Uma das aeronaves mais incomuns a emergir das pranchetas alemãs nos últimos estágios da Segunda Guerra Mundial foi o Junkers Ju-287V1, um banco de ensaio para um bombardeiro médio a jato que poderia ultrapassar os caças aliados mais rápidos. No início de 1943, esse desafio de desenvolvimento caiu para a empresa Junkers Flugzeug und Moterenwerke AG de Dessau, onde uma equipe de design para o projeto tomou forma sob a liderança de Hans Wocke.
Usando dados de pesquisa produzidos pelo Deutsche Versuchtsanstalt fur Luftfahrt (um centro governamental de pesquisas e testes aeronáuticos mais comumente referido como DVL), Wocke inicialmente traçou um projeto para uma aeronave a jato com um sweepback de asa de 25 graus, que, em teoria, poderia exceder 550 mph em voo nivelado. Enquanto o projeto ainda estava nos estágios preliminares, no entanto, Wocke ficou preocupado com as características de vôo pobres demonstradas por sweptwings em baixa velocidade do ar, especialmente a perda de controle do aileron associada ao tombamento da ponta. Com o objetivo de aumentar simultaneamente o número Mach crítico da asa e evitar o problema de estolamento da ponta da asa, Wocke concebeu a ideia de inverter a forma plana da asa.
Teoricamente, pelo menos, a asa voltada para a frente produziria exatamente o mesmo efeito que uma asa voltada para trás, reduzindo a relação espessura-corda, mas teria seu coeficiente de sustentação mais alto na raiz da asa. Assim, à medida que o coeficiente de sustentação diminuía em direção à ponta, as pontas seriam as últimas a estolar e o controle do aileron seria mantido depois que o fluxo de ar se separasse das seções principais da asa. Os testes em túnel de vento subsequentemente confirmaram as teorias de Wocke, mas também revelaram uma desvantagem significativa: a aeroelasticidade da asa - isto é, flexão e possível deformação estrutural causada por cargas aerodinâmicas. Wocke e sua equipe sentiram que o problema poderia ser minimizado, no entanto.
Como o projeto era tão pouco ortodoxo, o Ministério da Aeronáutica alemão instruiu Junkers a começar com um teste de voo em escala real para avaliar as características de voo enquanto o projeto final de um bombardeiro de produção estava sendo elaborado. Para acelerar a construção da bancada de testes, o projeto utilizou uma série de componentes da fuselagem disponíveis: uma fuselagem de um bombardeiro Heinkel He-177A, a cauda de uma aeronave de reconhecimento Ju-388L, as rodas do nariz de um americano resgatado Liberator B-24 e trem de pouso principal de um transporte Ju-352. Como a retração das rodas nas asas finas e inclinadas para a frente da bancada de teste não era estruturalmente prática, o trem de pouso foi deixado fixo e as rodas protegidas por grandes polainas.
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| Com uma montagem de cauda de um Ju-388L, fuselagem de um He-177A e trem de pouso de um B-24 americano capturado, o Ju-287 era uma montagem curiosa do que estava disponível para os projetistas da Junkers |
A asa fina e de alta proporção era uma estrutura totalmente metálica de duas longarinas que incorporava uma seção especial de aerofólio de alta velocidade e curvatura reversa Junkers. Para melhorar as capacidades de voo lento, as asas foram equipadas com ripas fixas nas bordas de ataque internas para atrasar o estolamento da raiz, em conjunto com grandes flaps de borda de fuga com fenda e ailerons que cairiam a 23 graus, proporcionando assim curvatura ao longo de todo o vão.
A bancada de teste seria alimentada por quatro motores turbojato Junkers Jumo 004B-1 de fluxo axial, cada um classificado com 1.984 libras de empuxo estático - os mesmos motores planejados para uso em Messerschmitt Me-262s - dispostos em quatro nacelas individuais, uma embaixo de cada asa em aproximadamente 30 por cento de envergadura, e uma em cada lado da fuselagem dianteira.
A soma final de todos esses componentes, designada Ju-287V1, foi inegavelmente um dos dispositivos aéreos de aparência mais estranha da era da Segunda Guerra Mundial. As dimensões completas eram uma envergadura de 65 pés 113 × 4 polegadas, um comprimento de 60 pés e uma área total de asa de 656,6 pés quadrados. Com um peso máximo de decolagem de 44.092 libras, a carga alar chegou a 67,2 libras por pé quadrado, virtualmente a mesma do Me-262 contemporâneo.
No verão de 1944, o Ju-287V1 foi transportado de Dessau para Brandis Field, perto de Leipzig, para testes de vôo, e em 22 de agosto FlugkapitänSiegfried Holzbauer voou com ele pela primeira vez. Para aumentar a potência de decolagem durante o vôo, dois foguetes Walter 2.645 libras de empuxo - lançados logo após a decolagem - foram instalados abaixo das naceles das asas. Para reduzir a rolagem de pouso, o banco de testes usou um dos primeiros exemplos de um paraquedas drogue lançado do cone de cauda.
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Os foguetes Walter claramente vistos sob as nacelas do motor aumentaram a potência
de decolagem com 2.645 libras adicionais de empuxo cada |
Mais dezesseis voos foram feitos pelo Ju-287V1 da Brandis. Apesar de sua forma de plano não ortodoxa, os únicos problemas sérios encontrados durante os testes - não relacionados à configuração aerodinâmica - foram os apagões esporádicos experimentados com os temperamentais Jumo 004B turbojatos e, uma vez, a explosão de um dos foguetes Walter.
Como esperado, o Ju-287V1 foi excepcionalmente estável no modo de voo lento, quase não precisando de mudanças de compensação durante a operação do flap. Com os flaps estendidos, o avião estabeleceu uma velocidade de aproximação de 150 mph e pousou a 118 mph, não excessivamente alta para os padrões contemporâneos. Durante o teste, a superfície superior das asas foi coberta com tufos de lã para que o padrão do fluxo de ar pudesse ser filmado por uma câmera montada logo à frente da barbatana vertical.
Durante o teste em velocidades mais altas, o Ju-287V1 foi derrubado com potência total para atingir uma velocidade no ar de 404 mph, ponto no qual as limitações aeroelásticas do design da asa começaram a se mostrar. A principal consequência negativa foi uma redução no controle do elevador durante as manobras, mas mesmo com isso, a estabilidade longitudinal não foi seriamente afetada. A velocidade máxima atingida foi de 347 mph a 19.685 pés. O Ju-287V1 foi posteriormente transferido para o centro de avaliação da Luftwaffe em Rechlin, onde foi danificado durante um bombardeio aliado e não podia mais voar.
Enquanto isso, Junkers começou a trabalhar na construção do Ju-287V2, destinado a servir de base de teste para avaliar as características de alta velocidade da forma de planta. A asa permaneceu essencialmente inalterada em relação à do V1, mas uma fuselagem baseada no Ju-388 (um desenvolvimento progressivo do design do Ju-88) foi usada, incorporando um trem de pouso triciclo totalmente retrátil.
A energia seria derivada de quatro turbojatos experimentais Heinkel-Hirth 011A, cada um com uma potência esperada de 2.866 libras de empuxo, que deveriam ser colocados em naceles em pares sob as asas. Ao mesmo tempo, a Junkers prosseguiu com o projeto do Ju-287V3, que seria o protótipo definitivo do bombardeiro. Atrasos no desenvolvimento da usina levaram a Junkers a mudar para turbojatos BMW 003A-1 menos potentes, mas prontamente disponíveis, avaliados em 1.760 libras de empuxo cada. Seis desses motores,
A montagem final do Ju-287V2 estava em andamento quando a fábrica de Dessau foi invadida pelas forças soviéticas no final da primavera de 1945. Não surpreendentemente, o protótipo capturado, junto com suas ferramentas, gabaritos, peças e equipe de design, incluindo o próprio Wocke, foram posteriormente transportado para a União Soviética. O Ju-287V2 foi supostamente concluído e voado em 1947 em Podberezhye, ao sul de Leningrado, mas os detalhes de desempenho não são conhecidos.
A construção do componente inicial também havia começado no Ju-287V3, que incluía equipamento operacional completo e armamento, mas os soviéticos não prosseguiram com o projeto além da conclusão do V2. As estimativas de desempenho do fabricante para o Ju-287V3 incluíram uma velocidade máxima de 537 mph a 16.400 pés, com a capacidade de cruzeiro a 493 mph a 23.000 pés (80 por cento da potência) e um alcance de 985 milhas com uma carga bomba de 8.800 libras ou 1 , 325 milhas com 4.400 libras. Se os soviéticos não tivessem intervindo, o Ju-287V2 teria voado em 1945 - um feito notável, considerando que o primeiro bombardeiro médio de propulsão a jato aliado do pós-guerra não voou por mais dois anos (o norte-americano XB-45, que fez seu voo inicial em 17 de março de 1947).
Quando a Segunda Guerra Mundial terminou, muitos dos dados de pesquisa e teste da Alemanha em voos transônicos fizeram com que alguns empreiteiros de fuselagem americanos modificassem as propostas existentes para novos aviões a jato. Uma das propostas mais heterodoxas geradas pela pesquisa alemã capturada foi o bombardeiro tático XB-53 da Convair - um projeto tri-jato sem cauda que incorpora 30 graus de varredura da asa dianteira - mas o projeto foi cancelado em 1948.
A forma plana de varredura para frente ficou adormecida até 1964, quando o Hamburger Flugzeubau da Alemanha Ocidental apresentou seu HFB-320 Hansa Jet, um transporte executivo bimotor que podia acomodar até 12 passageiros. O Grumman X-29A , que voou pela primeira vez em 1984, combinou varredura para frente com canards e resolveu o problema de aeroelasticidade com asas de materiais compostos muito rígidos. Após testes completos, os dois X-29s foram aposentados em 1994.
Em 1999, o caça Sukhoi Su-47 (S-37) Berkut (“Golden Eagle”) de design russo fez seu primeiro vôo. O governo russo disponibilizou fundos para o teste deste último design de varredura para frente, mas nenhum plano de produção foi anunciado no momento da redação deste artigo.
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