El 21 de abril de 1956 realiza su primer vuelo el XF5D-1, un desarrollo avanzado del Skyray (https://shapingupfutures.net/2021/04/15/entra-en-servicio-el-skyray/). Aunque el avión muestra excelentes características de vuelo, llega tarde, ya que la merina norteamericana se ha decidido por otro estupendo producto: el Chance-Vougth F8U Crusader (más información: https://shapingupfutures.net/2020/03/25/crusader-primer-caza-supersonico-de-la-us-navy/) . Por ello solo se construirán cuatro prototipos, de los nueve previstos. La Navy terminó su compromiso con el Skylancer en marzo de 1957, y los aviones pasaron a la NASA, que los utilizó en diversos programas. El último vuelo del Skylancer se produjo en 1970.

Diseñado, al igual que el Skyray por el famoso Ed Heinemann, supuso una revisión total de la célula de este último. Se aplicaron refinamientos aerodinámicos donde fue posible y se alargó el fuselaje. El diseño fue lo suficientemente atractivo como para que la Navy firmase un contrato por 51 aviones, que luego fue anulado.

Aunque originalmente se diseñó para el Westinghouse J40, al igual que su predecesor, fue revisado para recibir el Pratt & Whitney J57-P-8 que generaba 16.000 libras con postcombustión. También se pensó en instalarle el General Electric J79 pero no llegó a materializarse. Con su motor alcazaba una velocidad de 990 millas por hora (Mach 1.48), con una altitud máxima de  57.500 pies, trepando 20.730 pies por minuto.

La NASA obtuvo dos Skylancer en 1961 que fueron utilizados dentro del programa X-20 Dyna Soar debido a la semejanza de su planta alar.  Principalmente estuvo relacionado con los procedimientos de abortaje en caso de problemas en el despegue.

Cuando el programa Dyna Soar fue cancelado en 1963, uno de los F5D-1 experimenta un ala ojival para el transporte supersónico Concorde. El otro avión fue convertido en simulador de vuelo del M2-F2 y actuó como “chase plane” para los “lifting bodies” hasta 1970.

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