El 12 de febrero de 1965 realizaba sus primeras pruebas de vuelo estacionario el Mirage III V, un prototipo de avión de apoyo a tierra de despegue vertical con capacidad supersónica, basado en el Mirage III. Se construyeron dos prototipos, que se apoyaron en la experiencia conseguida por el Balzac V, mucho más pequeño, y que había volado tres años antes. El motor era un turbofán Pratt & Whitney JTF10, designado TF104. Este motor se había probado anteriormente en un Mirage III T, especialmente modificado para acoger este motor, más grande que los Atar normales.
El TF104 fue reemplazado pronto por el EF106, con mayor empuje. Finalmente, el segundo prototipo llevaba un TF306, con 18.500 libras de empuje, que le permitieron alcanzar Mach 2. El Mirage III V era un avión bastante grande y complejo, que utilizaba 8 motores Rolls-Royce RB162 para su empuje vertical, que quedaban inactivos durante el vuelo horizontal. El segundo prototipo se perdió el 28 de noviembre de 1966, lo que terminó con el programa. La realidad es que el Mirage III V nunca fue capaz de despegar verticalmente y alcanzar velocidad supersónica en el mismo vuelo.
La doctrina de la OTAN en aquel tiempo pedía el empleo de aviones de ataque VTOL. Los británicos presentaron el Hawker Siddeley P1154, también supersónico, mucho más simple que el prototipo francés, ya que solo utilizaba un motor. De hecho, este fue el preferido de los militares, pero nunca se materializó ni siquiera la fabricación de un prototipo. Este también fue el origen del Hawker 1127 Kestrel, padre del Harrier , que entró en servicio en varios países, entre ellos España.
Durante la década de los años 50 y 60, varias formas europeas estuvieron experimentando con la posibilidad de producir un avión de ataque de despegue vertical. La OTAN temía que un ataque de los soviéticos tuviese como primer objetivo las bases aéreas, lo que impediría a los aliados dar la respuesta adecuada.
Con la cancelación del P1154, Dassault decidió seguir adelante con el Mirage III V. La cancelación de este al año siguiente, supuso el abandono de los aviones VTOL por parte del fabricante francés. Mucha de la electrónica desarrollada para este avión fue luego instalada en el siguiente gran avión de caza de Dassault, el Mirage F-1.
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