viernes, 27 de marzo de 2015

Sobre la propuesta del PAK TA que vemos estos días... (actualizado)

Análisis

Mi amigo Alejandro me puso sobre la pista de un nuevo diseño que se relaciona con el transporte pesado ruso de nueva generación o PAK TA...




Nuevo avión permitirá a Rusia desplegar tropas pesadas en cualquier país en 7 horas



El diseño es muy bonito, muy chulo, pero a mí no me parecen soluciones a aplicar a un avión de transporte pesado...




Voy a destacar unos puntos que no cuadran para un transporte pesado estratégico o para un transporte táctico pesado ...











1º La configuración de ala baja no es adecuada a las necesidades de un transporte estratégico o de un transporte táctico pesado por la necesidad que tienen estos de operar en pistas no-preparadas y es una solución abandonada hace años por todos los diseñadores a la hora de plantear este tipo de aviones.

Por ejemplo, el An-124...




.. o el An-22...




...  el C-17...




...o el Il-76MD-90A...




... o el Y-20 ...



Todos tienen ala alta y 4 motores.


2º La configuración de 3 motores está descartada por los diseñadores en aviones de esta categoría, como se puede ver en las fotografías anteriores.

Aparte, en ese artículo de RT.com se habla de vuelos supersónicos de hasta 2000 km/h y viendo los gráficos se puede afirmar lo siguiente:

3º El ala que vemos en los gráficos presenta una flecha adecuada para vuelos subsónicos, no supersónicos. Por lo tanto, o la información del artículo está equivocada o lo está el gráfico o nos estamos perdiendo algo porque veo improbable que en un avión de carga pesada se incorpore una ala de geometría variable (como la del Tu-160) que pueda ser ajustada al vuelo que se vaya a desarrollar, a subsónico o supersónico.











Resumiendo, el diseño que vemos es una monada, es muy bonito. Hay varias cosas que no cuadran y que lo ponen en entredicho.

Si todos los transportes pesados tienen ala alta ... por algo será.

Si todos los transportes pesados montan 4 motores... por algo será.

Si todos los diseños supersónicos tienen la flecha del ala con determinados ángulos para volar en supersónico... por algo será.



Este diseño se salta varios puntos donde todos coinciden.

Dicho todo esto, a mí, personalmente, me gustaría ver ese avión en servicio porque esteticamente es muy bonito.

EL amigo Carlo nos pone sobre la pista de un nuevo aporte sobre el debate del programa ruso PAK TA... nuevo 





Es un aporte con carácter oficial ya que es una presentación de la Corporación rusa OAK. No se trata de que alguien vaya y diga que es el PAF TA sino que hablamos de un concepto de futuro para un transporte modular.

Aparentemente vemos un concepto modular para un transporte aéreo pesado a superpesado e hiperpesado. Parte de una "módulo" pesado con 80 toneladas de capacidad y alcanza uno hiperpesado con 240 toneladas de carga.

A primeras, suena estupendo. Una forma de reducir costes compartiendo equipos y módulos.

Sin duda, todo dependerá del módulo base, o sea, de la versión más "pequeña" porque, aparentemente, dicta parte de las dimensiones fundamentales de, por ejemplo, la bodega de carga y a partir de ella se aumentan longitudes y envergaduras para ir ganando volúmen y capacidad de carga.

Por ejemplo, se me antoja complicado que se pueda compartir un módulo de cabina, digamos, entre un transporte táctico y uno estratégico teniendo en cuenta que debes de variar las dimensiones considerablemente.

Uno podría pensar que se comparta el motor ya que aumentando la cantidad de estos aumentas el empuje total y esto puede ser razonable. Lo que no cuadra es compartir el ala o las superficies de control, algo que parece deducirse del gráfico de marras. 

La modularidad es algo que todos buscan porque significa reducir costes y esa es una de las metas de todo programa militar. Si consiguieran una plataforma de transporte con mucho en común para varias categorías sería un logro extraordinario aunque suena difícil de alcanzar.

18 comentarios:

  1. Por lo que sugiere el diseño de OAK, el ancho del fuselaje sería el mismo para todas versiones. Así, la de "solamente" 80 toneladas (no se engañen que será un avión pequeño porque tiene dos motores, ya que tendría más capacidad que el Il-76MD-90, que puede llevar 60 ton) sería solo más corta que la de 240 ton, y podría tener una sección frontal, donde está el cockpit, igual para todas. Las partes en azul parecen ser las comunes (partes anterior y posterior del fuselaje, punta de las alas y de los estabilizadores, motores). Creo que sería algo semejante al An-124 y An-225, que también comparten muchas partes, los principales cambios siendo el fuselaje y la envergadura más largos y el número de motores.
    Todo eso, claro, depende del desarrollo por parte de Rusia de un motor turbofan de alta potencia, del orden de 30 toneladas fuerza de empuje. Parece que existe un programa financiado para eso, el de la PD-30, pero tenemos muy poca información.

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  2. Hola

    Fijate en una cosa, aparentemente en ese gráfico se da a entender un cono de cola común a todas las versiones (pesada, superpesada e hiperpesada) pero si echamos un vistazo a lo que hoy existe vemos que la solución del estabilizador de cola es diferente en un avión pesado (Il-76MD-90A) comparado con un avión superpesado (An-124) y comparado con un avión hiperpesado (An-225) por lo que esa modularidad hay que ponerla en cuarentena, salvo que se saquen de la manga algo nuevo.

    No parece una opción que se desarrolle una solución de cola común y que está varíe del pesado a los superpesados e Hiperpesados sólo aumentando la envergadura del estabilizador horizontal.

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  3. No soy especialista ni en aerodinámica ni en estructura de aviones, pero por lo poco que sé la propuesta me parece viable. El ejemplo del cambio de diseño de la sección posterior del fuselaje y estabilizadores en el An-225 respecto al An-124 no es válido. Algunas modificaciones del An-225 se deben no a su tamaño mayor respecto al An-124, sino a que fue diseñado para cargar el Buran sobre su lomo. Así, tuvieron que cambiar el estabilizador vertical de uno a dos (ya que al tener uno central, como el An-124, este se quedaría detrás de la estela de turbulencia generada por el Buran, con dos a los costados se evita el problema), además de varios refuerzos estructurales y puntos de atraque para sostenerlo. Pero si no fuera por eso, si el An-225 no hubiese sido diseñado para llevar un enorme transbordador externamente, seguramente hubiese sido más semejante al An-124. La actual configuración del An-225, en caso de llevar toda su carga internamente (como lo viene haciendo desde el fin de la URSS) es inclusive menos eficiente, ya que genera más arrastre y peso estructural (por la estructura reforzada en la parte posterior del fuselaje, que también lo impide tener rampa de cola), pero hacer tales cambios implicaría casi que reconstruir el avión, y no tendría sentido.

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  4. Hola

    No es ahí donde tenemos que fijarnos, Carlo. No hay que mirar en el cambio entre superpesado a hiperpesado ya que en el gráfico de marras es igual. Es el paso entre el pesado y superpesado porque, repito, hasta ahora los rusos utilizan un estabilizador horizontal bajo en sus transportes pesados y visto lo visto tendríamos que hablar, probablemente, de un estabilizador horizontal alto para todos lo que, de nuevo, es el handicap.

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  5. Si entendí bien tu argumento, no creo que las diferencias en la posición del estabilizador tengan algo que ver con el tamaño o peso del avión. Lo más común es que los aviones de ala alta tengan estabilizadores horizontales también altos, pero tampoco es una regla inevitable, pues hay algunos cuantos que los tienen bajos, desde aviones relativamente livianos (An-26, Fokker 27, C-27J) pasando por medianos (Hercules, An-12), pesado (An-70) y hasta superpesado (An-124).

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  6. Hola

    Pero volvemos a lo que comenté, depende de la base, o sea, depende del menor de los diseños.

    El diámetro de un An-124 permite que éste tenga un estabilizador horizontal bajo y que el acceso a la bodega de carga este libre, digamos. El poder fijar un estabilizador bajo en el An-124 permite que éste sea más grande que si el caso fuese fijarlo en el estabilizador vertical, algo muy importante.

    Por lo tanto, todo lo marca el diseño de 80 toneladas de carga.

    Igualmente, no puedes hacer una base enorme sólo para que las versiones que la aprovechen tengan algo más grande de donde tirar porque eso sería malgastar.

    El An-124 tiene anclado el estabilizador horizontal en el fuselaje principal.

    El An-225 también.

    Si, supongamos, este PAK TA pesado hace lo mismo deberá de tener un diámetro del fuselaje que permita el acceso o, si todos van a utilizar lo mismo, que todas las versiones y, por lo tanto, la solución de cola tenga un estabilizador horizontal alto.

    Entonces, volvemos al problema. Podrá un transporte hiperpesado fijar el estabilizador horizontal que necesita en lo alto del estabilizador vertical ¿?

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  7. Hola

    El segundo An-225 estaba rediseñado para utilizar un estabilizador vertical simple.

    http://russianplanes.net/

    No termino de ver cómo puedes reutilizar componentes de un avión con 80 toneladas de carga en uno de 240.

    Saludos.

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  8. A principio no le veo mucho problema en que el transporte pesado (80 ton) tenga el mismo diámetro de fuselaje que las demás versiones más grandes. Los aviones de carga más recientes tienden a ser más anchos comparados a los anteriores, para poder llevar no solo cargas más pesadas, sino más voluminosas. El C-17 es mucho más ancho que el C-141 o el Il-76, y casi tanto como el An-124. De cualquier manera, tendremos que esperar algunos años para saber si realmente van a seguir con esa propuesta modular para los futuros aviones de transporte rusos, o si es simplemente una idea que alguien tiró y los medios rusos reprodujeron. Es verdad que nadie intentó algo así, pero creo que no por dificultades técnicas, sino porque nunca hubo un requerimiento semejante por parte de ningún cliente. Si en los 80 la USAF hubiese propuesto remplazar no solo el C-141 sino también el C-5, los fabricantes podrían haber salido con propuestas parecidas.

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  9. Alejandro, gracias por la foto. Pero estás seguro? Desde el ángulo no se ve mucho, pero el fuselaje trasero parece igual al del An-225 terminado (la parte superior del fuselaje es plana, bastante diferente a la del An-124 e igual al An-225 anterior). Además, considerando que el segundo An-225 también tuvo su construcción iniciada en la época soviética, lo más probable es que lo tendrían asignado para el programa del Buran y, siendo así, los dobles estabilizadores eran imprescindibles.

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  10. Además, el segundo An-225 tampoco tiene rampa trasera, lo que nos lleva a suponer que tiene el fuselaje posterior con estructura reforzada para sostener los dobles estabilizadores verticales, más pesados.

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  11. No lo veo claro... Una cosa es jugar un poco a agrandar un diseño básico (An-124 vs 225, familia A32X, etc), y otra conseguir un alto grado de comunidad entre un avión de 80t de capacidad y otro con 3 veces más, y que siga siendo efectivo...
    Al final, siempre estas cosas terminan igual... En papel hay un 90% de comunidad, en los prototipos se ve que la solucion universal no funciona, y al final termina en alrededor del 20%...
    Por otro lado, a estos tamaños, no creo que una cola en T (creo que es a lo que se refiere Valen) sea imprescindible... Con estar en la parte superior del fuselaje al estilo An-70/-12/-124 creo que hay suficiente despeje como para no correr riesgos al manipular equipo debajo.
    Saludos

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  12. Hola carlo, igual me dejé llevar, pero sí que he leido que se planeaba instalar un estabilizador vertical simple en el An-225.

    Saludos.

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  13. Vaya, debería haberlo mirado antes. Según wikipedia el segundo ejemplar iba a montar una rampa trasera y estabilizador vertical simple. Da como fuente una obra titulada "Big Wings"...

    Saludos.

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    1. Sería lo más lógico, ya que permitiría una rampa trasera, facilitando la carga y descarga, aligerando la estructura y disminuyendo el arrastre. Pero estando la estructura ya asamblada, sería una gran modificación que deberían hacer. Igual nunca van a completar el segundo An-225, así que no cambia nada.

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  14. No lo veo viable y menos con los precios actuales del petroleo

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  15. Las fuerzas de flexion y torsion son tan diferentes entre un avion de 80tn y 240tn que extructuralmente no es posible de una forma economica realizar el diseño modular propuesto, porque el avion de 80 tn tendria que tener tal nivel de sobre-ingenieria estructural que seria muy pesado, demasiado rigido, dificil de volar, oneroso de construir. Para ser grafico, una viga que une dos pilares separados una distancia con un peso encima tiene un grosor y resistencia calculado para soportar el peso y no llegar a su limite elastico.. Si aumentamos la separacion de los pilares (o se aumenta la carga), hay que utilizar una viga mas resistente, porque los esfuerzos de traccion y compresion aumentan. Por lo tanto, si quieres un diseño modular para dos distancias entre pilares y diferentes pesos tienes que adactarte al esfuerzo mas exigente.

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    1. Buen punto, pero supongo que las partes estructurales más reforzadas no serán comunes. En el diseño, las puntas de las alas y los estabilizadores (en color azul, que parece indicar las partes comunes) son las que se compartirán, y no las raíces, que son las estructuralmente más fuertes. La zona central del fuselaje y el tren de aterrizaje (es de suponerse), otras partes estructuralmente fuertes, tampoco serán compartidos.
      Pero en fin, todo eso por ahora es pura especulación. Parece que OAK está investigando la posibilidad de algo así, pero si realmente van a seguir con esta propuesta, no sabremos hasta dentro de unos años.

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