Sigue siendo la aeronave propulsada por hélices producida en masa más veloz y el único bombardero estratégico de turbohélices en uso operacional. Un desarrollo naval de este bombardero es designado Tu-142
Historia
La oficina de proyectos dirigida por Andréi Túpolev había concebido el primer producto soviético en el campo de los bombarderos intercontinentales.Ese nuevo producto, era el diseño original Tupolev Tu-85 que, puesto en vuelo en 1949, no parecía otra cosa que una versión a mayor escala del bombardero cuatrimotor Tupolev Tu-4 (desarrollo Tupolev del bombardero occidental Boeing B-29 ), con cuatro voluminosos motores de hélice Dobrynin y ala recta. Pero la inminente aparición, de los nuevos interceptores a reacción con capacidad todo tiempo, dejaba al bombardero Tu-85 en una posición incómoda. Su desarrollo terminó en favor de un bombardero mucho más ambicioso, que combinase un alcance intercontinental con velocidades similares a las de los cazas.
El requerimiento para el nuevo avión, confiado a las oficinas de proyectos de Túpolev y Myasishchev en 1950, pedía un alcance de 8.000 km sin reabastecimiento aéreo de combustible desde otros aviones cisterna de combustible, suficiente para amenazar objetivos clave estadounidenses desde bases soviéticas en el Mar del Norte. (Ello, por supuesto, sucedía antes de que las bases de los bombarderos quedasen expuestas a los misiles balísticos).) El nuevo avión bombardero táctico, debía alcanzar por lo menos Mach 0,85 sobre el objetivo, ser capaz de llevar una carga ofensiva de 11.000 kg de bombas convencionales y nucleares, sobre la distancia antes mencionada y estar defendido por varias torretas armadas de cañones.
Por entonces, la elección de una planta motriz para equipar un bombardero intercontinental propulsado a turbina, era origen de polémica. Los reactores puros de la época consumían excesivo combustible y, en consecuencia, perjudicaban el alcance del bombardero, pero los más eficientes turbofán o motores bypass eran todavía un puro concepto. Los turbohélices proporcionaban un alcance muy superior, pero se sostenía que sólo el reactor podía conferir a un bombardero, la suficiente velocidad para penetrar en las defensas de los aviones de combate caza enemigos y sobrevivir.
A elevadas velocidades subsónicas, el flujo de aire en las secciones externas de las palas de las hélices de los motores, podía convertirse en supersónico, y se consideraba, que ello estaba en franca contraposición, con la eficiencia propulsiva de la hélice.
De los tres equipos de proyectos que se ocupaban de los bombarderos intercontinentales a principios del decenio de los cincuenta, Boeing se salvó del dilema de la propulsión gracias a la reciente aparición de un nuevo y muy eficiente motor a reacción, el J57, y el diseño del nuevo bombardero B-52 emergió como un reactor puro. La oficina de Myasishchev optó por el empleo de los reactores de hélices existentes, en tanto que Tupolev decidió afrontar el problema mediante un turbohélice de alta velocidad, de doble hélice contrarrotativa, para equipar a su nuevo bombardero, que recibió la designación Tu-95 de la propia oficina de proyectos.
Diseño
Fotografía realizada en 1988 del modelo Bear-5 (Designación OTAN) realizando patrulla antisubmarina.
Hélices y motores
El equipo de Tupolev, retuvo para sí, la responsabilidad de la planta motriz del nuevo bombardero. El secreto del Tu-95 para lograr su velocidad y gran alcance reside en la cuidada optimización de hélices bastante convencionales, a fin de adecuarse a los nuevos requerimientos solicitados sin necesidad de instalar motores de turbina, que consumen más combustible y en esa época estaban en el inicio de su desarrollo.
Las previstas hélices contrarrotativas de ocho palas (designadas AV-60N) fueron repetidamente modificadas, hasta conseguirse, que la mayor parte del empuje, se produjese en las secciones internas de las palas, que operan a inferiores velocidades relativas que las puntas. Éstas comenzaban a alcanzar regímenes supersónicos a medida que la velocidad del avión se acercaba a Mach 0,7, la velocidad de crucero más económica de consumo de combustible del Tu-95, pero debido a que la mayor parte del empuje se generaba en las secciones internas de las palas, las hélices conservaban una buena eficacia a esta velocidad, si bien no óptima hasta un límite de velocidad Mach 0,85, donde estaba su mayor ventaja.
Los motores y sus sistemas de transmisión, fueron diseñados por un equipo de ingenieros alemanes, dirigidos por Ferdinand Brander y asignados, a la oficina de proyectos de Kuznetsov. Tupolev había esbozado unas especificaciones muy exigentes, en lo tocante a componentes propulsivos. Las principales cotas de diseño eran una potencia continua de 8.000 cv (superior a la de cualquier turbohélice entonces en servicio), un consumo específico de combustible muy bajo y un peso de sólo 2.330 kg. La primera solución comprendía una planta motriz de dos motores acoplados, un par de Junkers Jumo 012, pero se decidió abandonarla debido a serios problemas de transmisión y adoptar, un único y voluminoso turbohélice, el Kuznetsov NK-12.
Nominalmente es un motor de 12.000 cv, la potencia práctica máxima del NK-12 era algo inferior; a fin de cumplir con los requerimientos de peso, los ingenieros reforzaron el motor para que afrontase las cargas encontradas en régimen de crucero, al tiempo que desarrollase la potencia mínima exigida para el despegue. A bajo régimen, un sistema de admisión de aire variable y válvulas de purga, reducía la relación de presión del motor, y en consecuencia su potencia para el momento del aterrizaje, y durante los vuelos a gran altitud, donde podía ahorrar más combustible, lográndose así, que se pudiese construir más ligero para aumentar el alcance en las misiones de combate. Otro rasgo avanzado del NK-12, residía en el empleo de un control electrónico para gobernar la velocidad de la hélice y la potencia de los motores, algo muy avanzado para su época.
Ala en flecha
La célula del Tu-95 era bastante convencional. El diseño del fuselaje central no era muy diferente al del anterior diseño del anterior bombardero Tu-85, delgado y ligero, para aumentar su alcance en combate, pero se había integrado con una amplia ala en flecha de 35º. El aflechamiento alar era necesario, a fin de cumplir con las exigencias de aceleración y velocidad, pero una ventaja accidental de semejante flecha, residía en que el largero alar atravesaba el fuselaje por delante de la bodega de armas, y justo por detrás del compartimiento principal de la tripulación, en la cabina de mando.El ala en sí era una estructura trilargera relativamente gruesa, que contenía la totalidad del combustible y estaba equipada, con grandes flaps Fowler de incremento de superficie para mejorar la elevación de la nave, en el momento del aterrizaje y despegue, cuya efectividad resultaba mejorada por el propio flujo generado por las hélices sobre las alas. Al igual que en el Túpolev Tu-16, los aterrizadores principales, se retraían hacia atrás y se guardaban detrás de los dos motores internos, instalados junto al fuselaje central, proporcionando amplia vía sin interrumpir la estructura básica alar y dejando el fuselaje central para la bahía interna de armas.
El armamento defensivo, compuesto inicialmente en una torreta ventral y otra caudal, cada una con dos cañones de 23 mm con un sistema electrónico de guía de Radar, estaba agrupado en la sección trasera del fuselaje y comandado, por dos observadores-artilleros situados en la popa de la célula, en la base del timón vertical de cola.
En operación
Su importancia para los soviéticos era inmensa, pues el diseño rival de su competidor, el Myasishchev M-4, había conseguido unas prestaciones de alcance muy inferiores a lo especificado en el programa inicial y necesitaba más tiempo para aplicar mejoras, pruebas de diseño y lograr aumentar su alcance. Por entonces, parece que el avión llevó la designación militar de Tu-20, pero la Tu-95 es la aceptada universalmente en la actualidad.
Se decidió, por tanto, armar al Tu-95 con un misil de crucero, que pudiese ser lanzado desde el exterior del perímetro defensivo enemigo. Esta arma apareció a principios de los años sesenta: conocida sólo por su designación de la OTAN ( AS-3 Kangarro ), era con mucho el mayor misil aire-superficie en servicio hasta la fecha y estaba adelantado a su época. En tamaño y configuración, parecía un pequeño avión de caza, estaba propulsado por un único motor a reacción y llevaba, una cabeza termonuclear de 800 kilotones.
La OTAN identificó dos nuevas versiones equipadas con el misil, la "Bear-B" básica y la "Bear-C", con equipo electrónico adicional, pero ambas eran probablemente diferentes modificaciones de un mismo diseño básico. Los Tu-95 equipados con misiles se distinguen por un radomo, parecido al pico de un pato, bajo la proa, en el que se encuentra el sofisticado equipo de Radar, que guía al misil SA-3 tras su lanzamiento. Por la misma época se añadió al avión una sonda de recepción de combustible en vuelo, para aumentar su alcance y algunos bombarderos M-4 de la Aviación de Largo Alcance, fueron convertidos en aviones cisternas para reabastecer de combustible en vuelo a los nuevos bombarderos. Otra modificación, detectada en 1963 en un "Bear-B", fue una torreta artillada adicional, semihundida en la superficie dorsal, en la parte superior de la sección trasera del fuselaje.
De 1963 en adelante, los Tu-95 fueron interceptados volando en misiones de patrulla y escoltados, cada vez con mayor frecuencia en las cercanías de buques de guerra occidentales, frente a Japón y en el Mar del Norte, deduciéndose que algunos bombarderos Tupolev habían sido suministrados a la fuerza aeronaval soviética (conocida por sus siglas soviéticas, AV - MF). Los primeros subtipos detectados en operaciones marítimas fueron los "Bear-B" y "Bear-C", algunos de ellos llevaban el misil AS-4 Kitchen, un arma de ataque naval supersónico que, según algunos, fue diseñada para ser utilizada contra unidades navales mayores, como portaaviones. Pero, de hecho, la AV - MF no empleó durante mucho tiempo las variantes armadas con misiles, hasta la llegada de nuevas versiones de aviones navales.
Estos primeros aviones, fueron sustituidos en servicio con la AV - MF por dos versiones especializadas, equipadas para reconocimiento marítimo de gran alcance. Éstas fueron designadas Tupolev Tu-142. Otro modelo importante de la serie apareció en 1969 y se trataba de un desarrollo del Tupolev Tu-114, (variante civil del Tu-95) configurado como sistema de control y alerta temprana aerotransportado (AWACS), como un avión guía de ataque. Designado Tupolev Tu-126 e identificado como "Moss" por la OTAN, entró en servicio operacional en 1970-71. Un gran rotodomo está soportado sobre el fuselaje mediante una estructura de amplia cuerda; presenta también este modelo de avión Radar, una aleta ventral y sonda de recepción de combustible en vuelo, para aumentar su alcance.
En una época en que los nuevos turborreactores y los turbofán, son la principal fuente propulsiva de los aviones militares de primera línea, resulta extraño que el Tu-20 se haya mantenido en activo durante 50 años. No obstante su planta motriz a turbohélice con hélices contrarrotativas, le proporcionaba una velocidad máxima respetable y lo que también es muy importante, sus prestaciones de elevado alcance y autonomía, por el bajo consumo de combustible. Además el extraordinario tamaño de su célula central, ha permitido instalarle nuevos y notables equipos de Radar, a través de los años, así como los mayores misiles Aire-superficie del arsenal soviético, que se presentaron en el inventario durante varios años.
Es todavía, el avión de serie en servicio activo, propulsado con hélices y alas en flecha, más rápido del mundo. En 2005, el Tu-95 todavía estaba en servicio activo en Rusia, en misiones de patrullaje permanente frente a Japón, Alaska y en el Mar del Norte, pero no se construyeron más aviones en serie, por la aparición de nuevos misiles ICBM que demostraron ser más económicos de producir y operar, y de los que se fabricaron más de 10 mil unidades para mantener la misma disuasión nuclear, que un avión bombardero totalmente operativo estacionado en las bases militares.
Debido a la aparición de nuevos misiles tácticos con mayor precisión, estos aviones bombarderos de largo alcance, quedaron obsoletos y no se continuó con su desarrollo, para la fabricación en serie de nuevos modelos mejorados, debido a su función muy específica de atacar objetivos enemigos, en caso de una guerra convencional o nuclear, pero recientemente, con los acuerdos de limitación de armas estratégicas START II entre Rusia y Estados Unidos para desmantelar los misiles, se ha iniciado un nuevo programa de diseño y desarrollo, para la construcción de nuevos aviones bombarderos de largo alcance, que tendrán vuelo supersónico en el nuevo siglo. Estos aviones bombarderos de turbohélice entrarán a un proceso de modernización en el gobierno del Presidente Vladimir Putin para transportar nuevas armas y seguir volando durante los próximos años, hasta más allá del año 2020, donde finalmente serán decomisados.
Recientemente, Rusia informó tener 40 Tu-95 todavía en servicio en todas sus variantes, que han sido repotenciados con varias mejoras Up-grade, y que finalmente, serán reemplazados desde el año 2017, por un nuevo avión bombardero supersónico invisible al Radar, conocido como proyecto PAK-DA, con un diseño parecido al de ala volante del bombardero invisible B-2 de Estados Unidos, pero con alas de geometría variable para poder obtener vuelo supersónico a gran altitud y velocidad, y mejorar su rendimiento en vuelo, en el momento del aterrizaje y despegue. Estos nuevos aviones formarán la espina dorsal de la aviación estratégica de Rusia, en la década siguiente a la modernización extensa de estos aviones.
Variantes
Un F-15C Eagle intercepta a un Tu-95MS en las afueras de la costa oeste de Alaska el 28 de septiembre de 2006.
Modelo Tu-95MS volando sobre Rusia
- Tu-95/1 - Prototipo.
- Tu-95/2 - Prototipo.
- Tu-95K - Versión experimental que trasportaba un MiG-19 SM-20.
- Tu-95M-55 - Trasportador de Misiles.
- Tu-95N - Versión experimental de transporte de un avión RS ramjet.
- Tu-96 - Versión de alta velocidad. Jamás despegó
- Tu-119 - Versión de energía nuclear. Como el Tu-96 jamás voló.
- Tu-142LL (Letáiushchaia Laboratóriia - Laboratorio Volante) - Avión de prueba de motores.
- Bear A (Tu-95/Tu-95M) - Versión original de bombardero estratégico, con bodega interna de armas para ingenios de caída libre y el único avión que carecía de la sonda de repostaje en vuelo de proa.
- Bear-A (Tu-95U - Uchebnyy) - Versión de entrenamiento.
- Bear B (Tu-95K/Tu-95KD) - Aparecido en 1961, similar al Bear A pero con mayor radar de proa y misiles aire-superficie AS-3 Kangaroo semihundidos en el fuselaje; versiones posteriores incorporaron los ingenios supersónicos AS-4 (" Kitchen "), algunos empleados para misiones de reconocimiento marítimo tenían una sonda de recepción de combustible en vuelo.
- Bear C (Tu-95KM) - Versión modificada y mejorada del Bear B, en forma notables sus sistemas de reconocimiento. Estos se convirtieron a la versión Bear G.
- Bear D (Tu-95RTs - Razvedchik Tseleukazatel') - Variante del Bear A básico, rediseñado para reconocimiento marítimo y para misiones de Inteligencia electrónica en servicio en la Aviación Naval Soviética.
- Bear E (Tu-95MR) - versión de reconocimiento marítimo, con instalación múltiple de cámaras en la bodega de armas y sonda de recepción de combustible en vuelo
- Bear F (Tu-142/Tu-142M) - Originalmente diseñado para patrulla marítima como complemento del Bear D, el Bear F evolucionó hacia el primer avión de Guerra antisubmarina (ASW) Armada soviética durante la Guerra Fría. Las variantes ASW se denominaron Tu-142M2 (Bear F Mod 2), Tu-142M3 (Bear F Mod 3), y Tu-142M4 (Bear F Mod 4). Este avión fue mostrado en el Film de 1990 film de Tom Clancy La caza del Octubre Rojo.
- Bear G (Tu-95K22) - Conversiones de Bear B y Bear C , reconstruidos para trasportar el Misil AS-4 Kitchen incorporando nueva aviónica .
- Bear H (Tu-95MS/Tu-95MS6/Tu-95MS16) - Una plataforma completamente nueva para misiles crucero basado en la célula Tu-142 . Esta variante era la plataforma de lanzamiento para el misil de crucero Kh-55 (AS-15 Kent) . El Bear-H era conocido por los militares de Estados Unidos como Tu-142 por algún tiempo en los 1980s antes de que se conociera su verdadera designación.
- Bear J (Tu-142MR - Morskoy Razvedchik) - Variante del Bear F modificado para comunicaciones submarinas como de comando, control y comunicaciones (C3) .
- Bear T (Tu-95U) - Variante de Entrenamiento, modificado de Bear A sobrevivientes que todavía no se habían retirado.
Especificaciones (Tu-95MS)
Características generales
- Tripulación: 6-7
- Longitud: 46,2 m (151,6 ft)
- Envergadura: 50,1 m (164,4 ft)
- Altura: 12,1 m (39,8 ft)
- Superficie alar: 310 m2 (3 336,9 ft2)
- Peso vacío: 90 000 kg (198 360 lb)
- Peso cargado: 171 000 kg (376 884 lb)
- Peso máximo al despegue: 188 000 kg (414 352 lb)
- Planta motriz: 4× turbohélice Kuznetsov NK-12M.
- Hélices: 2× cuatripala contrarrotativas por motor.
Rendimiento
- Velocidad máxima operativa (Vno): 920 km/h (572 MPH; 497 kt)
- Alcance: 15 000 km (8 099 nmi; 9 321 mi)
- Techo de servicio: 13 716 m (45 000 ft)
- Régimen de ascenso: 10 m/s (1 968 ft/min)
- Carga alar: 606 kg/m²
- Potencia/peso: 235 W/kg
Armamento
- Cañones: 1 o 2× cañón automático AM-23 de 23 mm, controlado por radar, en torreta de cola
- Puntos de anclaje: bodega interna con una capacidad de 15.000 kg, para cargar una combinación de:
- Misiles: Varios tipos de misiles aire-superficie, entre los que se incluyen los Raduga Kh-20, Kh-22, Kh-26 y Kh-55
