Caza furtivo: Proyecto ATF en Lockheed Skunk Works

Desarrollo del avión ATF en Lockheed Skunk Works

Genezis

Los estudios de diseño del avión ATF comenzaron en Lockheed Skunk Works a principios de la década de 1980. Las configuraciones iniciales eran altamente no convencionales, ya que se basaban en el éxito del F-117A, cuya existencia aún era clasificada en ese momento.

Entre las diversas configuraciones evaluadas, se consideró una variante naval con un motor único, capacidades STOVL (despegue corto y aterrizaje vertical) y alas plegables. Su característica distintiva era que el despegue corto y aterrizaje vertical se lograban mediante un ventilador de sustentación, impulsado por el motor principal a través de un eje de transmisión. Esto refuta directamente la afirmación de que un sistema similar fue desarrollado únicamente en la Unión Soviética por la OKB Yakovlev. En realidad, ambos lados del Telón de Acero llegaron a la misma solución, aunque Yakovlev la perfeccionó y creó el MFI a partir de ella.

Otro aspecto destacado fue una campaña de desinformación, que presentó un diseño con configuración canard-delta, grandes alas delta y toberas traseras, similares a los estudios iniciales del ATF de Northrop. Sin embargo, este diseño no era una propuesta seria, sino un intento de confundir a la inteligencia soviética.

Estabilización del diseño del ATF y alianza industrial

 

 

Para mediados de 1985, el diseño se había consolidado en una configuración relativamente convencional, que no solo cumplía con los requisitos de baja detectabilidad (stealth), sino que también mostraba una maniobrabilidad excepcional en un amplio rango de velocidades, con un arrastre aerodinámico optimizado para el vuelo supersónico sostenido (supercrucero). Ese mismo año, Lockheed decidió unirse a otras compañías. Se concluyó que, si bien Lockheed podía competir en solitario en la primera fase de la competencia ATF, ganar el programa completo requeriría un esfuerzo conjunto.

Después de un año de análisis y negociaciones, Lockheed, Boeing y General Dynamics firmaron un acuerdo de cooperación en junio de 1986, aunque cada una continuó compitiendo con su propio diseño.

 

El 31 de octubre de 1986, se anunciaron los resultados de la competencia. Lockheed y Northrop recibieron cada uno un contrato de 691 millones de dólares para construir y probar dos prototipos. Según el acuerdo, Lockheed asumió el liderazgo del programa, con Sherman Mullin como director general del ATF y Jack Gordon como jefe de proyecto (reemplazado por Micky Blackwell en diciembre de 1987). Randy Kent dirigió el proyecto en General Dynamics (Fort Worth), y Dick Hardy supervisó el desarrollo en Boeing Military Airplanes (Seattle).

A principios de noviembre de 1986, el consorcio finalizó los datos preliminares de diseño, dando inicio al desarrollo conjunto de la configuración definitiva. Sin embargo, esto resultó ser más complicado de lo esperado. Para julio de 1987, el consorcio concluyó que la configuración actual era insostenible, tanto desde un punto de vista técnico como competitivo. Como resultado, el 13 de julio, comenzaron a desarrollar un nuevo diseño, tarea que no se completó hasta enero de 1988.

Desarrollo y pruebas del YF-22A

 

El primer prototipo YF-22A (N22YF), propulsado por motores General Electric YF-120, realizó su primer vuelo el 29 de septiembre de 1990 desde las instalaciones de Lockheed en Palmdale hasta la Base Aérea de Edwards, con el piloto de pruebas Dave Ferguson en los controles. Durante el vuelo, el tren de aterrizaje permaneció extendido, probablemente debido a problemas de software, los cuales impidieron su retracción hasta el quinto vuelo.

El segundo prototipo (N22YX) voló por primera vez el 30 de octubre de 1990, con Tom Morgenfeld, piloto de pruebas de Lockheed, a los mandos. El programa inicial de pruebas de vuelo concluyó tres meses después, el 28 de diciembre de 1990, tras 74 vuelos y 91,6 horas de vuelo acumuladas.

El YF-22A, con su diseño relativamente convencional, incorporó dos características clave para lograr su baja detectabilidad (stealth):

1. Forma trapezoidal, con todos los bordes y superficies críticas alineados en un ángulo de 48 grados.
2. Superficies con ángulos constantes, en las que todos los elementos estructurales transicionaban sin interrupciones desde la nariz hasta la cola, evitando protuberancias innecesarias.

Adicionalmente:

• El compresor del motor estaba protegido por un conducto en forma de S simplificado.
• El armamento se alojaba en dos compartimientos laterales y una bodega central.
• Varias cubiertas, incluidas las de tren de aterrizaje, bodegas de armas y toberas de escape, presentaban bordes serrados para reducir la firma de radar.
• Los motores Pratt & Whitney F-119-100 equilibraban empuje vectorial con baja firma infrarroja.
• Las emisiones electromagnéticas se reducían mediante un radar Westinghouse LPI y una aviónica totalmente integrada.

Selección final y contratos de producción

El 31 de diciembre de 1990, Lockheed presentó su propuesta final de desarrollo y producción en la Base Aérea Wright-Patterson. Tras tres meses de evaluación, el YF-22A fue declarado ganador de la competencia ATF.

• El prototipo con motores Pratt & Whitney permaneció en la Base Aérea de Edwards para más pruebas, pero sufrió graves daños en un accidente el 25 de abril de 1992.
• El segundo prototipo fue trasladado a Marietta, Georgia, donde se utilizó como maqueta a escala real para el desarrollo posterior, la planificación de producción y la integración de sistemas.
• El consorcio liderado por Lockheed firmó un contrato de 9,55 mil millones de dólares para la construcción de 11 aviones de preproducción y dos células de prueba para ensayos de fatiga y carga estática.

Pruebas y despliegue operativo del F/A-22A Raptor

El primer avión de preproducción (número de serie 4001) voló el 7 de septiembre de 1997, con Paul Metz como piloto de pruebas. Las pruebas continuaron hasta 2002, dando paso a las evaluaciones operativas del AFOTEC (Centro de Pruebas y Evaluación Operacional de la Fuerza Aérea) con el 422° Escuadrón de Pruebas y Desarrollo, 53° Ala, en la Base Aérea de Nellis, Nevada.

El 23 de octubre de 2002, la USAF recibió su primer F/A-22A Raptor de producción (número de serie 99-4010).

Desarrollo posterior y legado

No pasó mucho tiempo antes de que el primer Raptor fuera desechado tras un accidente.

El diseño base del F/A-22 Raptor también fue adaptado para el programa Interim Bomber, sirviendo como base para el desarrollo del bombardero furtivo F/B-22.