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quinta-feira, 6 de julho de 2017

Lockheed YF-12A: o maior e mais rápido caça da história

Em 1958, o Departamento da Defesa dos Estados Unidos iniciou um programa para substituição dos caças Convair F-106 Delta Dart, que nem sequer ainda haviam entrado em serviço ativo. Era o auge da Guerra Fria, e o farto dinheiro colocado à disposição do Departamento da Defesa (o Pentágono) resultava num progresso tecnológico extremamente rápido na aviação militar americana.
Um YF-12A em voo
Tal programa resultou na seleção de uma aeronave capaz de voar a Mach 3, três vezes a velocidade do som, o North American XF-108 Rapier, que, no entanto jamais chegou a ser construída, sendo cancelada em setembro de 1959.
O 60-6934 foi o único YF-12A a receber pintura do ADC - Air Defense Command
Nessa época, a Lockheed trabalhava em uma aeronave de reconhecimento monoplace Mach 3, ultra secreta, o A-12 Oxcart, que era destinada à operações da CIA - Central Inteligency Agency. O engenheiro Clarence "Kelly" Johnson, chefe do grupo de trabalho de estudos avançados da Lockheed, apelidado Skunk Works, propôs à Força Aérea uma versão de caça do A-12, que era desarmado. O programa, que a Lockheed denominou AF-12, teria um custo muito menor que o exorbitante XF-108, uma vez que a aeronave já estava aprovada e em desenvolvimento, bastando, basicamente, trocar os sistemas de reconhecimento por um sistema de mísseis ar-ar.
Um YF-12A com seu míssil Falcon
A proposta foi aceita pela USAF, que encomendou três aeronaves YF-12A. Dentro da linha de produção dos A-12, as sétima, oitava e nona células foram selecionadas para conversão para caças interceptadores Mach 3. Seriam os maiores e mais velozes aviões de caça da história.
Entre as modificações feitas na aeronave, foram incluídos um radar de controle de fogo, no nariz com um radome estendido, parte de um sistema maior de controle de armas que foi inserido em um dos quatro compartimentos de equipamentos de reconhecimento originais do A-12, um assento para um segundo tripulante (o A-12 era monoplace), e duas aletas abaixo das naceles e das derivas, necessárias devido às modificações aerodinâmicas no nariz. Isso deu à aeronave um aspecto bastante característico, que a faz facilmente distinguível dos seus irmãos A-12 e SR-71.

Duas pequenas naceles aerodinâmicas, com câmeras e outros instrumentos, foram instaladas abaixo da parte dianteira das naceles dos motores
O primeiro YF-12
O armamento da aeronave consistia em apenas três mísseis de longo alcance Hughes AIM-47 Falcon, capazes de atingir velocidades de Mach 4 na sua configuração definitiva. O sistema de controle dos mísseis, projetado para o cancelado projeto XF-108, era o Hughes AN/ASG-18, que era operado pelo segundo tripulante do YF-12A.

Todas as armas da aeronave eram conduzidas em compartimentos internos, pois a instalação de armas em cabides externos foi julgada impraticável, em uma aeronave tão veloz. Também não existiam canhões ou metralhadoras para eventuais combates aproximados com aeronaves inimigas.
Um YF-12A em voo, sobre o deserto de Mojave. O nariz da aeronave é diferente do nariz dos modelos A-12 e SR-71
O primeiro protótipo do avião, o 60-6934, voou em 7 de agosto de 1963, em Groom Lake, Nevada, a hoje famosa, mas à época totalmente desconhecida, "Area 51". O piloto de provas da Lockheed, James D. Eastham, conduziu a aeronave na ocasião. À época, o programa A-12 Oxcart e o YF-12 ainda eram altamente secretos, e os testes foram conduzidos em Groom Lake, Nevada, e não em Edwards AFB, perto demais de Los Angeles e de outras áreas densamente habitadas. Groom  Lake era um local muito remoto, perto da área de testes de bombas nucleares de Nevada, e bem mais longe de olhos curiosos do que Edwards.
O pilto de provas da Lockheed, James D. Eastham, que voou o YF-12A pela primeira vez
Em 24 de fevereiro de 1964, o Presidente Lyndon Johnson anunciou publicamente a existência dos YF-12A.  Admitir a existência do avião foi considerado interessante, pois além da demonstração de poder defensivo, ajudaria a ocultar o altamente secreto programa A-12 Oxcart, da CIA, e eventualmente justificaria avistamentos e boatos a respeito desse avião. Voos do YF-12A foram, portanto, mais ostensivos, e passaram a ser feitos, também, em Edwards, enquanto os A-12 permaneceram restritos a Area 51.

Sob qualquer ponto de vista, o projeto geral do YF-12A era altamente inovador, a começar pela estrutura. Assim como seus irmãos A-12 e SR-71, a maior parte da estrutura da aeronave foi construída em titânio, pois o forte aquecimento que ocorre em velocidades acima de Mach 2, devido ao atrito e à compressibilidade do ar, praticamente impede o uso de estruturas em ligas de alumínio, que perderiam resistência estrutural em altas temperaturas.

O combustível utilizado também era diferente. O aquecimento dos tanques de combustível em altas velocidades supersônicas tornaria o querosene habitual altamente volátil e explosivo, tornando necessário o uso de um combustível especial, denominado JP-7, muito menos volátil, mas mais viscoso. Aviões tanques especiais, os Boeing KC-135Q, foram projetados especificamente para a missão de abastecer os aviões YF-12A, SR-71 e A-12, devido às peculiaridades do combustível.
O YF-12A 60-6934, em Groom Lake, a famosa Area 51
O avião foi equipado com motores Pratt & Whitney J-58, com pós combustores, de 20.500 lbf de empuxo em potência "seca" (sem pós combustão) e 31.500 com pós combustão. Tais motores, construtivamente, eram bastante convencionais, mas, em altas velocidades supersônicas, perto de Mach 3, as alhetas-guia de entrada (IGV - Inlet Guide Vanes) fechavam a entrada de ar aos compressores, que deixavam de funcionar, e a compressão do ar era feita apenas pela alta velocidade do voo, sendo a combustão feita somente pelos pós-combustores, como um motor estato-reator (Ramjet).

Depois dos voos iniciais, foi aplicada uma pintura nas aeronaves, e também nos seus sucessores SR-71, de cor negra fosca, mas que, sob o forte aquecimento em grandes altitudes, ficava bem mais clara, um azul cinzento. Tal pintura deu o apelido de Blackbird, tanto aos YF-12A quanto aos SR-71.

A complicada partida dos motores era feita com uma unidade de partida externa, denominada AG-330. Essa unidade tinha dois motores de automóvel Buick, V-8 de 401 polegadas cúbicas de cilindrada. Os dois motores eram acoplados por uma caixa de redução comum e forneciam, juntos, cerca de 600 HP para a partida dos motores do YF-12A. Um eixo vertical acoplava no dispositivo de starter situado abaixo de cada motor do avião.
Unidade auxiliar de partida, com dois motores Buick V-8
Em 1º de maio de 1965, o YF-12A 60-6936, tripulado pelo Coronel Robert L. Stephens e pelo Tenente-Coronel David Andre, bateu recordes de altitude e velocidade de 1.798,869 Knots (3.331,505 Km/h) e 80.257,86 pés (22.677 metros). Posteriormente, esses recordes seriam batidos por aeronaves SR-71A da USAF, os sucessores dos YF-12A.
Os mísseis AIM-47 Falcon eram a única arma dos YF-12A
Durante os testes de armamento, seis lançamentos. bem sucedidos, de mísseis Falcon foram executados,  o último dos quais foi lançado de um YF-12A a Mach 3,2 e 74.600 pés, destruindo um drone-alvo Boeing  JQB-47E, que voava a apenas 500 pés do terreno.
Uma aeronave JQB-47E como essa foi destruída por um YF-12A
Em 14 de maio de 1965, a USAF fez uma encomenda de 93 aeronaves de produção F-12B, que equiparia o ADC - Air Defense Command, mas o então Secretário da Defesa, Robert MacNamara congelou os investimentos no programa por três anos, devido ao alto custo da Guerra do Vietnan. Finalmente, com as informações da Inteligência, o Pentágono avaliou que o programa de defesa aérea poderia ficar em segundo plano, diante da realidade cada vez mais distante de um ataque soviético, com aeronaves tripuladas, sobre os Estados Unidos, devido ao desenvolvimento de mísseis balísticos intercontinentais.

Portanto, em janeiro de 1968, a encomenda dos F-12B foi cancelada e o programa de voos dos YF-12A foi encerrado, e as duas aeronaves remanescente foram colocadas em armazenamento. O maior e mais veloz dos caças foi aposentado antes mesmo de entrar em serviço.. Nenhum F-12B chegou a ser construido.
Desenho em corte do YF-12A - Clique na imagem para ver em alta resolução
Com 30,97 metros de comprimento, 16,95 metros e envergadura 5,64 metros de altura e peso vazio de 27.604 Kg, foi o maior avião já construído como caça. O avião é pouca coisa menor que um Boeing 737-200.

 OPERAÇÃO PELA NASA:

Aposentados como caças, o YF-12A, no entanto, interessou imediatamente à NASA. Na década de 1960, a NASA fazia pesquisas intensas sobre os voos de alta velocidade, usando inclusive o XB-70 Valkyrie, um bombardeiro Mach 3 que também tinha sido cancelado pelos militares.

Dessa forma, a Força Aérea e a NASA anunciaram, em 18 de julho de 1969, a operação conjunta dos dois YF-12A remanescentes, já que a aeronave 60-6934 tinha sido danificado e retirado de serviço por um incêndio, resultado de um acidente no pouso em 14 de agosto de 1966, em Edwards.

Os dois YF-12A foram alocados no Centro de Pesquisa de Voo da NASA, em Edwards, e substituíram o XB-70, que tinha sido aposentado em fevereiro de 1969.
O YF-12A 60-6935, acima de Edwards, no deserto de Mojave
Desenhos em 3 vistas, das aeronaves YF-12A, A-12 e SR-71
A NASA utilizou as aeronaves para estudos estruturais, térmicos e aerodinâmicos relativos ao voo sustentado em velocidades de Mach 3, ou acima. A Força Aérea, por sua vez, estudava os efeitos do uso dos sistemas de alerta aéreo antecipado (AWACS - Airborne Warning And Control System), além de outros objetivos de uso militar. O orçamento alocado à NASA para um programa de dois anos e meio foi de 14 milhões de dólares, enquanto a Força Aérea teve uma verba de 4 milhões para o mesmo programa.

Em 24 de julho de 1971, o YF-12A 60-6936 foi perdido em um acidente. A aeronave teve um incêndio em voo, provocado por uma linha de combustível defeituosa, o que forçou os dois tripulantes, Tenente Coronel Ronald Layton, piloto e o Major Billy Curtiss, ambos da USAF a ejetar, ao norte de Edwards. Os dois não se feriram, mas a aeronave foi totalmente destruída.
As aeronaves YF-12A (acima) e YF-12C (abaixo), durante a experiência Cold Wall
 Para substituir a aeronave perdida, um quarto avião YF-12 foi incorporado ao programa. Tal aeronave foi denominada como YF-12C, mas, na verdade, era um SR-71A Blackbird, de reconhecimento estratégico, o segundo SR-71 a ser fabricado, o 61-7951. Esse avião foi redenominado como YF-12C, já que a NASA, oficialmente, não estava autorizada a operar aeronaves de reconhecimento estratégico. Até mesmo um número falso de cauda 60-6937 foi atribuído ao avião, embora tal número já tivesse sido utilizado por um A-12 do programa Oxcart.
Os YF-12A e YF-12C acima do deserto de Mojave, durante a experiência Cold Wall
Um dos mais interessantes experimentos feitos pelos YF-12 foi um relacionado com o aquecimento dinâmico em alta velocidade, denominado Cold Wall. O 60-6935 levou um cilindro refrigerado a nitrogênio líquido, que foi exposto ao fluxo de ar em  velocidades perto de Mach 3. Os sensores mediram vários parâmetros que se revelaram de grande importância científica, e aumentaram nosso grau de conhecimento sobre a mecânica dos fluidos.
O cilindro refrigerado, com sensores, usado na experiência Cold Wall
O Programa YF-12A da USAF/NASA foi tão útil, que os voos se prolongaram até o final da década de 1970. Em setembro de 1978, o YF-12C foi devolvido á Força Aérea e redenominado SR-71A, voltando a usar também seu número de registro original. O YF-12A 60-6935 fez seu último voo pela NASA em 31 de outubro de 1979, e no dia 7 de novembro uma tripulação da Força Aérea levou o avião para Dayton, Ohio, seu último voo. A aeronave foi exposta no Museu Nacional da Força Aérea, em Wright-Patterson AFB, onde está até hoje.

Quanto ao ex-YF-12C, ele foi usado pela USAF por mais algum tempo e, depois de desativado, foi mandado para exibição estática no Pima Air and Space Museum, em Tucson, Arizona, onde está até hoje.


AERONAVES YF-12 OPERADAS PELA USAF:

60-6934: Lockheed YF-12A, c/n 1001, foi o primeiro YF-12A a voar, em 07/08/1963. Danificado além do reparável por um incêndio no solo, em 14 de agosto de 1966. Sua seção traseira foi aproveitada para a reconstrução de um modelo único SR-71C, o 61-7981, utilizando-se partes da seção dianteira de uma estrutura originalmente utilizada pela Lockheed em testes de solo. O avião era bastante problemático (aparentemente, era torto), mas foi usado como aeronave de treinamento, limitadamente, entre 1969 e 1976. Foi apelidado de "O Bastardo". Atualmente, essa aeronave encontra-se preservada no Hill Airspace Museum, em Hill/AFB, Utah;
O SR-71C, em Hill AFB, construído com partes remanescentes do primeiro YF-12A
60-6935: Lockheed YF-12A,c/n 1002, entregue à USAF em 1963, foi o avião da série com carreira mais longa, operando praticamente de modo contínuo entre 1963 e 1979. Foi preservado no Museu Nacional da Força Aérea em Wright-Patterson AFB, em Dayton, Ohio, e encontra-se exposto à visitação pública
O único YF-12A, preservado no Museu, em Dayton, Ohio.
60-6936: Lockheed YF-12A, c/n 1003, entregue à USAF em 1963, foi perdido em acidente em voo, em 24/07/1971, sem vítimas, quando fazia missão dentro do programa YF-12A da NASA. Destruído perto de Edwards AFB, Califórnia.

61-7951: Lockheed YF-12C, c/n 2002, entregue à USAF em 1964 como SR-71A. Foi redesignado, sem maiores modificações, como YF-12C, registro falso 60-6937, e usado pela NASA no programa YF-12A, até setembro de 1978, reintegrado à USAF em outubro. Desativado em 22/12/1978, está preservado no Pima Air and Space Museum, em Tucson, Arizona.
O SR-71A 601-7951, que foi usado como YF-12C entre 1971 e 1978

Um comentário:

  1. Meu avião preferido.
    Levou a tecnologia da época as suas fronteiras,estado da arte em aviação!
    Excelente tópico!

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