DFS 346

El DFS 346 (Samolyot 346) era un avión alemán de ala en flecha propulsado por cohetes que comenzó a desarrollarse durante la Segunda Guerra Mundial en Alemania. Fue diseñado por Felix Kracht en el Deutsche Forschungsanstalt für Segelflug (DFS), el "Instituto Alemán para el Vuelo en Planeador". Se construyó un prototipo, pero no se completó antes del final de la guerra. Fue llevado a la Unión Soviética, donde fue completado, probado y volado (con éxito indiferente).

Diseño

El DFS-346 era un diseño de ala media de construcción totalmente metálica. El fuselaje delantero del 346 era un cuerpo de rotación basado en el perfil NACA 0012-0,66-50. La parte central era aproximadamente cilíndrica y se estrechaba hasta el corte para acomodar las boquillas dispuestas verticalmente en la parte posterior. Probablemente por razones de volumen y peso, el DFS-346 estaba equipado con patines de aterrizaje, tanto en el diseño alemán original como en los prototipos soviéticos posteriores; Esto causó problemas varias veces.

Las alas tenían un perfil NACA 0012-0,55-1,25 con un barrido de 45° y un espesor del 12%. La forma del perfil en continua variación provocó una pérdida en determinadas condiciones de vuelo, lo que provocó una pérdida total de control. Esto se corrigió posteriormente mediante el uso de vallas en la parte superior de las alas.

Desarrollo

Concepto

El DFS 346 fue un proyecto paralelo al avión de reconocimiento de gran altitud DFS 228, diseñado bajo la dirección de Felix Kracht y su equipo en DFS. Mientras que el DFS 228 tenía esencialmente un diseño de planeador convencional, el DFS 346 tenía alas muy en flecha y un fuselaje muy aerodinámico que sus diseñadores esperaban que le permitiera romper la barrera del sonido.

Al igual que su compañero de cuadra, también presentaba un módulo de escape autónomo para el piloto, una característica diseñada originalmente para el DFS 54 antes de la guerra. El piloto debía volar la máquina desde una posición boca abajo, una característica que se decidió a partir de la experiencia con el primer prototipo DFS 228. Esto se debió principalmente al área de sección transversal más pequeña y al sellado más fácil de la cabina presurizada, pero también se sabía que ayudaba con el manejo de la fuerza g.

El diseño del 346 estaba destinado a ser lanzado desde la parte trasera de una gran nave nodriza para lanzamiento aéreo, siendo el avión de transporte el Dornier Do 217. Después del lanzamiento, el piloto dispararía el Walter 509B del 346. /C "crucero" de dos cámaras motor para acelerar a una velocidad propuesta de Mach 2,6 y una altitud de 30.500 metros (100.000 pies). Este motor tenía dos cámaras: la cámara de combustión principal, superior Hauptofen, como se usaba en el motor HWK 509A anterior; pero capaz de poco más de dos toneladas cortas (4410 lbf) de empuje a plena potencia (más en altitud), y la cámara de aceleración Marschofen de menor empuje debajo de la unidad principal de 300 kg (versión B) o niveles de empuje superiores de 400 kg (versión C) montados debajo de la cámara principal. Después de alcanzar la altitud, la velocidad podría mantenerse mediante breves ráfagas de la cámara de crucero inferior Marschofen. La cuestión de qué subtipo de motor de cohete se iba a utilizar (el 509B o el -C) no se aborda adecuadamente aquí.

En un uso operativo, el avión se deslizaría sobre Inglaterra para realizar un recorrido de reconocimiento fotográfico, descendiendo mientras volaba pero aún a alta velocidad. Una vez completado el recorrido, el motor se volvía a encender brevemente para elevar la altitud y realizar un largo planeo a baja velocidad de regreso a una base en Alemania o el norte de Francia.

Construcción de prototipos

Dado que el avión iba a ser de construcción totalmente metálica, el DFS carecía de las instalaciones para construirlo y la construcción del prototipo se asignó a Siebel Werke, ubicada en Halle, donde los primeros modelos de túnel de viento y el prototipo parcialmente construido fueron capturados por el avance del Ejército Rojo.

Posguerra

El 22 de octubre de 1946, el OKB-2 soviético (Oficina de Diseño 2), bajo la dirección de Hans Rössing y Alexandr Bereznyak, recibió la tarea de continuar su desarrollo. El DFS 346 capturado, ahora llamado simplemente "Samolyot 346" ("Samolyot" - Avión) para distanciarlo de sus orígenes alemanes., fue completado y probado en el túnel de viento TsAGI T-101. Las pruebas revelaron algunas deficiencias aerodinámicas que provocarían pérdidas irrecuperables en ciertos ángulos de ataque. Este fenómeno implicó una pérdida de estabilidad longitudinal de la célula. Después de las pruebas en el túnel de viento, se instalaron dos vallas de ala en una versión más avanzada y más larga del DFS-346. El propósito de las vallas era interrumpir el movimiento del flujo de aire en todo el tramo que, de otro modo, provocaría la ruptura de la capa límite y la transición de unida a otra. flujo de aire estancado con pérdida de sustentación y aumento de resistencia.

Esta solución se utilizó en la mayoría de los aviones soviéticos con alas en flecha de los años 1950 y 1960. Mientras tanto, el sistema de cápsula de escape se probó desde un B-25J y resultó prometedor. A pesar de que los resultados de los estudios mostraban que el avión no habría podido pasar ni siquiera Mach 1, se dieron órdenes de continuar con la construcción y realizar más pruebas.

Uso operativo

En 1947, se construyó un prototipo 346 completamente nuevo, incorporando mejoras sugeridas por las pruebas. Esto fue designado 346-P ("P" para planer - "planeador"). No se previó un motor, pero se añadió lastre para simular el peso de un motor y el combustible. Este fue llevado a altitud por un B-29 Superfortress capturado en Vladivostok y pilotado con éxito por Wolfgang Ziese en una serie de pruebas. Esto llevó a la construcción de tres prototipos más, destinados a lograr un vuelo propulsado de este tipo.

Primeros accidentes

El 346-1 recién construido incorporó mejoras aerodinámicas menores con respecto al 346-P y Ziese lo voló por primera vez el 30 de septiembre de 1948, con motores ficticios instalados. El planeador fue lanzado a una altitud de 9700 m y el piloto se dio cuenta de que difícilmente podía mantener el control del avión. En consecuencia, al intentar aterrizar, descendió demasiado rápido (más tarde se estimó que su velocidad era de 310 km/h). Después de tocar el suelo por primera vez, rebotó hasta una altura de 3 a 4 m y voló de 700 a 800 m. En el segundo descenso, el esquí de aterrizaje se desplomó y el fuselaje golpeó fuertemente el suelo.

La estructura del asiento del piloto y el cinturón de seguridad resultaron ser muy poco fiables, porque al final de una dura frenada Ziese salió disparado hacia adelante y golpeó la cabina con la cabeza, perdiendo el conocimiento. Afortunadamente, no resultó gravemente herido y, tras recibir tratamiento en el hospital, pudo volver a volar. El equipo de investigación de accidentes llegó a la conclusión de que el accidente se debió a un error del piloto, que no logró soltar completamente el patín de aterrizaje. Este accidente demostró que el manejo del avión todavía era muy impredecible, por lo que todos los vuelos propulsados por cohetes se pospusieron hasta que los pilotos pudieran controlar eficazmente el avión en descenso sin motor, lo que requirió más vuelos de planeo.

El 346-1 dañado fue posteriormente reparado y modificado a la versión 346-2. El piloto de pruebas P. Kazmin lo voló con éxito en el invierno de 1950-1951, pero estos vuelos también terminaron "en el fuselaje". Además, después del último vuelo de esta serie, el fuselaje volvió a necesitar reparaciones importantes. El 10 de mayo de 1951, Ziese regresó al programa, realizando vuelos de prueba finales sin motor con el 346-2 y, a partir del 6 de junio, pruebas sin motor del 346-3 sin accidentes.

Vuelos finales

A mediados de 1951 se completó el 346-3 y Ziese lo voló con motor por primera vez el 13 de agosto de 1951, utilizando sólo uno de los motores. Las continuas preocupaciones sobre la estabilidad del avión a altas velocidades habían llevado a que se estableciera un límite VNE de Mach 0,9 durante los vuelos de prueba. Ziese volvió a volarlo los días 2 y 14 de septiembre. Sin embargo, en este último vuelo las cosas salieron drásticamente mal. Separándose del avión de transporte a 9.300 metros (30.500 pies) sobre el aeródromo de Lukovici, el piloto encendió el motor y aceleró a una velocidad de 900 km/h (560 mph). El motor del cohete funcionó como se esperaba y el 346-3, acelerando rápidamente, comenzó a ascender y pronto voló muy cerca de su avión de transporte.

Ziese luego informó que el avión no respondía a los controles y estaba perdiendo altitud. El control terrestre le ordenó que se retirara. Utilizó la cápsula de escape para abandonar el avión siniestrado a 6.500 metros (21.000 pies) y aterrizó de forma segura en paracaídas. Con la pérdida de este avión, se abandonó el programa 346.

Variantes

• DFS-346 - Primer prototipo construido por Siebel Werke a principios de la década de 1940. Posteriormente fue llevado a la URSS donde el recién formado OKB-2 lo probó en el túnel del viento TsAGI. Más tarde se rasparon, porque no era volable.
• 346-P - Esta estructura aérea fue la primera construcción posterior a la guerra de este avión, y fue terminada en 1948 por ingenieros alemanes. Visualmente 346-P era idéntico al diseño anterior, excepto una valla de engranaje de aterrizaje que fue removida principalmente para el encendedor de la estructura aérea. Este prototipo también apareció montado bajo soportes de ala, para ayudar a detener el avión cuando aterrizaron.
• 346-1(A) - El 5 de mayo de 1949 se terminó la construcción de 346-1. Tenía un motor de cohetes instalado, e incorporaba algunos cambios menores en el diseño del timón y la cola.
• 346-2(D) - Igual que 346-1, pero los motores de cohetes instalados.
• 346-3 - Sólo un avión que voló motor de cohetes, y dos veces fue transónico.

Operadoras

Unión Soviética

• Fuerza Aérea Soviética

Especificaciones (346-3)

Características generales

• Crew: uno, piloto
• Duración: 44 pies 1 en (13.45 m)
• Wingspan: 29 pies 6 en (9 m)
• Altura: 11 pies 7 en (3,54 m)
• Área de ala: 213 pies² (19,9 m²)
• Airfoil: DFS 346#Design
• Peso vacío: 4.806 libras (2.100 kg)
• Peso cargado: 11.506 libras (5.230 kg)
• Powerplant: 1× Walter HWK 109-509 cohete, 33.4 kN (7,500 lbf) 33.4 kN

Rendimiento

• Nunca supere la velocidad: 2,765 km/h (estimado) (1.723 mph)
• Velocidad máxima: 900 km/h (verificado) (560 mph)
• Techo de servicio: 35.000 m (estimado) (114,800 pies)
• Tasa de subida: 6.000 m/min (estimado) (19.680 pies/min)