JATO

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El primer despegue "con ayuda de cohetes" en los Estados Unidos, un impulsor GALCIT equipado con un ERCO Ercoupe, en marzo Field, California, 1941

JATO (acrónimo de despegue asistido por chorro) es un tipo de despegue asistido para ayudar a las aeronaves sobrecargadas a elevarse en el aire proporcionando empuje adicional en la forma de pequeños cohetes. El término JATO se usa indistintamente con el término (más específico) RATO, para despegue asistido por cohete (o, en el lenguaje de la RAF, RATOG, para equipo de despegue asistido por cohete).

Primeros experimentos y la Segunda Guerra Mundial

En 1927, el laboratorio de investigación y desarrollo soviético Gas Dynamics Laboratory desarrolló cohetes de combustible sólido para asistir en el despegue de aeronaves y en 1931 se llevó a cabo el primer uso exitoso de cohetes en el mundo para asistir en el despegue de aeronaves. un U-1, la designación soviética para un entrenador Avro 504, que logró alrededor de cien despegues asistidos exitosos. También se lograron despegues asistidos exitosos en el Tupolev TB-1. y bombarderos pesados Tupolev TB-3. La prueba oficial del Tupolev TB-1 en 1933 acortó el despegue en un 77% al utilizar los cohetes.

Los primeros experimentos con cohetes para impulsar planeadores en el aire se realizaron en Alemania en la década de 1920 (Lippisch Ente), y más tarde, tanto la Royal Air Force como la Luftwaffe introdujeron tales sistemas en la Segunda Guerra Mundial. El sistema británico usó cohetes de combustible sólido bastante grandes para disparar aviones (típicamente el Hawker Hurricane) desde una pequeña rampa instalada en los frentes de los barcos mercantes, conocidos en servicio como mercantes armados con catapulta (o barcos CAM), para proporcionar alguna cobertura contra Aviones de patrulla marítima alemanes. Después de disparar, el cohete se soltó desde la parte trasera del avión para caer al agua y hundirse. Una vez realizada la tarea, el piloto volaría a territorio amigo si fuera posible o se lanzaría en paracaídas desde el avión, con la esperanza de ser recogido por una de las naves de escolta. Durante dos años, el sistema solo se empleó nueve veces para atacar aviones alemanes con ocho muertes registradas por la pérdida de un solo piloto.

Arado alemán 234 Blitz equipado con unidades de Starthilfe RATO
Starthilfe RATO (izquierda) en el ala a estribor de Arado Ar 234 B-2 en el Steven F. Udvar-Hazy Center en Virginia.
El Starthilfe Unidad de RATO

La Luftwaffe también usó la técnica con unidades de combustible líquido fabricadas por la firma Walter y BMW, y combustible sólido, fabricados por las firmas Schmidding y WASAG, como motores de cohetes firmemente acoplados y descartables, para despegar más rápidamente y con carreras de despegue más cortas. Estos se utilizaron para potenciar el rendimiento de despegue de sus bombarderos medianos, y el enorme planeador Gigant, Messerschmitt Me 321 de 55 metros de envergadura, concebido en 1940 para la invasión de Gran Bretaña, y utilizado para abastecer al frente ruso.. Los enormes Me 321 originalmente tenían asistencia de remolque aéreo de hasta tres cazas pesados Messerschmitt Bf 110 en el llamado arreglo Troika-Schlepp en el aire con cargas que de otro modo habrían hecho que el despegue fuera demasiado largo. pero con mucho riesgo concomitante de colisión aérea del trío de Bf 110 en formación en V involucrados en una función de avión de remolque simultánea, destinado a aliviarse en gran medida con la sustitución del trío de Bf 110 con un solo ejemplo del inusual Heinkel de fuselaje doble He 111Z avión de remolque de cinco motores especialmente diseñado. El uso de métodos de despegue asistidos por reacción se volvió especialmente importante al final de la guerra cuando las longitudes de las pistas utilizables se redujeron severamente debido a los bombardeos aliados. Su sistema generalmente usaba Walter HWK 109-500 Starthilfe ("despegue-ayuda") descartable y autónomo, también conocido como "Rauchgerät" - generadores de humo, unidades propulsoras de cohetes monopropulsantes de combustible líquido unificado cuyos motores se accionan mediante la descomposición química de 'T-Stoff', esencialmente peróxido de hidrógeno casi puro, con un compuesto catalítico Z-Stoff. Se usó un paquete de paracaídas en el frente de contorno romo de la carcasa exterior del motor para frenar su caída después de soltarlo del avión, de modo que el sistema pudiera reutilizarse. Los primeros experimentos se llevaron a cabo en 1937 en un Heinkel He 111, pilotado por el piloto de pruebas Erich Warsitz en Neuhardenberg, un gran campo a unos 70 kilómetros al este de Berlín, catalogado como aeródromo de reserva en caso de guerra. Otros experimentos alemanes con JATO tenían como objetivo ayudar al lanzamiento de aviones interceptores como el Messerschmitt Me 262C, como las versiones especiales Heimatschützer, generalmente equipadas con una versión del cohete de combustible líquido Walter HWK 109-509 motor del programa Me 163 Komet ya sea en el extremo trasero del fuselaje o semi-"podded" debajo de él, justo detrás del borde de fuga del ala, para ayudar a sus turborreactores Junkers Jumo 004, o un par de motores combinados de cohetes a reacción BMW 003R especialmente impulsados por cohetes en lugar de los Jumo 004, de modo que el Me 262C Heimatschützer podrían alcanzar antes las formaciones de bombarderos enemigos. Se construyeron y volaron dos prototipos de las versiones Heimatschützer del Me 262, de los tres diseños propuestos. En contraste con la amplia variedad de tipos de aviones con los que se probaron los diseños de propulsores monopropulsores líquidos modulares Starthilfe diseñados por HWK, se observó cierto grado de uso en primera línea; los diseños de propulsores RATO de combustible sólido antes mencionados de las firmas Schmidding y WASAG siguieron siendo de naturaleza casi estrictamente experimental, con las unidades propulsoras de combustible sólido de empuje Schmidding de 500 kg destinadas a entrar en servicio, un cuarteto montado por fuselaje para usar con el radical Bachem Ba Diseño de interceptor de cohetes 349 VTO en 1945, para sus necesidades de lanzamiento vertical. El sistema RATO HWK 109-501 Starthilfe, estrictamente experimental, utilizaba un bipropulsor "caliente" motor al del caza cohete Me 163B Komet, agregando una masa de 20 kg de una combinación de hidracina B-stoff, mezclada con "Br-stoff" (destilado de hidrocarburo de ligroína) para un "combustible" al monopropulsor T-Stoff todavía desestabilizado con el permanganato Z-Stoff para la ignición como oxidante, triplicando la cifra de empuje de 109-500's de 4,95 kN (a 14,71 kN/1500 kgf) con una quemadura de 30 segundos de duración. Debido al "caliente" Debido a los riesgos similares del sistema que exigen procedimientos especiales de manejo y abastecimiento de combustible similares a los del motor cohete 509A de Komet, el 109-501 parece haber seguido siendo un diseño estrictamente experimental, y solo se usó para los vuelos de prueba de los Junkers. Prototipo de bombardero a reacción Ju 287 V1.

A principios de 1939, la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos otorgó $1000 a Theodore von Kármán y al Rocket Research Group (que incluye a Jack Parsons, Frank Malina, Edward Forman y Apollo M. O. Smith) en el Laboratorio Aeronáutico Guggenheim en California. Institute of Technology (GALCIT) para investigar el despegue de aeronaves asistido por cohetes. Esta investigación de JATO fue la primera investigación de cohetes en recibir asistencia financiera del gobierno de los EE. UU. desde la Primera Guerra Mundial, cuando Robert H. Goddard tenía un contrato con el Ejército para desarrollar armas de cohetes de combustible sólido. A fines de 1941, von Kármán y su equipo conectaron varios Aerojet JATO de combustible sólido de 50 libras de empuje a un avión ligero Ercoupe, y el capitán del ejército Homer Boushey despegó para realizar pruebas. En la última carrera, quitaron la hélice, colocaron seis unidades JATO debajo de las alas y Boushey fue lanzado al aire para un vuelo corto, el primer estadounidense en volar solo con cohetes. Ambos servicios armados utilizaron combustible sólido JATO durante la guerra.

Después de la Segunda Guerra Mundial

LC-130 avión de carga RATO despegue de nieve

Después de la Segunda Guerra Mundial, JATO se usó a menudo para superar el escaso empuje de los primeros motores a reacción a bajas velocidades o para ayudar a despegar a aviones muy cargados. Por ejemplo, el Avro Shackleton con motor de hélice, cuando estaba muy cargado de combustible para largos vuelos de vigilancia marítima, confiaba en los turborreactores Armstrong Siddeley Viper para el despegue.

El primer avión a reacción del mundo, el de Havilland DH 106 Comet, incluía una disposición de diseño para transportar dos cohetes propulsores de Havilland Sprite propulsados con peróxido de hidrógeno destinados a ser instalados para 'calientes y altas'; condiciones desde aeropuertos como Jartum y Nairobi. Estos se probaron en treinta vuelos, pero los motores a reacción de Havilland Ghost solo se consideraron lo suficientemente potentes y algunas aerolíneas concluyeron que los motores de cohetes no eran prácticos. Sin embargo, los accesorios Sprite se mantuvieron en los Comet 1 de producción, pero se volvieron innecesarios con las actualizaciones posteriores del motor.

A fines de la década de 1950, la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, la Luftwaffe de la Bundeswehr alemana y el VVS soviético llevaron a cabo programas experimentales de lanzamiento de longitud cero para el lanzamiento de aviones de combate utilizando propulsores de alta potencia y corta duración. diseños de apariencia y función similar. La USAF usó un Republic F-84 modificado, designado EF-84G, que usó el misil de crucero MGM-1 Matador diseñado por Aerojet General, 240 kN (26 toneladas cortas) de combustible sólido de dos segundos de empuje. duración. El VVS soviético usó un caza MiG-19 modificado, designado SM-30, lanzado desde un lanzador especial y usando un diseño de cohete propulsor de combustible sólido casi idéntico al del EF-84G, pero mucho más poderoso, 600 kN. (64 toneladas cortas) nivel de empuje. El F-100 y el F-104 también se utilizaron para experimentos de lanzamiento de longitud cero, con unidades de refuerzo extraíbles similarmente poderosas a las de los soviéticos. Experimentos SM-30.

También en la década de 1950, el JATO Junior fue un intento de Aerojet Engineering de introducir unidades JATO más pequeñas en aviones comerciales pequeños, pero fue bloqueado por la Oficina de Aeronáutica de la Marina de los EE. UU. Aerojet afirmó que la botella JATO más pequeña, que proporciona 250 libras de empuje durante 12 segundos, podría ayudar a un avión privado ligero, que normalmente requiere casi 900 pies de pista para despejar un obstáculo de 50 pies de altura, podría hacer lo mismo con 300 pies de pista. con una unidad JATO Jr.

El Boeing 727 tenía provisión para la asistencia Aerojet JATO para uso en "caliente y alto" condiciones, particularmente en la Ciudad de México y La Paz. Una opción JATO estaba disponible para el Fairchild Swearingen Metroliner para aumentar el peso de despegue mientras se mantenían los requisitos de ascenso con un motor inoperativo.

A fines de 1980, el plan de operación militar de Estados Unidos Operation Credible Sport tenía como objetivo rescatar rehenes retenidos por Irán utilizando aviones de carga C-130 modificados con motores de cohetes para permitir un despegue y aterrizaje muy cortos. El plan se canceló después de que ocurriera un accidente durante un aterrizaje de prueba cuando las unidades JATO orientadas hacia adelante diseñadas para reducir la velocidad de la aeronave dispararon antes que las unidades orientadas hacia abajo (diseñadas para amortiguar el aterrizaje), lo que provocó un aterrizaje forzoso de la aeronave.

JATO se volvió en gran medida innecesario a medida que mejoraba el empuje de despegue de los motores a reacción y ahora rara vez se usa, incluso cuando se opera con mucha carga en pistas cortas o en condiciones "calientes y elevadas" condiciones. Ocasionalmente se utiliza en circunstancias excepcionales, en aviones especialmente equipados, en su mayoría militares.

Leyenda urbana

El JATO Rocket Car es una leyenda urbana que relata la historia de un automóvil equipado con unidades JATO que luego se encuentra estrellado contra la ladera de una montaña. Esta historia se da a menudo como ejemplo de un premio Darwin; parece ser apócrifo, sin ninguna base de hecho.

La leyenda ha sido examinada varias veces en el programa MythBusters de Discovery Channel. Para el primer intento, en un episodio piloto de 2003, la tripulación reprodujo la escena y el empuje del JATO con algunos motores de cohetes para aficionados disponibles en el mercado. El auto fue muy rápido, superando al helicóptero que lo perseguía, pero ni cerca de las 300 mph (500 km/h) reportadas en la historia original, y no logró despegar. El mito fue revisado en 2007, utilizando una configuración diferente de cohetes en un intento de hacer volar el automóvil; explotó antes de llegar al final de su rampa de lanzamiento. El mito fue revisado nuevamente en 2013 en el primer episodio de la temporada 12 de Mythbusters, como una celebración de su décimo año en el aire.

Un automóvil Dodge Coronet de 1958 equipado con JATO en el lago seco El Mirage se utilizó para un anuncio de televisión para demostrar el poder de su "contacto total" frenos. Esto se transmitió durante The Lawrence Welk Show a fines de la década de 1950.

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