxima estabilidad y controlabilidad.

La mejora de los parámetros de conversión combustibles- energía.

Durante las pruebas de túnel de viento en el TsAGI se descubrió que el avión tenía una inestabilidad aerodinámica del 5% . Para resolver el problema se alargó la sección de nariz del avión y se añadieron superficies de control horizontal. Este trabajo se completó en septiembre de 1971.
El T-4MS con sus alas en flecha máxima

Se presto especial atención a la reducción de la firma RCS. El T-4MS iba a ser propulsado por cuatro motores turborreactores NK-101 con 20000 kg de empuje cada uno. Los motores se colocarían en parejas en góndolas bajo el fuselaje.

El proyecto T-4MS fue presentado en el otoño de 1972 al Consejo científico-tecnológico del Ministerio de Industria de la Aviación junto con los proyectos presentados por Tupolev, el “160m” basado en el Tu-135/Tu-144, y por Myasishchev, que desarrolló el proyecto M-18.

El Tupolev “160m” no cumplía con todos los requisitos y era más apropiado para el papel de un avión de pasajeros que la de un bombardero. El Myasishchev M-18 era el diseño mas avanzado, quizá demasiado avanzado para que la Mesa de Diseño Myasischev pudiera completarlo y construirlo. Al menos ésta era la opinión del consejo científico.

El Myasischev M-18, punto de partida para el Tupolev Tu-160

El T-4MS estaba destinado a ser el ganador de la competencia del bombardero estratégico y esto fue anunciado por el comandante de la Fuerza Aérea Soviética, PS Kutakhov. Sin embargo, en el momento de la competencia, la OKB Sukhoi ya estaba involucrada con el caza T-10 (el futuro Su-27), con el Su-17M, y con el proyecto del avión de ataque T-6 (el futuro Su-24), además de los trabajos iniciales en el Su-25.

El consejo consideró que la OKB no estaría en condiciones de manejar el desarrollo del T-4MS y la producción sin poner en peligro los otros proyectos, que se consideraban de mayor prioridad frente a un bombardero cuya misión podía ser cubierta por los ICBM. Se decidió transferir todos los trabajos de investigación de Sukhoi a Tupolev, que iba a continuar los trabajos sobre el T-4MS.

El T-4MS en vuelo con sus alas en flecha minima

Tupolev rechazo la oferta y siguió trabajando en el diseño del “160m” diseño, previsto para ser construido en aluminio y equipado con ala de geometría variable. Estos trabajos dieron como resultado el bombardero supersónico Tu-160, el bombardero más pesado jamás construido, cuyo diseño debe mucho al Myasischev M-18. Según Sukhoi, en comparación con el diseño de T-4MS, el Tu-160 es un 35% más pesado y tiene menos de la mitad del alcance para velocidades supersónicas y carga de armas equivalentes. Pero hay que tener en cuenta que se están comparando las prestaciones del Tu-160 en servicio con las del T-4MS que no paso de la mesa de diseño. La realidad pudo haber sido muy distinta y en última instancia el diseño del Tu-160 se baso en el M-18 que fue considerado el mejor proyecto de los tres presentados.

Muchos de los elementos de diseño y soluciones tecnológicas desarrolladas durante el programa T-4MS fueron posteriormente incorporadas a otros aviones de Rusia, como Su-27, MiG-29 y Tu-160. Una de los últimos proyectos de bombardero estratégico de Sukhoi – el T-60 – se baso cercanamente en el diseño del T-4MS y fue básicamente una versión más pequeña de esta aeronave.

Un T-4MS lanzando un misil Kh-45

Características Técnicas

Dimensiones

Longitud: 41,20 m

Envergadura: 22 m

Altura: 14.4 m (flecha máxima), 40,8 m (flecha mínima)

Superficie Alar: 97,5 m2 (a 30º de flecha)

Planta Motriz: 4 Kolesov RD-36-41 con 16.000 kg de empuje (versión inicial) o 4 K-101 de 20.000 kg de empuje (versión final)

Relación Potencia/Peso: 0.47

Peso Máximo al Despegue: 170.000 kg

Prestaciones de Diseño

Velocidad Máxima de Crucero: 3.500 km/h (a gran altitud)

Velocidad Máxima al Nivel del Mar: 1.200 km/h

Techo de Servicio: 24.000 m

Alcance: 10.500 km a 3.000 km/h, 16.000 km a 900 km/h

Distancia de despegue/Aterrizaje: 1100 m/950 m (con paracaídas)

Armamento: 24 misiles KH-2000 o 4 misiles KH-45. Carga de bombas 9.000 kg (normal) a 45.000 kg (máxima)

Corte esquemático del T-4MS

El SUKHOI T-60

En 1983, la OKB Tupolev y la OKB Sukhoi recibieron un requerimiento gubernamental en demanda de un nuevo bombardero de medio alcance para sustituir al bombardero Tu-22M3, ya en servicio. En este momento los ingenieros de la OKB Sukhoi ya están trabajando el proyecto T-60, que reemplazaría no sólo al Tu-22M3, sino también al Tu-16 y al Su-24.

Según O.S.Samoilovich, el vice-diseñador general de la OKB Sukhoi, como M. Simonov se había convertido en vice-ministro de Industria de Aviación, impulso la idea de que todos los proyectos debían desarrollarse en el TsAGI (el equivalente soviético de la NASA), mientras que el diseño final y la construcción se llevarían a cabo en la oficina de diseño seleccionada para desarrollar y completar el mismo.

El diseño del T-60 se realizo conforme a esta idea y luego de completar las pruebas en túneles de viento el proyecto fue trasladado a la OKB Sukhoi en 1981, y los trabajos continuaron bajo la dirección de N. Chernyakov y V.F. Marov. El desarrollo fue casi totalmente idéntico al del proyecto T-4MS con la excepción de dos nuevas y absolutamente absurdas soluciones técnicas.

Aspecto probable del Sukhoi T-60, imagen publicada por Piotr Butowski – corresponsal de Rusia AIR International. Se cree que este es el T-60, el diseño avanzado de TsAGI (http://www.testpilot.ru)

La primera fue la sustitución de las consolas con los mecanismos de accionamiento de rotación del ala por otros situados enteramente bajo el fuselaje, sin tener en cuenta las deformaciones reales del ala. La segundo “solución técnica” fue el uso del motor turbofan de doble-vía y nivel variable, el llamado turbofan de doble tubo. En este caso, la estupidez del concepto era evidente pero fue presentado a las autoridades como un simple avance en la tecnología aeronáutica. Sin embargo hubo dos cosas no se tuvieron en cuenta con respecto a esta planta motriz: ¿Cómo se colocaría y adaptaría este tipo de motor en la aeronave y qué tipo de tobera de salida se le daría a la aeronave en general? Varios errores fueron encontrados durante las pruebas de túnel de viento.

A pesar de todo esto, los trabajos en el proyecto T-60 iban por buen camino hasta el lamentable colapso de la URSS. Estaba previsto que los aviones entrarán en servicio en 2003.

El turbofan de doble tubo, propuesto para el T-60

Aparte de algunas impresiones artisticas, la información sobre el T-60 sigue siendo escasa. Al comienzo se hablaba de un bombardero bimotor con ala doble delta, planos canard y motores turbofan instalados de manera similar al Tu-22. Algunas fuentes sugieren que el T-60, cuyo peso habría sido de alrededor de 80 toneladas, podría haber sido un bombardero de alta velocidad y gran altitud con un diseño de fuselaje de cuerpo sustentante y alas de geometría variable. Se esperaba utilizar en el nuevo bombardero, la tecnología stealth que por entonces desarrollaba la URSS. Habría sido capaz de volar a velocidad de supercrucero de Mach 2 a gran altura, llevando internamente una amplia variedad de misiles de crucero stealth, lo que habría hecho del T-60 una aeronave de ataque de alcance medio muy efectiva. En su versión definitiva se pensaba dotarlo de dos motores, equipados con toberas de escape vectoriales de dos dimensiones. Las tomas de aire eran de concepción similar a las del Northop B-2, que sobresalían sobre la parte superior del fuselaje, ligeramente por delante de la raíz del ala, con los motores situados en la parte inferior del fuselaje. El armamento incluía hasta seis misiles de crucero Kh-101, así como los misiles Kh-55/65 (AS-15) y Kh-15p (AS-16), armas nucleares de caída libre y municiones guiadas convencionales de precisión.

El T-60C de acuerdo a la prensa occidental

En 1990 el proyecto fue congelado debido a la falta de financiación. Según varios informes, en 1998 el T-60 se mantenía en la etapa de desarrollo y se esperaba que entrara en servicio a finales del 2020.

Pero al mismo tiempo, a partir de 1994, comenzó su programa de pruebas el sucesor del Su-24, el Su-34 y se tomó la decisión de modernizar los Tu-22M3 al nivel Tu-22M5.

Por ultimo, en marzo del 2000, los expertos rusos concluyeron que el T-60 ya no era necesario, mientras que sería más conveniente comenzar los estudios para un sustituto del Tu-160 Blackjack.

Características Estimadas

Dimensiones

Longitud: 38 m

Altura: 10 m

Envergadura: 37 m (flecha mínima a 30º), 24 m (flecha máxima a 70º)

Planta Motriz: Dos turbofans de 23.500 kg

Prestaciones

Velocidad Max: Mach 2,04

Velocidad de Crucero: Mach 2,02

Techo Max: 20.000 m

Techo de Crucero: 15.000 m

Alcance Max: 6.000 kilómetros

Alcance con Carga Máxima: 2.200 kilómetros

Pesos

Peso Vacío: 32.000 kg

MTOW: 85.000 kg

Carga Max de Armas: 20.000 kg Envergadura (ampliado) 37 m (121 pies)

Armamento: armas nucleares de caída libre, bombas convencionales, municiones guiadas, hasta 8 misiles de crucero, incluidos los Kh-101, Kh-55MS (AS-15 Kent) * ALCM, Kh-15p (AS-16 Kickback) SRAM **.

* ALCM – aire lanzó misil de crucero

** SRAM – de corto alcance en ataque de misiles

*** – gruzo-passazhirsky (carga y pasajeros)Tres vistas del T-60 por Piotr Butowski

Tres vistas del T-60, de acuerdo a Paralay

Fuentes:

“Soviet X-Planes” por Yefim Gordon y Bill Gunston, Editorial Midland Publishing

“Los sucesores del Sotka” por Ildar Bedretdinov, Rev. Air Fleet Herald, N º 3, 1999

“Bombers”, por V.Il’in, M.Levin, 1997

“Near to Sukhoi. Memoirs of the aircraft designer”, por O.S.Samoilovich

https://www.zona-militar.com/2018/03/23/el-sukhoi-t-4ms-el-avanzado-rival-del-tu-160-blackjack/