F-4 Phantom II. Control automático de aeronaves.

[pic 1][pic 2][pic 3]

Índice

1.        Estado del arte        3

2.        Características técnicas        10

2.1        Tipo        10

2.2        Diseño aerodinámico.        10

2.3        Superficies de control        10

2.4        Estructura        11

2.5        Tren de aterrizaje        11

2.6 Planta propulsora        12

2.7        Habitabilidad        12

2.8        Equipos a bordo        12

2.9        Aviónica        12

2.10        Armamento        13

2.11        Modelos        13

3        Comparaciones        14

3.7        Ventajas del Phantom        15

3.8        Desventajas        15

3.9        Datos de interés        15

4        Evolución del control de estabilidad        15

5        Conclusión        18

6        Referencias bibliográficas        19

Índice de figuras

Figura 1.1.1 McDonnell Douglas F-4A Phantom II.        4

Figura 1.2.2 McDonnell Douglas F-4B Phantom II.        5

Figura 1.3.3 McDonnell Douglas F-4C Phantom II.        6

Figura 1.4.4 McDonnell Douglas F-4E Phantom II.        7

Figura 1.5.4 McDonnell Douglas F-4J Phantom II.        8

Figura 1.6.4 McDonnell Douglas F-4M Phantom II.        9

Figura 3.1 MiG 23        14

Figura 4.1 Vista de un estabilizador de un F-4        16

Figura 4.2 Ala de un F-4N        17

Índice de tablas

Tabla 2.1 Características los F-4 (I)        13

Tabla 2.2 Características de los F-4 (I)        14

1. Estado del arte

El F-4 Phantom II desarrollado por McDonnell Douglas es el caza por excelencia utilizado en la guerra de Vietnam por parte de la Armada, la Infantería y la Fuerza Aérea de los Estado Unidos. Se trataba de un caza supersónico biplaza, bimotor de largo alcance utilizado en bombardeos, muy versátil que podía tanto aterrizar como despegar en portaviones. También fueron usados en misiones de patrulla y reconocimiento. Se llegaron a fabricar algo más de 5000 unidades con un coste de alrededor de 2.5 millones de dolares por cada avión. Se trata de uno de los iconos de la aviación norteamericana durante la Guerra Fría.

Se estableció como el principal poder aéreo estadounidense durante las décadas de los 70 y los 80. Su importancia comenzó a disminuir a medida que fue siendo reemplazado por aeronaves cada vez más modernas como el Grumman F-14 Tomcat o el McDonnel Douglas F-15 Eagle. A pesar de ello siguió siendo utilizado en la década de los 90 en la Guerra del Golfo por parte de la Fuerza Aérea hasta su retiro en el año 1996.

El F-4 Phantom II es el sucesor del ya de por sí exitoso F3-H Demon y formando la cuarta serie de aviones de combate desarrollados por la McDonnell Corporation. El Phantom está considerado como uno de los más grandes y versátiles aviones de combate jamás fabricado. Construido en tiempos de paz, hizo funciones de intercepción, ataque y reconocimiento siendo el segundo avión más fabricado tras el North American F-86 Sabre con un total de 5195 aviones construidos. Fue el primer avión de combate que voló de manera simultánea con los US Navy Blue Angels ^[1]y los Thunderbirds^[2].

Esta aeronave tendría una capacidad de carga de armamento mayor a la del Avro Lancaster o el Boeing B-29 y operaría en 12 países tales como Gran Bretaña, Alemania, España, Grecia… Fue el primer avión en varias áreas de la ingeniería aeroespacial desarrollando innovaciones que supondrían récords de rendimiento en aviación. El Phantom II fue el primer avión de combate que era totalmente independiente de los sistemas de radar y detección de tierra. Es decir, disponía de sus propios sistemas los cuales eran totalmente fiables. Además fue también el primer avión en ser armado tan solo con misiles sin ningún tipo de ametralladoras. Sin embargo, esta característica fue una desventaja en los primeros combates aire-aire en la Guerra de Vietman, lo que desembocó en la instalación de ametralladoras con el modelo F-4C.

El diseño del F-4 Phantom II inició su andadura en septiembre del año 1953. Dirigido por Herman Barkey, este diseño fue el resultado de varios estudios que tenían como propósito mejorar la producción y las capacidades de actuación del F-3H Demon. Tras las derrotas contra las aeronaves Grumman XF9F-9 Tiger y el Chance Vought XF8U-1 Crusader en 1953, la marina de los Estados Unidos persistió y solicitó a McDonnell dos modelos de YA-H1. En un primer lugar las exigencias eran que la aeronave dispusiera una planta propulsora bimotor, ametralladoras armadas y fuera un avión monoplaza que pudiera combatir en cualquier tipo de condiciones atmosféricas. Tras siete meses de evaluación y testeo, la Marina pidió el 26 de Mayo de 1955 que las especificaciones de los YA-H1 fueran modificadas. Se pedía a McDonnell que la aeronave fuera equipada con misiles interceptores armados en lugar del cañón y que en lugar de ser un avión con un solo sitio para el piloto, lo transformaran en un avión biplaza. El armamento elegido serían cuatro misiles guiados por radar Sparrow III montados en slots semi-sumergidos por debajo del fuselaje. Otras especificaciones estaban relacionadas con el tiempo de patrulla de la aeronave. Sería necesario que el YA-H1 fuera capaz de realizar una distancia de 250 millas naúticas (unos 465 km) y permanecer en el aire durante unas tres horas sin la necesidad de repostaje. Mc Donnell fue capaz de implementar todas estas características en el avión denominándolo F4H-1.5.

Previo al inicio de la producción se realizaron pruebas exhaustivas en túneles de viento, observándose problemas de estabilidad cuando la velocidad superaba el Mach 2 haciendo necesario el cambio de diseño al finalmente conocido F-4 Phantom. El ala tenía un diseño original con una flecha de 45 grados, a la cual debido a problemas de estabilidad se añadieron a las alas paneles exteriores. Esto se convirtió en una de las características más distintivas del Phantom. El ala incorporaba un borde de ataque con forma de diente de perro y flaperones que solo tenían movimiento hacia abajo.

Dentro del F-4 Phantom II se fueron realizando modificaciones en los diseños lo que provocó la creación de varios y diversos modelos que se describen de un modo breve a continuación.

[pic 4]7

Figura 1.1.1 McDonnell Douglas F-4A Phantom II. 

En primer lugar es necesario mencionar el F-4A. Los cambios en el diseño se aplicaron a los bordes de ataque del flap para poder controlar la capa límite. Estos fueron aplicados en la quinta serie de producción. Los bordes de ataque del ala así como los bordes de salida de los flaps eran diseñados para recibir el sangrado de aire de alta presión de los compresores del motor. Esto producía una fina capa de aire que ayudaba a mantener el flujo de aire pegado al ala con altos valores de ángulo de ataque. Originalmente el fuselaje estaba construido con montantes de geometría fija para conseguir un flujo de aire suave en torno al mismo. Este aspecto fue cambiado a una configuración de rampas variables controladas por ordenador. A partir de la construcción de la aeronave número 19, la capota de la cabina del piloto fue rediseñada para mejorar la visibilidad permitiendo además la instalación de un radar de dimensiones mayores.

El armamento de reserva estaba constituido por 6 misiles aire-aire Sparrow III que iban situados bajo las alas y el fuselaje. Para misiones tierra-aire, la aeronave era capaz de transportar una carga de 16000 libras (7300 kg). Además se podía acoplar en ella armamento nuclear. En caso de ser necesario cabía la posibilidad de añadir un cargamento de fuel repartido en tres tanques y tenía instalado una sonda de repostaje en vuelo en la parte trasera del fuselaje.

[pic 5]

Figura 1.2.2 McDonnell Douglas F-4B Phantom II. 

...