Minuscolo aereo da caccia, anzi precisamente, il più piccolo caccia a reazione entrato in servizio (almeno per quanto ne so), lo Gnat era sorprendentemente debole in termini di impiantistica, tanto che diede molti problemi in questo senso, e non poté partecipare al concorso del caccia NATO del '56 per questa ragione, né fu sviluppato abbastanza prima che gli indiani lo avessero in linea. Peraltro poi loro riusciranno a fare un nuovo caccia, l'Haejeet, che era altrettanto agile anche se non riusciva ad essere altrettanto veloce.
Queste di seguito sono le prestazioni come riporta il sito Avialogs, a proposito del manuale di volo dello Gnat fornito all'aviazione finlandese.
https://www.avialogs.com/index.php/item/56251-pilot-s-notes-gnat-mk-1.html
Carburante: 796 o 891 litri (dopo una modifica Mod 1960 o qualcosa del genere) in 8 serbatoi (6 prima della modifica); due serbatoi da 300 litri l'uno. Nessuno dentro le ali (introdotti solo con l'Ajeet).
Decollo
-pulito, 2.800 kg 440 m circa; intercettore; 450 m (a 2.900 kg);
-caccia con serbatoi: 650 m (3.400 kg);
-con serbatoi e razzi 800 m (a 3.800 kg); con serbatoi e bombe 850 m (4.000 kg)
Atterraggio: tra 500 m (a 2.000 kg) e 780 m (a 3.300 kg circa) con parafreno; senza, tra 650 e 1030 metri.
Tipiche condizioni di atterraggio (metà carburante interno): 630 metri. Tipico decollo e atterraggio, con parafreno: circa 650 metri in entrambi i casi(!)
Questi valori sono superiori a quelle dei vari Hunter (circa 700 metri tipica), Sabre (630), G.91 (simile), e paragonabili ai Macchi 326 e forse, 339.
Max G
Anche qui qualche sorpresa: + 7 G e -3, quindi apparentemente simile all'Hunter, all'F-86 o al G.91R.... MA con una differenza: lo stesso limite è mantenuto anche con i carichi esterni, quando normalmentegli altri aerei vengono limitati a circa +5/-3G:
G.91R3, pulito:
a 1.500 m +7G/-3G a 0,9M-550 kt CAS ; a 6.100 m 6,6G/-3G a 0,9M (430 kt CAS); a 9.100 m 4,2/-3G
(max 3 G a 0,9/585 kt) 3G a 0,95M (450 kt) (340 kt CAS/0,9M) o 2G (0,93/365)
G.91R3, carico:
-a 1.500 m +5/-3G a 0,85M (520 kt); a 6.100 m, +5/-3G a 0,85M(400 CAS); a 9.100 m, +3,6/-3G (0,85 M/325 kt )
Il potente G.91Y ha 7G/-3G pulito (a 0,9M; a 0,95 scende a 4/-0 G), ma con meno di 3.100 lb carburante (50% circa e peso inf a 13.200 lb ovvero 6.000 kg), sennò +6/-3 G a 0,9M e 4G a 0,95 (peso fino a circa 7.000 kg). Infine, con carichi esterni scende ancora a 5/-3 G a max 0,9M.
G.91Y: carico leggero: 7/-3 G fino oltre 3.000 m (0,9M); 6,6/-3 G a 6.100 m (max 0,95M); 4,0/-3 G a 9.100 m (0,9M); 2,5/-2 G a 12.200 m (0,9M).
G.91Y: carico pesante: 6/-3 G ino a oltre 3.100 m (0,9M); 5,5/-3 G a 6.100 m (0,9M); 3,6/-3G a 9.100 m (0,9M); 2,4/-1,5G a12.200 m (0,9M)
G.91Y: carico esterno: 5/-3 G finno oltre 3.000 m (0,9M); 4,5/-3 G a 6.100 m (0,9M); 3,2/-2,5G a 9.100 m (0,9); 2,3/-1,8G a 10.600 m (0,9M)
NB: il limite con i carichi esterni (2-4) vale per ogni peso velivolo!
Notare come, ad alta quota, almeno sui 9.000 m, il G.91Y comincia ad essere peggiore del G.91R.
Altri aerei hanno limiti di volo differenti: +7,5/-2,5G per l'MB.326GB (limite max 470 kt), o 7,33/-3G per il Macchi 326L. (5/-2 con carichi esterni) e il MB.326K (6/-3G a 9.100 m).
L'F-86 Mk 4: 7/3G SLM (a 300 IAS); 6 G a 6.100 m (320 kt IAS); 6 G a 9.100 m (a 350 kt IAS); 4,5 G a 12.200 m (a 320 kt IAS); max IAS 600 kt; max G 7 sotto i 4.600 m, 6 G sopra.
Notare come l'F-86 sia un ottimo aereo d'alta quota rispetto al G.91...
MB.339C, pulito: 7,33/-4G (3,6 G a 200 kt), fino alla velocità max di 500 kt IAS (max 7,33G a 280 kt IAS)
MB.339C, carichi esterni: 5,5/-2 G e fino a 500 kt IAS (2,7G a 200 kt) (non è indicata la quota...)
Non solo: il numero massimo di G dello Gnat è 7 a velocità subsoniche... ma anche oltre mach 1 è ancora di 5 G, laddove un normale velivolo subsonico come il G.91 nemmeno si permette di arrivarci, a quelle velocità!
Rollio
Purtroppo non ho dati sul rateo di virata, ma sul rollio sì: è ammesso fino a 300°/sec, ma sopra i 200°/sec bisogna (..bisognerebbe!) limitarsi a non più di 180° complessivi. In realtà, da quel che ne so, lo Gnat è riuscito a fare anche 360°/sec nelle prove ( il G.91 ha passato i 240°/sec).
Stallo
Circa 115 kt; in atterraggio sui 110 kt (pulito, ovviamente!), ovvero 203-212 km/h.
E gli altri come fanno?
F-86 con pieno munizioni (480 lb), carico completo e tank esterni: 115-120 kt (flap e carrello giù: 110-115 kt)
F-86, con pieno munizioni e carburante interno: 105-110 kt (100-105 kt)
F-86, no munizioni e con 500 lb (227 kg) di carburante: 95-100 kt (90-95 kt)
Hunter: munizioni e 1.100 lb (500 kg) carburante (peso att max): 130 kt (flap giù: 120 kt)
Hunter: no munizioni e 800 lb (360 kg) carburante: 125 kt (flap giù: 115 kt)
Sopra 9.150 m il buffet inizia a circa 135-140 kt.
G.91R-3:
Stallo: segni premonitori a 150 KIAS; decollo a 125-135 kt; atterraggio 140 kt (con 500 lb carburante+5 kt per ogni 500 lb).
G.91R-4: (ed R-1??): segni premonitori a 150 KIAS; stallo tipicamente a 115 kt.
Il decollo avviene a 125-130 kt (ovviamente in configurazione di decollo!); sintomi stallo con flap giù: tipicamente a 130-135 kt, stallo reale tipicamente a 105 kt
G.91Y:
Qui è un pò più complesso ma stando al manuale di volo (v.Avialogs) del 1970, lo stallo con aereo a pieno carico interno (circa 7.000 kg) avviene a 140 kt senza flap, circa 135 con i flap estesi. Certamente è meno buono -malgrado la presenza degli slats- degli altri aerei, incluso l'Hunter che pure ha una maggiore massa complessiva.
A VUOTO(!) PULITO MAX carico
MB.326GB: (flaps su): 82 kt con 6.000 lb; 100 kt a 8.500 lb; 115 kt a 11.500 lb
(flap 28° decollo): 75 kt con 6.000 lb; 90 kt a 8.500 lb; 107 kt a 11.500 lb
(flap 64°): 73 kt con 6.000 lb; 87 kt a 8.500 lb; 103 kt a 11.500 lb
(NB: carrello e aerofreni hanno un 'negligible effect' sulla velocità di stallo)
MB.339A: pulito e metà carburante (3.900 kg totali): 100 kt; a 4 G = 200 kt (come ovvio che sia! Vs = Vm* sqtrG)
questi limiti si applicano tanto alle virate che ai looping!
A quanto pare, nessuno batte in atterraggio il Macchi 326 e anche il '339! Ma l'F-86 gli è vicino, appena peggio di 5-10 nodi; appena sopra è forse lo Gnat e anche il G.91R, mentre l'Hunter è nettamente peggio, con uno stallo tipico al peso max atterraggio, di circa 130 kt (234 km/h) o 120 (216) con 'tutto giù'. Peggio fa il G.91Y, almeno a pieno carico di carburante interno (molto consistente). Bazzecole rispetto ai caccia supersonici, ma tant'é.
A dire il vero, mentre l'F-86 si è dimostrato capace di battere l'Hunter in dogfight con virate nettamente più strette, lo Gnat sembrava capace di volare ancora più stretto dello stesso F-86! Un brutto soggetto davvero...
Arrampicata
Tipica salita, aereo pulito: decollo con 50 l, atterraggio con 170 di riserva, velocità salita 740 km/h
-a 1.500 m: in 1,00 minuti (10 km e 72 litri)
-a 3.000 m: in 1,50 minuti (18 km e 95 litri)
-a 6.000 m: in 2,25 minuti (28 km e 128 litri)
-a 9.000 m: in 3,0 minuti (36 km e 155 litri)
-a 12.000 m: in 4,0 minuti (55 km e 180 litri)
-a 13.500 m: in 5,0 minuti (71 km e 194 litri)
Salita, aereo con serbatoi da 300 litri: decollo con 57 l, atterraggio con 170 di riserva, velocità salita 700 km/h
-a 1.500 m: in 1,25 minuti (10 km e 100 litri)
-a 3.000 m: in 1,75 minuti (27 km e 120 litri)
-a 6.000 m: in 2,5 minuti (37 km e 146 litri)
-a 9.000 m: in 3,5 minuti (45 km e 172 litri)
-a 12.000 m: in 5,0 minuti (71 km e 206 litri)
-a 13.500 m: in 7,0 minuti (97 km e 232 litri)
Discesa, pulito (?): da 12.000 m SLM: 3,5 minuti, 25 litri, 44 km.
Consumo
-(pulito):
---1,52 litri/km a 0,6 M; max 2,2 l/km a 0,92 M (600 kt?) a 1.500 m;
---0,92 l/km a 6.000 m e 0,6 M, max 2 l/km a 0,93M;
---0,70 l/km a 9.000 m e 0,7 M
---0,58 l/km a 0,8M e 12.000 m.
---0,53 litri/km a 13.500 m e 0,85 M
-(con serbatoi):
---1,55 litri/km a 1.500 m e 0,45 M; massimo oltre 2,3 l/km a circa 0,9M;
---0,93 litri/km a 6.000 m e 0,6 M; massimo 2 l/km a 0,95 M
---0,85 litri/km a 9.000 m e 0,8M
---0,75 litri/km a 12.000 m e 0,8 Mach; 0,95 l/km a 0,95 M
Velocità massima: 1.140 km/h SLM, 1070 km/h a 9.000 m e 1030 km/h a 12.000 m.
Dei suoi più diretti avversari, in questo senso, possiamo dire che il G.91R ha, pulito, un consumo di circa 1,91 kg/km a 0,5M (ovvero oltre 2,4 l/km!!!) e quindi ha un'autonomia di circa 590 km senza riserva alcuna (ma SLM)
L'Hunter ha un'autonomia di circa 510 km (ma con riserva di 375 lb), il consumo è circa uguale al G.91R ma ha quasi il 10% extra di carburante, per cui arriva sicuramente oltre i 600 km.
Lo Gnat, invece (NB. a 1.500 m e non SLM), può andare lontano: con il carburante disponibile per raggiungere quella quota, ovvero 891l -72 = 819:1,52 = 538 km. Il suo problema è dunque la quantità di carburante molto inferiore a quella del G.91R, ma consuma 1/3 in meno e quindi non è una grande differenza.
Con i due serbatoi ausiliari, è possibile (sempre a 1.500 m) volare per 900 km. A 9.000 m, invece, è possibile arrivarci con un totale di circa 1.330 litri e consumandone 0,85 x km, ottenere = circa 1.500 km.
Questo è un valore simile a quello dell'Hunter e del G.91R, ma questi ultimi includono anche una riserva utile per il rientro (165 lb per il G.91, tipicamente, e ben 460 per l'Hunter).
Profilo di missione (pulito) calcolato a 12.000 m con 891 litri iniziali:
-decollo e simili: -50 litri
-salita a 12.000 m: -180 litri (e 55 km)
-discesa SLM: 44 km (e 25 litri) sempre che non si voglia sfruttare la quota per aumentare l'autonomia (!)
(- riserva 170 litri, ma vedi oltre)
= disponibili ancora sui 636 litri, che a 12.000 m danno, alla migliore velocità di crociera, un totale di: 636:0,58 (l/km) = 1.100 km, più i 99 km (minimo!) per la salita/discesa. = circa 1.200 km. (autonomia massima assoluta!)
Se si considera invece anche la riserva di 170 litri allora 636 - 170 litri = 466 litri e quindi: 0,58 = 800 km, che diventano circa 900 con salita/discesa. (autonomia ordinaria)
Se con due serbatoi da 300 litri: totale fino a 1.491 litri (o 1.502?)
-decollo e simili: -57 litri
-salita a 12.000 m: - 206 litri (71 km)
-discesa SLM: - 36 litri (e 55 km, in realtà arrotondo perché... non ho controllato)
Totale disponibile: sui 1.228 litri, che a 12.000 m danno, a 0,75 l/km = 1.637 km, più circa 120 salita/discesa = 1.760 km (max autonomia)
Se con 170 litri di riserva: 1058 litri : 0,75 = 1.410 km (circa 800 NM), più 120+ salita/discesa = 1.530 km circa (autonomia ordinaria).
Non male, nell'insieme, per un caccia a corta autonomia. Più o meno come il G.91R, ma con meno carburante necessario per la stessa missione, volata peraltro a quota maggiore dei dati disponibili per il G.91R (9.100 m).
Autonomia bellica, inclusi 5 minuti di combattimento oppure nessun combattimento:
-a 1.500 metri: 25-35 minuti (pulito), massimo 55-62 minuti (a 12.000 m)
-a 1.500 metri: 65-72 minuti (serbatoi), massimo 120-128 minuti (a 12.000 m)
Questo significa che l'autonomia ad alta quota coi serbatoi è paragonabile a quella a bassa quota con i serbatoi esterni (circa un'ora).
Carburante: iniziale 50 litri (57 decollando con serbatoi), atterraggio 170 litri (riserva minima)
Arrampicata: Gnat vs Hunter
Quanto alla velocità ascensionale, lo Gnat era prodigioso, specie considerando che non era un aereo a reazione. Il confronto con il molto più potente Hunter F.6 (con una piccola correzione per la differenza tra le quote anglosassoni e metriche) lo dimostra:
GNAT HUNTER F.6 Rapporto salita, m/sec:
-a 3.000 m: in 1,50 minuti (18 km e 95 litri) 1,75 minuti a 3050 m (11 km e 220 litri) 33 vs 29 = 1,138: 1
-a 6.000 m: in 2,25 minuti (28 km e 128 litri) 2,75 minuti a 6100 m (24 km e 280 litri) 44 vs 37 = 1,63: 1
-a 9.000 m: in 3,0 minuti (36 km e 155 litri) 4,00 minuti a 9150 m (43 km e 340 litri) 50 vs 38 = 1,32: 1
-a 12.000 m: in 4,0 minuti (55 km e 180 litri) 5,75 minuti a 12.200 m (74 km 410 litri) 50 vs 35 = 1,43: 1
Non è certo sorprendente che lo Gnat risultasse costantemente superiore all'Hunter nei duelli aerei: era veramente un diavolo di caccia, con salite iniziali di circa 100 m/sec.
Notare che il motore dello Gnat, era un Orpheus da circa 2.200 kg/s (appena meno potente del G.91R), con un peso massimo però di circa 4.000 kg (con 4 carichi bellici esterni; senza, sui 3.000 e a vuoto, sui 2.000 kg). La potenza massima, peraltro, era possibile per circa 15 minuti max, che è un bel pò rispetto ai 5-10 che al massimo vengono ottenute da altri aerei. In effetti era possibile portare il motore a 10.000 RPM per ben 10 minuti e circa 720° (per decollo e 'necessità operative'), oppure 9.750 x 15' oppure 9.500 continui.
Motore G.91R-3: 100-101% per 15 min (5.000 lbs) o 99% (4570 lbs/2080 kg/s) per 30 min (non c'é da stupirsi, è lo stesso Orpheus, ma leggermente più potente).
Ovviamente, benché la salita potesse essere fatta con l'intermedio o anche lo standard (specie se l'aereo era a pesi leggeri), dati i pochissimi minuti di volo necessari, persino la potenza 'massima' poteva essere portata, del resto salendo in 3 minuti a 9.150 m non c'era certo un grosso problema!
E persino contro il Sabre... malgrado che quest'ultimo avesse una velocità di stallo di circa 100 kt anziché 120, lo Gnat si è dimostrato un forte combattente in entrambe le guerre, ottenendo un rateo di abbattimenti favorevole con circa 7:2 nel 1965 e vari kills anche durante (e prima) del 1971. Non male, davvero non male! L'unica pecca era la manutenzione, che pare arrivasse inizialmente sulle 100 ore di lavoro/h di volo (!!!)
Varie
Una cosa notevole, tra le tante del libretto: in configurazione con serbatoi esterni e altri carichi, aveva un limite dell'ordine di 0,9-0,94 Mach, ma quando era in configurazione pulita non c'era letteralmente alcun limite alla sua velocità massima!
Più ordinario il limite con carichi esterni subalari: 150°/sec, che è praticamente la norma (persino per il Mirage 2000 è così).
Conclusione? Peccato che l'Ajeet non sia stato provvisto di missili AA-8 Aphid, sarebbe stato un mini-caccia da leccarsi i baffi. In generale gli Gnat erano un pò troppo piccoli per i missili, di qualsiasi tipo fossero. Peccato. Dovevano accontentarsi di 2 cannoni Aden (con 115 colpi l'uno, se ricordo bene) e per i missili c'é giusto da guardarsi Hot Shots!
Fonti e letture varie:
Epica (e sfortunata) battaglia di uno Gnat indiano contro Sei F-86 pakistani:
http://kaiser-aeronaut.blogspot.it/2008/11/hard-nut-to-crack.html
Lo Gnat su Thunder and Lightnings:
http://www.thunder-and-lightnings.co.uk/gnat/history.php