Aviones a reacción alemanes

¿Qué es un avión a reacción?

Un avión a reacción es básicamente un vehículo aéreo que se propulsa por medio de motores a reacción, los cuales a través de un chorro de gases y/o fluidos se genera un empuje hacia adelante. El concepto incluye muchos tipos de motores, como el turborreactor,  el cual fue la primera versión del motor a reacción, este fue desarrollado por el británico Frank Whittle y el alemán Hans von Ohain. El crédito por el primer motor a reacción se le da a Whittle, quien lo desarrolló, patentó y describió, pero von Ohain fue el primero el ubicarlo en un avión. También podemos encontrar el turbofan–turbohélice, motor cohete, estratorreactores y pulsorreactores.

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Aunque cada clase tiene una característica determinada, el concepto básico recae en una turbina de gas que produce un chorro de gases que genera propulsión.

1-El Me 262 fue uno de los primeros aviones a reacción operacionales

¿Cómo funciona?

Para explicar el funcionamiento de un motor a reacción, hablando coloquialmente, nos remontaremos al siglo I de la Era Común y a Herón de Alejandría: ingeniero,  matemático griego e inventor de la Eolípila. Esta es una maquina conformada por una cámara de aire y un “balón” con dos tubos curvos, en la cámara se ubica agua, la cual es evaporada por fuego y que se transmite al balón por donde es expulsado, lo cual hace que el mecanismo empiece a girar. El concepto se puede llevar al motor, donde el gas o fluido, cambiado en densidad, sale expulsado a gran velocidad por una tobera.(2)

2-Ilustración de una eolípila de Herón

El primer avión a reacción

Propiamente hablando, el primer avión a reacción se remonta a 1910, el Coandă-1910, diseñado por Henri Coandă en Rumanía. Este fue un prototipo experimental y a ciencia cierta no se sabe si voló, lo que sí se sabe es que utilizó un termorreactor para generar empuje. Básicamente, un motor de combustión accionaba un compresor que hacia funcionar la cámara de combustión.

Otros aviones usaron este sistema, como el Caproni Campini N.1, el Mikoyan-Gurevich I-250 y el Sukhoi Su-5.(3)

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3-El Coandă-1910 fue el primer avión construido con un motor de turbina que comprimía y calentaba el aire y lo expulsaba hacia atrás para propulsarlo.

Mejorar el rendimiento

El motor de combustión interna fue la principal fuerza de los vehículos aéreos de la primera mitad del Siglo XX; en pocas palabras, el motor accionaba una hélice que generaba empuje.  Sin embargo, la capacidad, velocidad y demás, dependían del empuje de la hélice, la cual alcanzaba su máximo desempeño al llegar a la velocidad del sonido; momento en el cual no podía aumentar.

Para aumentar el rendimiento, se necesitaba de una mejor planta propulsora, por esta razón se desarrolló el citado Coandă-1910 y otros aviones. No obstante, aún no era suficiente, por lo cual se recurrió a la turbina de gas, este no era un concepto nuevo, ya que el británico John Barber (1791) y el noruego Ægidius Elling (1903) desarrollaron algunas patentes.  Sin embargo, en 1932 el ya citado Frank Whittle patentó el primer turborreactor (y lo desarrolló en 1937 con combustible líquido), en 1935 von Ohain diseñó uno similar; también, en el mismo año Virgilio Leret desarrolló el Mototurbocompresor de Reacción Continua.(4)

4- Esquema del funcionamiento de un motor a reacción (turboreactor)

operación bagration, la mas grande calamidad del ejercito alemán durante la segunda guerra mundial, la destrucción del grupo de ejércitos centro

Ohain, Heinkel y el HeS 3

Quedó claro que el concepto no era nuevo, pero fue Von Ohain quien a mediados de 1937 se contactó con el conocido Ernst Heinkel para un nuevo diseño de avión. En septiembre del mismo año, se desarrolló el motor HeS 1, el cual funcionó con hidrogeno (a diferencia del de Whittle que funcionó con combustible). Finalmente, entre los prototipos se formó el HeS 3 y se ubicó en el HE 178.(5)

5-Hans von Ohail junto a la maqueta de un motor a reacción Heinkel HeS 3

El He 178

El  Heinkel He 178 fue el primer avión propulsado por un turborreactor, diseñado bajo la firma Heinkel por los hermanos Siegfried y Walter Heinkel con el motor HeS 3 de Ohain. Este avión, con alas de madera logró alcanzar una velocidad máxima de 698 km/h y una de crucero de 584 km/h.(6)

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6-Boceto artístico del Heinkel He 178

• Tripulación: 1
• Longitud: 7,48 m
• Envergadura: 7,20 m
• Altura: 2,10 m
• Superficie alar: 9,1 m²
• Peso vacío: 1.620 kg
• Peso cargado: 1.998 kg
• Motor: 1× Heinkel HeS 3 con un empuje normal de 4,4 kN capaz de generar una velocidad máxima operativa de 698 km/h  y una autonomía de 200 km

Heinkel He 280

Desarrollado con la experiencia del 178, fue el primer caza a reacción del mundo. Aunque se construyeron varios aparatos desde 1940, no fue un caza operacional y el 27 de marzo de 1943 el Ministerio del Reich abandonó el proyecto en vista del Messerschmitt Me 262. De hecho, Heinkel se vio en competencia con la Messerschmitt AG, quien desarrolló este último avión.

Contó con un armamento de  tres cañones de 20mm y se esperaba que su segunda versión pudiera transportar 500 kg de bombas.(7)

Tanque Mediano M4 Sherman

7-Boceto artístico del Heinkel He 280

• Tripulación: 1 piloto
• Longitud: 10,4 m
• Envergadura: 12,2 m
• Altura: 3,06 m
• Superficie alar: 21,5 m²
• Peso vacío: 3.215 kg
• Peso cargado: 4.280 kg
• Peso máximo al despegue: 4.300 kg
• Motor: 2 Turborreactores Heinkel He S 8 con un empuje normal de 5,9 kN de empuje cada uno y que podían generar una velocidad máxima operativa de 820 km/h y un alcance de 370 km
• Techo de vuelo: 10.000 m (32.000 ft)
• Régimen de ascenso: 1.145 m/min
• Armamento:: 3 cañones MG 151 de 20 mm

Messerschmitt Me 262

Este fue el primer caza a reacción operacional, su primer prototipo fue terminado en 1939, pero no voló hasta 1942 y seria operacional hasta 1944. Aunque fue desarrollado como un caza, también se usó como avión de reconocimiento, ataque a tierra y tuvo algunas versiones de caza nocturno.

Su desarrollo se remonta a 1938, bajo las mentes de Waldermar Voigt y Wilhelm Messerschmitt, quienes buscaban desarrollar un caza interceptor con dos motores, aunque en un principio se pensó en un solo motor de cola. En su desarrollo se presentaron varios problemas, principalmente en el desarrollo de sus motores BMW, por lo que se vio atrasado frente a la firma Heinkel y el ya citado He 280. No obstante, el primer avión voló en abril de 1941, casi un mes después su homólogo británico, el Gloster E-28.(8)

El Cañón Dora – Schwerer Gustav

8-Un Messerschmitt Me 262 Schwalbe restaurado volando en la Exhibición Aeroespacial Internacional (ILA) de 2006.

Su primer prototipo, el  Me 262 V1 –Experimental-, se averió en vuelo, por lo cual tuvo que aterrizar de emergencia retrasando la operación del avión tres años. El Me 262 V2 volaría en mayo del 42, pero los problemas con el motor continuaron, pero fue gracias a la firma Junkers que se sustituyó el motor BMW por el Jumo 004A. Sin embargo, los problemas siguieron y en su segundo vuelo se estrelló, alcanzando su primer vuelo a la par con el famoso Gloster Meteor.

Muy a pesar de las dificultades, el resultado del Me 262 fue un caza muy superior, que por sus característicos motores, sus alas en flecha positiva y su silueta de tiburón, así como si cañones de 30 mm, hizo que el Ministerio del Aire del Reich ordenase su producción.(9) Tiger II Tiger I

9-Me 262 del piloto Hans Guido Mutke que aterrizó de emergencia en Dübendorf (Suiza) con el 25 de abril de 1945.

Es considerado el avión más avanzado de la Luftwaffe y de hecho algunos estudiosos creen que pudo recuperar al supremacía aérea de Alemania y cambiar el rumbo de la guerra; no obstante, los problemas de su motor (que no podía estar en funcionamiento más de cinco horas), la demora en su producción, la destrucción, traslado y colapso de las fábricas por la Campaña de Bombardeos Aliada, la falta de material, así como tardía y costosa producción hizo que su papel fuera insignificante. Se construyeron alrededor de 433.

• Tripulación: 1 piloto (2 en la versión de entrenamiento y caza nocturno)
• Longitud: 10,6 m
• Envergadura: 12,6 m
• Altura: 3,5 m
• Superficie alar: 21.7 m²
• Peso vacío: 3.795 kg
• Peso cargado: 6.473 kg
• Peso máximo al despegue: 7.130 kg
• Motor: 2 turborreactores Junkers Jumo 004 B-1 con empuje normal de 8,8 kN de empuje cada uno, capaces de generar una velocidad máxima operativa de 870 km/h (541 MPH; 470 kt) y un alcancede 1 050 km (567 nmi; 652 mi)
• Techo de vuelo: 11 450 m (37 566 ft)
• Régimen de ascenso: 20 m/s (3 937 ft/min) con un peso máximo de 7.130 kg
• Armamento: 4 cañones MK 108 de calibre 30 mm; 2 bombas de 250 kg o 500 kg (versión A-2a) y 24 cohetes R4M de 55 mm

Otros aviones

Aunque el Me 262 es el vehículo más reconocido de la gama de aviones a reacción,  hubo otros modelos que resaltan dentro de su producción, cabe aclarar que solo cuatro  fueron operacionales (tres cazas y un bombardero), sin contar el Me 262, estos son:

Me 163 Komet: Diseñado por Messerschmitt,  fue un avión propulsado por cohete, lo cual le daba una velocidad de 1,123 km/h, haciéndolo prácticamente inalcanzable para los cazas aliados; empero, su carácter fue infectivo, pues por más rápido que fuese ,su combustible no duraba más de 15 minutos y era demasiado peligroso para sus pilotos, quienes podían morir por el capotado al aterrizar (muy frecuente), incinerados, o salir con problemas tales como espaldas rotas y graves quemaduras.(10)

10-Messerschmitt Me 163

Heinkel He 162: Fue el más rápido de los aviones a reacción alemanes y fue diseñado por la Heinkel, su carácter resalta en que se diseñó como un caza liviano, su primer vuelo fue el 6 de diciembre de 1944 y el segundo el 10. En este segundo vuelo el avión se estrelló por la debilidad de sus alas. Un tercer prototipo voló el 22 de diciembre y se desempeñó de manera exitosa, relativamente hablando.(11)

11-Heinkel He 162

Batallones de tanques pesados alemanes, parte 2

Al igual que sus predecesores, fue relativamente inútil, tenía una autonomía de 30 minutos y también presentó fallas al aterrizaje, fuego repentino, entre otros. Exactamente no se sabe cuántos aviones aliados derribó, pero no es difícil asegurar que no fue más de una veintena.

Arado Ar 234: Propuesto para 1942 y entregado en 1943, el Arado fue un avión diseñado como un vehículo de reconocimiento, que finalmente terminó como bombardero. Hubo tres versiones principales: Prototipo Arado E 370 (avión de reconocimiento), Arado Ar 234 B (bombardero) y Arado Ar 234C (podía asumir misiones de reconcomiendo y bombardeos).  Al igual que sus primos, entró en acción en 1944 en el Desembarco de Normandía y en la Batalla de las Ardenas, otros sirvieron de reconocimiento en Italia, pero relativamente vio muy poco combate, contando pocas operaciones.(12)

12-Arado Ar 234I en el nstituto Smithsoniano

No operacionales

Hubo otros proyectos de aviones a reacción alemanes, los cuales meramente mencionaremos, ya que finalmente se quedaron en bocetos, maquetas y prototipos que no entraron en operación, estos son:

• Focke-Wulf Ta 183: Sucesor del Me 262, llegó a modelo de viento, pero aportó al desarrollo del FMA IAe 33 Pulqui II argentino, el cual no entró en operaciones.(13)

13- Modelo del Focke-Wulf Ta 183

• Heinkel He 280: Mencionado en un principio, llegó al desarrollo de avión experimental pero fue detenido en vista del Me 262
• Horten Ho 229: Caza bombardero de ala total sin cola, su desarrolló empezó en enero de 1945, pero por las vicisitudes de la guerra se detuvo.(14)

14- Modelo Horten Ho 229

• Messerschmitt Me P.1101: avión monoplaza de una sola turbina, propuesto como caza de segunda generación  de jets del Reich. Como dato curioso, podía modificar el ángulo de sus alas previo al despegue. Se hizo un prototipo a escala.(15)

15-Modelo a escala del Messerschmitt Me P.1101

• Messerschmitt P.1106: Intento de mejora del Me P.1101, solo llegó a modelo a escala.(16)

16-Modelo a escala de la segunda versión del P.1106.

• Junkers Ju 287: Se desarrollaron dos prototipos de flecha negativa con partes de otros aviones.(17)

17-Modelo a escala del Ju 287 V1.

• Heinkel He 343: Se desarrollaron siete prototipos, los cuales no fueron exitosos.(18)

18-Modelo a escala del Heinkel He 343

Programa urgente de cazas

Una característica que permeó los últimos cazas a reacción alemanes, responde a que la guerra estaba llegando a su fin, por lo cual, tratando de evitar una inminente derrota, se desarrolló el Programa Urgente de Cazas como una decisión para crear cazas y aviones defensivos que fueran capaces de dar un giro a la confrontación. Sin embargo, la falta de tiempo, materias primas, partes y combustible hizo de estos aviones auténticos desastres, trayendo consigo muchas víctimas a sus pilotos de prueba y operacionales, como fue el Me 163 Komet y el Me 262.

El programa consistió en proponer modelos y respuestas de aviones “superiores” por medio de concursos entre firmas, entre los aviones y modelos que compitieron en el concurso fueron los siguientes:

• Junkers EF 128
• Heinkel P.1078
• Blohm & Voss P.212
• Messerschmitt P.1110
• Messerschmitt P.1101 (expuesto en el anterior subtitulo).
• Focke-Wulf Ta 183: Este fue el ganador, sin embargo no entró en operación.(19)

Asistencia a la Unión Soviética, parte 2

19- Modelos Programa Urgente de Cazas

Los aviones a reacción aliados

Contrario al imaginario del común, el desarrollo aeronáutico de Gran Bretaña y Estados Unidos estuvo muy a la par con el desarrollo alemán, un ejemplo son los turborreactores de Whittle que trajeron consigo al Gloster Meteor, y que son considerados la primera muestra de los motores a reacción actuales. Tambien podemos mencionar al Bell P-59 Airacomet estadounidense. Estos tuvieron un mejor desarrollo en su producción, a raíz del tiempo, y medios para producirlos, sin desmeritar que por ejemplo la línea Gloster es temporal a la línea de aviones a reacción alemanes, lo que trae a colación que la idea general de “armas fantásticas alemanas”, así como superioridad armamentística no es más que un imaginario. De hecho el desarrollo tecnológico de los Aliados y del Eje estuvo a la par antes y durante la guerra.(20)

20-Gloster Meteor y P-59 A

Tanque pesado que dispara armamento nuclear, 2A3 Kondensator 2P

Anotaciones

A finales de 1943 y principios de 1944 la campaña de bombardeos estratégicos sobre Alemania, cambió totalmente la naturaleza de la guerra, pues los cazas alemanes ya no podían atacar a los bombardeos sin ser molestados constantemente por los P51 Mustang. Por esta razón se dieron armas más pesadas a los cazas alemanes, lo que finalmente perjudicó al esfuerzo del Eje, ya que al ser más pesados los aviones, no podían hacerle frente a los rápidos P51. (21)

21- P-51 Mustang del 375º Escuadrón de Caza, Octava Fuerza Aérea, en 1944.

Una solución fueron los cazas a reacción, como el Me 262, sin embargo era un avión muy difícil de producir y mantener, de hecho su mantenimiento era muy complicado, ya que a raíz de la grave situación de Alemania, las partes y combustible serian difíciles de obtener, por lo cual, gran parte de la flota de ME 262 se quedó en tierra. Esto sin contar los problemas de los aviones a reacción alemanes, gran calentamiento, problemas al despegar, etc., los cuales los hacían trampas mortales para sus pilotos.

De hecho, el As de la aviación Walter Nowotny, con 258 victorias confirmadas en 442 misiones y piloto del primer avión a reacción (He 178) murió en un Me 262 que al parecer incendió su motor, exactamente no se sabe si fue por un fallo o un disparo enemigo, pero lo cierto es que el avión de Nowotny presentó fallas al despegar. Incluso fue uno de los pocos aviones de su escuadrón que pudo tomar vuelo, el resto se quedó en tierra por problemas técnicos.(22)

22-Mayor Walter Nowotny

Nowotny es considerado el mejor piloto de caza de la historia, teniendo en cuenta la elevada relación entre misiones de combate y victorias (0.58 victorias por misión).

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Vídeos

Fuentes Consultadas

Articulo creado por: Artyom Trebilcck, Estudiante licenciatura en ciencias sociales Universidad la Gran Colombia para unsigloenguerra.

Donald, D. (1995). American Warplanes of World War II. London: Aerospace Publishing.

Green, W. (1970). Warplanes of the Third Reich . Nueva York: Galahad Books.

Gunston, B. (1998). The illustrated directory of Fighting Aircraft of World War II. Londres: Salamander Book Limited.

Morgan, H., & Weal, J. (1998). German Jet Aces of World War 2. Osprey Aircraft of the Aces No 17), 17. Londres: Osprey.

Sega, R. (16 de 07 de 2003). Merging Air and Space. international Air and Space Symposium and Exposition. Obtenido de https://web.archive.org/web/20050302172303/http://www.dod.mil/ddre/downloads/ddre_briefings/Merging_Air_and_Space071603.pdf

Winter, F. (2010). Coanda’s Claim. Air & Space. Obtenido de https://www.airspacemag.com/history-of-flight/coandas-claim-73647227/