Mikoyan-Gurevich I-250

El Mikoyan-Gurevich I-250 (Samolet N), también conocido como MiG-13, fue un Aviones de combate soviéticos desarrollados como parte de un programa intensivo en 1944 para desarrollar un caza de alto rendimiento para contrarrestar los aviones turborreactores alemanes como el Messerschmitt Me 262. La oficina de diseño de Mikoyan-Gurevich decidió centrarse en un diseño que utilizaba algo más maduro. que el motor a reacción, que aún se encontraba en una etapa experimental en la Unión Soviética, y optó por una solución de potencia mixta con el motorjet VRDK (Vozdushno-Reaktivny Dvigatel Kompressornyi - chorro compresor de reacción de aire) propulsado por el Motor Klimov VK-107 V12. Si bien tuvo bastante éxito cuando funcionó, con una velocidad máxima de 820 km/h (510 mph) alcanzada durante las pruebas, los problemas de producción con el VRDK retrasaron fatalmente el programa y se canceló en 1948 por obsoleto.

Diseño y desarrollo

En enero de 1944, los soviéticos estaban al tanto de los exitosos proyectos de aviones a reacción británicos y estadounidenses y que los alemanes estaban a punto de desplegar sus propios aviones a reacción y propulsados por cohetes. El GKO ordenó el 18 de febrero que el NKAP (Comisariado del Pueblo para la Industria de la Aviación) centralizara la investigación de aviones bajo su control y que el NKAP presentara propuestas para aliviar la situación en el plazo de un mes. Como resultado de esta reunión, el NKAP ordenó a las oficinas de diseño (OKB) de Lavochkin, Sukhoi, Yakovlev y Mikoyan-Gurevich que desarrollaran y construyeran aviones a reacción con la máxima rapidez. Conscientes de los problemas anteriores encontrados con otros sistemas de propulsión novedosos, como los estatorreactores, tanto Sukhoi como Mikoyan-Gurevich optaron por utilizar el motor de refuerzo VRDK que había estado en desarrollo desde 1942.

El VRDK era un motorjet, un tipo rudimentario de motor a reacción donde una fuente de energía externa accionaba el compresor del motor. Forzó la entrada de aire en la cámara de combustión de acero inoxidable donde se rociaba combustible desde siete boquillas y se encendía para salir por la boquilla trasera variable. En el I-250, se utilizó un motor de pistón Klimov VK-107R V-12 de 1.650 caballos de fuerza (1.230 kW) como motor principal. Después del despegue, se podía acoplar un embrague al final del cigüeñal que impulsaba una caja de cambios elevadora con una relación de 13:21 a un eje de extensión que accionaba el compresor del VRDK. El aire para el compresor se alimentaba a través de un conducto largo que iba desde la entrada debajo del rotor de la hélice, luego debajo del motor y a través de la panza del avión. Este conducto también alimentaba aire al enfriador de aceite cerca del motor, pero el radiador de agua se colocó detrás del compresor para maximizar el flujo de aire sobre él. Un conducto secundario conducía desde el conducto principal hasta el sobrealimentador del VK-107; cuando el VRDK estaba funcionando, el conducto secundario desviaba parte de ese aire adicional al supercargador, lo que aumentaba la potencia del motor a 2500 caballos de fuerza (1900 kW) a 7000 m (22 966 pies). El mayor flujo de aire sobre el radiador del motor ayudó a descargar el exceso de calor del motor en la corriente de escape. Sin embargo, el VRDK se limitó a solo diez minutos. tiempo de operación por salida, lo que significaba que era peso inútil durante el resto del vuelo.

El I-250 era un avión de ala baja totalmente metálico con un fuselaje monocasco. Aparte del VRDK, la aeronave tenía un diseño en gran medida convencional, aunque la cabina estaba muy atrás en el fuselaje, casi hasta la base de la cola vertical. Las alas de dos largueros tenían un grosor del 10% para preservar el control de los alerones y evitar la entrada en pérdida de la punta. Estaban equipados con alerones Frise y flaps ranurados. El combustible estaba contenido en un tanque de fuselaje de 412 litros (91 gal imp; 109 gal EE. UU.) y un tanque de 100 litros (22 gal imp; 26 gal EE. UU.) en cada ala. Las ruedas principales del tren de aterrizaje convencional tenían una suspensión apalancada y se retraían hacia adentro. La rueda de cola se retrajo hacia atrás en la aleta ventral muy pequeña. El motor VK-107A impulsaba inicialmente una hélice VISh-105SV de 3,1 metros (10 pies).

El NKAP le había pedido a Mikoyan que comenzara el trabajo de diseño preliminar de un interceptor de gran altitud en enero de 1944, pero en febrero y marzo de 1945 encargó dos prototipos de un interceptor totalmente metálico utilizando el VRDK para realizar pruebas. altitud de 5.000 m (16.000 ft) en 4,5 minutos a plena potencia y 5,5 minutos utilizando solo el motor de pistón. Su velocidad máxima iba a ser de 810 km/h (500 mph) a 7000 m (22 966 ft) con plena potencia y de 700 km/h (430 mph) a 7000 m (22 966 ft) usando el VK-107 solo. Su armamento previsto era un cañón automático de 23 mm (0,91 pulgadas) y dos ametralladoras de 12,7 mm (0,50 pulgadas). Para ayudar a Mikoyan, se ordenó a TsAGI que brindara ayuda con los cálculos aerodinámicos y de tensión y que probara una maqueta de tamaño completo en su túnel de viento en el plazo de un mes. Se ordenó a TsIAM que entregara tres motores VRDK de 9 kilonewton (2000 lb_f) a 7000 m (22 966 ft) con un consumo específico de combustible de 1200 kg (2600 lb) por hora. El avión fue designado I-250 por la NKAP; pero la designación OKB interna era N.

La NKAP aprobó las especificaciones preliminares del I-250 el 19 de septiembre de 1944, que incluían una velocidad máxima de 825 km/h (513 mph), un peso de despegue de 3500 kg (7700 lb) y un tiempo hasta 5000 metros (16.404 pies) de 3,9 minutos. Se inspeccionó una maqueta el 26 de octubre y se rechazó debido a la mala disposición de la cabina, aunque esta decisión se revirtió porque el fuselaje del primer prototipo estaba demasiado avanzado para cambios importantes que habrían retrasado significativamente el programa. Ese mismo mes, la cámara de combustión fue enviada a TsIAM para realizar pruebas que revelaron que era demasiado débil. El motor completo se probó en diciembre, pero el eje de transmisión que los conecta falló varias veces.

El primer prototipo se completó el 26 de febrero de 1945, aunque el VRDK aún no estaba listo. Fue equipado con una nueva hélice AV-10P-60 de 3,1 metros (10 pies) antes de realizar su primer vuelo el 4 de abril según Gordon y Komissarov, aunque Belyakov y Marmain dicen que el 3 de marzo. Estaba armado con tres cañones Berezin B-20 de 20 mm con 160 proyectiles cada uno. Se colocó un arma a cada lado de la nariz y la tercera disparó a través del eje hueco de la hélice. El VRDK se probó por primera vez el 8 de abril en una inmersión, alcanzando una velocidad de 710 km/h (440 mph), pero se encontró una fuga en el enfriador de aceite después del aterrizaje y el VRDK tuvo que devolverse a la fábrica para su reparación. refacción. El VRDK se reinstaló el 14 de abril, pero seguía siendo problemático. Alcanzó dos veces los 809 km/h (503 mph) a unos 7000 m (22 966 ft) durante estas primeras pruebas, pero su vida útil se había superado el 30 de mayo y tuvo que devolverse a TsIAM, que pospuso cualquier otra prueba hasta el Se terminó el segundo avión.

El segundo prototipo desarmado se completó el 19 de mayo, pero no realizó su primer vuelo hasta el 26 de mayo. Más tarde se descubrió que tenía varios defectos importantes, incluida una fuga de aceite del manguito del compresor VRDK. Se convocó al diseñador del VRDK para tratar de resolver sus problemas, aunque no todos eran problemas de diseño. El primer prototipo estuvo en tierra durante la mayor parte de junio para remediar problemas de magneto y agregar tomas de aire adicionales para enfriar las bujías. Alcanzó una velocidad de 820 km/h (510 mph) a 6700 m (21 982 pies) el 3 de julio. Desafortunadamente, su plano de cola de babor falló a baja altura dos días después, matando al piloto de pruebas, Alexandr Deyev, cuando su paracaídas no se abrió a tiempo. El análisis posterior al accidente reveló que había excedido el límite G de la estructura del avión mientras maniobraba.

A pesar del accidente, el 27 de julio de 1945 se ordenó un lote de preproducción de diez aviones, ya que se consideró que los aviones de potencia mixta serían útiles para facilitar la transición de los pilotos de cazas con motor de pistón a aviones con motor a reacción.. Al mismo tiempo, el Su-5 de Sukhoi fue cancelado porque se consideró inferior al I-250.

Mientras tanto, se reforzó el estabilizador horizontal del segundo prototipo y reanudó el vuelo el 20 de julio. El piloto se quejó de un exceso de torsión hacia la derecha, por lo que el estabilizador vertical se amplió 0,63 m² (6,8 pies cuadrados), pero este fue solo uno de los numerosos problemas y no estaba listo para pasar. pruebas de aceptación sin más trabajo de desarrollo en el motor. Sin embargo, el segundo prototipo continuó con las pruebas de vuelo hasta el 12 de julio de 1946, cuando un incendio en el motor obligó a un aterrizaje de emergencia y sufrió daños irreparables.

El pedido de los I-250 de preproducción se realizó en la fábrica n.° 381 en Moscú para que se entreguen dos aviones en septiembre, tres más en octubre y el resto para fin de año. Esto resultó ser muy optimista y se revisó a un solo avión a finales de año. El fuselaje se completó en este programa revisado, pero su motor no estuvo listo a tiempo. La dirección de la fábrica fue muy criticada por estos problemas que no estaban del todo bajo su control ya que los cambios en el diseño y los dibujos eran constantes. La crítica no se limitó solo al programa I-250, ya que los otros programas de jet no pudieron desarrollarse tan rápido como querían los líderes y Alexei Shakhurin, el jefe de MAP (Ministerio de Industria de Aviación) y su predecesor NKAP desde 1940, fue arrestado en marzo de 1946 como muestra de su descontento. El nuevo Ministro reprendió severamente al diseñador del VRDK y a tres directores de fábrica el 13 de abril de 1946 y creó una comisión para determinar por qué la Fábrica No. 381 y TsIAM no habían cumplido con los plazos. Se negó a aceptar sus hallazgos, ya que distribuyó la culpa de manera bastante equitativa entre los responsables del programa de producción e hizo arrestar al director de la Fábrica No. 381 y su gerente de control de calidad por sabotaje industrial.

A pesar de estos problemas de producción y del hecho de que el I-250 aún no se había presentado para las pruebas de aceptación del Estado, se hizo un pedido de cincuenta aviones más el 26 de febrero (estos aviones se conocen como MiG-13, que presumiblemente habría sido su designación si realmente hubieran entrado en servicio). Se fijó una nueva fecha límite del 5 de julio de 1946 para la entrega del primer avión de preproducción, pero se bloqueó, nuevamente, por falta de motor. Para entonces, se habían completado siete fuselajes, pero todos carecían de motores. El primer I-250 finalmente fue aceptado el 8 de agosto y voló por primera vez tres días después, aunque los sellos del motor fallaron y varios cables de encendido se quemaron. El reemplazo del motor y las reparaciones obligaron a la aeronave a perder su aparición programada en Tushino Air Display. Fue entregado al NII VVS (Instituto del Ejército del Aire) el 15 de septiembre para iniciar finalmente sus pruebas de aceptación por el Estado. Los diez aviones se habían entregado el 30 de octubre, aunque el número de construcción 3810107 (Fábrica No. 381, primer lote, séptimo avión) se utilizó como estructura de prueba estática y 3810110 se convirtió en un banco de pruebas de motor estático.

Stalin convocó una reunión el 29 de noviembre de 1946 para establecer la política futura sobre aviones de combate para la VVS y la PVO. El Mikoyan-Gurevich MiG-9 fue seleccionado como el caza principal con el Yakovlev Yak-15 relegado a entrenamiento de conversión y familiarización. La inminente disponibilidad de motores a reacción británicos y el acceso a la tecnología e ingenieros de aviones alemanes significaba que ya no había necesidad de aviones de potencia mixta, pero Stalin insistió en que el I-250 terminara sus pruebas y que las herramientas y los dibujos deberían conservarse. con piezas desmontadas a pesar de que el programa fue cancelado.

La finalización de las pruebas se retrasaría hasta mayo de 1947, cuando se completarían las pruebas del propio VRDK y Mikoyan intentó vender el avión a la Aviación Naval para usarlo como escolta de los bombarderos torpederos. Se instalaron tanques de combustible adicionales en las alas y el fuselaje del 3810102 para transportar 218 litros adicionales (48 imp gal; 58 US gal) de combustible y la capacidad del tanque de aceite se incrementó a 78 litros (17 imp gal; 21 US gal). Estos cambios aumentaron su peso vacío a 3028 kg (6676 lb) y su peso de despegue a 3931 kg (8666 lb). El 9 de octubre de 1947 comenzó una nueva ronda de pruebas estatales, pero se retrasaron por el mal tiempo y problemas de confiabilidad. Solo se habían completado seis vuelos con un total de dos horas y veinticinco minutos antes del 21 de enero de 1948 y el VRDK solo se había ejecutado durante un minuto y medio durante una prueba en tierra. Como era de esperar, se declaró que el I-250 había fallado en las pruebas el 3 de abril de 1948.

Especificaciones (primer prototipo)

Datos de OKB Mikoyan: una historia de la oficina de diseño y su aeronave, OKB MiG

Características generales

• Crew: 1
• Altura: 3,7 m (12 pies 2 en)
• Área de ala: 14.99 m² (161.4 pies cuadrados)
• Peso vacío: 2,797 kg (6.166 lb)
• Peso bruto: 3.650 kg (8.047 lb)
• Capacidad de combustible: 612 litros (135 imp gal; 162 US gal) / 570 kg (1.256.6 lb) combustible y aceite
• Powerplant: 1 × Klimov VK-107R V-12 motor de pistón refrigerado por líquido, 1.230 kW (1.650 hp) con VRDK - potencia equivalente 2.008 kW (2.800 hp)
• Powerplant: 1 × Khalshchevnikov Uskoritel VRDK motorjet, 2.9 kN (660 lbf) impulso (VRDK - Vozdushno-Reaktivnyi Dvigatyel Kompressornyi)
• Propellers: AV-10P-60, 3,1 m (10 pies 2 pulgadas) hélice de velocidad constante

Rendimiento

• Velocidad máxima: 820 km/h (510 mph, 440 kn)
• Rango: 790 km (490 mi, 430 nmi)
• Techo de servicio: 11.900 m (39.000 pies)
• Carga de ala: 245 kg/m² (50 lb/sq ft)

Armamento

• 3 × 20 mm (0.787 in) Autocannon Berezin B-20 (160 rondas cada uno)