Durante o transcorrer da Segunda Guerra Mundial, os americanos cientes dos avanços alemães na tecnologia de propulsão a jato, decidiram empenhar esforços no desenvolvimento da primeira aeronave de caca a jato americana, para isto em 23 junho de 1943 foi celebrado junto a Lockheed o contrato para projeto do XP-80 Shooting Star, com o primeiro voo da versão final correndo em junho de 1944.Para a produção em serie do modelo foi decidido novamente alterar o motor, optando agora pelo turbo jato Allison J-33, um contrato de fornecimento de 4.930 unidades foi firmado com a USAAF (Forca Aérea do Exército dos Estados Unidos), no entanto com a capitulação do Japão em agosto de 1945 este número foi reduzido.
Deste a fase inicial do projeto a Lockheed havia cogitado a possibilidade do desenvolvimento para uma versão biplace dedicada a conversão, porém este projeto somente viria a tomar corpo a partir de 1947, quando o índice de acidentes com os F-80 atingiria índices preocupantes, levando assim o comando da Força Aérea Americana a se pronunciar a favor de um vetor de conversão. Assim desta maneira tomando por base uma célula do P-80C cedida pela USAAF, a equipe de projetos da Lockheed buscou incluir um segundo cockpit, aumentando a fuselagem em 128 cm. Para se reduzir peso optou se em reduzir de seis para apenas duas metralhadoras .50 e também prover a substituição dos tanques auto vedáveis de combustível por células de náilon.
O primeiro voo da nova aeronave ocorreu em 22 de março de 1948, e a campanha de ensaios em voo demonstrou que o recém designado TP-80C manteve as mesmas qualidades de voo encontradas na versão monoplace, e dessa maneira recebeu seu primeiro contrato de produção de 20 unidades, e quando de sua entrada em serviço passou a ser designado como T-33 , e seu emprego operacional confirmou as expectativas iniciais se mostrando uma aeronave realmente flexível, gerando assim novos contratos de produção para a Força Aérea (USAF) que o transformou em seu treinador avançado padrão em uso no Air Training Command sediado Base da Força Aérea de Randolph , no Texas. A partir de 1949 o modelo passou a ser empregado em missões de treinamento avançado, também Aviação Naval da Marinha Americana (US Navy), onde recebeu a designação de T-33B
No início da década de 1960, os T-33 começaram a ser substituídos no Air Training Command pelos novos Cessna T-37 Tweet e Northrop T-38 Talon no programa de graduação de pilotos, e desta maneira os Thunderbirds foram transferidos para a Academia da Força Aérea em Peterson Field, na cidade de Colorado Springs, onde além de serem empregado no treinamento fora usados em missões de reboque de alvos , controle de drones, testes, onde operaram até 1975 quando foram completamente substituídos, este processo ocorreu também na Marinha Americana com o recebimento dos T-2 Buckeye e Douglas TA-4 Skyhawk II. Algumas centenas de células permaneceram em serviço junto as unidades da Guarda Aérea Nacional para treinamento, reboque ou alvo radio controlado para misseis ar ar, sendo que as últimas aeronaves da variante NT-33 só foram desativadas em abril de 1997.
Alguns países fizeram uso das versões de ataque denominadas AT-33, tendo inclusive participado de ações reais de combate como episódio da Invasão da Baía de Porcos, quando foram empregados pela Força Aérea Cubana contra os insurgentes, cerca 85 células foram convertidas para a versão reconhecimento fotográfico RT-33A, sendo exportadas no âmbito do Programa de Assistência Militar. Entre 1948 e 1959 foram produzidas 6.557 células, sendo ainda montado sob licença pela Canadair com 656 unidades entregues do modelo CT-133 Silver-Star e no Japão pela Kawasaki com 210 aeronaves. Após sua gradativa desativação foram fornecidas as nações alinhadas aos Estados Unidos nos termos do MAP, sendo entregues a Alemanha, Bélgica, Bolívia, Brasil, Birmânia, Chile, Republica da China, Cuba, Colômbia, Dinamarca, República Dominicana, Equador, El Salvador, França, Grécia, Guatemala, Honduras, Irã, Indonésia, Itália, Líbia, México, Holanda, Nicarágua, Paquistão, Noruega, Paraguai, Peru, Filipinas, Portugal, Arábia Saudita, Cingapura, Coreia do Sul, Espanha, Tailândia, Peru, Uruguai e Iugoslávia.
Muitas unidades ainda se encontram na ativa em diversas forças aéreas ao redor do mundo, demonstrando a versatilidade e durabilidade do projeto. Entre as modernizações se destaca a realizada em 18 células dos modelos canadenses T-33 Mk-III e T-33 SF da Força Aérea da Bolívia que foram retrofitadas e atualizadas em termos de avionica pela empresa canadense Kelowna Flightcraft, em fins da década de 1990 e incorporaram displays multifuncionais, e se mantém em operação até os dias atuais, mais de cinquenta anos depois de produzidas
Emprego no Brasil.
No início da segunda metade da década de 1950, a Força Aérea Brasileira estava equipada em suas unidades de primeira linha com os caças ingleses Gloster Meteor F-8, ficando a formação de pilotos de caça a cargo do o 1º Esquadrão do 4º Grupo de Aviação (1º/4º Gav. Pacau), que concentrava as últimas células operacionais dos veteranos caças bombardeiro Republic F-47 Thunderbolt, Ocorre porem que em decorrência de inúmeros problemas técnicos entre eles a falta de peças de reposição (devido a descontinuidade de produção do modelo em 1945) e fadiga estrutural, determinaram a desativação imediata dos F-47 criando assim um lacuna neste importante processo de formação de caçadores, como solução temporária foram adotadas algumas células dos North American T-6G Texan, que infelizmente não eram adequados a esta finalidade.
Com o objetivo de sanar esta deficiência o Ministério da Aeronáutica, fazendo uso dos termos do Programa de Assistência Militar, pleiteou junto ao governo americano a cessão de aeronaves de caça a jato para proceder a substituição dos F-47 Thunderbolt. Tal pedido foi prontamente atendido dentro dos termos do Programa de Assistência Militar (MAP) através da liberação de 33 células do modelo F-80C Shooting Star e 04 células da versão biplace o T-33 Thunderbird. As primeiras aeronaves recebidas em 10 de dezembro de 1956 eram da versão T-33A-1-LO e se destinavam a conversão dos pilotos para os caças Shooting Star, e neste papel as quatro células foram extensamente usadas até 1959, quando a FAB procedeu a aquisição de mais quatro aeronaves que foram transladadas ao Brasil por pilotos da USAF em 1960, sendo complementadas por mais duas unidades em 1962.
Em 1962 a missão dos T-33 no Brasil iria mudar, pois a Gloster emitiu uma sucinta recomendação a todos os operadores dos F-8 Meteor sobre restrições ao perfil de voo em função de possíveis desgastes ou fadiga estrutural nas células, porém mesmo com a adoção destas diretrizes pela FAB, em 1964 começaram a surgir pequenas rachaduras nas longarinas das asas de muitas aeronaves F-8, e apesar de todas os procedimento corretivos serem adotados este fato abreviava a vida útil dos caças ingleses na FAB, e isto representava um grande golpe na capacidade ofensiva e defensiva do pais. Como solução emergencial estudou se a aquisição de um lote de cacas supersônicos F-5A/B Freedom Fighters, porém restrições orçamentarias impossibilitaram esta compra. Como fator agravante os F-80C responsáveis também pela defesa aérea das regiões norte e nordeste também começavam a apresentar graves problemas de manutenção o que denotava também sua eminente desativação.
A solução para estas demandas começaria a se concretizar no final de 1964 com o acordo para a transferência de mais treze unidades do T-33, que ao contrário dos recebidos entre 1956 e 1962, seriam submetidos a extensos trabalhos de revisão das células e motores pela empresa ASD Farchild , bem como a implementação de modificações que os transformariam na versão AT-33A-20-LO, como a adoção de dois cabides subalares MA4 para o lançamento de bombas até 227 kg e quatro cabides MA2A para o emprego de foguetes não guiados. Também foram atualizados os painéis de controle e sistemas de comunicação. Os dois primeiros AT-33A (ou TF-33 de acordo com a designação adotada pela FAB), foram inspecionadas nas instalações da empresa em St Augustine na Florida em agosto de 1965, antes de serem enviadas para a Base Aérea de Fortaleza. A última aeronave foi entregue em novembro de 1966 e, tal como as demais foi levada em voo para o Brasil por pilotos da USAF.
Em 1966, ficou claro que a situação dos Gloster Meteor da FAB era mais grave do que inicialmente se pensava, e impossibilitados de adquirir novos vetores, o Ministério da Aeronáutica (EMAer) optou pela aquisição de mais exemplares do T-33 que deveriam ser convertidos em AT-33A. Em meados deste mesmo ano foi acordado o fornecimento de mais 35 unidades, com a conversão contratada novamente junto a ASD Farchild, com os trabalhos se iniciando em julho do mesmo ano em 12 células que ficaram prontas para remessa em fevereiro de 1967. Aparentemente a qualidade dos serviços neste processo deixou a desejar, levando a contratação de uma segunda empresa para a conversão dos 23 aviões seguintes, porém novamente o resultado foi sofrível e quase a totalidade das aeronaves teve de ser reparada no Parque de Aeronáutica do Recife (PqAerRF).
A implantação dos TF-33A foi iniciada junto ao 1º/14º Grupo de Aviação em fevereiro de 1967 com a chegada de quatro aeronaves cedidas inicialmente pelo 1º/4º Grupo de Aviação para que fosse implementado o programa de conversão dos pilotos daquela unidade, este empréstimo perdurou até fins de março com a chegada dos aviões convertidos nos Estados Unidos. As próximas unidades a passarem por este processo de transição seriam o 2º/1º e o 1º/1º Grupos de Aviação de Caça, sendo que inicialmente o 1º/1º concentrou as últimas células operacionais do F-8 Meteor até o início de 1968. Paralelamente o 1º/4º Gav manteve sua missão de formar novas gerações de caçadores, mas sem abrir mao de sua segunda atribuição com unidade de ataque e defesa aérea das regiões norte e nordeste do Brasil.
No entanto o TF-33 era considerado um caça tampão e a Força Aérea Brasileira ainda buscava no mercado internacional uma aeronave de ataque subsônica (em função de restrições orçamentarias), apesar de serem avaliadas aeronaves como os A-4E Skyhawk, Spect Jaguar e Fiat G-91, a escolha caberia recaindo sobre o jato italiano Aermacchi MB-326G que seria fabricado sob licença pela Embraer, e que em um curto prazo te tempo substituiria todos os TF-33 nas unidades de primeira linha até 1973. As últimas unidades permaneceram em uso no 1º/4º Gav Esquadrão Pacau até 1975, fechando um ciclo de 19 anos de serviço ativo.
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