LE VARIANTI DEL FIAT G-91T (trainer)

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Il G.91 T ha rivestito notevole importanza come biposto da addestramento avanzato e ricognizione. Grazie al mantenimento delle caratteristiche dei monoposto, il G.91 T poteva essere impiegato sia per l’addestramento che per impieghi operativi anche a medio raggio, se dotato di serbatoi supplementari. Presso la Scuola Volo Basico Avanzato Aviogetti di Amendola (Foggia), il G.91 T ha costituito, per decenni l’addestratore caccia di ultimo periodo per gli allievi piloti dell’Aeronautica Militare italiana.

Le origini

Come risultato delle esperienze della guerra di Corea insieme a concetti di nuova concezione di cooperazione aerea, i membri della NATO riconobbero la necessità di riequipaggiare i loro inventari con un velivolo da attacco al suolo a reazione adatto allo scopo. Nel dicembre 1953, il Comando Supremo della NATO emise le specifiche per un nuovo velivolo di supporto tattico leggero. I produttori europei furono invitati a presentare i loro progetti per questo ruolo di Light Weight Strike Fighter richiesto. Il G.91 venne progettato con queste specifiche dall'ingegnere italiano Giuseppe Gabrielli, da cui la designazione "G". La competizione aveva lo scopo di produrre un velivolo leggero, piccolo, consumabile, dotato di armi e avionica di base e in grado di operare con un supporto a terra minimo. Queste specifiche erano state sviluppate per due motivi: il primo era la minaccia nucleare alle grandi basi aeree, molti velivoli più economici potevano essere dispersi meglio e l'altro era quello di contrastare la tendenza verso aeromobili troppo grandi e costosi.

I requisiti tecnici specificati includevano una distanza di decollo di 1.100 m (3.610 piedi) su un ostacolo di 15 m (49 piedi), la capacità di operare da piste e strade in erba semi-preparate, una velocità massima di Mach  0,95, un'autonomia di 280 km (170 mi) con 10 minuti sopra il bersaglio pur possedendo un peso massimo di 2.200 kg (4.850 lb) e un peso massimo di 4.700 kg (10.360 lb). I requisiti dell'equipaggiamento erano la presenza di una protezione corazzata per il pilota e i serbatoi del carburante insieme a disposizioni alternative di mitragliatrici 4 × 12,7 mm (0,5 pollici) o 2 cannoni automatici da 20 mm o 30 mm. Queste specifiche operative erano considerate non semplici da soddisfare in quel momento. 

La sfida di fornire un motore che soddisfacesse i requisiti di leggerezza e potenza, affidabilità e facilità di manutenzione fu risolta utilizzando il turbogetto Bristol Siddeley Orpheus all'inizio in sviluppo nel Regno Unito. Lo sviluppo di questo motore venne aiutato da un contributo sostanziale del programma di sviluppo delle armi reciproche degli Stati Uniti. Nove dei dieci progetti da presentare successivamente al concorso erano spinti dal motore Orpheus.

Al fine di valutare le offerte presentate in risposta da vari produttori di aeromobili, uno speciale comitato del gruppo consultivo per la ricerca e lo sviluppo aeronautico (AGARD) condusse valutazioni approfondite. I progetti erano stati richiesti entro due mesi dal concorso, periodo in cui venne presentata una serie di proposte, principalmente da società europee. Oltre al G.91, questi includevano il Northrop N-156, il Dassault Mystère XXVI, il Sud-Est Baroudeur, l' Aerfer Sagittario 2 e il Breguet Br.1001 Taon. Il 18 marzo 1953, questi progetti presentati iniziarono formalmente ad essere valutati dal comitato AGARD, che era sotto la presidenza di Teodoro di Karman. Il processo di selezione iniziale del progetto richiese 18 mesi per essere completato.

Volo e selezione

Il 3 giugno 1955 fu annunciato che il Fiat G.91 era stato scelto come il modello più promettente. Tra le proposte, i due progetti vincitori furono nell'ordine: il Breguet Br.1001 Taon e il Fiat G.91. Successivamente fu aggiunto un terzo progetto di velivolo: il Dassault Mystère XXVI. Come risultato della selezione del G.91, venne eseguito un ordine immediato per tre prototipi e un totale di 27 velivoli di pre-produzione. La Fiat iniziò rapidamente a sviluppare il concept fino alla fase di prototipo; in questa fase si verificarono notevoli cambiamenti nella progettazione, come l'aumento del peso massimo del velivolo dovuto all'aggiunta di attrezzature supplementari e misure di rinforzo strutturale. 

Il 9 agosto 1956, il prototipo G.91 effettuò il suo primo volo all'aeroporto di Caselle, Torino, Italia, pilotato dal capo collaudatore Riccardo Bignamini. Di conseguenza, il G.91 aveva ottenuto un vantaggio di sette mesi rispetto al prototipo Dassault e quasi un anno prima del Breguet Taon. Un'intensa serie di voli di prova fece seguito al volo inaugurale del prototipo, non senza battute d'arresto. Il problema più grave scoperto durante questi fu la presenza di vibrazioni aeroelastiche, portando a una serie di voli investigativi per risolvere questa condizione. Il 20 febbraio 1957, durante un volo di prova inteso ad esplorare i limiti dell'inviluppo del carico di velocità dell'aereo, le difficoltà portarono alla distruzione del primo prototipo del G.91. La causa della perdita del prototipo era legata a problemi riscontrati con il sistema di controllo orizzontale che avevano portato a un cedimento strutturale; ciò aveva portato l'assieme di coda ad essere sottoposto a rigorosi test per identificare la causa del guasto. 

Il lavoro di reingegnerizzazione che era stato eseguito per curare il problema delle vibrazioni fu molto ampio e condusse al secondo prototipo dotato di una coda più grande, una calotta più alta di sei cm (due pollici) e l'aggiunta di una pinna ventrale. Il secondo prototipo aveva avuto altre modifiche, inclusa l'installazione di un armamento completo e un motore Orpheus più potente capace di 4.850 lbf. Nel luglio 1957, il secondo prototipo effettuò il suo primo volo; non era stato immediatamente inviato per partecipare al processo di valutazione finale. Sia il terzo che il quarto prototipo G.91 furono successivamente inviati in Francia per continuare i voli di valutazione. 

La selezione finale dei progetti concorrenti era prevista per la fine del 1957. Nel settembre 1957, al Centre d'Essais en Vol di Brétigny-sur-Orge, in Francia, i tre tipi di velivoli rivali si incontrarono per prove di valutazione. Durante queste prove, si dice che l'aereo italiano abbia fornito prestazioni impressionanti. Nel gennaio 1958 il Fiat G.91 fu ufficialmente dichiarato vincitrice del concorso. 

Nell'aprile 1958, a seguito di una riunione dei ministri della Difesa della NATO, fu stipulato un accordo sul fatto che il G.91 sarebbe stato il primo caccia d'attacco leggero della NATO e che sarebbe stato seguito nel 1961 da "una versione sviluppata" del Breguet Taon. Nel maggio 1958 era prevista una riunione di produzione per discutere la produzione dell'aereo con il sostegno finanziario degli Stati Uniti; gli americani avrebbero fornito parte dei finanziamenti per gli aerei francesi, tedeschi e italiani, oltre a pagare per l'aereo turco. I ministri della Difesa raggiunsero un accordo per ordinare 50 aerei per ogni paese. 

Dati i grandi interessi economici e commerciali in gioco, c'era stata una certa polemica su questa decisione. Dopo la perdita del primo prototipo G.91, il governo francese preferì invece perseguire lo sviluppo dell'Étendard progettato localmente. Allo stesso modo, il governo britannico aveva ignorato la competizione per concentrarsi sulla produzione dell’Hawker Hunter per lo stesso ruolo. Il governo italiano aveva deciso di ordinare il G.91 per l'Aeronautica Militare Italiana prima che fossero noti i risultati della competizione. Queste macchine di pre-produzione sarebbero poi servite per molti anni con la pattuglia acrobatica italiana, le Frecce Tricolori, designate come G.91 PAN.

La produzione

Nel 1957, Fiat Aviazione era in procinto di stabilire la prima linea di produzione per il G.91 presso la loro struttura presso l'aeroporto di Torino-Aeritalia, Piemonte, Italia. In totale, la Fiat costruì 174 G.91 di varie varianti per l'Italia, insieme ad altre 144 varianti G.91 R/3 per la Germania Ovest (di cui 50 che erano state ordinate e poi cancellate da Grecia e Turchia). Il primo ordine fu per 50 aerei da Aeritalia, poi Dornier e altre aziende tedesche ebbero un ordine per 232 macchine, che fu poi portato a 294. La Luftwaffe acquistò anche 44 G-91T/3 biposto trainer e altri 22 furono prodotti in Germania, terminando la produzione nel 1972. 

L'ordine tedesco prevedeva una produzione di 294 G.91 che furono costruiti internamente in Germania in base a un accordo di produzione su licenza da Flugzeug-Union Süd, un consorzio di ex concorrenti Messerschmitt, Heinkel e Dornier; Messerschmitt costruì la fusoliera anteriore e l'assieme di coda, Dornier la fusoliera centrale insieme all'assemblaggio finale e ai test di volo, mentre Heinkel fabbricò l'ala. Il G.91 detiene il primato di essere il primo aereo da combattimento ad essere prodotto in Germania dalla seconda guerra mondiale. Il 20 luglio 1961, il primo G.91 di costruzione tedesca effettuò il suo primo volo dall'aeroporto di Oberpfaffenhofen. 

Aeritalia aveva anche negoziato un accordo di produzione su licenza completo per il motore Orpheus che alimentava il velivolo.  Messier-Bugatti-Dowty produsse il telaio dell'aereo. 

Il G.91 fu preso in considerazione anche da numerose nazioni, tra cui Austria, Norvegia e Svizzera. All'inizio del 1961, quattro G.91 furono spediti negli Stati Uniti per partecipare a un programma di valutazione formale per l’US ARMY; questi velivoli vennero sottoposti a diverse prove di valutazione, la maggior parte delle quali svolte in Alabama e New Mexico. L'esercito degli Stati Uniti aveva studiato l'utilizzo dell’aereo come possibile velivolo Forward Air Control.  Tuttavia, il servizio cedette tutte le operazioni di aeromobili ad ala fissa all'USAF, e quindi il potenziale appalto del G.91 non fu perseguito.

Il progetto

Il Fiat G.91 è un velivolo tattico leggero da attacco al suolo progettato per semplicità e agilità. Si tratta di un velivolo subsonico, alimentato da un unico motore turbojet Bristol Siddeley Orpheus. Una funzione chiave dell'aeromobile era la sua capacità di decollo corto, essendo stato costruito con una robusta cellula per resistere alle richieste imposte dalle operazioni ad alta intensità e dall'uso di piste di atterraggio semi-preparate; il carrello era dotato di pneumatici a bassa pressione per lo stesso scopo. La missione standard del G.91 era l'attacco di bersagli entro un raggio di 170 miglia dalla sua base con un tempo di sorvolo tipico di dieci minuti, viaggiando alla massima velocità nell'area di combattimento e attraversando a velocità di crociera. 

La fusoliera interamente in metallo utilizzava metodi di costruzione convenzionali e semplici, essendo un design semi-monoscocca realizzato in tre sezioni. La sezione anteriore, che veniva prodotta separatamente dalle altre prima di essere rivettata alla fusoliera centrale, conteneva varie apparecchiature di radionavigazione e comunicazione come cercatore di direzione radio, transponder, radio ad altissima frequenza (UHF) e identificazione amico o nemico (IFF); il naso conteneva in genere un totale di tre telecamere.  L'abitacolo è posizionato direttamente sopra la presa d'aria montata sul mento per il motore. È circondato su tre lati con corazzatura in acciaio con il parabrezza in vetro blindato.  L'abitacolo era dotato di un sedile eiettore Martin-Baker Mk.4; era sia pressurizzato che dotato di climatizzatori a controllo manuale. 

La sezione centrale della fusoliera ospitava il vano degli armamenti, che si trovava sotto la cabina di pilotaggio, e i sette serbatoi di carburante divisi, che erano protetti dai danni causati dal fuoco a terra da armature.  La baia degli armamenti poteva ospitare fino a quattro mitragliatrici Browning M2 da 12,7 mm (0,50 pollici) con 300 colpi di munizioni per arma, o in alternativa fino a due cannoni DEFA da 30 mm (1,18 pollici) con 120 colpi per cannone. Altre munizioni includevano vari razzi e bombe; mentre i gun pod e i drop tank esterni potevano essere installati su hardpoint montati sull'ala. Sia le armi che le munizioni nella baia degli armamenti erano montate su porte a pannello, che potevano essere facilmente rimosse e rapidamente scambiate da due uomini durante il riarmo a terra. Inoltre, erano incorporati vari pannelli di accesso per consentire di eseguire prontamente semplici operazioni di manutenzione sul campo sul tipo. 

Il G.91 utilizzava un'ala spazzata con una struttura a due longheroni interamente in metallo; i pannelli esterni potevano essere tutti staccati per il trasporto o per una facile sostituzione, mentre la sezione centrale era solidale con la fusoliera.  Veniva spostato con un angolo di 37° a un quarto di corda con un rapporto spessore-corda del 10%. L'ala era dotata di flap a fessura singola e alettoni azionati idraulicamente. Il piano di coda era azionato elettricamente e aveva ascensori idraulici irreversibili dotati di un sistema di sensibilità artificiale, nonché freni ad aria compressa azionati idraulicamente e un paracadute drogue situato alla base del timone per una rapida decelerazione. 

Allo scopo di svolgere prontamente le operazioni da austere piste di atterraggio, la Fiat aveva sviluppato attrezzature di supporto a terra appositamente costruite per una facile e rapida manutenzione dell'aeromobile. L'attrezzatura necessaria per ispezionare, mantenere, rifornire e riparare il G.91 era stata progettata per possedere un peso e dimensioni minime per facilitare il trasporto. La Fiat aveva anche completato uno studio per aggiungere ganci sull'aereo allo scopo di compatibilità con l'attrezzatura di arresto e catapulte per aumentare ulteriormente le prestazioni a corto raggio; un certo numero di velivoli di produzione in servizio della Luftwaffe erano stati equipaggiati allo scopo. 

IL MOTORE “ORPHEUS”

Il Bristol Siddeley Orpheus era un turbogetto monoalberosviluppato dalla Bristol Siddeley per varie applicazioni di caccia /addestratori leggeri come il Folland Gnat e il Fiat G.91. Successivamente, l'Orpheus formò il nucleo del primo turbofan a spinta vettoriale Bristol Pegasus utilizzato nella famiglia Harrier a decollo e atterraggio verticale.

Il motore ebbe la sua genesi in una richiesta del 1952 di Teddy Petter di Folland per un motore nella classe 5.000  libbre (22  kN) per alimentare un nuovo addestratore e un cacciabombardiere leggero che stavano sviluppando. Stanley Hooker, relativamente nuovo nell'azienda dopo una precedente carriera alla Rolls-Royce, prese il progetto sotto di sé. Consegnò un motore relativamente semplice e di facile manutenzione, che fu utilizzato nel Folland Gnat, volando nel 1955.

L'Orpheus incorporava la nuova caratteristica di un albero di grande diametro monoalbero che quindi necessitava solo di due cuscinetti. Il risparmio di peso derivante dall'eliminazione di un cuscinetto e delle parti associate elencate di seguito portò ad un motore con una spinta di 5.000 lbf ma che pesava solo 800 lb. L'eliminazione del solito cuscinetto di supporto centrale per l'albero che univa il compressore e la turbina. Il vortice veniva impedito utilizzando un tubo di grande diametro al posto del solito albero di piccolo diametro. Il tubo a parete sottile di grande diametro, più di 8 pollici di diametro, era abbastanza rigido da aumentare la velocità vorticosa oltre la gamma di funzionamento del motore utilizzando solo due cuscinetti invece dei soliti tre. Due cuscinetti fornivano un ulteriore vantaggio: i motori precedenti avevano anche bisogno di un giunto nell'albero per consentire eventuali disallineamenti tra le parti statiche dei tre cuscinetti. Con due cuscinetti, l'albero seguiva semplicemente la linea retta tra loro. Quindi l'introduzione del tubo di grande diametro aveva permesso la rimozione di un cuscinetto, un giunto, la struttura di supporto del motore per quel cuscinetto insieme al suo sistema di lubrificazione e alimentazione dell'aria di raffreddamento. 

Fu utilizzato un combustore cannulare con sette tubi di fiamma. Questo era uno sviluppo recente nei motori a reazione e l'Orpheus includeva anche l'innovazione di incorporare il condotto di ingresso della turbina e le sue palette statoriche nell'uscita del tubo di fiamma, ciascun tubo di fiamma fornendo un settimo del condotto complessivo. Questo aveva due vantaggi, semplificava la fabbricazione di un componente complicato e inaffidabile, inoltre il design segmentato permetteva un più facile margine di dilatazione termica. 

Sviluppando una spinta statica a livello del mare di 4.520  lbf (20,1  kN), l'Orpheus 701 aveva un compressore assiale a 7 stadi azionato da una turbina a stadio singolo.

Nel 1957 la NATO organizzò un concorso per un progetto di caccia leggero. Tutti e tre i finalisti avevano scelto il Bristol Orpheus e di conseguenza un contributo sostanziale al costo dello sviluppo iniziale del motore era stato reso disponibile dal programma di sviluppo delle armi reciproche. Il vincitore del concorso, il Fiat G.91 R e il G.91T, utilizzava versioni del motore di fabbricazione Fiat. Presto seguirono altri utenti, per lo più addestratori, tra cui Fuji T-1, HAL HF-24 Marut, HA-300 e gli sperimentali Hunting H.126 e Short SB5.

Per successive applicazioni civili, l'Orpheus venne scelto, dopo l'uso di due ciascuno sui prototipi, come opzione sul Lockheed JetStar. Il vicepresidente della Lockheed e capo della famosa Skunk Works, Clarence "Kelly" Johnson affermò: ”Questi motori Orpheus... sono stati i migliori motori che abbia mai usato in un prototipo di aeroplano. Erano e sono così buoni che è stato deciso in una data prematura di rendere tutti i Jetstar dal numero di serie due in su in grado di utilizzare due Orpheus motori (in alternativa a quattro unità americane). La versione Orpheus ... è pienamente competitiva nelle prestazioni (tranne con un motore spento) e sarà proposta a chi vuole il suo minor costo, semplicità, e - almeno per un po' di tempo - affidabilità". 

Molte aziende negli anni '50 stavano cercando modi per produrre un aereo a decollo e atterraggio verticale. Michel Wibault ebbe l'idea di utilizzare un motore turboalbero per azionare quattro grandi ventilatori centrifughi che potevano essere ruotati per vettore la spinta. Gli ingegneri di Hooker hanno deciso di utilizzare il generatore di gas Orpheus per azionare un unico grande fan che avrebbe fornito aria a una coppia di ugelli rotanti, mentre il flusso di scarico dell'Orpheus era diviso in due e avrebbe fornito un'altra coppia di ugelli nella parte posteriore del motore. Questo sistema sperimentale si sviluppò nel Pegasus. Le licenze per produrre l'Orpheus furono ottenute dalla Fiat SpA, SNECMA e, per il TJ37, Curtiss-Wright.

Specifiche (Orpheus BOr.3 / Mk.803)

Caratteristiche generali:

• Tipo: Turbojet monoalbero;
• Lunghezza: 75,45 pollici (1.916 mm) dalla flangia di aspirazione al cono di scarico
• Diametro: 32,4 pollici (823 mm)
• Peso a secco: 835 libbre (379 kg).

Componenti:

• Compressore: assiale a 7 stadi
• Combustori : Can-anulari con 7 tubi di fiamma
• Turbina : Turbina monostadio
• Tipo di carburante: cherosene per aviazione
• Sistema dell'olio: spruzzo di pressione e alimentazione dosata al cambio e al cuscinetto posteriore. L'olio dal cuscinetto posteriore viene perso fuori bordo a causa del getto di efflusso.

Prestazioni del motore:

• Spinta massima : 5.000 lbf (22 kN)
• Rapporto di pressione totale : 4,4:1
• Flusso di massa d'aria: 84 lb/s (38,10 kg/s)
• Temperatura di ingresso della turbina: 1.184° F (640° C) massimo continuo
• Consumo specifico di carburante : 1,08 lb/(lbf h) (110,1 kg/(kN h))
• Rapporto spinta/peso: 5,988.

Caratteristiche tecniche - specifiche del G.91R

Caratteristiche generali:

• Equipaggio: 1
• Lunghezza: 10,3 m (33 piedi 10 pollici)
• Apertura alare: 8,56 m (28 piedi 1 pollici)
• Altezza: 4 m (13 piedi 1 pollici)
• Area dell'ala: 16,4 m2 (177 piedi quadrati)
• Profilo alare : radice: NACA 65A112; consiglio: NACA 65A111 
• Peso a vuoto: 3.100 kg (6.834 libbre)
• Peso lordo: 5.440 kg (11.993 libbre)
• Peso massimo al decollo: 5.500 kg (12.125 lb)
• Motopropulsore: 1 × Bristol Siddeley Orpheus 803 turbogetto, 22,2 kN (5.000 lbf) di spinta.

Prestazioni:

• Velocità massima: 1.075 km/h (668 mph, 580 kn)
• Autonomia: 1.150 km (710 mi, 620 nmi)
• Tangenza operativa: 13.100 m (43.000 piedi)
• Velocità di salita: 30 m/s (5.900 piedi/min)
• Carico alare: 331 kg/m2 (68 libbre/piedi quadrati)
• Spinta/peso: 0,42.

Armamento

Cannoni: 

• 4 mitragliatrici Browning M3 da 12,7 mm (0,50 pollici); o 2 cannoni DEFA da 30 mm (1,18 pollici) (solo Luftwaffe G.91R/3)
• Punti di ancoraggio: 4 stazioni per tralicci sotto l'ala con una capacità di 680 kg (1.500 lb) per G.91R/3 e R/4 e 500 kg (1.100 lb) per G.91R/1, con disposizioni per trasportare combinazioni di:
• Razzi: 2 × razzi Matra (ciascuno con 19 × razzi SNEB da 68 mm); o 18 × Hispano SURA R80 razzi da 80 mm;
• Missili: 4 × Nord AS-20 missili aria-terra; o 4 × missili aria-aria AIM-9 Sidewinder
• Bombe: un'ampia varietà di ordigni aria-terra, comprese le bombe di ferro non guidate
• Altro: pod per cannoni o serbatoi ausiliari per una portata estesa.

Il Fiat G.91T/3

Il G.91 fu l'unico caccia del dopoguerra progettato e costruito interamente in Italia per servire nell'AMI dopo la seconda guerra mondiale. Un elenco di specifiche redatto in una conferenza NATO del 1952 per un velivolo adatto all'uso da parte dei membri dell'alleanza richiedeva un aereo con un peso a vuoto inferiore a 2.200 kg, in grado di effettuare missioni di attacco da decolli impreparati strisce in meno di 1.100 metri, unitamente ad una velocità massima di almeno 0.95 Mach ed estrema semplicità di manutenzione.

La Fiat disponeva di un aereo in avanzata fase di sviluppo che soddisfaceva tutti questi requisiti e si aggiudicava l'appalto fornendo velivoli alle forze aeree della Germania Ovest e del Portogallo oltre che a quelle italiane.

Furono prodotte quattro versioni principali dell'aereo, il G.91R, un mono-getto monoposto, il G.91 PAN, una variante della versione R sviluppata per la pattuglia acrobatica nazionale e il G.91-1, un addestratore a due posti mono-getto. Il G.91T venne utilizzato quasi esclusivamente come aereo di collegamento e addestratore, principalmente dalla SVBAA Basic and Advanced Jet School con sede ad Amendola vicino a Foggia.

Caratteristiche del Fiat G.91T:

• Lunghezza: 11,70 m 
• Altezza: 4,45 m
• Superficie alare: 38,48 mq
• Apertura alare: 16,42 m
• Peso a vuoto: 3.865 kg
• Peso totale: 6.050 kg
• Velocità max: 1.030 km/h
• Autonomia: 2.200 Km.

VARIANTI del G-91T:

• G.91T/1 - Versione da addestramento del G.91R/1 per l'Aeronautica Militare Italiana. 
• G.91T/3 - Versione trainer per Luftwaffe. 
• G.91T/3 Logair - Un’unica conversione di una Luftwaffe T/3 con una sonda di acquisizione dati.
• G.91T/4 - Proposta versione trainer, dotata di strumentazione in cabina di pilotaggio simile al Lockheed F-104 Starfighter, non costruita. 
• G.91TS - Versione supersonica progettata del G.91T, non costruita.

(Fonti delle notizie: Web, Google, Aeronautica.difesa, Wikipedia, You Tube)