El J2M Raiden "Jack"

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alejandro_
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El J2M Raiden "Jack"

Mensaje por alejandro_ »

EL J2M Raiden –apodado Jack por los aliados- era un interceptor basado en tierra diseñado para la fuerza aérea de la Marina Imperial Japonesa (IJNAF). El Raiden fue un aparato con unos requerimientos muy diferentes al de otros modelos de la IJNAF, como el Zero. El diseño debería dar prioridad a la velocidad y trepada en vez de la maniobrabilidad.

Los primeros trabajos comenzaron en Octubre de 1938, cuando el ingeniero-jefe de Mitsubishi, Jiro Horikoshi, intercambió algunas impresiones con mandos de la IJNAF sobre un nuevo interceptor. En cualquier caso, los trabajos de desarrollo del Zero retrasaron la publicación de los requerimientos hasta Septiembre de 1939. Estos eran conocidos como 14-Shi (14° año de la época Showa con Hiro Hito) y se pedía:

- Velocidad máxima de 373mph a 19.685 pies.
- Trepada a esa altura en menos de 5.5 minutos.
- Persistencia (Endurance) de 45 minutos a potencia máxima.
- Distancia de despegue con sobrepeso de no más de 985 pies.
- Velocidad de aterrizaje de no más de 81mph.
- Protección para el piloto detrás del asiento.
- Mismo armamento que el A6M Zero: dos ametralladoras de 7.7mm y dos cañones de 20mm.

Como se puede ver, no se hacía hincapié en la maniobrabilidad o el alcance. Tampoco se especificó que tipo de motor se debía utilizar. Entre las operacones estaba el Aichi Ha-60 Atsuta (utilizado por el Ki-61) y el Mitsubishi Ha-32 Kasei Model 13. El primero era un modelo derivado del DB 601 y ofrecía 1.185HP. El segundo era radial, y llegaba a 1.440HP. Al final se escogió el modelo Mitsubishi, a pesar de que atsuta había prometido un incremento del 10-15% en potencia. Esta fue una decisión acertada ya que el Ha-60 dio todo tipo de problemas.

Imagen
J2M Raiden (fsaircraft.net).

Los trabajos de desarrollo comenzaron a principios de 1940, pero el Zero tenía prioridad y se produjeron retrasos. Para compensar la mayor resistencia del motor radial se instaló un eje con mayor longitud para poder montar un capó ligeramente inclinado. El prototipo, designado J3M1 recibió una ala de flujo laminar con flaps de combate para mejorar la maniobrabilidad. Finalmente, se prestó mucha atención la parte frontal de la cabina, que fue redondeada para reducir la resistencia.


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hoff
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Re: El J2M Raiden "Jack"

Mensaje por hoff »

El hermano naval del Ki-44. como él, era una escisión absolútamente radical de la política de diseño y adquisición de cazas de sus respectivos servicios: velocidad y trepada contra maniobrabilidad ante todo, llegando en algún caso a tener cualidades de vuelo peligrosas.
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Re: El J2M Raiden "Jack"

Mensaje por troyano »

hoff escribió:El hermano naval del Ki-44. como él, era una escisión absolútamente radical de la política de diseño y adquisición de cazas de sus respectivos servicios: velocidad y trepada contra maniobrabilidad ante todo, llegando en algún caso a tener cualidades de vuelo peligrosas.
No es del todo correcto que tuviera cualidades de vuelo peligrosas. eran aviones preparados para el vuelo de energia. De hecho el Raiden era como un Fw-190: era muy maniobrable a altas velocidades. El problema era que acostumbrados a aparatos que podian desenvolverse muy bien a baja velocidad los pilotos novatos cometian errores que llevaban a accidentes.
La revolución es como la historia de un gran amor. Pero las historias de amor tienen un enemigo, el tiempo. Entonces la vemos como es, no como la diosa del principio, no como la causa consagrada, sino como una prostituta. Nunca fue pura, ni santa, ni perfecta. Corremos a buscar a otra amante, otra causa. Son relaciones rápidas, lujuria, pero no amor, pasión, pero no compasión. Entonces nos damos cuenta de que sin amor, sin una causa, no somos nada. Partimos por la desilusión, regresamos porque necesitamos la causa, morimos porque…. estamos comprometidos. Jesús Raza en "Los profesionales"
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Re: El J2M Raiden "Jack"

Mensaje por alejandro_ »

No es del todo correcto que tuviera cualidades de vuelo peligrosas. eran aviones preparados para el vuelo de energia. De hecho el Raiden era como un Fw-190: era muy maniobrable a altas velocidades.
Las cualidades de vuelo eran buenas, pero como en casi todos los aviones japoneses, los mandos se endurecían a altas velocidades. Más adelante voy a poner una evaluación de los aliados. Esta resume los puntos fuertes:

1) Buena estabilidad.
2) Buenas características de pérdida.
3) Confortabilidad.
4) Buenas características de aterrizaje y despegue.
5) Buenas prestaciones.
6) Flaps de maniobra.

Puntos débiles:

1) Frenos y frenaje con timón de profundidad.
2) Alerones pesados y falta de maniobrabilidad a altas velocidades.
3) Fiabilidad mecánica baja.
4) Alcance corto.
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Re: El J2M Raiden "Jack"

Mensaje por alejandro_ »

El primer prototipo -de los 3 construidos – voló por primera vez el 20 de Marzo de 1942. Para esta época, Kiro Takashashi había sustitudo a Jiro Horikoshi. El piloto de pruebas encargado era Katsuzo Shima. El comportamiento era bueno, pero las prestaciones no eran suficientes. La velocidad máxima a 359mph a 19.685 pies, altura que se alcanzaba en 7.8 minutos. Además, la visibilidad desde el frontal era deficiente porque el parabrisas distorsionaba la visión, sobre todo en el aterrizaje. A grandes velocidades los alerones se volvían muy pesados. El mecanismo de control de la hélice era poco fiable y el tren de aterrizaje tenía dificultades para desplegarse a a más de 100mph.

Imagen
J2M Raiden experimental. A destacar la hélice de 3 palas.

Como es de esperar, Mitsubishi preparó un cuarto protipo con muchas modificaciones. Esta variante recibiría el código J2M2. Se instaló un motor Mitsubishi MK4R-A Kasei 23a. Este modelo llegaba hasta 1.820HP (+25%) gracias a un sistema de agua y metanol –también utilizando en la Luftwaffe-. La instalación de los tubos de escape también se modificó para añadir algo de empuje. La longitud del eje del motor se redujo, con el mismo efecto en la longitud de la nariz, que se redujo en 1 pie (~30cms). Al mismo tiempo, se montó una nueva hélice de 4 palas.

Para mejorar la visibilidad, se modificó la cabina. El piloto pasaba a estar en una posición más elevada y los cristales de la cabina pasaban a ser planos. El armamento era de dos ametralladoras de 7.7mm Modelo-97 en la nariz y dos cañones de 20mm Modelo-2 en las alas. Para estandares japoneses, esta configuración era considerada “pesada”.

Todas estas modificaciones repercutieron en el peso, que aumentó un 14%. Para compensarlo se redujo la capacidad de combustible, de 156 galones imperiales a 120.5. El J2M2 llevaba dos depósitos en las alas con una capacidad de 46 galones, y otro de 28.5 en el fuselaje detrás del motor. Merece la pena destacar que el Raiden fue diseñado desde el primer momento teniendo en cuenta la protección para el piloto y los depositos autosellantes.

El prototipo voló por primera vez el 12 de Octubre de 1942. La marina japonesa quedó tan satisfecha con el rendimiento del J2M2 que ordenó la puesta en producción sin esperar a terminar las pruebas. Esto probablemente ilustra la necesidad de contar con aviones modernos, porque fue una decisión muy precipitada. La fábrica de Mitsubishi en Tagoya produjo unos pocos ejemplares -11 hasta marzo de 1943-, al mismo tiempo que aparecían todo tipo de defectos. Como en otros cazas japoneses, los principales problemas ocurrían en el motor. A potencia máxima producía demasiado humo, y a ciertos regímenes había demasiadas vibraciones. Todos estos problemas fueron solucionandose poco a poco a base de modificar el montaje del motor y el sistema de agua-metanol, pero retrasó el programa.

También ocurrurion accidentes más graves. El 16 de Junio el segundo ejemplar de producción se estrelló contra una granja tras despegar. La causa no fue descubierta. El avión había picado y se había precipitado al suelo. Un mes más tarde, el décimo ejemplar de producción tuvo un problema similar, pero el piloto consiguió recuperar el control bajando el tren de aterrizaje. Las investigaciones descubrieron que al retraer la rueda de cola, la pata presionaba sobre los mandos del avión, atascando los controles en posición de picado.

En Enero de 1944 un J2M2 se desintegró en un vuelo de entrenamiento haciendo una pasada y disparando a un blanco situado en el agua. La investigación no encontró la causa del accidente, aunque las causas se atribuyeron a las sujecciones del motor. Alguno habría fallado causando una oscilación repentina. También se atribuyó a una pieza del capó que se salió y golpeó la cola. Finalmente, se reforzaron las sujecciones del motor y capó, aunque esto no impidió que se produjesen accidentes similares.

Estas modificaciones tampoco resolvieron los problemas de oscilación en la célula, por lo que se probaron otras soluciones, como una hélice más rígida. Los problemas en la muñequilla del cigüeñal fueron solucionados aumentando la presión del aceite. Para hacer esto era necesario aumentar la temperatura del mismo, por lo que se instaló una toma de aire para la refrigeración de aire de mayores dimensiones. Finalmente sólo se completaron unos 155 aparatos de esta serie.

La siguiente versión, J2M3, fue la más producida. La principal diferencia radicaba en el armamento. Se retiraron las ametralladoras de 7.7mm y se instalaron otros 2 cañones de 20mm Modelo 1 en las alas. La principal diferencia con el Modelo-2 era la menor velocidad de salida de proyectil y superior cadencia. Esta modificación hizo que el ala fuese reforzada, reduciendo –de nuevo- el tamaño de los depósitos de combustible. Para compensarlo el J2M3 podía utilizar un tanque desechable de 200 litros. Para misiones de ataque, el Raiden podía transportar dos bombas de 60kg.
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Re: El J2M Raiden "Jack"

Mensaje por alejandro_ »

Inicialmente se fabricó en paralelo con la M2, pero rápidamente la sustituyó. Posteriormente recibió una cabina probada en el J2M6 debido a las constantes quejas de los pilotos sobre la visibilidad. Los primeros ejemplares aparecieron en Octubre de 1943, pero la producción en serie no empezó hasta Febrero de 1944.

Mitsubishi además creo una subvariante denominada J2M3a. Para facilitar la puntería, se sustituyeron los cañones de 20mm Modelo-1 por dos del Modelo-2. De esta manera el armamento se estandarizaba a 4 cañones de 20mm Modelo-2. El problema es que 2 de ellos debían de ser montados en góndolas, lo cual aumentaba el peso y reducía las prestaciones. Por ello sólo se construyeron 21 ejemplares.

En Junio de 1944 la producción estuvo a punto de ser cancelada. El J2M3 no alcanzaba las prestaciones deseadas y los problemas de fiabilidad seguían. Por ello la marina decidió cesar la producción del Raiden y concentrarse en la del Kawanishi N1K1-J Shiden. La producción del Raiden seguiría en pequeña escala hasta la entrada en servicio del A7M Reppu.

Los raids de B-29 sobre Japón cambiaron todo. A pesar de los problemas, el J2M3 tenía un armamento potente y buenas prestaciones a gran cota. Gracias a ello se volvió a dar prioridad al Raiden, extendiendo la producción a la fábrica Koza Kaigun Kokusho.

Imagen
J2M3 capturado por los americanos (http://www.warbirdphotographs.com)

El J2M4 fue una versión experimental de la que sólo se construyeron dos ejemplares. El primer vuelo se realizó en Agosto de 1944. Para mejorar las prestaciones a gran altura se instaló un turbocompresor. Esto permitía una potencia de 1.420HP a 30.000 pies en vez de 15.750. Lo más curioso es que se instalaron dos cañones de 20mm oblicuos (70°), en una configuración similar a la de los cazas nocturnos alemanes (Schrage Musik). El aparato llegaba a 362mph a 30.185 pies, pero los problemas con el motor obligaron a cancelar el proyecto.

La versión más capaz fue la J2M5. La célula era la misma que en el J2M4 pero se instaló un motor MK4U-4 Kasei 26a dotado de un compresor de 3 etapas, mucho más fiable que el turbocompresor. Gracias a ello era la versión más rápida del Raiden, llegado a 382mph a 22.310 pies. La cabina fue agrandada para proporcionar más comodidad y visión al piloto. Además, montaba protección para los depositos y tripulante de fábrica. Para este entonces, la IJNAF estaba desesperada, asi que ordenó la producción en serie de inmediato. Debido a los bombarderos y la escasez de motores, sólo se terminaron 34 ejemplares.

Finalmente, hubo otras dos variantes que nunca se llegaron a fabricar en serie. El J2M6 precedía al M4 y M5, pero tenía una cabina más espaciosa. Sólo se completó un ejemplar, pero la cabina se utilizó en M3 y M3a. El J2M7 se basaba en el M3 pero montaba el motor Kasei 26a.
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Re: El J2M Raiden "Jack"

Mensaje por alejandro_ »

En combate

Debido a la falta de números, y los problemas de producción, no existen muchos datos sobre la participación del Raiden en la SGM. Los primeros ejemplares (J2M2) fueron enviados en diciembre de 1942 a unidades de pruebas y desarrollo de tácticas, pero los problemas de fiabilidad retrasaron el uso del aparato durante mucho tiempo. La primera unidad en recibir Raiden fue el 381 Kokutai en Diciembre de 1943 (variante J2M2 Modelo 11). El J2M3 también comenzó a operar en este periodo.  

Imagen
Raiden en una base japonesa (http://www.warbirdphotographs.com).

Los Raiden entraron en acción sobre las Filipinas en 1944. Posteriormente fueron utilizados en Corea, Saipan, Japón y Manchuria, donde lucharon contra los soviéticos. Los Raiden tuvieron sus mayores éxitos frente a los B-29 americanos. Su mayor techo y potente armamento les convertía en un enemigo a tener en cuenta. De hecho esto salvo el programa.
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Re: El J2M Raiden "Jack"

Mensaje por alejandro_ »

Según avanzaba la guerra, los aliados pudieron capturar aviones japoneses y evaluarlos. Un Raiden (J2M3 Modelo 21) fue capturado cerca de Manila y reparado. El piloto de pruebas hizo los siguientes comentarios tras probarlo:

"Las características en tierra y de caracoleo son en general excelentes. La visibilidad desde la cabina en tierra es mucho mejor que en el Nakajima Hayate debido a lo ancho de la cabina y posición adelantada del asiento. Los frenos son eficaces y están instalados en un timón de profundidad de estilo británico. El timón de profundidad no es muy eficiente durante el rodamiento y la rueda de cola no dispone de un sistema de bloqueo. El despegue es normal, con poca tendencia a desviarse, pero la cola no despega con rapidez debido al pequeño tamaño de los elevadores. Cuando esta se eleva la visión delantera es buena. La distancia de despegue es corta y el avión despega con rapidez a 100mph. No hace falta compensar tras subir el tren de aterrizaje. El ángulo e índice de trepada  son altos, y la refrigeración de motor y aceite parecen excelentes. Las características de vuelo y control son buenas a todas las velocidades desde stall a 325mph, aunque los alerones son pesados a velocidades estándard de crucero y excepcionalmente pesados a más de 325mph. Los elevadores son más bien ligeros hasta 325mph. El timón de profundidad es satisfactorio a todas las velocidades.

Los trims para el elevador y timón de profundidad están controlados por el eje longitudinal dos ruedas paralelas situadas a babor de la cabina. El tab para controlar el timón no es efectivo, pero no hace falta mucho ajuste. El tab del elevador es adecuado y muy efectivo, pero funciona en dirección contraria al de los modelos aliados (moviendo la rueda hacia atrás hace que el avión sea pesado de nariz). El avión es estable en modo estático y dinámico en el eje longitudinal y direccional, y neutral en el eje lateral. En resumen, la estabilidad es excelente. El consumo desigual de combustible en el ala de babor o estribor convierte al avión pesado de ala.  

Imagen
Raiden capturado volando junto a un Spitfire y un Hellcat (wikimedia)

Se hizo entrar al avión en pérdida en configuración limpia y sucia (con flaps). Las características de recuperación eran excelentes excepto por la falta de aviso. El morro cae con suavidad -ya sea de frente o hacia las alas- y la recuperación es muy rápida y con muy poca pérdida de altura. Las tomas de aire del motor y aceite en el motor no afectan la velocidad de pérdida, y no hay tendencia a entrar en barrena. Los alabeos, giros e immelmans son ejecutados con facilidad a velocidades normales, aunque los alerones son pesados a todas las velocidades operacionales, y el avión no alabea tan rápido como un P-51. Los flaps de maniobra son del tipo Fowler, y son constrolados por un interruptor de seguridad  y un gatillo en el mando. Estos se extienden sólo cuando se aprieta el gatillo, y se retractan cuando se suelta. Esta operación es superior a cualquiera utilizada en nuestros aviones. Los elevadores son demasiado ligeros a velocidades normales y altas, y se piensa que podrían dañarse con facilidad si no son utilizados con cuidado.  

El motor funcionaba de manera áspera a revoluciones de crucero con el sistema de mezcla automático. Esto se reducía a medida que se ajustaba la mezcla, pero esto causaba que las temperaturas de escape se saliesen del límite. Las vibraciones no son excesivas, pero la cabina instalada en este avión en particular vibra y hace bastante ruido, y los tubos de escape emiten un sonido desagradable. Para un piloto de talla normal, el avión es confortable. Hay amplio espacio para la cabeza y cuerpo, y la cobertura de la cabina es amplia, lo cual permite libertad de movimiento de la cabeza, mejorando la visión. El sistema de ventilación, que incluye ventiladores delante y detrás , es superior al de cualquiera de nuestros cazas. La configuración de la palanca y timón es satisfactoria, y se puede acceder con facilidad a todos los controles. La configuración de la cabina es en general muy satisfactoria, y los instrumentos para el motor y vuelo están bien agrupados, aunque el indicador de velocidad está un poco alejado del de las revoluciones y presión (esto se nota sobre todo en el despegue). El ruido intermitente es la única objección real. Los observadores de tierra han afirmado que el ruido emitido por el ventilador (de la refrigeración) es muy alto, pero no se oye desde la cabina. La visión en trepada, vuelo de crucero y aterrizaje es buena, aunque algo pobre al despegue hasta que la cola se eleva. La visión hacia atrás es buena si se mantienen los paneles transparentes límpios. La estructura metálica del parabrisas tiende a obstaculizar la visión frontal.

La planta motriz es satisfactoria. Es muy sencilla de arrancar, tanto en frio como en caliente, pero como ya se ha mencionado, el funcionamiento es áspero a revoluciones de crucero. El manejo de la hélice es satisfactorio a revoluciones normales, pero más problemático a altas revoluciones a 10.000 pies. De todas maneras hay que decir que el sistema de control de la hélice en este ejemplar ha sido sustituido, y no es hidraulico sino electrico, por lo que no es estándar. La refrigeración del aceite y motor son excepcionales, y dando la impresión de que en climas frios enfriaría demasiado. También se puede destacar que hubo vibraciones considerables por un pequeño periodo de tiempo cuando el motor se operó con el compresor en un radio alto (high blower) a 12.000 pies de altitud de presión indicada.

En conclusión, se puede decir que los apartados positivos de este caza son:

1) Buena estabilidad.
2) Buenas características de pérdida.
3) Confort.
4) Buenas caracteristicas de despegue y aterrizaje.
5) Buenas prestaciones.
6) Flaps de maniobra.

En los aspectos negativos se puede destacar:

1) Frenos y acción de frenado con el timon de profundidad.
2) Alerones pesados y falta de maniobrabilidad a velocidades elevadas.
3) Escasa fiabilidad mecánica.
4) Escaso alcance.
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Re: El J2M Raiden "Jack"

Mensaje por alejandro_ »

Comparativa de prestaciones 1: cazas de la USAAF

El Raiden es un avión complicado de comparar porque no existen datos de prestaciones 100% fiables. Los datos que voy a utilizar en esta comparativa corresponden a un J2M2 Modelo 11; se han sacado de informes americanos, elaborados a partir de datos experimentales, estimaciones y documentos capturados. No pretende que la comparación se tome como algo definitivo, ya que siempre hay variables que no se pueden incluir en estas comparativas y que afectan el rendimiento de un avión (mantenimiento, fiabilidad o logística).

La tabla 1 muestra las características generales del J2M2, P-38, P-47 y P-51. Lo primero que llama la atención es la ligereza del Raiden frente a los modelos americanos. El Thunderbolt pesa alrededor del doble. El alcance del Raiden es notable si se tiene en cuenta que lleva 420 litros de combustible (comparable a un Bf-109/Spitfire). Es probable que ese dato sea para las versiones con depositos en el fuselaje y las alas (el J2M2 sólo tiene en el fuselaje). En esta comparativa el alcance no es muy relevante porque el modelo japonés es un interceptor y puede utilizar depósitos externos.

En protección los cazas americanos son netamente superiores al Raiden, por lo menos hasta el J2M5. Las otras variantes no disponían de blindaje y depósitos autosellantes de serie, y en lo último Japón estaba por detrás de EEUU.

Un apartado donde el Raiden es comparable o superior es en armamento, sobre todo las versiones equipadas con 4 cañones de 20mm. El modelo I tenía una cadencia algo baja, pero el II era corregía muchos de los problemas.

La gráfica 1 muestra la velocidad máxima de los 4 aparatos a diferentes alturas. El Raiden es competitivo a baja cota pero pierde fuelle a medida que aumenta la altura. A cotas medias-altas los sobrecompresores y turbocompresores de los cazas americanos empiezan a hacer la diferencia.

En la gráfica 2 se pueden ver las trepadas a diferentes alturas. En este campo el Raiden es claramente superior, sobre todo a baja cota. El bajo peso combinado con un motor de alta potencia –para estandards japoneses- le convierten en un cohete a baja cota. Los valores logrados son comparables a los del Bf-109K/Yak-9U/Spitfire.

Imagen
Imagen

La tabla 1 se puede ver en mi blog:

http://alejandro-8.blogspot.co.uk/2012/ ... ck-vi.html
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Re: El J2M Raiden "Jack"

Mensaje por alejandro_ »

Comparativa de prestaciones 2: cazas de la US Navy

La diferencia de peso con respecto a los cazas de la US Navy también es notable (Tabla 2). Esto es de esperar porque tanto el Hellcat como el Corsair están equipados con el mismo motor que el P-47 Thunderbolt. El armamento del Raiden es comparable o superior al del f6F/F4U, aunque en protección está por detrás. Los cazas embarcados están reforzados para poder operar desde portaviones y la tecnología empleada era superior.

En velocidad el Raiden estaría entre ambos cazas. Esto demuestra que Japón podría haber dispuesto de cazas competitivos en caso de haber dispuesto de combustible, mejores materiales y más tiempo para desarrollar los nuevos modelos. El Hellcat nunca se dinstinguió por su velocidad o trepada. Es probable que Grumman apostase por la maniobrabilidad, resistencia y facilidad de pilotaje, ya que en los años 40 las operaciones desde portaviones eran complejas. No era raro que se perdiesen más aviones al aterrizar que en combate con el enemigo.

El Corsair tiene unas prestaciones que lo sitúan entre los mejores cazas de la SGM, pero también tenía algunos problemas. No era un avión sencillo de operar, sobre todo en portaviones, y era más caro que el Hellcat. Por ello sólo comenzó a operar en portaviones en grandes números en 1945. La trepada es comparable o superior a la del Raiden, mientras que la del Hellcat es netamente inferior.

Como ya he mencionado antes, una comparación directa es complicada debido a las diferentes misiones de los aviones. El Raiden era un interceptor y los F4U/F6F eran cazas embarcados que operaban a alturas medias-bajas.

Imagen
Imagen

La tabla se puede ver en:

http://alejandro-8.blogspot.co.uk/2012/ ... k-vii.html
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