El Mikoyán-Gurevich MiG-21 (en ruso: Микоян и Гуревич МиГ-21, designación OTAN: Fishbed[2] ) es un caza interceptor supersónico con capacidad limitada de ataque a tierra diseñado por la Oficina de Diseños de Aviación Mikoyan-Gurevich de la Unión Soviética entre los años 1955 y 1958. Era comúnmente conocido por los pilotos soviéticos como «Balalaika» por su similitud con el instrumento musical y por los pilotos polacos como Otówek(lápiz en polaco) por la forma de su fuselaje.
El MiG-21 fue el primer caza soviético que combinaba las características de caza e interceptor en un solo modelo. Era un caza ligero capaz de alcanzar una velocidad de Mach 2 con un motor no tan potente y por lo tanto resultaba comparable con los cazas F-104 Starfighter y F-5 Freedom Fighter de los Estados Unidos, y con el Mirage III de Francia. Su diseño básico fue usado posteriormente para el desarrollo de otros cazas que incluyeron el interceptor Sujói Su-9 y los prototipos E-150 e E-166 de Mikoyan-Gurevich, así mismo compartió su forma de fuselaje el caza Su-7 con alas en flecha y el interceptor experimental Mikoyan-Gurevich I-75. Sin embargo, el diseño característico con un cono de choque confinado en el canal de entrada frontal no fue muy empleado mundialmente[Nota 1] al tener la deficiencia de contar con muy poco espacio para la instalación de equipos de radar más potentes y mejorados.
Como muchos aviones diseñados como interceptores, el MiG-21 contaba con poca autonomía de vuelo. En un principio presentó un problema de diseño donde el centro de gravedad se movía hacia atrás una vez que dos tercios del combustible eran consumidos. Esto tenía como consecuencia que el avión se volviera inestable y terminó confiriéndole un tiempo de vuelo de solo 45 minutos sin tanques de combustible auxiliares. La poca autonomía de vuelo de las variantes “F”, “PF”, “S” y “M”, llevaron al desarrollo de la modificación “SMT”, que contaba con un aumento del alcance de vuelo en 250 km siendo la mejora la incorporación de un tanque dorsal (tanque No.7) de gran capacidad, que distingue esta versión de todas las demás, no obstante, esto también trajo como consecuencia que disminuyeran las prestaciones del mismo en techo de servicio, régimen de ascenso y maniobrabilidad. Una nueva modificación del tanque dorsal definió a la última variante, el MiG-21BIS.
El ala delta, siendo excelente para un interceptor de rápido ascenso, hace que cualquier combate de giros resulte en la rápida pérdida de velocidad. Sin embargo, el poco peso del caza permite un régimen de ascenso de 235 m/s en el MiG-21BIS con carga de combate completa, no muy lejos del desempeño del más moderno F-16A. Esto hace posible que un piloto bien calificado contando con misiles modernos tenga grandes posibilidades de éxito al enfrentarse a cazas contemporáneos. El MiG-21 fue reemplazado en el servicio activo por el caza de geometría variable MiG-23 en el rol de superioridad aérea y por el MiG-27 en las misiones de ataque a objetivos terrestres; no obstante, hasta la llegada del formidable MiG-29 al servicio activo, no fue retirado de las unidades de aviación de la Fuerza Aérea Soviética.
El MiG-21 fue ampliamente exportado y continúa su servicio en muchos países del globo. El uso de empenaje en conjunción con el ala delta garantiza una buena estabilidad en los regímenes de vuelo extremos, aumentando la seguridad para pilotos de calificación media. Esta característica aumentó en gran medida su popularidad para la exportación. Varías compañías de Rusia, Israel y Rumanía han ofrecido la modernización de los cazas a los operadores del MiG-21, con el objetivo de adaptarlo a los estándares modernos en el caso de la aviónica y el armamento.
Como muchos aviones diseñados como interceptores, el MiG-21 contaba con poca autonomía de vuelo. En un principio presentó un problema de diseño donde el centro de gravedad se movía hacia atrás una vez que dos tercios del combustible eran consumidos. Esto tenía como consecuencia que el avión se volviera inestable y terminó confiriéndole un tiempo de vuelo de solo 45 minutos sin tanques de combustible auxiliares. La poca autonomía de vuelo de las variantes “F”, “PF”, “S” y “M”, llevaron al desarrollo de la modificación “SMT”, que contaba con un aumento del alcance de vuelo en 250 km siendo la mejora la incorporación de un tanque dorsal (tanque No.7) de gran capacidad, que distingue esta versión de todas las demás, no obstante, esto también trajo como consecuencia que disminuyeran las prestaciones del mismo en techo de servicio, régimen de ascenso y maniobrabilidad. Una nueva modificación del tanque dorsal definió a la última variante, el MiG-21BIS.
El ala delta, siendo excelente para un interceptor de rápido ascenso, hace que cualquier combate de giros resulte en la rápida pérdida de velocidad. Sin embargo, el poco peso del caza permite un régimen de ascenso de 235 m/s en el MiG-21BIS con carga de combate completa, no muy lejos del desempeño del más moderno F-16A. Esto hace posible que un piloto bien calificado contando con misiles modernos tenga grandes posibilidades de éxito al enfrentarse a cazas contemporáneos. El MiG-21 fue reemplazado en el servicio activo por el caza de geometría variable MiG-23 en el rol de superioridad aérea y por el MiG-27 en las misiones de ataque a objetivos terrestres; no obstante, hasta la llegada del formidable MiG-29 al servicio activo, no fue retirado de las unidades de aviación de la Fuerza Aérea Soviética.
El MiG-21 fue ampliamente exportado y continúa su servicio en muchos países del globo. El uso de empenaje en conjunción con el ala delta garantiza una buena estabilidad en los regímenes de vuelo extremos, aumentando la seguridad para pilotos de calificación media. Esta característica aumentó en gran medida su popularidad para la exportación. Varías compañías de Rusia, Israel y Rumanía han ofrecido la modernización de los cazas a los operadores del MiG-21, con el objetivo de adaptarlo a los estándares modernos en el caso de la aviónica y el armamento.
En 1954, la Oficina de Diseños de Mikoyán-Gurevich comenzó las pruebas con el prototipo de nombre-código SM-12, el cual consistía en la modificación de un caza MiG-19. La variación se identificaba por el hecho de que la sección de los canales de entrada de aire al motor en la nariz del avión no presentaba el tradicional tabique divisor fijo, sino que fue incorporado al mismo un cono de posición variable que permitía el control de la velocidad del flujo de aire y de las ondas de choque supersónicas a la entrada del motor. Como resultado de esta modificación la velocidad máxima se incrementó en 500 km/h, alcanzando los 1.930 km/h.
Basado en la experimentación con el modelo SM-12, se comenzó un estudio preliminar para crear un nuevo caza con el sistema variable de la sección de entrada de aire al motor; de este estudio resultó el prototipo E-1, que fue cancelado con el propósito de mejorarlo con un motor mucho más potente, lo que da como resultado el prototipo E-2. En 1955, en paralelo al desarrollo del E-2 de alas en flecha, se iniciaron las pruebas con el primer prototipo con alas triangulares, el E-4. Estos aviones realizaron los vuelos simultáneamente con el objetivo de establecer cual de ambos diseños era el más indicado y poseía un desempeño mayor, aunque en un principio, ambos prototipos se mantenían a la par y a los diseñadores les costaba tomar una decisión.
Basado en la experimentación con el modelo SM-12, se comenzó un estudio preliminar para crear un nuevo caza con el sistema variable de la sección de entrada de aire al motor; de este estudio resultó el prototipo E-1, que fue cancelado con el propósito de mejorarlo con un motor mucho más potente, lo que da como resultado el prototipo E-2. En 1955, en paralelo al desarrollo del E-2 de alas en flecha, se iniciaron las pruebas con el primer prototipo con alas triangulares, el E-4. Estos aviones realizaron los vuelos simultáneamente con el objetivo de establecer cual de ambos diseños era el más indicado y poseía un desempeño mayor, aunque en un principio, ambos prototipos se mantenían a la par y a los diseñadores les costaba tomar una decisión.
Un total de 10.645 unidades fueron construidas en la antigua Unión Soviética. Estas fueron construidas en tres fábricas: la GAZ 30 en Moscú (también conocida como Znamya Truda), la GAZ 21 en Gorki (Nizhny Nóvgorod) y la GAZ 31 (Tbilisi). Los tipos varían según las fábricas, en Gorki se construían los cazas monoplazas para la Fuerza Aérea Soviética, en Moscú se construían para la exportación y en Tbilisi los biplazas de entrenamiento para todo tipo de usuarios. Las excepciones eran que los MiG-21R y BIS, ambos se construían en Gorki, fuera para la exportación o para la URSS. En Tbilisi fueron construidos 17 monoplazas del tipo “F” y “F-13”. El MiG-21MF se construyó inicialmente en Moscú y después en Gorki.
En Moscú se construyeron todas las unidades de exportación y los MiG-21FL que no se construyeron por Hindustan Aeronautics Limited (HAL), todos los MiG-21M y todos los MiG-21MT.
Un total de 194 F-13 fueron construidos bajo licencia en Checoslovaquia y 657 por Hindustan Aeronautics Limited (HAL) en la India, 432 del tipo FL/M y 225 del tipo BIS.
En Moscú se construyeron todas las unidades de exportación y los MiG-21FL que no se construyeron por Hindustan Aeronautics Limited (HAL), todos los MiG-21M y todos los MiG-21MT.
Un total de 194 F-13 fueron construidos bajo licencia en Checoslovaquia y 657 por Hindustan Aeronautics Limited (HAL) en la India, 432 del tipo FL/M y 225 del tipo BIS.
Ala
EL MiG-21 tiene un ala en delta, constructivamente del tipo de ala de largueros. El ángulo de flechado en el borde de ataque del ala es de 57º con un perfil TsAGI S-12. El ángulo de incidencia es de 0º y el diedro es negativo de -2º. Los alerones tienen un área de 1,18 m² y los flaps de 1,87 m². El ala cuenta con cuchillas para contrarrestar el efecto de extremo. Está diseñada para ser una estructura súper-rígida con una gran viga de puntal, siendo este el método para evitar el fenómeno de flameo. En los extremos externos de estas vigas de puntal están ubicados los nudos de giro y soporte de los trenes principales, cuyos vástagos se repliegan en un compartimiento bajo el ala. En el ala están presentes cuatro tanques de combustible (dos por semiala) y los balones del sistema neumático.
Los flaps son del tipo flotante y emplean el sistema de soplado artificial de la capa límite (SPS),[Nota 3] mediante un conducto que sale de la última etapa del compresor del motor y baña la superficie superior de los mismos, haciendo posible la reducción de la velocidad en el aterrizaje al retardar el gradiente adverso de presiones sobre los flaps en su posición de aterrizaje, un sistema similar al del caza F-104 Starfighter. La presión de aire del sistema SPS debe ser regulada por un mecanismo automático que tiene sensores en los conductos de salida, esta presión se basa en las revoluciones del compresor y la posición de la palanca de mando del motor, esto es necesario porque de ser diferentes estas presiones, causarían que el caza se invirtiera en un momento tan crítico como lo es el aterrizaje.
Los alerones pueden ser movidos por el sistema hidráulico o directamente en caso de emergencia por la fuerza del piloto, el cual tiene un interruptor en la cabina para este propósito. Para facilitar el gobierno de los mandos sin la ayuda del sistema hidráulico, frente a los alerones hay mecanismos desestabilizadores, que son como obstáculos que turbulizan el aire aumentando la efectividad de los alerones y facilitando su movimiento. En el ala hay ubicados cuatro soportes universales para la fijación de armamento, en los externos pueden ser colgados tanques auxiliares de combustible. En los soportes universales se pueden montar vigas múltiples para misiles y bombas. En el ala están ubicadas las antenas del radioaltímetro y del receptor de alerta radar (RWR) frontal.
La variante construida en China, el Chengdu J-7, posee una ala doble delta y mecanismos de sustentación (pre-flaps) en los bordes de ataque, lo que le confiere una mayor maniobrabilidad que el modelo original.
Los flaps son del tipo flotante y emplean el sistema de soplado artificial de la capa límite (SPS),[Nota 3] mediante un conducto que sale de la última etapa del compresor del motor y baña la superficie superior de los mismos, haciendo posible la reducción de la velocidad en el aterrizaje al retardar el gradiente adverso de presiones sobre los flaps en su posición de aterrizaje, un sistema similar al del caza F-104 Starfighter. La presión de aire del sistema SPS debe ser regulada por un mecanismo automático que tiene sensores en los conductos de salida, esta presión se basa en las revoluciones del compresor y la posición de la palanca de mando del motor, esto es necesario porque de ser diferentes estas presiones, causarían que el caza se invirtiera en un momento tan crítico como lo es el aterrizaje.
Los alerones pueden ser movidos por el sistema hidráulico o directamente en caso de emergencia por la fuerza del piloto, el cual tiene un interruptor en la cabina para este propósito. Para facilitar el gobierno de los mandos sin la ayuda del sistema hidráulico, frente a los alerones hay mecanismos desestabilizadores, que son como obstáculos que turbulizan el aire aumentando la efectividad de los alerones y facilitando su movimiento. En el ala hay ubicados cuatro soportes universales para la fijación de armamento, en los externos pueden ser colgados tanques auxiliares de combustible. En los soportes universales se pueden montar vigas múltiples para misiles y bombas. En el ala están ubicadas las antenas del radioaltímetro y del receptor de alerta radar (RWR) frontal.
La variante construida en China, el Chengdu J-7, posee una ala doble delta y mecanismos de sustentación (pre-flaps) en los bordes de ataque, lo que le confiere una mayor maniobrabilidad que el modelo original.
Fuselaje
El fuselaje es del tipo semi-monocasco, tubular, con perfil elíptico, siendo el ancho de 1,24 m. Está divido en dos secciones, la delantera, que recibe la denominación F1 y la trasera o F2. Estas dos secciones se separan para el cambio de motor y para los trabajos de mantenimiento. En la delantera se encuentran el ala, los trenes de aterrizaje, la cabina, los tanques de combustible y el motor; por otro lado en la trasera se encuentran el empenaje, el tubo alargador de salida de los gases, la tobera, el paracaídas de frenado y la quilla aerodinámica. La aviónica del avión se encuentra distribuida entre ambas partes.
Los motores del MiG-21 fueron diversos en dependencia de las variantes con el paso de los años. Cada uno de los nuevos motores instalados posteriormente son mejoras y modernizaciones del primero, el Tumansky R-11, un motor turborreactor de flujo axial con postquemador.
Para propulsar la primera variante producida en serie, el MiG-21F-13, fue escogido el Tumansky R-11F-300, que ofrecía un empuje de 38,3 kN (8.600 lbf) en régimen máximo y de 56,5 kN (12.680 lbf) en el régimen de postcombustión. A partir de la variante MiG-21PF se instaló la modificación R-11F2-300 que aumentaba el empuje en régimen máximo a 38,8 kN (8.710 lbf) y a 60 kN (13.490 lbf) en postcombustión. Las variantes MiG-21R, MiG-21MF y MiG-21SMT estaban propulsados por los R-13-300 con un empuje de 39,9 kN (8.970 lbf) en régimen máximo y de 63,7 kN (14.320 lbf) en postcombustión.
A partir de la variante MiG-21BIS, los MiG-21 fueron equipados con el Tumansky R-25-300, la modificación final del R-11. Este motor traía consigo una buena serie de mejoras, entre ellas un nuevo diseño del compresor y de las cámaras de combustión y postcombustión que permitía una mejor compresión del flujo de aire y la incorporación de dos regímenes de postcombustión, además se empleó una mayor cantidad de titanio en la estructura del mismo. Sin embargo, la característica más sobresaliente del R-25 es que incorporaba un nuevo régimen de postcombustión conocido como «Forzaje Extraordinario»,[Nota 4] que era el resultado de la incorporación de una nueva bomba de combustible. Este régimen de forzado solo es posible emplearlo por debajo de los 4.000 metros de altura y le da al avión un empuje máximo de 97,1 kN (21.825 lbf). El uso de dicho forzamiento está limitado a solo 3 minutos en una emergencia de combate real y está bloqueado por los operadores del MiG-21 en tiempo de paz, ya que reduce grandemente la vida útil del motor. No obstante el uso de dicho régimen hace posible que el MiG-21 pueda superar a cazas como el Lockheed Martin F-16 Fighting Falcon en la trepada. El empuje de este motor en régimen máximo es de 40,2 kN (9.040 lbf) y de 69,6 kN (15.650 lbf) en el régimen de postcombustión normal.Por otra parte, todas las variantes de entrenamiento bliplazas están equipadas con el motor R-11F2-300.
Los cazas modernizados MiG-21-93 y MiG-21 Lancer C cuentan con el motor Tumansky R-25-300. El prototipo MiG-21-97 está siendo probado con el motor RD-33 de los cazas MiG-29.
Para propulsar la primera variante producida en serie, el MiG-21F-13, fue escogido el Tumansky R-11F-300, que ofrecía un empuje de 38,3 kN (8.600 lbf) en régimen máximo y de 56,5 kN (12.680 lbf) en el régimen de postcombustión. A partir de la variante MiG-21PF se instaló la modificación R-11F2-300 que aumentaba el empuje en régimen máximo a 38,8 kN (8.710 lbf) y a 60 kN (13.490 lbf) en postcombustión. Las variantes MiG-21R, MiG-21MF y MiG-21SMT estaban propulsados por los R-13-300 con un empuje de 39,9 kN (8.970 lbf) en régimen máximo y de 63,7 kN (14.320 lbf) en postcombustión.
A partir de la variante MiG-21BIS, los MiG-21 fueron equipados con el Tumansky R-25-300, la modificación final del R-11. Este motor traía consigo una buena serie de mejoras, entre ellas un nuevo diseño del compresor y de las cámaras de combustión y postcombustión que permitía una mejor compresión del flujo de aire y la incorporación de dos regímenes de postcombustión, además se empleó una mayor cantidad de titanio en la estructura del mismo. Sin embargo, la característica más sobresaliente del R-25 es que incorporaba un nuevo régimen de postcombustión conocido como «Forzaje Extraordinario»,[Nota 4] que era el resultado de la incorporación de una nueva bomba de combustible. Este régimen de forzado solo es posible emplearlo por debajo de los 4.000 metros de altura y le da al avión un empuje máximo de 97,1 kN (21.825 lbf). El uso de dicho forzamiento está limitado a solo 3 minutos en una emergencia de combate real y está bloqueado por los operadores del MiG-21 en tiempo de paz, ya que reduce grandemente la vida útil del motor. No obstante el uso de dicho régimen hace posible que el MiG-21 pueda superar a cazas como el Lockheed Martin F-16 Fighting Falcon en la trepada. El empuje de este motor en régimen máximo es de 40,2 kN (9.040 lbf) y de 69,6 kN (15.650 lbf) en el régimen de postcombustión normal.Por otra parte, todas las variantes de entrenamiento bliplazas están equipadas con el motor R-11F2-300.
Los cazas modernizados MiG-21-93 y MiG-21 Lancer C cuentan con el motor Tumansky R-25-300. El prototipo MiG-21-97 está siendo probado con el motor RD-33 de los cazas MiG-29.
MiG-21F-13
Características generales
* Tripulación: 1 piloto
* Longitud: 15,76 m (con tubo Pitot)
* Envergadura: 7,154 m
* Altura: 4,1 m
* Superficie alar: 23 m²
* Peso vacío: 4.871 kg
* Peso cargado: 7.100 kg
* Planta motriz: 1× turborreactor Tumansky R-11F-300.
o Empuje normal: 37,3 kN (3.801 kgf; 8.380 lbf) de empuje.
o Empuje con postquemador: 56,3 kN (5.738 kgf; 12.650 lbf) de empuje.
Rendimiento
* Velocidad máxima operativa (Vno): 2.125 km/h (1.320 MPH; 1.147 kt) (Mach 2.05)
* Alcance: 1.580 km (853 nmi; 982 mi)
* Radio de acción: 480 km (259 nmi; 298 mi)
* Techo de servicio: 19.000 m (62.336 ft)
* Régimen de ascenso: 235 m/s (46.259 ft/min)
Armamento
* Cañones: 1× Nudelman-Rikhter NR-30 de calibre 30 mm con 30 proyectiles
* Puntos de anclaje: 3 pilones (1 central bajo el fuselaje y 2 subalares) para cargar una combinación de:
o Bombas:
+ 2× bombas de propósito general FAB-100/250 kg
+ 2× tanques de napalm ZB-360
o Cohetes:
+ 2× cohetes C-24 de 240 mm
+ 2× contenedores UB-16-57U con 16 cohetes del tipo C-5
o Misiles: 2× misiles aire-aire K-13/R-3S
o Otros: 1× tanque de combustible externo PTB-490 de 490 litros en el pilón central
Aviónica
Aviónica
* Radio: R-802
* Identificador amigo-enemigo (IFF): SRO-2 Khrom
* Radiogoniometría (ADF): ARK-10
* Receptor de alerta radar (RWR): SPO-2 Sirena-2
* Sistema de puntería: ASP-5ND
* Radar: SRD-5ND Kvant
* Transpondedor de control del tráfico aéreo (ATC): SOD-57M Globus-2
