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 Avro Canada CF-105 Arrow

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Wolfpack



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MensajeTema: Avro Canada CF-105 Arrow   Vie 5 Ago 2011 - 0:10

Avro Canada CF-105 Arrow




El Avro Canada CF-105 Arrow fue un interceptor de ala delta, diseñado y construido por Avro Canada en Malton, Ontario, Canadá, como la culminación de un estudio de diseño que empezó en 1953. Debido al avance técnico y a la aerodinámica, es considerado un gran logro para la industria en la aviación de Canadá, el CF-105 mantuvo la promesa de lograr velocidades de Mach 2 a más de 15.000 metros, y se planeaba que sirviera como el primer interceptor de la Real Fuerza Aérea Canadiense en los años 60.
En 1958, a comienzos de su programa de prueba, el desarrollo del Arrow (incluyendo sus motores jet Oronda Iroquois) fue abruptamente detenido


Un poco de Historia:

En el periodo post-Segunda Guerra Mundial, la Unión Soviética comenzó el desarrollo de una flota de bombarderos de largo alcance, con la habilidad de lanzar armas nucleares sobre Norte América y Europa. La principal amenaza provenía de carreras de bombardeo a gran altitud y velocidad, lanzadas desde la URSS viajando por sobre el Ártico, contra bases militares y centros industriales en Canadá y los Estados Unidos. Para contrarrestar a esta amenaza, los países occidentales se dieron a la tarea de desarrollar interceptores supersónicos capaces de destruir a estos bombarderos antes de que llegaran a sus blancos.

A. V. Roe Canada Limited había sido establecida como una sibsidiaria del Hawker Siddeley Group en 1945, inicialmente encargándose de tares de reparación y mantenimiento de aeronaves en Malton, Ontario, en el aeropuerto hoy conocido como Pearson International. El siguiente año, la compañía se dedicaría al diseño del primer caza a reacción para la Real Fuerza Aérea de Canadá, el interceptor todo-tiempo Avro CF-100 Canuck. El Canuck pasó por una problemática etapa de pruebas antes de entrar en servicio siete años después con la RCAF, en 1953, pero a pesar de todo se convirtió en uno de los cazas de mayor éxito y duración de su clase, sirviendo en una variedad de roles hasta 1981.

Reconociendo que las demoras que impactaron el desarrollo y despliegue del CF-100 podrían afectar a su sucesor, y tomando el hecho de que los Soviéticos estaban trabajando en nuevos bombarderos a reacción que harían al CF-100 inefectivo, la RCAF comenzó a buscar un reemplazo supersónico para el Canuck, armado con misiles, incluso antes de que este último entrase en servicio. En Marzo de 1952, el reporte final de la RCAF de los requerimientos para un interceptor todo-tiempo fue emitido a la Avro Canada.


Desarrollo y diseño:


El Dpto. de Ingeniería de Avro había estado investigando el vuelo supersónico. El vuelo supersónico era un logro reciente, y se encontraban muchos problemas y situaciones desconocidas. El más crítico de estos problemas, y sorprendente, fe la aparición repentina de una nueva forma de arrastre, conocida como arrastre de onda (Wave drag). Este arrastre era tan poderoso, que los motores de la época no podían producir el suficiente empuje para superarlo, llevando a la creación del concepto cuasi-literal de "barrera del sonido".

Un aspecto innovativo en los diseños era el ala delta. Esta posía muchas de las ventajas de las alas en flecha, en términos de vuelo transónico y supersónico, pero ofrecía un mayor espacio interno de combustible, y una mayor superficie alar. Además, el ala delta presentaba velocidades de aterrizaje menores que las alas en flecha, en ciertas condiciones.

Las desventajas de este tipo de ala era el incremento del arrastre a velocidades y altitudes bajas, y especialmente un aumento del arrastre durante las maniobras de caza. Sin embargo, para el rol de interceptor estos serían problemas menores, dado que la aeronave pasaría la mayor parte de su tiempo volando en linea recta a grandes alturas y velocidades, mitigando estas desventajas.


Intensivos debates entre Avro y la RCAF examinaron una gran cantidad de tamaños alternativos y configuraciones para el interceptor supersónico, culminando en la que sería conocida como la "Especificación AIR 7-3" de la RCAF, en Abril de 1953. La AIR 7-3 pedía una tripulación de dos, una configuración bi-motora, con un radio de combate de 300 millas náuticas (556 km) para una misión normal a baja velocidad, y de 200 nmi (370 km) para una intercepción a gran velocidad. Tambien solicitaba la capacidad de operar de una pista de 1,830 m; una velocidad de crucero de Mach 1.5 a 70,000 ft (21,000 m) de altitud; y capacidad de maniobra sostenida de 2 g para virajes sin pérdida de potencia o altitud a Mach 1.5 y 50,000 ft. La especificación requería un tiempo de 5 minutos para entre el arranque de los motores y alcanzar los 50,000 ft de altura a velocidad de Mach 1.5. Un equipo de la RCAF liderado por Ray Foottit visitó a constructores de EE.UU, Francia e Inglaterra, antes de concluir de que no existían aviones en servicio o en planes futuros que pudieses llenar estos requerimientos.

Avro envió su diseño modificado, denominado C105, en Mayo de 1953, el cual era esencialmente una versión biplaza del modelo previamente presentado, el C104/2. Un cambio a un ala "montada en hombro" permitía un rápido acceso a la bahía interna de armas, sistemas y motores del avión. El nuevo diseño también permitía que el ala se construyese como una única estructura, puesta sobre el fuselaje, simplificando la construcción, y aumentando la resistencia. El diseño del ala requería un tren de aterrizaje principal largo, que debía caber en la delgada ala delta, presentando un reto para los ingenieros. Cinco tamaños de ala distintos fueron presentados, con rangos que variaban entre los 1,000 ft2 y 1,400 ft2 (93 m2 a 130 m2); siendo elegida finalmente la versión de 1,200 ft2 (111 m2). Los motores considerados para la aeronave fueron los Curtiss Wright J-67, Bristol Olympus OL-3 y los Orenda TR.9.


La tripulación de dos personas del Arrow se sentaba en una cabina tipo "almeja". La visibilidad no era la mejor, en particular para el radarista trasero, quien solo tenía unos pequeñas ventanas laterales a cada lado, pero de todas manera el diseño de la cabina era excelente. Se utilizaron asientos eyectables Martin-Baker. Un sistema de control de vuelo automático (AFCS) fue desarrollado para que pudiese operar en varios modos, y en principio sería hasta capaz de poder aterrizar el Arrow automáticamente, o de compensar daños severos a la aeronave. Las superficies de control eran operadas de forma hidráulica, pero controladas de forma electrónica; el Arrow fue uno de los primeros aviones con un primitivo sistema de "fly by wire" en ser construido.

El sistema de armamento comprendía una gran barquilla que podía ser encastrada dentro de la gran bahía de armas interna de la aeronave, la cual medía 5.5 metros de largo. Esto permitía el uso de distintos sistemas de armas o tanques de combustible, siendo incorporados como se lo requería, con todo el armamento interno.

El sistema de armas sería la mayor debilidad del Arrow. Al principio del proyecto, el CF-105 estaba especificado para usar el sistema de control de tiro Hughes MX-1179, capaz de dirigir ocho misiles Hughes AIM-4 Falcon aire-aire transportados en la bahía de armas. El MX-1179 se encontraba en desarrollo, y hubo de salir a la luz, luego de muchas dificultades, como el sistema de control de tiro MA-1 del F-106 Delta Dart. Los Falcon estaban disponibles y eran -en principio- tecnología probada y confiable, aunque la experiencia vivida luego en los '60 con estos misiles mostraría que la confianza de los diseñadores de estos en los '50 estaba bastante errada.

En Julio de 1953, la propuesta fue aceptada, y se le dio luz verde a Avro para que comenzara la construcción del prototipo llamado CF-105. En Diciembre, $27 millones de dólares canadienses (CA$) fueron suministrados para este fin. Al principio, el proyecto estaba algo limitado, pero la introducción del reactor soviético Myasishchev M-4 Bison, y las pruebas realizadas por la URSS de su Bomba H cambiaron drásticamente las prioridades de la Guerra Fría. En Marzo de 1955, el contrato fue ampliado a CA$260 millones por cinco prototipos devuelo Arrow Mk.1, para ser seguidos luego por 35 Arrow Mk.2 con motores y sistemas de control de tiro de producción.


Los experimentos mostraron la necesidad de unos pequeños cambios, la mayoría de ellos relativos al perfil alar y su posición. Para mejorar el rendimiento a grandes ángulos de ataque, se implementó un aditamento llamado "colmillo de perro", en el borde de ataque del ala, para controlar el flujo de aire, y se le dio a la misma un pequeño diedro negativo, que ayudaba a controlar el arrastre durante el ascenso. El principio de regla de las áreas, hecho público en 1952, fue aplicado a este diseño. Esto resultó en varios cambios, incluyendo la adición de un cono de cola, alisar el perfil de la nariz del avión, reducir el ancho de los bordes delas tomas de aire, y la sección cruzada del fuselaje bajo la cabina.

La aeronave utilizaba una aleasión de magnesio y titanio en el fuselaje, con este último aplicado mayormente en el área alrededor de los motores. El Titanio era caro y no de mucho uso para la época, porque era difícil su uso en la construcción. Sin embargo, la construcción de la célula era bastante convencional.

En 1954, el programa de motores RB.106 fue cancelado, necesitándose el uso de los motores de reserva J67. En 1955, estos también fueron cancelados, dejando al Arrow sin motores. En este punto, se eligió el Pratt & Whitney J75 para los modelos iniciales de pruebas, mientras se desarrollaba el nuevo TR 13 de Orenda para los Mk2 de producción.


La autorización de producción se dio en 1955. La salida del primero CF-105, marcado como RL-201, tomó lugar el 4 de Octubre de 1957. La compañía había planeado capitalizar el evento, llevando a más de 13.000 invitados a la ocasión. Desafortunadamente para Avro, la salida del Arrow quedó empequeñecida por el lanzamiento del mismo día del satélite artificial Sputnik I.

El motor J75 era un poco más pesado que el PS-13, y por este motivo se requirió agregar lastre en la nariz del avión, para que el centro de gravedad retornase a la posición correcta. En adición, el sistema de control de fuego Astra no estaba listo, y también fue reemplazado por lastre. La bahía de armas estaba cargada con equipmamiento de pruebas y sensores.

El RL-201 voló por primera vez el 25 de Marzo de 1958, con el Piloto Jefe de Desarrollo Janusz Żurakowski a los mandos. Otros cuatro aeronaves Mk1 propulsadas por los J75 fueron entregados en los siguientes 18 meses. Los vuelos de pruebas, limitados a "evaluaciones de concepto" no revelaron fallas en el diseño del Arrow. El CF-105 demonstró una muy buena maniobrabilidad, en gran parte gracias a las bonades del ala delta, pero también se le puede atribuir responsabilidad al sistema de aumentación de control. La aeronave logró el vuelo supersónico en su tercer vuelo y, en el séptimo, sobrepasó ñas 1.000 mph (1,600 km/h) a 50,000 ft (15,000 m), mientras ascendía y aceleraba. Una velocidad máxima de Mach 1.98 fue lograda, sin embargo esta no era su velocidad máxima estimada


Cancelación:


La cancelación del Arrow fue anunciada el 20 de Febrero de 1959. Ese día pasó a ser conocido como el "Viernes Negro" en la industria de aviación canadiense.

“El Gobierno [...] ha analizado toda la información que concierne a la naturaleza de las posibles amenazas para [...] Norte America en los próximos años, los métodos alternativos de Defensa contra los mismos, y sus costos. La conclusión es que se debe detener el desarrollo de los aviones Arrow y los motores Iroquois ahora mismo."

Palabras del Primer Ministro Diefenbaker a la Cámara de los Comunes, 20 February 1959.

La decisión de terminar el programa de manera tan súbita dejó sin trabajo a 14,528 empleados de Avro, así como otros 15,000 en la cadena de proveedores de Avro. Los archivos desclasificados indican que los directivos de Avro fueron agarrados de imprevisto por este anuncio del gobierno; dado que aunque sabían que el programa se encontraba en la cuerda floja, esperaban continuar hasta la revisión pasada Marzo. Se cree que mientras se desarrollaba la cancelación del programa, el primer Arrow Mk2, RL-206, se estaba preparando para romper los records mundiales de velocidad y altitud.

Se realizó un intento por llevar a los Arrow completos al Consejo de Investigación Nacional de Canadá, como plataformas de pruebas de alta velocidad. La NRC se rehusó, notando que se tenía una insuficiencia de repuestos y mantenimiento, así como de pilotos calificados para volar el Arrow, por lo que el NRC no podía hacer uso de los mismos. Un proyecto similar iniciado por el Establecimiento Aeronáutico Real (Boscombe Down) resultó en el vice-presidente de ingeniería de Avro, Jim Floyd, preparando una operación de Ferry transatlántica Esta propuesta, como otras de los EE.UU, no llegó a realizarse.



Datos Técnicos:


Tipo: Interceptor supersónico de largo alcance
Tripulación: 2


Dimensiones:

Longitud: 23.71 m
Envergadura: 15.24 m
Altura: 6.25 m
Superficie alar: 113.8 m²
Perfil alar: NACA 0003.5, NACA 0003.8
Peso vacío: 22,245 kg
Peso cargado: 25,820 kg
Peso máximo al despegue: 31,120 kg
Planta motriz: 2 × Pratt & Whitney J75-P-3 turbojets
Empuje normal: 55.6 kN de empuje cada uno.
Empuje con postquemador: 104.53 kN de empuje cada uno.


Performance:

Velocidad máxima operativa (Vno): Mach 1.98, 2,104 km/h
Velocidad crucero (Vc): Mach 0.91, 977 km/h
Radio de combate: 660 km
Techo de servicio: 16,150 m
Carga alar: 226.9 kg/m²
Empuje/peso: 0.825 a carga máxima


Armamento

Cohetes: hasta 4x AIR-2 Genie
Misiles: hasta 8x AIM-4D Falcon










FUENTE 1

FUENTE 2



Saludos!


Última edición por Wolfpack el Vie 5 Ago 2011 - 0:17, editado 1 vez
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Wolfpack



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MensajeTema: Re: Avro Canada CF-105 Arrow   Vie 5 Ago 2011 - 0:12

Espero que disfruten este tema.. El Arrow es una de esas joyas que lamentablemente no entraron en servicio, y en mi opinión, este es una de las mayores pérdidas en la historia de la aviación

Saludos! Y espero poder entrar más seguido... adios
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INVITADO



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MensajeTema: Re: Avro Canada CF-105 Arrow   Vie 5 Ago 2011 - 0:33

Impecable Lautaro !!!

Estos son posteos que me los guardo para días de lluvía, donde uno lee y a la vez viaja imaginándose el rugir de este delta y porqué no? a los mandos de él.

Un abrazo.

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Wolfpack



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MensajeTema: Re: Avro Canada CF-105 Arrow   Vie 5 Ago 2011 - 0:41

Muchas gracias.. La verdad que si, uno siempre imagina esa clase de cosas.. Aunque gracias a los simuladores de vuelo, pude pilotear un CF-105, así que algo es algo jajaja
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elperro



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MensajeTema: Re: Avro Canada CF-105 Arrow   Vie 5 Ago 2011 - 1:01

Tremendo Post Wolf. Muchas gracias por compartirlo.

Saludos.
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Grulla



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Fecha de inscripción : 31/08/2011

MensajeTema: Re: Avro Canada CF-105 Arrow   Jue 1 Sep 2011 - 14:50

Lindo Bicho, siempre me gusto este Delta....podria haber sido el MiG-25 canadiense (por el tamaño). Hay una miuy buena pelicula que cuenta los avatares de este proyecto, "The Arrow" (año 1997) en la que actúa Dan Aykroyd entre otros. Tiene muy buenas escenas de los vuelos del Arrow. Aunque es medio ingenua el algunas escenas como atribuirle la regla de las areas a los canadienses. En esa escena el modelo en túnel no daba la velocidad especificada (no se como median eso si el modelo esta quieto y se mueve el aire) y uno estaba tomando una coca, a otro se le encendia la lamparita agarraba la botella, le metia un capuchon en el pico, abria la puerta y la metia en el tunel de viento supersonico. Laughing ....tunel de viento que lo manejaban con un acelarador como si fuera un auto y lo ponian al palo al toque y lo mantenian a Mach 2 por varios minutos como si nada jajaja

slaudos
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