PAMPA NG: PROYECTO TANQUES LANZABLES DE COMBUSTIBLE

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Por entonces, el equipo de trabajo de Lockheed Martin Aircraft Argentina, analizó la incorporación de una sonda de reabastecimiento en vuelo para el Pampa NG, concluyendo que la sonda era un desarrollo complejo, siendo más sencillo dotar dos puntos húmedos, donde montar dos tanques suplementarios, de allí que en el Informe Técnico I.T. FA-56/96 aparecen los mismos como equipamiento estándar.

Por Mariano Mobilia, Fabián Pocatino y Diego Campasso

En la misma senda y sintonía del ANALISIS PRELIMINAR DE INGENIERIA de 1996, referido a la misionización del entrenador Básico/Avanzado IA 63 PAMPA como avión de Apoyo Aéreo en misiones tipo LCAS (Light Close Air Support), el PAMPA NG (Next Generation). Entre otras, dos de las modificaciones propuestas, se referían a estaciones de carga húmeda y modificación del perfil alar Do A-7. Dichos trabajos preliminares de evaluación y determinación de factibilidad fueron realizados por alumnos del Instituto Universitario Aeronáutico de Córdoba (IUA), en carácter de Trabajos Finales de Grado.

Tal como tratáramos en nuestro artículo; “Trazo evolutivo del Sistema IA-63 Pampa (3° Parte) – EL PAMPA NG (Next Generation)”, un equipo de trabajo de Lockheed Martin Aircraft Argentina S.A.(LMAASA), liderado por el Ingeniero Nicolás C. Topa, exploraba las posibilidades de expansión sobre el diseño original del IA-63, contemplando la incorporación de una serie de modificaciones sobre la configuración de base, de manera de obtener una plataforma que pudiera desempeñarse como un reactor biplaza, que tuviera capacidad de defensa aire-aire, que pudiera cumplir misiones de apoyo aéreo y que fuera apto para el entrenamiento avanzado, sin apartarse sustancialmente del diseño original.

Fue así que, se conformaron grupos de trabajo abocados a diversos Sistemas, en la Fábrica. En tanto, por pedido expreso de LMAASA al IUA, en 1998 el Ingeniero Topa, en su rol docente, asignó a los alumnos de 6to año de Ingeniería Mecánica Aeronáutica;  Alf. Fabián Pocatino, Mariano Mobilia y Diego Campasso (1), la tarea del diseño preliminar de los Tanques Lanzables de Combustible para el Pampa NG, quienes actuarían bajo su dirección. Cabe agregar que, durante las pruebas de túnel de viento destinadas a los tanques; el grupo del Instituto también ensayaría la modificación del perfil alar Do A-7, que también se estudiaba un para el conjunto alar adoptando un “nose drop” que bajaba la nariz del perfil.

(1) En la Actualidad, el Ingeniero Diego Campasso se desempeña como Docente/Investigador en Centro Regional Universitario Córdoba (CRUC- IUA)

Tanques Externos Lanzables

Por entonces, el equipo de trabajo de Lockheed Martin Aircraft Argentina, analizó la incorporación de una sonda de reabastecimiento en vuelo para el Pampa NG, concluyendo que la sonda era un desarrollo complejo, siendo más sencillo dotar dos puntos húmedos, donde montar dos tanques suplementarios, de allí que en el Informe Técnico I.T. FA-56/96 aparecen los mismos como equipamiento estándar.

Respecto a los Tanques Externos Lanzables, el Trabajo tenía los siguientes objetivos:

  • Definir la capacidad mínima necesaria de combustible, acorde a las misiones asignadas, para diferentes misiones, radios de acción y configuraciones de armamento pretendidos.
  • Definición de la geometría externa del cuerpo contenedor y diseño de las aletas para estabilizar el tanque en la fase de eyección.
  • Definir las masas permitidas para el cuerpo contenedor y su distribución, a fin de determinar el centro de gravedad, y por consiguiente, el margen de estabilidad del tanque.
  • Evaluar las prestaciones del avión con los tanques lanzables en las siguientes fases del vuelo:
    • Vuelo con ambos tanques
    • Eyección
    • Vuelo asimétrico (eyección de un tanque solamente)
  • Verificación en túnel de viento de los resultados anteriormente obtenidos.

Resultados

Los tanques de combustible lanzables propuestos tenían una capacidad de 300 Kg de combustible cada uno. Contaban con dos aletas en el cono de cola, en forma de V invertida, que aseguraban una eyección limpia, sin contacto alguno con el ala o empenaje horizontal del avión. La masa total de la estructura del contenedor no superaba los 45 kg por cada tanque.

Las performances aerodinámicas del tanque fueron determinadas por métodos analíticos diversos, y verificadas en túnel de viento por medición indirecta. En ambos casos los resultados fueron satisfactorios. Se tenía como valor de resistencia para cada tanque, 14 drag counts (2), este era el máximo permitido que garantizaba, en caso de que la eyección fuera asimétrica, la estabilidad direccional del avión.

El valor obtenido en los ensayos de túnel de viento fue de 14,15 drag counts, resultado más que aceptable para la etapa preliminar. Se realizaron simulaciones de trayectorias para determinar el perfil de eyección, y asegurar el no contacto con la aeronave durante esta fase crítica. Estas evaluaciones se realizaron con tanques llenos y vacíos.

Los ensayos en túnel de viento corroboraron todos los cálculos analíticos realizados. Se realizaron ensayos con diferentes configuraciones y con diferentes ángulos de ataque y guiñada. Estos ensayos no sólo permitieron determinar las características del tanque, sino también, el comportamiento del avión con ambos tanques y con un solo tanque (condición asimétrica). Todos los resultados de ensayos fueron satisfactorios. En años posteriores, se desarrolló el diseño conceptual y preliminar de la estructura portante para el tanque lanzable de combustible.

(2) Drag Count: Expresión centesimal de la variación del valor de la resistencia; valor de cálculo utilizado en el diseño aeronáutico (ref. se trata de una cuantificación teórica que no posee aplicación práctica, más que en desarrollos analíticos de aerodinámica).

En lo referente a la implementación de los tanques en el avión Pampa, como es sabido,  nunca se realizó. En primer lugar, la versión IA-63 Pampa NG fue desestimada y la evolución provino con el IA-63 Pampa II y el IA-63 Pampa III. En ninguna de estas versiones se contempló aún una estación de carga húmeda. No obstante, entre 2004 y 2005, uno de los autores del Trabajo Final fue contactado por LMAASA solicitando información sobre el proyecto y algunos datos, dando a entender que la posibilidad de agregar tanques externos al Pampa siguió latente, con la esperanza de ser concretada algún día.

Foto: Diego Campasso – En la imagen se observan las aletas del tanque externo en forma de V invertida
Foto: Diego Campasso – Ensayo para configuración asimétrica.
Foto: Diego Campasso – Ensayo para configuración asimétrica.

Implementación de perfiles Do-7 Mod y Do-8 Mod

Foto Diego Campasso: Ensayo en Túnel Mayor. El modelo utilizado fue el modelo patrón 1:5 para desarrollo del IA-63. En esta configuración falta el tercer pilón, externo y con capacidad de carga permitida igual a la mitad de los pilones actuales. También se aprecia, (en color beige) el postizo del borde de ataque modificado («nose drop»).

Como mencionáramos arriba, parte de los Trabajos Finales de Grado llevados adelante por el de Ingeniería Mecánica Aeronáutica, era también estudiar el la modificación del borde de ataque Pampa (3), puesto que esta cambiaría levemente al incorporarle un «nose drop» al borde de ataque, con lo cual este bajaba levemente, permitiendo aumentar el valor de la sustentación máxima. Esto ya lo habían ensayado los alemanes en el Alpha Jet. Es por eso que, en los brochure del NG, los perfiles alares acusan ser Do-7 Mod y Do-8 Mod (Mod es para indicar Modificado respecto del original).

De esta manera, el perfil mantendría las características en vuelo a alta velocidad (transónico), al tiempo que mejoraría las mismas a baja velocidad. Dado que al aumentar la carga alar en el Pampa NG, la adopción del “nose drop” aumentaba el CL máximo, solución que lograba disminuir la velocidad de aterrizaje. En el caso del ala del NG, la modificación  presentaba un cambio del perfil en la zona de nariz, desde el larguero delantero hacia adelante (valga la redundancia).

(3) El Perfil original del IA-63 es en la raíz Do A-7, en la puntera Do A-8 (Do de Dornier). Espesor en la raíz 14.5%, en la puntera 12.5%.

“nose drop”

 

Equipo de trabajo: De guardapolvo azul: Ing Luis Ibarrola e Ing. Luis Soria integrantes del Staff del Túnel de Viento. Parados a la Izquierda, Mariano Palermo y Federico Cosentino (alumnos colaboradores de la promoción 98). Los autores del Trabajo Final, agachados, Mariano Mobilia (izq) y Fabián Pocatino (der) y de pie en el centro Diego Campasso.

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Agradecemos la permanente colaboración del Grupo de I&D del Departamento de Mecánica Aeronáutica de la Facultad de Ingeniería del Instituto Universitario Aeronáutico (IUA).

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