El origen de los hidroaviones PBY Catalina
En ese momento, la Marina de los EE. UU. propuso una licitación para aviones de patrulla a la industria de la aviación, y la competencia final fue entre el Joint XP3Y-1 y el Douglas XP3D-1. Ambos modelos completaron con éxito el proyecto de prueba de vuelo y alcanzaron varios indicadores de rendimiento sin defectos importantes. Como el rendimiento era comparable, empezamos a competir en precio. El precio unitario conjunto era de 90.000 dólares (el valor monetario del año), 20.000 dólares menos que el de Douglas, y ganamos el contrato.
Poco después de que la Fuerza Aérea Británica recibiera el primer lote de PBY en junio de 5438+0940, en junio de 5438+01, recibió el nombre de "Katrina", en honor al centro turístico costero de Carter en California, Estados Unidos. El nombre de la isla Rina. Cuando Estados Unidos nombró oficialmente "Katrina" el apodo de PBY en 1941, muchas armas y equipos entre los dos países ya usaban el mismo modelo/apodo. El PBY utilizado por la Real Fuerza Aérea Canadiense, que también es miembro de la Commonwealth británica, se llama "Canso (Estrecho de Canso de Canadá)" y la versión anfibia es "Canso A". Además, el PBY también tiene una modificación llamada Nomad, que es el PBN-1 del PBY-5, una versión mejorada del 1944-45, producida en la Fábrica de Aviones Navales de Filadelfia.
Se puede decir que sin la Segunda Guerra Mundial, no habría éxito de Katrina. Cuando se entregó el último PBY-4 en 1939, la Marina de los EE. UU. lo consideró obsoleto. En ese momento, los sucesores del PBY ya estaban en desarrollo, incluido el bimotor XBPM Mariner, el cuatrimotor XBPM2Y Coronado y el XBPM. Después de perder el apoyo continuo de la Marina de los EE. UU., Consolidated dependió de pedidos del Reino Unido, Canadá, Australia, Francia y los Países Bajos para mantener la producción del Tipo 28-5 (exportación PBY-5). Dado que el PBY era el único avión de patrulla acuática producido en masa por los aliados antes de la guerra, la Marina de los EE. UU. reordenó 200 PBY-5 en febrero de 1939. Este fue el pedido de avión más grande de la Marina de los EE. UU. desde la Primera Guerra Mundial, y también sentó las bases para la posición inquebrantable de PBY. El PBY fue diseñado por Isaac McLean "Mike" Bin Laden, un famoso ingeniero aeroespacial de United Corporation. A mediados de la década de 1920, el fundador de Union, Reuben Fleet, decidió hacer crecer el negocio de la compañía desde sus exitosos entrenadores junior (los entrenadores Army PT y Navy ny producidos en la planta de Union en Buffalo) hasta el segmento de aviones multimotor de servicio pesado para satisfacer las necesidades de la Aviación del ejército de EE. UU. Para aumentar la competitividad, la flota contrató a Raton en 1927 y se alió con el experimentado diseñador de aviones multimotor Sikorsky Aeronautical Engineering Company para participar en la competencia de bombarderos pesados 1927 Army Aircraft. Raton se desempeñó como director de la División de Ingeniería Aeronáutica del Ejército en Wrightfield, donde fue responsable de la investigación sobre diseños de motores múltiples. También supervisó personalmente el desarrollo del hidroavión de largo alcance de Boeing.
La entrada de Joint-Sikorsky en la carrera de bombarderos es un biplano bimotor basado en el S-37 desarrollado por Sikorsky para vuelos transatlánticos. Su diseño conjunto se llamó Guardian, pero fracasó debido a un rendimiento inferior al del rival Curtiss B-2 Condor. De todos modos, Ratón y su equipo de diseño han adquirido una valiosa experiencia que aplicarán en un futuro próximo. Los orígenes del Katrina se remontan al United XPY-1, un hidroavión de largo alcance con un concepto de diseño completamente nuevo, con una estructura de ala alta totalmente metálica, rompiendo por completo con los "EE.UU." que habían seguido a Glenn. Curtiss desde 1914. Diseño de dirigible biplano. La Armada fue la primera en proponer el concepto de una estructura monoala totalmente metálica y presentó el diseño básico a la industria de la aviación para la licitación y la producción de prototipos. La empresa conjunta tuvo la oferta más baja y ganó un nuevo contrato de hidroavión de 65.438+0.928 dólares el 28 de febrero. Debido a que el proceso de producción de aleaciones de aluminio en ese momento era revolucionario, United tuvo que desarrollar el proceso y la producción al mismo tiempo, por lo que el XPY-1 "Admiral" no se completó hasta febrero de 1928, pero en ese momento se encontró con un A anterior. problema que nunca se había considerado: ¡el cercano río Niágara se congeló y no dejó ningún campo de pruebas para el nuevo avión! Para evitar esperar el deshielo de la primavera siguiente, la Armada trabajó con la Armada para desmontar el Admiral y transportarlo por ferrocarril a NAS Anacostia para vuelos de prueba.
El XPY llegó a Anacostia el día de Navidad y el montaje y las pruebas comenzaron inmediatamente bajo la supervisión de Laton. Después de completar las pruebas en tierra, el Almirante realizó su primer vuelo con éxito el 10 de octubre de 1929 65438+. El piloto era el Capitán A.W Gorton, con Mike Raton en su posición habitual de copiloto. United no tenía su propio piloto de pruebas de hidroavión en ese momento, por lo que tomó prestado al Capitán Gordon para el primer vuelo.
Los vuelos de prueba demostraron que el rendimiento del XPY cumplía todos los requisitos, por lo que la Armada propuso una licitación para una versión de producción de 9 barcos en junio de 1929. Debido a que la oferta conjunta incluía costos de ingeniería reales para la fase de desarrollo del prototipo, Glenn L. Martin fue ligeramente mayor y, como resultado, perdió el contrato de producción. Ante este revés, United Airlines no se desanimó y de inmediato se lanzó al desarrollo de 28 hidroaviones comerciales basados en XPY. Este modelo civil, conocido como "Commodore", fue adoptado por el neoyorquino Leo Buenos Aires (el predecesor de Pan Am) y utilizado con éxito en las rutas del Caribe y América del Sur. Commodore ha estado en servicio en el campo de la aviación civil durante muchos años y tiene una gran influencia en el campo de los aviones comerciales. En 1932, durante la entrega del P2Y, la Armada lanzó una licitación de diseño para la próxima generación de aviones de patrulla acuática, con especial énfasis en un entorno de rendimiento enormemente ampliado. Con un peso máximo de 11.340 kg y una velocidad de crucero de 161 km/h, el nuevo avión debe tener un alcance de 4.827 km, casi el doble que el XPY-1. Se invitó a empresas unidas a asumir el desafío del diseño. Mike Raton y su equipo de ingeniería creen que tienen buenas posibilidades de ganar basándose en la experiencia adquirida con P2Y y el rendimiento récord que P2Y ha logrado en el uso en el mundo real.
El resultado de los esfuerzos conjuntos fue un hidroavión de nuevo diseño que fue patentado por su gran innovación (la Oficina de Patentes de Estados Unidos concedió a Mike Lutton el número de patente 92912 el 31 de julio de 1934). Después de que la Armada realizó una revisión preliminar de este plan, firmó un contrato con Lianhe el 28 de octubre de 1933 para seguir desarrollando y fabricando un prototipo, y se le otorgó el número de modelo XP3Y-1. Este fue el último paso antes del nacimiento de. PBY.
En este diseño, el principal competidor de United era Douglas. Douglas tiene una sólida reputación en la producción de aviones multimotor. La solución propuesta esta vez es XP3D-1. Douglas ganó el contrato de la Marina para desarrollar y producir un prototipo cinco meses antes que el XP3Y, lo que le dio una ventaja. Pero el Douglas XP3D-1 no es un diseño completamente nuevo. Es una mejora del bombardero anfibio YB-11 diseñado para el Ejército. Antes de esto, YB-11 había pasado por dos cambios de diseño, YO-44 y YOA-5, y no había recibido un contrato de producción. El XP3D-1 tiene un diseño de ala única con dos motores Pratt & Whitney R-1830 montados en soportes encima de las alas, relacionado con el hidroavión Douglas Dolphin y el avión de transporte general de la serie Coast Guard/Navy RD. El XP3D es ligeramente más pequeño que el XP3Y y tiene una tasa de ascenso, velocidad y alcance ligeramente peores. El 6 de febrero de 1935, el XP3D realizó su primer vuelo, más de un mes antes que el United XP3Y.
XP3Y tiene una forma aerodinámica extremadamente simple. El ala semi-voladiza tipo paraguas está conectada al fuselaje en forma de barco a través de puntales, y un par de puntales están conectados a las alas en ambos lados del fuselaje para aumentar la resistencia. Las boyas retráctiles debajo de las alas, inteligentemente diseñadas, se convierten en puntas de las alas cuando se retraen, lo que reduce en gran medida la resistencia. El ala es una estructura tradicional de aleación de aluminio, la superficie frontal de la viga trasera está cubierta con un revestimiento metálico, seguido de un revestimiento de tela, los alerones están cubiertos con un revestimiento de tela de estructura metálica, la cola en voladizo está cubierta con un revestimiento metálico, el elevador y el timón. Están cubiertos con piel de tela y todas las superficies de las alas de control están equipadas con pestañas de ajuste. Las armas de autodefensa del XP3Y incluyen una ametralladora Browning M2HB de 12,7 mm montada en el morro, controlada por el bombardero, y dos ametralladoras en la cintura detrás de los puntales de las alas, con calibres de 12,7 mm o 7,62 mm. Las armas de ataque incluyen colgadas en las alas. Las bombas de 45-450 kg en el pilón externo también se pueden montar con torpedos de aviación estándar a través de un convertidor. La ventana de la mira de la nariz está protegida por una puerta enrollable, y en el interior se utiliza la avanzada mira de bombas Norden MK XV. El fuselaje está dividido en cinco compartimentos estancos con puertas estancas para mejorar la resistencia al hundimiento. La tripulación estaba formada por un bombardero/artillero de nariz, piloto, navegante, radio, mecánico aleatorio y dos artilleros de cintura. Para garantizar misiones a largo plazo en la base avanzada, la cabina también cuenta con literas, cocina e instalaciones para almacenar alimentos. El XP3Y, al igual que el XP3D, está especificado para utilizar el nuevo motor Pratt & Whitney XR-1830-58 Twin wassens de 825 hp que impulsa una hélice de velocidad constante de tres palas y paso variable Hamilton Standard. El motor está montado en la góndola y tiene forma de rectificador NACA completo con pestañas en el borde de salida ubicadas sobre las alas. En el ala central, entre las dos góndolas del motor, se encuentra un depósito de combustible interno con una capacidad de 6.624 litros.
A finales de 1933, Union comenzó a construir prototipos en la fábrica de Buffalo, tarea que continuó hasta principios de 1935. Para evitar retrasos causados por el hielo en el campo de aterrizaje de hidroaviones del río Niágara, la compañía decidió transportar el XP3Y por ferrocarril a NAS Norfolk y utilizar las instalaciones de la Marina allí para el montaje y las pruebas en tierra y en vuelo. XP3Y llegó a Norfolk a principios de marzo de 1935 y completó el montaje y las pruebas necesarias antes del vuelo a mediados de marzo. El 21 de marzo, el piloto de pruebas de United, Bill Whitley, realizó con éxito su primer vuelo. El vuelo de prueba en fábrica terminó sin aparentes fallos. El 28 de marzo, XP3Y fue entregado a la Armada para un vuelo de prueba inicial en la Estación de vuelo de prueba de Anacostia. Durante el período, encontró fallas, pero ninguna de ellas causó un retraso en el vuelo de prueba. En abril se realizaron pruebas de disparo y en mayo el avión regresó a Norfolk para realizar pruebas de despegue y aterrizaje en aguas turbulentas. El avión sufrió daños durante un aterrizaje el 13 de mayo de 2003, pero fue reparado rápidamente y continuó volando.
Durante la prueba de vuelo, hubo informes de que el XP3Y tenía problemas con la estabilidad direccional y el control. Después de eso, el fabricante también hizo varios cambios, pero el efecto no fue muy bueno. Los riesgos ocultos quedaron expuestos durante las pruebas de lanzamiento de bombas realizadas en mayo y junio. La mala estabilidad direccional y la fuerza excesiva del timón afectaron la precisión del lanzamiento de bombas. Descubrí que el área del timón se había ampliado antes, pero al mismo tiempo se había aumentado la fuerza del timón, así que modifiqué el timón nuevamente.
En julio, XP3Y regresó a Norfolk para seguir probando el terreno. Sufrió graves daños durante un aterrizaje el 27 de julio. Afortunadamente, las paredes impermeables del fuselaje y las puertas estancas impidieron que el avión se hundiera, y el XP3Y fue remolcado de regreso a la estación aérea para su reparación. Después de un vuelo de transferencia récord desde la costa este a través de la Zona del Canal, la prueba de agua XP3Y se completó en junio + octubre 5438.
En el informe final del departamento de pruebas navales, la producción del XP3Y-1 se evaluó como "aceptable", pero se hicieron las siguientes recomendaciones para mejorar las cualidades de vuelo y las capacidades de combate:
Proporcione una estación de ametralladora para disparar hacia atrás y hacia abajo.
Se mejoró la estación de ametralladora de cintura para proporcionar al ametrallador una mejor ventana de visión.
Aumenta la carga de bombas
Modifica el timón y su sistema de control para mejorar la estabilidad y el control direccional.
Estación de ametralladora de punta mejorada
De todos modos, lo que es de gran importancia para el futuro de PBY es la parte de rendimiento del informe final del departamento de pruebas: datos reales medidos, requisitos de rendimiento, velocidad máxima ( km/h) 274,82 256 Velocidad mínima (km/h) 93,32 96,54 Límite superior de servicio (m) 5669,28 4572 Tiempo de despegue (segundos) 22 60 Peso en vacío (kg) 5. 700 en junio 5. 918 1935. Las recomendaciones de El departamento de pruebas se adoptó en esta producción, incluido rediseñar el timón, alargar el fuselaje debajo del timón, agregar una estación de ametralladora en el compartimiento de cola para disparar hacia abajo, abrir la puerta del vientre durante el vuelo para disparar hacia atrás y hacia abajo (pronto llamado "ametralladora ventral"), y equipar la torreta con una ametralladora de punta, cambiar el motor para que coincida con la producción del R-1830-64.
XP3Y regresó a la fábrica de San Diego para implementar las mejoras anteriores. El modelo de avión completo se cambió a XPBY-1, pero se mantuvo el número de serie original de la Administración de Aviación (BuNo) 9459. La "B" añadida en el modelo indica que el avión tiene la capacidad de transportar bombas. El piloto de la compañía, Bill Whitley, realizó el vuelo de demostración final en XPBY-1. El 21 de mayo de 1936, el avión fue entregado a la Armada y se iniciaron vuelos de prueba militares. Las pruebas de vuelo militares arrojaron resultados satisfactorios y solo se propusieron cambios menores en el timón y su sistema de control. De hecho, los principales problemas identificados durante las pruebas de vuelo iniciales del prototipo fueron la estabilidad direccional y el control. Las mejoras introducidas durante la producción en los sistemas de timón y control redujeron los problemas anteriores a un nivel aceptable, pero no los erradicaron por completo. Al final, los ingenieros navales resolvieron completamente este problema rediseñando por completo las superficies verticales y planas de la cola en el PBN, PB2B-2 y el modelo final derivado del PBY, el PBY-6A.