Avión de reabastecimiento: Lockheed Martin NGARS

Concepto del avión de reabastecimiento Lockheed Martin NGARS

Revista Militar

Nuevo concepto de avión KC-Z de Lockheed Martin

Desde mediados de la década de 1990, el Pentágono ha estado trabajando teóricamente en la creación de un prometedor avión cisterna con el código KC-Z. Este programa aún no ha avanzado más allá de los estudios preliminares, pero las empresas de fabricación de aviones ya se han interesado en él. Ofrecen sus propias versiones de un prometedor petrolero con determinadas características. Así, el otro día se publicó un nuevo concepto de este tipo de avión de Lockheed Martin, que es de gran interés.

Primeras ideas

La Fuerza Aérea de EE. UU. ha estado trabajando en la actualización de su flota de aviones cisterna desde mediados de la década de 2000. A principios del décimo, se completó con éxito el desarrollo del avión cisterna KC-X, destinado a sustituir al avión KC-135. En este momento, una competencia similar del KC-Y está llegando a su fin, como resultado de lo cual comenzará la sustitución del KC-10 existente.

En 2015, se mencionó por primera vez en la prensa abierta un programa similar KC-Z. Luego se informó que su objetivo era crear un camión cisterna fundamentalmente nuevo con una serie de características y características características. En primer lugar, se requería sigilo por parte de un avión de este tipo. Tuvo que trabajar cerca de las zonas de responsabilidad de la defensa aérea enemiga y garantizar el uso de la aviación de primera línea sin riesgos para él y para el avión que estaba repostando.

Hasta donde sabemos, los requisitos tácticos y técnicos para el avión cisterna KC-Z aún no se han desarrollado. Las organizaciones pertinentes de la Fuerza Aérea de los EE. UU. continúan las investigaciones necesarias y aún no se han formado una imagen general. Al mismo tiempo, las principales organizaciones de fabricación de aviones están examinando la cuestión de la aparición del futuro avión cisterna. Incluso sin especificaciones técnicas ni pedidos, están trabajando y proponiendo ciertos conceptos para un nuevo avión.

Lockheed Martin KC-Z modelo arr. 2016 Foto: Thedrive.com

Lockheed Martin fue uno de los primeros en responder a los planes de la Fuerza Aérea. En 2016 desarrolló y presentó el concepto de un prometedor vehículo de repostaje con todas las características y funciones necesarias. Un avión de este tipo debería tener una apariencia inusual, tanques internos de alta capacidad y una ESR reducida.

Sin embargo, el concepto de camión cisterna de 2016 no se desarrolló. El cliente potencial, la Fuerza Aérea, aún no ha elaborado una especificación técnica y Lockheed Martin no desperdició energía en un proyecto con perspectivas dudosas. Al mismo tiempo, no se olvidaron del programa KC-Z y comenzaron a desarrollar nuevas ideas.

Nuevo concepto

Al final resultó que, Lockheed Martin continuó trabajando en un tema prometedor y ahora está listo para presentar un nuevo concepto de avión cisterna con la designación funcional NGARS (Sistema de reabastecimiento aéreo de próxima generación). La primera y hasta ahora única imagen de un avión de este tipo imaginada por un artista, así como algunas informaciones sobre el proyecto, fueron publicadas el 13 de mayo en Aviation Week.

El concepto de NGARS es radicalmente diferente del diseño presentado anteriormente. Se optó por un nuevo diseño aerodinámico, se cambiaron los principales elementos estructurales, etc. Además, se han tomado medidas de seguridad para garantizar una operación segura cerca de áreas peligrosas.

El actual proyecto NGARS prevé la construcción de un avión sin cola con un fuselaje pronunciado y un ala de máxima superficie. El avión tiene contornos característicos que indican el uso de tecnologías furtivas. El fuselaje delantero tiene un ancho limitado y acomoda la cabina. Detrás, el fuselaje se expande gracias a las entradas de aire y la sección transversal aumentada se mantiene hasta la cola, donde aparentemente se encuentran dos motores.

Un KC-135 transfiere combustible a un caza F-22. Foto del Departamento de Defensa de EE. UU.

Se utilizó un ala en flecha con consolas trapezoidales. Combina una luz y una extensión importantes, que dan una gran superficie y permiten el máximo volumen interno. En la parte trasera del fuselaje hay un empenaje en forma de dos aletas extendidas hacia afuera.

Se informa que este diseño y arquitectura de la estructura del avión permitieron equipar el avión con tanques de combustible internos de máxima capacidad sin comprometer los datos de vuelo. Se pueden utilizar diferentes tipos de unidades para transferir combustible. Así, en la imagen publicada, NGARS utiliza una caña de repostaje rígida. Los enchufes receptores para dicho dispositivo están disponibles en varios tipos de aviones de combate y auxiliares.

No se informan las dimensiones y el peso de la estructura, ni tampoco las características de rendimiento de vuelo de dicha aeronave. También se desconocen la capacidad del sistema de combustible, la velocidad de suministro de combustible, etc. Se puede suponer que, en términos de características operativas, NGARS / KC-Z no debería ser inferior a los camiones cisterna modernos en servicio.

El avión NGARS está diseñado para operar en espacios aéreos peligrosos, cerca o incluso entrando en zonas de defensa aérea enemigas. En este sentido, se propone un enfoque integrado de la seguridad. En primer lugar, se propone construir el avión utilizando tecnologías furtivas y reducir su visibilidad ante posibles sistemas de detección y armas correspondientes.

Además, Lockheed Martin propone el uso de un sistema de defensa aerotransportado. Tendrá que detectar la iluminación del radar, detectar lanzamientos de misiles y combatirlos. Para combatir los misiles entrantes, se propone utilizar varios tipos de bloqueadores, armas de cañón e incluso sus propios misiles aire-aire.

Un avión de combate F/A-18 se prepara para atracar con un avión cisterna KC-10. Foto del Departamento de Defensa de EE. UU.

Para protegerse del enemigo, el petrolero debe estar acompañado de combatientes durante la salida. Además, el proyecto NGARS está considerando la posibilidad de cubrir el petrolero con vehículos aéreos no tripulados de aviones de combate colaborativos con funciones de combate. Bajo el control de la tripulación del petrolero o de forma independiente, tendrán que buscar amenazas y responder a ellas.

Requisitos especiales

Ya está claro que los términos de referencia para el futuro proyecto KC-Z abarcarán no sólo las características operativas y la capacidad de reabastecimiento de combustible. En él ocuparán un lugar especial las cuestiones de visibilidad y protección. Esta característica distingue fundamentalmente el nuevo programa de desarrollo de aviones de reabastecimiento de combustible de todos los anteriores, incluido el reciente KC-X/Y. Además, debería influir en los enfoques de desarrollo y otras características del proyecto.

Por primera vez en la práctica estadounidense, no se puede construir un avión cisterna sobre una plataforma existente. Los requisitos de visibilidad y protección excluyen el uso de aviones de aviación civil ya preparados, y el avión cisterna deberá desarrollarse completamente desde cero. Esto complicará el proyecto y aumentará su costo, pero brindará nuevas oportunidades importantes.

Proyectos prometedores, incluido NGARS, proponen nuevas plataformas aéreas que utilizan tecnologías sigilosas. Al mismo tiempo, el sigilo debe combinarse con un volumen interno máximo para acomodar carga líquida. Estas ideas tienen ventajas obvias y son totalmente coherentes con las características específicas del avión KC-Z y su función.

El avión KC-46, diseñado para sustituir al KC-135. Foto del Departamento de Defensa de EE. UU.

El concepto NGARS de Lockheed Martin propone utilizar diferentes métodos de protección y no limitarse únicamente a los pasivos. Así, su nuevo petrolero tiene sus propias armas y puede repeler un ataque por sí mismo. Se trata de una idea fundamentalmente nueva para la industria de los buques cisterna y no se ha llevado a la práctica. Con cierta complejidad, tendrá un efecto positivo en la estabilidad y capacidad de supervivencia del avión.

Sin embargo, el nuevo proyecto NGARS no está exento de deficiencias y puede encontrar dificultades. El principal obstáculo para su desarrollo e implementación es la falta de especificaciones técnicas oficiales y órdenes del Pentágono. Sin ellos, todo el trabajo se reduce a previsiones, análisis y desarrollo de ideas potencialmente de interés para la Fuerza Aérea. Al mismo tiempo, las perspectivas de trabajo están en duda y cualquier nuevo proyecto corre el riesgo de quedar en los archivos debido a la falta de interés de un cliente potencial.

La parte técnica del proyecto también da motivos para previsiones negativas. Así, NGARS propone el desarrollo de una nueva estructura de avión con todos los sistemas relevantes, la introducción de un nuevo complejo de defensa y una serie de otras ideas modernas. En comparación con proyectos de petroleros anteriores, NGARS es demasiado complejo y audaz. Existe un mayor riesgo técnico que debería afectar el desarrollo y prueba de equipos, así como afectar la producción y operación.

Reserva para el futuro

Se puede suponer que el nuevo concepto de avión cisterna de Lockheed Martin tiene futuro y es capaz de atraer el interés de un cliente potencial. Sin embargo, el programa KC-Z aún se encuentra en sus primeras etapas y su futuro es cada vez más cuestionable. A pesar de la necesidad de dicha tecnología, el Pentágono no tiene prisa por lanzar una competencia en toda regla y otros eventos.

Sin embargo, la falta de un pedido y de un programa de desarrollo oficial no impide que las empresas de fabricación de aviones realicen investigaciones teóricas y busquen la apariencia óptima de un nuevo avión. Así, hasta la fecha, sólo Lockheed Martin ha ofrecido dos opciones para un camión cisterna, y no se puede descartar que no se detenga ahí. Además, otras empresas están desarrollando conceptos similares. Por lo tanto, la verdadera competencia KC-Z no se quedará sin participantes y el Pentágono tendrá mucho donde elegir para el petrolero deseado.

• Riábov Kirill

FMA: Proyecto IA-68

Combate aéreo: La influencia de John Boyd en el diseño aeronáutico (3/3)

John Boyd, el piloto de combate que cambió el arte del combate aéreo – parte 3

Alejandro Galante || Poder Aereo

Primer YF-16A, el 20 de octubre de 1976

Después del caza F-86, los diseñadores estadounidenses desarrollaron una creciente fascinación por la sofisticación de los cazas, con la incorporación de avances en la tecnología. Pero los aviones se hicieron cada vez más grandes, con precios cada vez más altos y una flota reducida.

Desde el P-51 hasta el F-15 Eagle, cada nuevo caza americano costó una media de 2,4 veces más que su predecesor, pero el F-15 en 15 años de producción no alcanzó 1/10 de la producción de 15.000 Mustang. fabricado en 1/3 del tiempo.

El F-104 debería haberse convertido en el equivalente americano del MiG-21, pero al igual que el F-100 Sabre, acabó convirtiéndose en un cazabombardero, en lugar de un caza “puro”, tarea en la que no tuvo éxito en Vietnam. . La USAF acabó teniendo que utilizar el costoso y pesado F-4 Phantom II para enfrentarse al ágil, ligero y barato MiG-21.


F-104 Starfighter

El Phantom II fue desarrollado originalmente como un interceptor para la Marina de los EE. UU., pero nunca se lo imaginó como un “perro de combate”. Su adquisición por parte de la USAF por imposición política fue considerada anatema por la Fuerza .

En Vietnam, los pilotos estadounidenses no pudieron repetir las favorables tasas de mortalidad de la Guerra de Corea. En lugar de 10:1 (más recientemente revisada a la baja), la “tasa de matanzas” cayó a 3:1 y luego se volvió favorable para los vietnamitas.

Parte del problema era el dogma de que los días de las “peleas aéreas” habían terminado y que los misiles resolverían todos los problemas.

En 1965, la USAF comenzó a formular el concepto de su Caza Experimental (FX), que dio origen al F-15, y del Caza Diurno Avanzado (ADF), que dio lugar al F-16.

El FX acabó volviéndose más pesado para afrontar la aparición del MiG-25 Foxbat , capaz de alcanzar Mach 3. Para John Boyd, que tuvo una fuerte influencia en el F-15, el caza acabó volviéndose más pesado y no resultó tan pesado. inicialmente imaginó.

Pero Boyd pudo influir más en el proyecto ADF, junto con Pierre Sprey, que trabajaba como asistente del Secretario de Defensa, como analista de sistemas. Los dos formaron la “Fighter Mafia” junto con el piloto de pruebas Charles E. Meyers.

Según Boyd, "la maniobrabilidad es un problema energético". Cuando maniobras un avión necesitas energía, ya que la energía se pierde al ganar altitud, velocidad o ambas. Normalmente se pierde energía al girar.

Lo que sucede es que la resistencia supera el empuje, y en ese punto hay una tasa de energía negativa. La tasa negativa tiene que venir de la altitud, la velocidad o una combinación de ambas. Se llega a un punto, incluso cuando se utiliza un “postquemador”, en el que la resistencia es mayor que el empuje. En esta situación de vector negativo, la resistencia se multiplica por la velocidad y tenemos cuánta energía se necesita para que el caza se eleve.

Nace el YF-16

 

La teoría EM de Boyd demostró que el FX requeriría un motor con una relación potencia-peso significativamente mejor que los diseños de la época. El motor turbofan F-100 seleccionado para el F-15 acabó creando también la posibilidad de equipar un caza ligero monomotor de altas prestaciones.

Pero el pensamiento tradicional de la USAF antes de 1970 equiparaba el peso ligero con el corto alcance. Hasta cierto punto, esto estaba justificado por la tecnología de los años 50 utilizada en el MiG-21, que tenía "patas cortas".

A finales de la década de 1960, Boyd y Sprey planearon un caza denominado F-XX, con un peso de 25.000 libras (11.340 kg), dedicado a la superioridad aérea de alta persistencia. Estudios posteriores lograron reducir este peso a 17.000 libras (7.700 kg).

El concepto de Boyd encontró mucha oposición, ya que muchos lo vieron como una amenaza al pensamiento tradicional y al diseño del F-15 Eagle.

En 1971, Boyd trabajaba para el Grupo de Estudio de Prototipos de la Fuerza Aérea. En consecuencia, pudo impulsar el concepto en un momento en que las pruebas de vuelo de prototipos competitivos estaban volviendo a estar de moda después de los controvertidos paquetes de adquisición que dieron como resultado el F-111.

El subsecretario de Defensa, David A. Packard, logró sacar adelante el proyecto LWF (Lightweight Fighter), siguiendo los parámetros definidos por el secretario de la USAF, Robert C. Seamans, quien definió que los fondos serían limitados, con objetivos de desempeño y especificaciones militares mínimas. . No había garantía de que se realizarían los pedidos .

En 1972 se adjudicaron cuatro contratos por valor de 100 millones de dólares para el Programa LWF: General Dynamics obtuvo 38 millones de dólares para desarrollar y volar dos YF-16, mientras que Northrop obtuvo 39 millones de dólares por dos prototipos del rival YF-17.

Pratt & Whitney también fue adjudicataria del desarrollo de una versión modificada del turbofan F100 y General Electric para el nuevo motor YF101.

Cuando la USAF presentó el RFP a la industria para la FLM, especificó tres objetivos: el proyecto resultante debería explotar plenamente las ventajas de las tecnologías emergentes, reducir los riesgos de incertidumbre que rodean el desarrollo y la producción a escala del nuevo caza, y proporcionar al Departamento de Defensa una variedad de opciones tecnológicas que satisfacían las necesidades de hardware de los militares.

En lugar de intentar superar los datos técnicos de los cazas rusos, la USAF decidió optimizar la LWF para altitudes operativas de 30 a 40 mil pies (9 a 12 mil metros) y velocidades de Mach 0,6 a 1,6, sin intentar igualar el rendimiento de los cazas rusos. el MiG-25 Foxbat .

El LWF no fue diseñado teniendo en mente la esquina superior derecha de la gama de rendimiento, sino para una amplia gama de condiciones de vuelo, con énfasis en la velocidad de giro, la aceleración y el alcance. Esta combinación de parámetros permitiría al caza interceptar y atacar el MiG-21, MiG-23, Su-7 y Su-24.

La FLM despega

El LWF pesaba la mitad que el F-15, tenía un costo mucho menor, era pequeño y tenía un alto rendimiento a velocidades inferiores a Mach 1,6 y altitudes inferiores a 40.000 pies.

La industria reconoció que a pesar de la hostilidad de la USAF, las variantes de la LWF tenían un gran potencial para ser exportadas por el FMS, incluido el reemplazo del F-104 en Europa. Se presentaron proyectos de Boeing, General Dynamics, LTV, Northrop y Rockwell.

Northrop ha propuesto un diseño bimotor, con la mirada puesta en un proyecto de desarrollo para reemplazar al F-5 como caza de exportación. Los diseños de Boeing y General Dynamics fueron claramente los líderes desde el principio y el diseño de Northrop fue el más débil de los seis.

Pero a mitad del proceso de competencia, algunos compradores extranjeros potenciales expresaron su preocupación por la compra de aviones monomotor debido al historial de accidentes del F-104. Luego, la USAF decidió que uno de los dos competidores finalistas debería tener dos motores. Northrop era el único competidor con un diseño bimotor y fue seleccionado por defecto.

Cuando General Dynamics seleccionó su proyecto por mérito, Boeing se enojó un poco por su derrota, debido al cambio de reglas de la USAF a mitad de la competencia, pero no protestó por la decisión.

De los dos diseños supervivientes, ahora denominados General Dynamics YF-16 y Northrop YF-17, este último era un diseño relativamente convencional, hasta cierto punto una expansión del F-5, mientras que el YF-16 era un diseño completamente nuevo, incorporando muchas tecnologías innovadoras, que iban más allá del costoso F-15. Entre ellas:

1. Vuela por cable. El YF-16 no tenía conexión directa entre el piloto y las superficies de control del avión. En cambio, la palanca y los pedales estaban conectados a computadoras cuádruples redundantes que indicaban a los elevadores, alerones y timón qué hacer. Esto dio varias ventajas sobre los sistemas antiguos. Tenía una respuesta más rápida, corrigiendo automáticamente las ráfagas y térmicas sin esfuerzo por parte del piloto. Podría programarse para compensar problemas aerodinámicos y volar como un avión ideal. Y, lo más importante, permitió una forma segura de realizar un proyecto de inestabilidad controlada.
2. Estabilidad negativa. Todos los diseños anteriores eran aerodinámicamente estables, es decir, el centro de gravedad estaba muy por delante del centro de sustentación y del centro de presión (arrastre). El YF-16 fue el primer caza aerodinámicamente inestable. Con el centro de gravedad muy atrás, la tendencia del avión es levantar el morro y bajar la parte trasera. El vuelo nivelado se crea con el elevador elevando la parte trasera, trabajando con las alas en lugar de contra ellas, lo que reduce la resistencia. La aeronave está siempre al límite de vuelo controlado, con tendencia de morro arriba, que se controla mediante fly-by-wire.
3. Cargas altas “G”. Los cazas anteriores tenían un límite de 7G, principalmente debido a limitaciones humanas, incluso con el uso de trajes G. Pero el asiento del piloto del YF-16 estaba reclinado 30 grados, mucho más que los 13 grados convencionales. Así, la capacidad de los pilotos para soportar G se incrementó a 9 G, reduciendo la distancia vertical entre el corazón y la cabeza. Además, la tradicional palanca de control central fue sustituida por una lateral, quedando el brazo del piloto apoyado para soportar un peso 9 veces mayor de lo normal.
4. Vista del piloto . Además de la vista lateral y de 360 ​​grados sin precedentes, la capota del YF-16 está diseñada sin arcos frontales en el hemisferio delantero.
5. Prevención del crecimiento : Tradicionalmente, el espacio para el crecimiento se consideraba un activo. Los cazas ganaron peso a medida que se agregaron nuevas capacidades, los costos aumentaron y el rendimiento disminuyó. El F-15 se fabricó con mucho espacio para crecer, mientras que el YF-16 se fabricó deliberadamente para no crecer.
6. Radio de combate y persistencia : General Dynamics eligió una turbina turbofan, esencialmente la misma que la del F-15. El uso de una sola turbina ayudó a reducir el peso y la resistencia. Utilizando un turbofan en lugar de un jet puro, logró una alta eficiencia de combustible. Además, los diseñadores crearon un diseño de “cuerpo combinado”, con el ala engrosándose gradualmente en la raíz y fusionándose con el fuselaje, sin la habitual unión visible. Esta solución creó espacio para el combustible. Con una elevada fracción de combustible y un motor de alta eficiencia, el YF-16 rompió el prejuicio de que dichas aeronaves pequeñas tenían poco alcance.
7. Integración de radar : El YF-16 no llevaba misiles guiados por radar, sólo misiles buscadores de calor de alcance visual. Su pequeño tamaño y espacio limitaron el alcance de su radar. Sin embargo, estaba equipado con un pequeño radar avanzado, con una excelente capacidad de “mirar hacia abajo”. Aún más importante fue la integración del radar para el combate visual, que proyectaba una imagen en el HUD que mostraba exactamente dónde se encontraba el objetivo.

El competidor YF-17, que era más grande que el YF-16, tenía dos motores a reacción puros, pero su aceleración era mejor, ya que el “ventilador” tiene un mayor “retraso” para pasar de “inactivo” a “plena potencia”.

Northrop argumentó que su diseño bimotor era más seguro, citando la experiencia con el F-5. La USAF no quedó convencida, en parte porque un avión bimotor que pierde un motor en combate es prácticamente inútil y la probabilidad de fallar un motor se duplica cuando tienes dos.

Ganó el caza de mayor rendimiento, con mejor maniobrabilidad transitoria, mayor alcance y menor costo y, en 1976, se eligió el YF-16 en lugar del YF-17.

La USAF se encontraba entonces en la incómoda posición de tener un diseño de caza ligero que podía maniobrar más y tener mayor alcance que su “orgullo y joya”, el F-15 de superioridad aérea. En condiciones de combate reales, a velocidades de Mach 1,2 o menos, el F-16 tenía una ventaja significativa sobre el F-15. Hasta cierto punto, el problema se resolvió con la designación del F-16 como “caza de combate” para funciones aire-aire y aire-tierra, mientras que el F-15 continuó con una función puramente aire-aire. misión.

YF-16 y YF-17

Probablemente el mayor activo del F-16 en su desarrollo fue su gran impopularidad entre el establishment de la USAF. Sabiendo que su avión estaba en constante amenaza de ser cancelado, los ingenieros de General Dynamics se inspiraron para hacer todo lo posible para mantener el rendimiento y evitar el crecimiento. Por ejemplo, el F-15 tenía aproximadamente un 25% de titanio, el F-16 estaba limitado a un 2%. También se utilizó una entrada de aire fija para abaratar el coste, aunque una variable podría dar un mejor rendimiento por encima de Mach 1,5.

Desde entonces, el F-16 ha sido un éxito en todos los sentidos. La USAF lo utilizó intensamente y con éxito en misiones aire-tierra en la Guerra del Golfo de 1991 y en todos los demás conflictos. La Fuerza Aérea de Israel también ha tenido un gran éxito en su empleo.

El concepto original del caza diurno se perdió antes de que comenzara la producción en serie, y el fuselaje se extendió a la versión de dos asientos, con capacidad aire-tierra adicional. A lo largo de las versiones producidas, el F-16 se volvió más grande, más pesado y más capaz, incluido el misil AMRAAM y más armas de punta. Aun así, no ganó tanto peso como podría haber ganado y por eso el trabajo de John Boyd no fue en vano.

¿Y el YF-17?

El Northrop YF-17 (apodado Cobra ) se utilizó en la nueva competición VFAX. Con el tiempo se convirtió en el F/A-18 Hornet y fue adoptado por la Armada y el Cuerpo de Marines de los EE. UU. para reemplazar al A-7 Corsair II y al F-4 Phantom II, complementando al F-14 Tomcat.

Algunos criticaron a la Armada, que alguna vez “suministró” cazas a la Fuerza Aérea y ahora había seleccionado al perdedor de la competencia de la USAF.

El proyecto original, que siguió el concepto de caza ligero ideado por John Boyd, irónicamente terminó convirtiéndose en el actual F/A-18E/F Super Hornet , que es similar en tamaño al F-15. El Super Hornet acabó sustituyendo al F-14 en el inventario de la Marina estadounidense, donde realiza tareas de caza, avión cisterna y guerra electrónica.

John Boyd, el piloto de combate que cambió el arte del combate aéreo (2/3)

John Boyd, el piloto de combate que cambió el arte del combate aéreo – parte 2

Alejandro Galante || Poder Aereo

Después de desarrollar la teoría EM, el siguiente objetivo de Boyd fue comparar los cazas estadounidenses con sus rivales soviéticos. Para ello, voló a la base Wright-Patterson para recopilar datos de la División de Inteligencia Exterior.


Boyd y su amiga Christie comenzaron a introducir datos de rendimiento de los cazas soviéticos en la computadora IBM. Boyd había planeado mostrar gráficos de las diferencias entre las clasificaciones energéticas de los cazas estadounidenses y rusos.

Pero para asombro de Boyd, los gráficos mostraban que en una gran parte del espectro de rendimiento, el caza soviético era superior al avión de combate estadounidense.

El F-4 Phantom era muy pesado y no tenía una gran superficie de ala para cerrar los giros como el MiG-21 a gran altura. El único lugar donde el F-4 podía vencer al MiG-21 era en altitudes bajas y altas velocidades.

La peor noticia, sin embargo, fue que el nuevo F-111 era inferior a cualquier avión soviético a cualquier velocidad y altitud. Cuando Boyd terminó los gráficos, comenzó a hacer una lluvia de ideas sobre los pilotos de Eglin y regresó a Nellis para hacer una lluvia de ideas sobre los pilotos allí también.

A principios de 1965, Boyd fue a Vietnam e informó a los pilotos del F-105 sobre tácticas de combate. Posteriormente, Boyd realizó una gira por bases en Europa para dar conferencias sobre teoría EM.

Finalmente, informó al jefe del Comando Aéreo Táctico, el general Walter Campbell Sweeney Jr, y al general Bernard Schriever, jefe del Comando de Sistemas de la Fuerza Aérea, para informar a los generales de cuatro estrellas sobre el pobre desempeño del F-111 en comparación con los aviones soviéticos. .

En Vietnam

En Vietnam, el F-105 y el F-4 Phantom eran los aviones equivocados para las tareas que realizaban. El F-105 se utilizaba como avión de ataque, mientras que el grande y pesado F-4C se utilizaba como caza y no era rival para el MiG.

Boyd también demostró que los misiles aire-aire American Sparrow y Sidewinder tenían un rendimiento deficiente y podían evitarse fácilmente en maniobras evasivas.

En la primavera de 1966, Boyd recibió órdenes de trasladarse a Tailandia como piloto del F-4 Phantom , que era justo lo que quería. La Guerra Aérea en Vietnam fue candente, pero a las fuerzas estadounidenses no les estaba yendo bien. En 1965, los estadounidenses habían perdido 171 aviones.

Para reducir las pérdidas, se ordenó a los F-4C que volaran cubriendo a los F-105, pero el F-4C era demasiado grande y pesado para los combates aéreos contra los MiG-21, más maniobrables y ágiles.

Los F-105 lanzan bombas sobre Vietnam del Norte

No había ningún cañón en el Phantom y la envoltura de lanzamiento de los primeros misiles Sparrow y Sidewinder era tan pequeña que un piloto tenía que ser extremadamente competente para alcanzar la posición de disparo.

Las órdenes de Boyd a Tailandia se suspendieron repentinamente y, en lugar de ir a la guerra, lo enviaron al Pentágono en el verano de 1966. El programa de cazas FX de la USAF estaba en problemas.

El problemático FX siguió la definición de la USAF de “Más grande, más alto, más rápido, más lejos”. La Marina de los EE.UU. desempeñó su papel cuando los almirantes lograron que el Secretario de Defensa McNamara prometiera que la Marina aceptaría el F-111 si podía continuar con el desarrollo del motor TF30 y el misil Phoenix .

La Armada planeaba probar la compatibilidad del F-111 con un portaaviones y luego rechazar el avión, yendo al Congreso a decir que ya tenía motor y misil listos y con el dinero asignado para el F-111 desarrollaría un nuevo caza naval. . Este caza se convertiría más tarde en el F-14 Tomcat .

La USAF corría el riesgo de tener que adoptar en su inventario un nuevo caza diseñado para la Armada, como ocurrió con el F-4 Phantom . Boyd fue llevado al Pentágono para salvar el proyecto FX de la estrategia de la Marina.

divisas

El FX había reducido su peso a 28.735 kg, pero seguía siendo pesado, muy complejo, muy caro y tenía un ala muy pequeña. Se planeó que el avión fuera un caza polivalente. Boyd quería un caza pequeño, monomotor y muy maniobrable que tuviera una mejor relación potencia-peso que cualquier otro caza del mundo.

El FX debería perder y ganar energía más rápido que cualquier otro caza para dominar los cielos en las próximas décadas. El FX fue el primer caza estadounidense diseñado según las especificaciones de maniobra EM teniendo en cuenta las peleas de perros. Boyd quería que el FX fuera más maniobrable que cualquier caza enemigo, pero no estableció ningún valor de rendimiento en cuanto a velocidad o capacidad de giro.

En cambio, Boyd quería un avión con una alta relación potencia-peso para lograr una excelente aceleración . Quería un ala grande con suficiente maniobrabilidad y potencia para retirarse y separarse y volver al combate con ventaja.

Debería haber suficiente combustible para volar dentro del espacio aéreo enemigo y sostener un combate aéreo. Boyd estaba contento con un radar pequeño, pero la gente de electrónica quería detectar un MiG a 40 millas náuticas, lo que resultó en un disco de radar enorme y, debido a eso, una alta resistencia aerodinámica en el fuselaje.

Boyd insistió en tener un cañón interno. Sus cálculos mostraron que el rendimiento aerodinámico obtenido con las alas móviles del F-111 se vio compensado por el peso extra que traía consigo el sistema, pero la USAF aún insistió en estas alas.

La teoría EM de Boyd permitió por primera vez en la historia del desarrollo de cazas el análisis de toda la envolvente de maniobras de un caza desde el diseño y antes del primer vuelo del prototipo.

El año 1967 fue el peor para la USAF en Vietnam. Estaba claro que la Fuerza Aérea no tenía un caza de superioridad aérea. La tasa de muertes de Corea de 10:1 cayó cerca de la paridad e incluso fue ventajosa para los norvietnamitas. Después de la guerra, sólo un piloto de la USAF tenía el estatus de As (los otros dos eran WSO), con 5 derribos, mientras que Vietnam del Norte tenía 16 ases que eran veteranos de combate y lucharon en el aire durante años.

La USAF continuó la tradición de la Guerra de Corea y rotó a los pilotos hacia tareas administrativas después de 100 misiones. Debido a esto, los pilotos de transporte y SAC tuvieron que ser entrenados para pilotar aviones de combate.

En 1967, la Unión Soviética introdujo dos nuevos cazas: el MiG-23 con alas móviles (geometría variable) y el rápido MiG-25. La USAF no tomó tan en serio el MiG-23, pero el MiG-25 fue considerado una amenaza importante. Se dijo que el MiG-25 podría alcanzar velocidades de Mach 2,8 y esto aumentó la prioridad del programa FX.

Después de la Segunda Guerra Mundial, la USAF declaró que la época de las “peleas aéreas” había terminado y que ahora la guerra sería con misiles y pulsando botones. Pero Vietnam demostró que John Boyd tenía razón acerca de las ineficiencias de los nuevos Sparrow y Sidewinder y que la USAF todavía necesitaba cañones. De hecho, la introducción de misiles requirió que los cazas tuvieran más maniobrabilidad que los anteriores para escapar de los misiles.

El Comando Aéreo Táctico quería que el FX tuviera una velocidad máxima de Mach 3,0, lo que afectaría seriamente la maniobrabilidad del avión. Boyd insistió en una velocidad máxima de Mach 2,0 cuando empezó a perder la batalla por el proyecto. El avión volvió a pesar 19.000 kg, con buenas prestaciones, pero inferior a lo previsto anteriormente.

El mayor temor de la USAF de que la Marina de los EE. UU. no aceptara el F-111B para operaciones basadas en portaaviones se hizo realidad. Los almirantes informaron que la Armada ya había diseñado su propio caza llamado F-14 Tomcat y si el Congreso liberaba el dinero asignado para el F-111B, la Armada construiría el F-14 con él.

La Marina dijo que la velocidad máxima del FX era lenta en comparación con la del MiG-25 y, por lo tanto, el proyecto FX debería cancelarse. Los almirantes dijeron que el F-14 haría todo mucho mejor que el FX y que la Armada estaría feliz de “ayudar” a la USAF y vendería su caza a su servicio hermano.

La USAF enfrentó las acusaciones diciendo que la velocidad máxima del FX era Mach 2,5 y que combinado con el misil AIM-7 Sparrow , sería suficiente para contrarrestar al MiG-25. Boyd celebró audiencias en el Comité de Servicios Armados de la Cámara de Representantes diciendo que el futuro del FX estaba en juego con el proyecto de ala oscilante.

El Comité acabó no aceptando el proyecto con alas móviles, y el FX pasó a ser el caza F-15 Eagle. La USAF no necesitó comprar otro diseño de caza de la Armada.

A pesar de la popularidad de la película de 1986 “Top Gun”, el diseño de geometría variable del F-14 Tomcat lo hacía pesado, sus motores eran débiles para su tamaño y tenía poca maniobrabilidad.

Mafia de los cazas



Un F-16 demuestra su radio de giro comparado con un F-4E Phantom

John Boyd no abandonó su visión de un caza pequeño, muy maniobrable y con una elevada relación potencia-peso. Sugirió que la USAF debería tener un avión de “respaldo” en caso de que el proyecto F-15 fracasara.

Boyd, el coronel Everest Riccioni y Pierre Sprey formaron la “Lightweight Fighter Mafia” para promover sus ideas en el Pentágono. Boyd no estaba contento con la forma en que la USAF había cambiado el diseño original del F-15.

Quería un proyecto de caza diurno sencillo, que pesara 9.000 kg, con menos resistencia y con un rendimiento mucho mejor que el F-15. Riccioni obtuvo la financiación para que Northrop desarrollara el estudio inicial del YF-17 y General Dynamics para desarrollar el YF-16.

Mientras tanto, los medios se centraron en el alto coste del F-15 y el bajo rendimiento del F-14 Tomcat. La administración Nixon presionó al secretario de Defensa, Melvin Laird, para que armonizara el sistema de adquisiciones militares.

Laird le dio la misión a su asistente David Packard, quien aprobó el proyecto del caza ligero. La USAF activó oficialmente el proyecto en diciembre de 1970. La “Lightweight Fighter Mafia” quería procedimientos realistas para la competencia entre prototipos. Ambos cazas tendrían que volar en escenarios de combate realistas contra cazas MiG mantenidos en secreto en una base en el complejo Nellis.

Los estudios del caza ligero demostraron que el caza tendría mejores prestaciones que el F-15 Eagle , pero esta información tuvo que mantenerse en secreto, porque la Fuerza Aérea no quería que el prototipo fuera superior al F-15.

En abril de 1972, el Secretario de Defensa Laird aprobó la construcción de los cazas competidores. A finales de 1971, Boyd recibió órdenes de viajar a Vietnam en una base secreta en Tailandia y partió de allí en abril de 1972, cuando se aprobó el diseño del prototipo de caza ligero.

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Proyecto Zveno: El portaaviones aéreo soviético

Proyectos americanos de bombarderos hipersónicos

Diseño: Caza Vickers Type 559

Vickers Type 559

 




El Vickers Type 559 fue un avión interceptor supersónico diseñado por la compañía aeronáutica británica Vickers-Armstrongs y fue su presentación para el requisito operativo F.155 en 1955.



No fue aceptado para consideración adicional; las presentaciones más valiosas fueron de Armstrong Whitworth y Fairey, sin embargo, el requisito F.155 se eliminó como resultado del Libro Blanco de Defensa de 1957. [1]

Diseño y desarrollo

El Tipo 559 era un diseño canard poco ortodoxo con una entrada de aire de barbilla masiva, dividida verticalmente, para dos motores de Havilland Gyron recalentados de 20.000 libras de fuerza (89 kN) de empuje cada uno, colocados como en el English Electric Lightning, uno encima del otro. Se colocaron dos cohetes de Havilland Spectre Junior, uno a cada lado del fuselaje al nivel del ala. Se montaron dos misiles Red Hebe o Blue Jay junto a la parte superior del fuselaje entre el canard y el avión principal, que tenía placas de extremo que incorporaban timones gemelos.

Especificaciones

Datos de Supermarine Aircraft desde 1914 [2]

Características generales

     Tripulación: 1
     Longitud: 68 pies 3 pulgadas (20,80 m)
     Envergadura: 42 pies 0 pulgadas (12,80 m)
     Altura: 15 pies 3 pulgadas (4,65 m)
     Área del ala: 615 pies cuadrados (57,1 m2)
     Peso vacío: 41 485 lb (18 817 kg)
     Peso bruto: 62.190 libras (28.209 kg)
     Planta motriz: 2 motores turborreactores de postcombustión de Havilland Gyron PS.26/1, 20 000 lbf (89 kN) de empuje cada uno en seco, 27 000 lbf (120 kN) con postcombustión
     Planta motriz: 2 × De Havilland Spectre Junior Kerosene / motor cohete de peróxido de prueba alta, 5000 lbf (22 kN) de empuje cada uno

Rendimiento

     Velocidad máxima: Mach 2.5
     Rango de combate: 150 mi (240 km, 130 nmi)
     Resistencia: 32 minutos
     Techo de servicio: 60 000 pies (18 000 m) especificado por F.155

Armamento

     Misiles: 2 misiles Red Hebe (guiados por radar) o Blue Jay (buscadores de calor)

SGM: Proyecto interceptor de von Braun

El interceptor de von Braun

El memorándum lleva la fecha 6 de julio de 1939 y la firma de Wernher von Braun. Tiene un cuarto de siglo, pero leerlo hoy todavía es como un atisbo del futuro. El hombre que lo escribió tenía una intuición del progreso técnico, pero inicialmente quería ceñirse a lo que era técnicamente factible en ese momento. No era su culpa que la burocracia y la miopía autosuficiente fueran más fuertes que él.

Este memorándum presentó ante el Ministerio del Aire del Reich una "Propuesta para un caza viable con propulsión por cohete". La experiencia adquirida por entonces con Aggregate 3 en Kummersdorf y Peenemunde se aprovecharía en la producción de un arma de defensa aérea; esto fue en un momento en que nadie pensó que cinco años después, flotas de bombarderos gigantes oscurecerían los cielos de Alemania.

Dejemos que el propio von Braun hable: "El grupo de problemas más importante, en el que debemos alejarnos de las soluciones tradicionales, se relaciona con el despegue y el ascenso. El inicio rodante de los aviones normales es necesario solo porque los sistemas de propulsión actuales no proporcionan suficiente potencia para un despegue vertical inmediato... Los diseñadores de aviones han anhelado durante años liberarse de la carrera de despegue. Una serie de diseños especiales (autogiro, helicóptero, Fieseler Storch, etc.) muestra cuánto esfuerzo se ha realizado ya en esta dirección Pero un despegue vertical sin carrera, usando sistemas puramente aerodinámicos, seguirá siendo siempre un problema muy difícil.

"La situación cambia cuando la potencia de propulsión está disponible para lanzar el avión inmediatamente al aire. Esta posibilidad la ofrece ahora el propulsor de cohetes. Debido a lo anterior, cualquier intento de conservar todas las desventajas de una carrera de despegue para aviones cohete sólo puede ser descrito como aferrado a ideas anticuadas ya que no hay absolutamente ninguna necesidad de ello.

“Se demostrará que con la tecnología actual es posible lograr sin dificultad un despegue vertical inmediato de aviones con propulsión por cohete, sin necesidad de instalaciones terrestres”.

Von Braun quería lograr este despegue vertical, que solo se logró años después en Francia y Estados Unidos al incorporar un motor de cohete de empuje de 22,400 lb, aunque el caza completo pesaría solo un poco más de 11,200 lb. "El despegue con un El empuje de 22,400 lb sería vertical y, por lo tanto, sin un arranque rodante. Para este propósito, la máquina se colocaría con las puntas de las alas sobre dos soportes de aproximadamente 18 pies de altura que podrían montarse en camiones, por ejemplo.

¡Esto no era más que un cohete tripulado! En 53 segundos, el dispositivo ascendería verticalmente a su altura operativa de casi 5 millas y solo entonces pasaría al vuelo aerodinámico.

Von Braun tampoco se olvidó de señalar la ventaja de la rápida penetración vertical de la capa de nubes y predijo a este respecto que "en los próximos años, con la mejora de la radiogoniometría y el radar, las operaciones de bombarderos por encima de la capa de nubes asumir una importancia cada vez mayor".

¡Cuánta razón tenía, aunque el Ministerio del Aire no lo creería entonces!

Durante la ruptura a través de las nubes -de hecho, todo el ascenso- el cohete caza sería guiado por un sistema giroscópico triaxial para que el piloto estuviera completamente libre. De hecho, el empuje del cohete tendría que reducirse de vez en cuando, de lo contrario, el avión pronto habría estado volando a velocidades supersónicas, un área aún no explorada. Cuando se había alcanzado la altura operativa, la máquina, que von Braun llamó un "interceptor de cohetes", tomaría un rumbo horizontal a una velocidad mucho más baja, ya sea automáticamente o bajo el control de un piloto. Al mismo tiempo, el motor principal se apagaría y el cohete de crucero más pequeño se encendería. Esto tendría un empuje máximo de 1700 libras y, a una velocidad de 430 mph, permitiría que el interceptor ascendiera durante 15 minutos más a una velocidad de 4000 pies por minuto.

El avión se habría deslizado para aterrizar sobre un patín. Un ingenioso dispositivo, que se desarrolló mucho más tarde, era un mapa móvil en la cabina del piloto en el que se indicaba constantemente la posición del avión durante la noche para facilitar el regreso a la base.

Lanzamiento suspendido en la propuesta 1939

     Se propuso que estas aeronaves pudieran almacenarse en una percha grande sobre pares de barras paralelas altas situadas a unos 20 pies de distancia, con la aeronave apoyada en posición vertical en un punto a dos tercios del camino a lo largo del borde de salida de cada ala. Cuando fuera necesario, debían correr sobre las barras, despegando verticalmente desde esa posición.

¿La propuesta -cómo no podía ser de otra manera- se metió en los molinos de la burocracia del Ministerio del Aire del Reich? Por el momento, sin embargo, las cosas se movieron a un ritmo bastante inteligente, en términos relativos. El 24 de octubre de 1939, el líder del equipo de desarrollo de Heinkel Aircraft Works, el Dr. Motzfeld, dio una apreciación solicitada por el Ministerio que no fue desfavorable. "La propuesta del Dr. von Braun", escribió en su resumen, "contiene varias sugerencias útiles que merecen una mayor consideración. Pero el proyecto tendrá un significado práctico solo cuando sea posible aumentar la altura alcanzada con el gran cohete en varios kilómetros". y extender la duración de la noche con el cohete más pequeño en una cantidad considerable". Sin embargo, en un informe posterior al Ministerio, Motzfeld expresó la opinión de que "el despegue vertical, que justifica el uso de la unidad de propulsión von Braun, no me parece que ofrezca mi ventaja táctica".

Es apropiado agregar aquí que von Braun, aunque era un experto en cohetes, no era un novato en lo que se refería a volar. Desde el 20 de septiembre de 1933 (aunque esto no es de conocimiento general) ostentaba una licencia de piloto A2 con el número 663, según los archivos de Peenemunde. El 12 de febrero de 1937 se amplió la licencia a B1. Para el 17 de enero de 1942, tenía 472 horas de vuelo detrás de él.

Sin embargo, su primer proyecto de interceptor siguió el camino habitual. Se entregó a los trabajos de Gerhard Fieseler que, junto con Peenemunde, llevaron a cabo más estudios de diseño bajo el código de tipo Fi-166, cubriendo un sistema de propulsión mixto, entre otras cosas. Esto daría un propulsor de cohete para el despegue y un turborreactor para el vuelo operativo.

Un derivado de esto fue el sistema Fieseler 'caballo y jinete' en el que el avión despegaba en un cohete (que al gastar su combustible, caía en paracaídas) mientras el avión procedía impulsado por un motor de turbina de gas.

Diseño revisado de aviones de combate y lanzadores, 1941

             El despegue debía realizarse desde la parte trasera de un camión que podría ubicarse en casi cualquier lugar que necesitara defensa contra los bombarderos. Estaba destinado a desempeñar funciones de caza nocturno e interceptor, pero no logró obtener el apoyo oficial.

Los desarrolladores de Peenemunde, encabezados por el ingeniero Roth, insistieron en el concepto de cohete puro contra todas las propuestas. Después de más de dos años de vaivén, el Ministerio finalmente rechazó el concepto de interceptor a fines de 1941, junto con los planes complementarios para un caza cohete nocturno similar que von Braun había presentado el 27 de mayo de 1941. Tres años más tarde, en la desesperada fase final de la guerra, el Ministerio arrebató de nuevo el proyecto en forma de avión cohete vertical conocido como Bachem BP-20 Matter (Adder).

Diseñado y propuesto en el momento adecuado, pero reconocido, permitido y desarrollado demasiado tarde por las autoridades responsables, el interceptor von Braun no fue la única experiencia triste que tuvieron que soportar los equipos de Peenemunde.

El Dr. Steinhoff, uno de los líderes de sección en 1939, y también titular de una licencia de piloto, presentó al Ministerio del Aire en 1939 un memorando titulado "Ataque a objetivos enemigos por aviones sin piloto". En él, propuso bombarderos que emplearan una forma especial de navegación por radio que usaba estaciones de radio enemigas para encontrar sus objetivos. Los archivos no muestran si el Ministerio alguna vez se molestó en responder o no.

Datos de interceptor von Braun

Motor	Motor cohete de ácido nítrico/Visol para el despegue  (22,400lb, de empuje) con cámara de crucero (1,700lb thrust)
Máxima velocidad	429 millas por hora en la cámara de crucer
Peso	11,200lb cargado
Envergadura	30ft
Longitud	28ft
Armamento	Cuatro ametralladoras

From The Birth of the Missile, 1965 by Ernst Klee & Otto Merk