USAF: Hacia un nueva serie de cazas Century

Encontrando el camino (Otra vez): Construyendo la nueva serie Century de la Fuerza Aérea

Mike Pietrucha || War on the Rocks


 

Tenemos que acabar con el programa de adquisición de la defensa principal tal como está hoy, y reemplazarlo con algo que se parece al desarrollo de la Serie Century de la temprana Fuerza Aérea.

-Dr. William Roper

El Dr. William Roper, el funcionario principal de adquisiciones de la Fuerza Aérea, estableció un nuevo objetivo para el desarrollo de aviones de combate: crear un proceso de adquisición de la Fuerza Aérea que pueda diseñar un nuevo caza cada cuatro años y mantener ese ritmo de desarrollo alto para la próxima generación de programas. Su propuesta responde explícitamente a los aviones de la serie Century, construidos para la Fuerza Aérea durante una ola de modernización en la década de 1950. En total, seis diseños de caza / interceptor tuvieron su primer vuelo entre 1953 y 1956 (tres diseños más permanecieron sin volar), lo que resultó en 5531 aviones entregados a la Fuerza Aérea solamente.

El objetivo de Roper es un objetivo digno, diseñado para romper la Fuerza Aérea de un paradigma en el que se requieren carreras completas para desplegar un solo avión de combate, a menudo tarde, por encima del presupuesto, y no puede cumplir los requisitos iniciales. Han pasado décadas desde que un caza de la Fuerza Aérea alcanzó (o superó) una carrera de producción planificada; la última fue la 2231 F-16 entregas entre 1978 y 2005. Los programas subsiguientes, F-15E y F-22, entregaron muchos menos aviones de lo previsto. , y el total de compra de F-35 aún no se ha determinado. Pero mientras que la Serie Century parece un gran modelo, las condiciones bajo las cuales se diseñaron y compraron los aviones fueron muy diferentes de las condiciones que enfrenta la adquisición de la Fuerza Aérea actual. Para lograr el objetivo de Roper, la Fuerza Aérea tendría que realizar cambios importantes en la forma en que funcionan las adquisiciones, desde el proceso de requisitos hasta la toma de decisiones que lo habilita, todas las áreas en las que el servicio continúa enfrentando desafíos. La serie New Century requerirá mucho más que una mejor fase de diseño.


Figura 1: Un equipo de asesinos de cazadores F-105 en Vietnam. En primer plano está la variante F-100F Wild Weasel de dos plazas del Thunderchief, con una F-105D monoplaza en el fondo. La misión Wild Weasel se centró en la destrucción de los radares enemigos y fue a menudo volada en equipos mixtos (foto de la Fuerza Aérea de EE. UU.)

La serie centenaria

Los aviones de la serie Century no formaban parte de un programa unificado. En cambio, fueron producto de una serie de propuestas, algunas no solicitadas por el gobierno, para entregar aviones de manera que incorporaran las lecciones aprendidas durante la Guerra de Corea. El entorno de adquisición de la década de 1950 era muy diferente: los servicios podían comprar aviones según fuera necesario sin un proceso de supervisión largo y doloroso que exigiera que se estudiaran y se "validaran" todos los requisitos y se justificara cada capacidad. La filosofía en ese momento seguía siendo poco cambiada de la de la Segunda Guerra Mundial, e incentivó a las corporaciones a realizar diseños y prototipos independientes sin tener que cumplir con una pila de especificaciones impuestas por el gobierno. El proceso recompensó la producción rápida, a menudo con cientos de cambios siguiendo el diseño inicial. Incluso el nombre vino después: la serie de aviones fue apodada más tarde como Century Series porque los números de los aviones siguieron una secuencia establecida de F-100 a F-108.

Hay un elefante en la habitación que debe ser abordado temprano. Los aviones de la serie Century no eran muy buenos. El North American F-100 Super Sabre vio que la Fuerza Aérea ordenó más de 270 aviones basados ​​en una maqueta de la compañía. A pesar del impresionante rendimiento aerodinámico, el F-100A era tan peligroso que fue retirado del servicio de primera línea después de siete años y 47 pérdidas, solo para ser devuelto al servicio en la Crisis de Berlín. El F-100D posterior fue un mejor avión, aunque más de 500 se perdieron en accidentes, eclipsando 198 pérdidas de combate. Podría decirse que el F-100 era el mejor del grupo y el único caza "real" en el lote: los aviones subsiguientes eran aviones de combate e interceptores de línea recta y de alta velocidad.

El McDonnel F-101 Voodoo era un escolta de bombarderos convertido en un caza nuclear mediocre que en realidad proporcionaba un servicio de combate creíble como el RF-101C, un avión de reconocimiento de alta velocidad. El Convair F-102 Delta Dagger fue un desastre aerodinámico que nunca cumplió con sus requisitos de rendimiento y no fue distinguido en Vietnam. El Republic F-103 tuvo problemas con el diseño del motor y la estructura del avión y nunca se construyó. El famoso Lockheed F-104A Starfighter podría hacer una cosa bien: hacer zoom a la altitud en (literalmente) tiempo de grabación, que era exactamente lo que dictaba el requisito de la Fuerza Aérea y no lo que realmente quería la Fuerza Aérea. En Vietnam, su registro aire-aire fue de 0 a 1; El Comando Aéreo Táctico canceló más aviones de los que aceptó. El F-104 más tarde encontró un amplio uso como un caza de exportación (fuertemente rediseñado).

La serie nunca mejoró realmente. El Republic Thunderchief F-105, al que se refiere el "Thud" que hizo caer al suelo, fue otro caza nuclear de línea recta que podía transportar muchas bombas pero que tenía la mala costumbre de explotar después de recibir daño en la batalla. A pesar de los valientes esfuerzos de su tripulación y mantenedores, cerca de la mitad de los 833 F-105 producidos fueron destruidos en accidentes o en combate. El Convair F-106 Delta Dart era un F-102 rediseñado que aún mantiene el récord mundial de velocidad del aire para un solo avión de combate con motor, pero fue el último interceptor construido para la Fuerza Aérea. Nunca voló en combate y no fue exportado. El North American F-107 se rechazó sin competencia, a favor del F-105, y el F-108 Rapier nunca superó la etapa de maqueta. El designador F-109 nunca fue asignado.

Es posible que la Serie Century no haya sido el mejor avión de reacción que Estados Unidos haya producido, pero tampoco fue el peor. A pesar de las deficiencias reales, la iniciativa produjo grandes cantidades de aviones rápidamente, y empujó el estado del arte y, a veces, más allá. Pero lo hizo en un entorno de desarrollo, prueba y adquisición despreocupado que es muy diferente de lo que la Fuerza Aérea enfrenta hoy en día. Mientras se gestionaban los riesgos, el diseño y despliegue de aeronaves que estaban a la vanguardia del conocimiento técnico implicaba un riesgo sustancial, y una recompensa sustancial. Hoy en día, el servicio enfrentará desafíos relacionados con la política, la ley y la base industrial si intenta recrear el ritmo de la Serie Century. Quizás lo más importante, la Fuerza Aérea también enfrenta desafíos con la cultura y el liderazgo.

Figura 2: Sólo se construyeron tres prototipos norteamericanos XF-107. Este avión se encuentra en la Colección del Museo de la Fuerza Aérea en Dayton, Ohio. (Foto de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos)

En mis tiempos

La Serie Century se construyó en un momento en que la Fuerza Aérea podía ordenar aviones construidos en una maqueta y la fuerza de caza / interceptor era tan grande que la falla o demora de un modelo era apenas notable De hecho, algunos programas de aviones se mantuvieron en juego precisamente porque otros estaban fallando Hubo un grado de redundancia en el programa que aseguró que la falla de un programa de aeronave fuera una crisis solo para el fabricante de ese avión, tal vez ni siquiera entonces. Las ventas del Convair F-106 y del McDonnell F-101B fueron el resultado directo de los retrasos y las deficiencias del Convair F-102. Para cada tipo de aeronave ordenado, hubo otros tres o cuatro diseños presentados por otros fabricantes.

En 1952, cuando el F-100 voló por primera vez, había no menos de 13 fabricantes de aviones construyendo cazas, aviones de ataque o interceptores para los militares de los Estados Unidos. Entre 1950 y 1960, Boeing, Convair, Douglas, Fairchild, General Dynamics, Grumman, Lockheed, Martin, McDonnell, North American, Northrop, Republic y Vought fabricaron aviones de combate de ala fija. Para Republic, North American y Convair, sus aviones Century fueron los últimos cazas que construyeron.

El proceso de diseño de la aeronave fue rápido: el prototipo F-100 voló 27 meses después de la implementación de la propuesta. El F-102 tomó 33 meses desde la propuesta hasta el primer vuelo, y el F-104 apenas 17 meses. Después de ser introducidos, los modelos iniciales rara vez pasaban mucho tiempo en el servicio de primera línea antes de ser reemplazados por modelos mejorados. Eran aviones de vida corta, no por diseño, sino porque no valían la pena mantenerlos. El F-100A duró siete años, el F-105B menos de cinco y el F-104A apenas un año antes de ser transferido a la Guardia Aérea. Las autoridades contratantes coincidieron con los tiempos de diseño (la Fuerza Aérea pudo permitir contratos rápidamente porque el proceso de adquisición no solo lo permitió, sino que lo alentó), un marcado contraste con los procesos deliberados, engorrosos y pesados ​​de hoy.

Los servicios ordenaron cientos de aeronaves sin un proceso largo y complicado que se basó en los requisitos "validados". La Fuerza Aérea emitió solicitudes de propuestas como tarjetas de Navidad, con solicitudes para cazas o interceptores emitidas en 1946 (Combate de penetración), seguidas del interceptor supersónico avanzado (1949), 1954 interceptor (1950), Bomber Escort (1951), F- 100 de reemplazo (1953), e interceptor de largo alcance (1955). El F-100, el F-104, el F-105 y el F-107 no fueron solicitados, las propuestas financiadas por la compañía no fueron vinculadas a ningún requisito previo de la Fuerza Aérea.



Figura 3: Líneas de tiempo de la serie Century

La Serie Century no fue la única aeronave de combate / ataque lanzada en los años 50. La Fuerza Aérea también introdujo la República F-84F Tormenta, aunque era bastante obsolescente cuando la compró, y una variante con misiles del Escorpión F-89H. En la década de 1950, la Armada lanzó aviones de primera línea con la misma rapidez: el F-9 Cougar de Grumman y el Tigre de F-11, el Douglas F-4D Skyray y A-4 Skyhawk, el McDonnell F-3H Demon, el Vought F-8 Crusader, el North American A-5 Vigilante, y tres variantes tardías a la necesidad del F-86 Sabre, la serie North American FJ-2 / FJ-3 / FJ-4 Fury. Enterrado en los últimos años (1958) fue la crema de la cosecha, el McDonnell F-4 Phantom II, posiblemente el mejor caza a reacción construido en el mundo occidental.

Hay otra diferencia clave entre la serie Century y el avión de hoy: el software. Si bien todos estos aviones tenían sistemas electrónicos, no eran los sistemas impulsados ​​por software en los aviones de hoy. La primera radio de transistores apenas logró poner en servicio al F-100, y aún no se ha inventado el software moderno basado en el lenguaje. FORTRAN entró en servicio en 1954, seguido de FLOW-MATIC en 1958 y BASIC en 1964. La computadora de guía Apollo fue la primera computadora de circuito integrado con clasificación de aviación, introducida en 1966, después de que la última de la Serie Century saliera de la línea. Además, la aeronave Century no requirió los años de prueba y desarrollo que los Departamentos de Defensa requieren hoy. Esto hubiera sido imposible: el estado de la técnica avanzaba tan rápidamente que cualquier especificación habría quedado obsoleta antes de su implementación. En su lugar, se alentó a los diseñadores y desarrolladores a usar su mejor juicio, un enfoque que se rechaza explícitamente hoy.

Para que la Fuerza Aérea restaure un esfuerzo múltiple de desarrollo de aeronaves similar al de la década de 1950, la Fuerza Aérea requerirá autoridades de adquisición flexibles del Congreso y la aceptación de los socios de la industria. El servicio en sí tendrá que generar requisitos inteligentes, invertir en el desarrollo y probar la infraestructura, volver a imaginar los requisitos y la fuerza laboral de adquisición, y cambiar su cultura hacia la toma rápida de decisiones en lugar de evitar fallos. Los problemas están anidados: debemos tratar el enredo como una serie de problemas interconectados y no solo tirar de hilos individuales.

Cambiando un sistema ineficaz

El proceso de adquisición de hoy está obstaculizado por el diseño: las leyes que dictan lo que los servicios pueden y no pueden comprar no están diseñadas para generar valor por dinero, potenciar los servicios o facilitar una adquisición rápida. Agrupado bajo el "Sistema de Integración y Desarrollo de Capacidades Conjuntas" (JCIDS, por sus siglas en inglés), el status quo es una camisa de fuerza impulsada por el proceso, enfocada excesivamente en crear la igualdad de condiciones y extendiéndose alrededor de los fondos federales a tantos distritos del Congreso como sea posible. A la industria se le impide efectivamente que produzca propuestas no solicitadas, ya que las empresas saben que tendrían que competir por un contrato por cualquier propuesta exitosa, incluso si el gobierno tiene que inventar la competencia donde no existe. Textron Aviation construyó el Modelo 530 Scorpion como un avión de reconocimiento / ataque multiusos en su propio centavo, presentando un diseño único sin una contraparte moderna. El interés de la Fuerza Aérea se limitó a invitar a la aeronave a participar en la Fase I del Experimento de Ataque Ligero - en la moneda de diez centavos de Textron. Bajo tales condiciones, la industria no tiene ningún incentivo para desarrollar productos adecuados sin el dinero del gobierno por adelantado.

Figura 4: Último gráfico de adquisiciones de la Universidad de Adquisiciones de Defensa. Una copia de alta resolución se puede descargar aquí.

La base industrial de hoy es una sombra de su antigua gloria. Solo Boeing y Lockheed Martin construyen aviones de combate para los militares de EE. UU., Con Northrop Grumman relegado a bombarderos. Textron y Sierra Nevada han intentado ingresar al mercado con aviones de ataque livianos de turbohélices, hasta ahora sin éxito. La mayoría de las compañías aeroespaciales de 1952 se han ido, absorbido o disuelto.

Sin embargo, todavía hay una capacidad para diseñar rápido y bien. Boeing se asoció con Saab para el programa de entrenamiento avanzado de la Fuerza Aérea (TX) - la pareja ganó la competencia con un nuevo diseño que se implementó en menos de cuatro años desde el inicio del proyecto hasta el primer vuelo - y voló antes de que se emitiera la solicitud final de la propuesta . El mencionado Escorpión se construyó en secreto durante 17 meses en una planta que no había construido un avión de combate desde 1975. Puede haber menos capacidad industrial que en 1952, pero aún está allí. Si el Departamento de Defensa y el Congreso pueden eliminar los elementos que suprimen la innovación de JCIDS, puede volver a ser útil.


Figura 5: El modelo de escorpión Textron 530 en la rampa de la base de Holloman durante el Experimento de ataque ligero de 2017 (Autor)

Sistemas de Misión Abierta

La parte más larga del proceso de desarrollo de una aeronave no es el de la vida útil planificada (vida de diseño). El diseño de una aeronave que dura 3000 horas (el F-100A) es un poco diferente de una aeronave destinada a durar más de 18,000 horas (T-6A). Lo que impulsa los largos plazos de los campos son los desafíos de integración de sistemas, particularmente en el software. El T-X salió de la línea de producción listo para volar sin necesidad de integración de sensores y armas porque tampoco tiene ninguna. Si los T-X se convirtieran para un rol de combate (AT-X o FT-X), la fase de integración de sistemas podría durar una década o más con los métodos anteriores. El software puede tener una larga línea de tiempo. En 2014, el software del F-22 fue tan exasperante que la oficina de programas dividió su voluminoso proyecto de desarrollo de software en partes cortas y rápidamente ejecutables. Llamado el marco ágil escalado (SAFe), el proceso se adoptó más tarde para el F-35. Pero el problema fundamental sigue siendo para la mayoría de los otros aviones.

Para abordar este problema y acortar los plazos de desarrollo de las aeronaves, Roper ha propuesto el uso de sistemas de misión abierta. Los sistemas de misión abierta se derivarían de una línea de base de software común, separada de los controles de vuelo y, por lo tanto, no requerirían una recertificación cada vez que se cambia una línea de código. Una transición a un sistema abierto también permitiría migrar la aviónica desarrollada para un avión al siguiente, no muy diferente de la propuesta RADICAL de 2017. De hecho, este enfoque se utilizó para algunos de los aviones de la Serie Century, como parte del interceptor de 1954. proyecto. Este proyecto se dividió en dos elementos: el Proyecto MX-1554 para el avión y el MX-1179 para un conjunto común de aviónica y armas. Hughes Aircraft ganó el contrato de aviónica con más de 50 competidores en 1950, antes de que se seleccionara cualquier avión. Los sistemas Hughes se instalaron en el F-89H Scorpion, el F-101B Voodoo, el F-102A y su sucesor, el F-106. Los derivados del sistema también se instalaron en cazas extranjeros. El Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea ya tiene un estándar de sistema de misión abierta; Su uso debe ser obligatorio.

Experimentación y apoyo

Si la Fuerza Aérea se va a mudar en una serie de aeronaves de rápido desarrollo, unidas por un núcleo de sistema de misiones abierto, necesitará un esfuerzo de desarrollo continuo que vincule el desarrollo de la aviónica y los sistemas junto con el desarrollo de las estructuras aéreas. Eso requerirá una aeronave demostradora y un laboratorio de integración de software, junto con un lugar experimental que permita un proceso mediante el cual las aeronaves vuelan y se adaptan continuamente en función de descubrimientos experimentales. Realicé dos estudios rápidos para que una aeronave desempeñara tal papel, incluido el ex TA-4J de la Marina que se extrajo de Boneyard y un nuevo diseño estándar. Encontré que es completamente posible obtener aviones adecuados casi inmediatamente. Cualquiera de los dos métodos permitiría la experimentación con sistemas de misión abierta, sensores, comunicaciones e incluso armas, independientemente de cualquier programa único, pero con soporte para muchos. Hasta el momento, esas propuestas han fracasado porque no hay una circunscripción para los aviones experimentales en la actualidad, en marcado contraste con el pensamiento que ayudó a hacer de la Serie Century una realidad. Pero si vamos a compartir sistemas de misión, necesitamos la aeronave, los codificadores y la capacidad de integración de software en la empresa, a largo plazo.

Conclusión: Intentando de nuevo

Ninguna lista de los cambios necesarios para hacer que una nueva Serie Century tenga lugar estaría completa sin mencionar el cambio cultural necesario. La Fuerza Aérea cree que abarca la innovación; mi experiencia me recuerda que absolutamente no lo hace. La innovación requiere salir del paquete y asumir riesgos: comportamientos que no se recompensan cuando llega el momento de la promoción y no se valoran cuando es el momento de elaborar un presupuesto. Los esfuerzos de la Serie Century combinaron una alta tolerancia al riesgo con un flujo constante de dinero que pagó por diseños, maquetas, prototipos y aviones directamente en producción. Las compañías presentaron innumerables propuestas no solicitadas, porque si la Fuerza Aérea no aceptara una sola propuesta, examinaría la siguiente. La experiencia obtenida aseguró que la próxima generación de aviones sería aún mejor, como lo demuestra el F-4 Phantom II.

Los aviones de Century se desplegaron de manera rápida e imperfecta, pero una base industrial de aviones sanos aseguró que los aviones pudieran y serían rediseñados rápidamente, a veces incluso antes de que el modelo que se estaba rediseñando alguna vez volara. Más importante aún, la cultura de la industria aeronáutica fomentó la toma de riesgos y toleró el fracaso. Los aviones que producía tenían fallas según los estándares modernos, pero en ese momento eran vanguardistas, empujando constantemente los límites de lo que era posible lograr. Esa base se puede reconstruir si es lo suficientemente importante para la Fuerza Aérea de hoy; de hecho, es un buen momento para invertir en los cambios necesarios. Pero no se equivoque, los cambios serán necesarios si la Fuerza Aérea debe alcanzar la meta de nada menos que un renacimiento completo de su capacidad para lanzar rápidamente aviones de combate.



Figura 6: Posdata. La Fuerza Aérea tomó prestados dos F-4B de la Armada para su evaluación, repintándolos y otorgándoles la designación de corta duración de F-110A. En la foto se encuentra uno de esos aviones, pintado con la librea del Comando Aéreo Táctico pero aún con su número de oficina de la Marina en la cola y la designación de la Marina FJ-4U debajo del motor derecho. El F-4 sigue en servicio internacionalmente más de 50 años después de su primer vuelo. (Foto de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos)

Guerra Fría: La captura del Sidewinder

La "captura" del AIM-9B 

El 24 de septiembre de 1958, una formación de F-86 taiwaneses, armados con lo que parecían largos cohetes en forma de aguja, atacó a un grupo de MiG-17 chinos sobre el estrecho de Taiwán. En un breve pero intenso combate aéreo, los viejos Sabres derribaron varios MiG en rápida sucesión. El misil aire-aire AIM-9 Sidewinder había hecho su debut en combate. El enfrentamiento conmocionó a los soviéticos. Conocían el Sidewinder, pero su propia tecnología de misiles estaba años por detrás de la occidental, y esa brecha acababa de quedar expuesta de la forma más brutal posible.



Cuatro días después, el problema del combate aire-aire se convirtió en una oportunidad. En otro intenso combate aéreo, un Sidewinder impactó contra un MiG-17 chino, pero no detonó. En cambio, se incrustó intacto en el fuselaje del avión, como una flecha. El avión chino aterrizó sin problemas y el AIM-9 fue directo a Moscú. Los ingenieros soviéticos lo consideraron un «curso universitario» en desarrollo de misiles y trabajaron afanosamente para copiar sus secretos. En menos de dos años, el Vympel K-13, también conocido como AA-2 Atoll, entró en servicio en la Unión Soviética.



Este notable acontecimiento tiene varios precedentes históricos. El ejemplo más reciente es la recuperación de un misil aire-aire chino PL-15E de ultra largo alcance, prácticamente intacto, en Punjab durante la Operación Sindoor (escaramuza indo-pakistaní de 2025). Así como el Sidewinder capturado redujo una importante brecha para los soviéticos, este PL-15E representa un gran triunfo de inteligencia para los indios (y para Occidente). Ahora todas las miradas están puestas en una sola cosa: ¿podrán los ingenieros indios igualar el ritmo soviético y descifrar los secretos del PL-15E para obtener resultados, tal vez para el misil aire-aire Astra 2 de fabricación nacional, en menos de dos años?

Alemania Federal: Pistas de dispersión en las Autobahn alemanas

Guerra Fría: El morro cohetero del Starfire

La nariz amenazadora del Lockheed F-94C Starfire 

Sin embargo, su imponente armamento de 24 cohetes FFAR de 70 mm montados en la nariz cegó a los pilotos y podría hacer que el motor se apagase.

Motor nuclear: General Electric HTRE-3

 

Motor a reacción nuclear General Electric HTRE-3

Richard Hargreaves-Miller || Plane Historia

En 1951, el ejército de EE. UU. lanzó un programa para desarrollar un avión propulsado por energía nuclear, capaz teóricamente de volar indefinidamente sin repostar. El concepto innovador consistía en motores a reacción calentados no por combustión química, sino por un reactor nuclear de altísima temperatura.

Este ambicioso programa involucró a instituciones de todo el país, como el Oak Ridge National Laboratory (ORNL), que trabajaba en reactores de combustible líquido, y el National Reactor Testing Station (NRTS, hoy Idaho National Lab), donde se experimentaba con reactores de combustible sólido refrigerados por aire.

Las pruebas en Idaho, conocidas como Heat Transfer Reactor Experiments (HTRE), se desarrollaron en tres versiones: HTRE-1, HTRE-2 (una versión reconfigurada del primero) y HTRE-3, que fue un diseño completamente nuevo. Estas pruebas fueron esenciales para evaluar la viabilidad de usar reactores nucleares para impulsar motores a reacción.

Contexto

Tras presenciar el poder del átomo en Hiroshima y Nagasaki, EE. UU. buscó aplicaciones tanto pacíficas como militares de la energía nuclear. Una motivación clave era lograr una capacidad estratégica de bombardeo de largo alcance, vital para mantener la influencia militar global.

En 1946, la Fuerza Aérea y la Comisión de Energía Atómica (AEC) lanzaron el programa ANP (Aircraft Nuclear Propulsion), con el objetivo de desarrollar bombarderos nucleares capaces de permanecer en el aire durante semanas, funcionando como disuasión contra la Unión Soviética. Además de las ventajas estratégicas, se buscaba superar las limitaciones de alcance de los bombarderos tradicionales, dependientes del combustible y el repostaje frecuente.

Desarrollo de la serie HTRE

General Electric lideró el desarrollo de la serie HTRE, enfrentando desafíos como la integración segura del reactor en los sistemas de propulsión.

El HTRE-1 fue la primera prueba para evaluar la viabilidad básica de calentar aire con un reactor nuclear. Después de obtener datos iniciales, el HTRE-2 introdujo mejoras en el diseño del reactor, la gestión del calor y los materiales, además de soluciones avanzadas de blindaje contra radiación.

Finalmente, el HTRE-3 representó el esfuerzo más avanzado, integrando un reactor compacto y eficiente con un motor turbojet modificado General Electric J47. Este motor usaba un ciclo directo: el aire pasaba a través del núcleo del reactor, se calentaba mediante fisión nuclear y se expulsaba para generar empuje, eliminando la necesidad de combustión convencional.

El diseño incorporaba sofisticados sistemas de blindaje para proteger a la tripulación de rayos gamma y neutrones, usando materiales como plomo, parafina y compuestos de boro. Además, incluía avanzados sistemas térmicos para disipar el exceso de calor no convertido en empuje, evitando daños al motor y la aeronave.

Pruebas

Las pruebas del HTRE-3 se realizaron principalmente en el National Reactor Testing Station en Idaho, donde se evaluó la capacidad del reactor para calentar aire a las temperaturas necesarias para generar empuje. Se midieron niveles de radiación, rendimiento térmico y comportamiento estructural bajo condiciones de calor extremo y radiación.


HTRE-2, a la izquierda, y HTRE-3, a la derecha, en exhibición en las instalaciones del Experimental Breeder Reactor I.

Si bien las pruebas demostraron que el concepto de propulsión nuclear directa era técnicamente viable, surgieron importantes desafíos: el enorme peso del reactor y su blindaje afectaba el rendimiento del avión, y la complejidad de operar un reactor en vuelo planteaba riesgos operativos significativos.


El sistema de transferencia de calor siendo cargado en la bodega de bombas del Convair NB-36H.

Cancelación del programa

A pesar del fuerte apoyo militar y de décadas de inversión (casi mil millones de dólares), el programa fue cancelado el 26 de marzo de 1961 por el presidente Kennedy. Las razones incluyeron los altísimos costos, la falta de un reactor apto para vuelo y, sobre todo, el surgimiento de misiles balísticos intercontinentales, que redujeron drásticamente la necesidad estratégica de bombarderos nucleares.


Edificio del Aircraft Reactor Experiment en el Oak Ridge National Laboratory.

Sin embargo, los conocimientos obtenidos inspiraron nuevos proyectos, como el Molten-Salt Reactor Experiment (MSRE), dirigido por ORNL, que exploró el uso civil de la tecnología de reactores de sal fundida.


Convair X-6, un proyecto experimental propuesto para desarrollar y evaluar un avión a reacción propulsado por energía nuclear, diseñado para ser impulsado por 4 turborreactores nucleares J53 y 6 hélices.

Los F-16s con pod GAU-8 de 30mm en acción

Los F-16 que llevaban el cañón de 30 mm del A-10 entraron en combate.

Por Alex Hollings || Sanboxx






El A-10 Thunderbolt II, más conocido como Warthog, es famoso por su enorme cañón rotatorio GAU-8 Avenger de 30 mm. Pero durante un breve período, en el ocaso de la Guerra Fría, la Fuerza Aérea quiso saber si podía reemplazar al Warthog, de baja velocidad y vuelo lento, colocando una variante del mismo cañón enorme en el ligero y ágil F-16.

Este concepto, conocido inicialmente como A-16 y más tarde como F/A-16, permitiría a este caza de amplias capacidades absorber el papel de apoyo aéreo cercano (CAS) del A-10 al lanzar una variedad de municiones aire-tierra. Entre sus sistemas de armas, los más destacados serían los módulos de armas ubicados debajo de cada ala y el módulo central del avión. Estos módulos albergarían un par de miniguns de 7,62 mm debajo del ala, que estaban destinados a apoyar el sistema de armas principal atornillado a la panza del F-16: un cañón rotatorio de 30 mm que disparaba proyectiles de uranio empobrecido del tamaño de una lata de Red Bull contra objetivos terrestres a 40 disparos por segundo.

La Fuerza Aérea esperaba que esta combinación de la velocidad y agilidad del F-16 y la increíble potencia de fuego del A-10 daría como resultado una plataforma de apoyo aéreo cercano con mayor capacidad de supervivencia, una que sería capaz de ofrecer la presencia terrestre del Warthog sin su vulnerabilidad a las defensas aéreas enemigas.

La idea parecía tan prometedora que un pequeño lote de F-16 incluso fue modificado y equipado con una nueva variante basada en cápsulas del poderoso cañón del A-10 y desplegado en Irak para la Operación Tormenta del Desierto, donde un grupo de pilotos de la Guardia Nacional Aérea de Nueva York recibió la tarea de determinar de una vez por todas si este nuevo concepto de F/A-16 tenía alas o no.

Sin embargo, después de apenas 48 horas de operaciones de combate, la Fuerza Aérea se dio cuenta de que, a pesar de sus preocupaciones sobre la capacidad de supervivencia del Warthog en el espacio aéreo disputado, ni siquiera montar un cañón de 30 mm en el F-16 sería suficiente para derribar el A-10 .

El A-10 siempre ha vivido de prestado

A-10 Thunderbolt II en 1977 (foto de la Fuerza Aérea de EE. UU.)

Se podría decir que el camino del Warthog hacia el servicio militar comenzó durante la Guerra de Vietnam, cuando Estados Unidos se dio cuenta de que las plataformas de alta velocidad y bajo tiempo de permanencia como el F-4 Phantom no eran adecuadas para realizar misiones de apoyo aéreo cercano a las tropas en tierra. Como resultado, la Fuerza Aérea recurrió a su A-1 Skyraider de la época de la Guerra de Corea para la tarea, pero con una velocidad de crucero estándar de menos de 200 millas por hora y cuatro cañones de 20 mm a bordo con solo 200 balas por arma, el avión no solo carecía de la potencia de fuego necesaria, sino que también era muy vulnerable al fuego de armas pequeñas. 

Sin embargo, aunque la necesidad del A-10 puede haber sido reconocida por primera vez en el Lejano Oriente, el foco del desarrollo del avión estuvo decididamente más al oeste, es decir, en un corredor de tierras bajas en la frontera entre Alemania Oriental y Occidental, conocido como el Paso de Fulda.


La Brecha de Fulda tal como se representaba en 1962. 

Esta zona, a unos 96 kilómetros al noreste de Frankfurt, incluía varios pasos estrechos y abiertos escondidos entre ondulantes colinas alemanas, lo que la hacía especialmente adecuada para permitir que las columnas de blindados soviéticos ingresaran en Europa si la Guerra Fría se ponía de repente caliente. Con sólo unos 250.000 soldados estadounidenses preposicionados en Alemania Occidental en ese momento, y aproximadamente 1,2 millones de tropas soviéticas y del Pacto de Varsovia mirándolos desde el lado opuesto del Paso de Fulda, los planificadores de la OTAN no se hacían ilusiones sobre sus posibilidades de detener con éxito un asalto de ese tipo. 

“Esta es la frontera donde esto ocurriría”, dijo al LA Times en 1987  el coronel Thomas E. White, comandante de los 4.500 soldados de la 11.ª Caballería Blindada de Estados Unidos estacionada en la desembocadura del paso de Fulda.

La necesidad apremiante de encontrar una manera de frenar el avance blindado soviético en esta región sin duda influyó en la selección del sistema de armas principal del A-10: un enorme cañón rotatorio de siete cañones accionado hidráulicamente capaz de disparar proyectiles perforantes de 30 mm a velocidades seleccionables de 2100 proyectiles por minuto o unas impresionantes 4200 proyectiles por minuto. A toda velocidad, este monstruo de 6 metros de largo podía depositar 70 proyectiles en el objetivo por segundo, lo que significa que el Warthog podía vaciar toda su carga estándar en poco más de 16 segundos de fuego sostenido. 

Si bien eso puede no parecer mucho, no hay muchos objetivos en el planeta que puedan soportar un segundo completo de fuego sostenido de esta poderosa arma, lo que hace que la carga estándar de 1150 rondas (y la carga máxima de 1174 rondas) sea más que suficiente para tener el impacto necesario.


Un A-10 durante un vuelo a baja altitud. (Fotografía de la Fuerza Aérea de EE. UU./Aviador de primera clase Jonathan Snyder)

Con un alcance efectivo máximo de 4.000 pies, esta arma llegó a dictar el perfil de vuelo del A-10. Ese cañón enorme, bautizado como GAU-8 Avenger, estaba montado a lo largo de la línea central del avión y estaba inclinado hacia abajo solo ligeramente, lo que significaba que los pilotos del Warthog tendrían que volar casi directamente hacia sus objetivos en tierra en un picado de 30 grados y a una distancia de 4.000 pies para atacarlos. Con lo que seguramente sería una sinfonía de armas de defensa aérea soviéticas disparando desde abajo, el A-10 no podría evitar ser alcanzado, por lo que fue diseñado específicamente para permanecer en el aire incluso después de absorber una inmensa cantidad de daño. 

Por esta razón, el A-10 contaba con sistemas de control de vuelo hidráulicos doblemente redundantes, así como con un respaldo mecánico en caso de que ambos sistemas fallaran. La cabina estaba revestida con 540 kilos de blindaje de titanio con un grosor que variaba entre 12 y 38 mm, suficiente para soportar un impacto directo de un cañón de 23 mm e impactos indirectos de armas de hasta 57 mm. Sus motores estaban ubicados en lo alto de la aeronave, lo que limitaba las posibilidades de que los escombros fueran succionados hacia ellos mientras operaba desde austeras pistas de aterrizaje delanteras. Los tanques de combustible autosellantes con líneas de combustible equipadas con válvulas de retención ayudaban a garantizar que cualquier perforación del sistema de combustible no provocara la caída del avión. 

El A-10 fue diseñado de manera que pudiera regresar a casa con un motor averiado o tras perder la mitad de la cola o la mitad de una de sus alas. El Warthog estaba destinado a ser un tanque volador, pero incluso con toda su capacidad de supervivencia incorporada, la Fuerza Aérea aún reconocía que el avión en sí... simplemente no era tan resistente.



Un A-10 de la Fuerza Aérea de Estados Unidos que regresó a casa después de recibir un impacto directo de un misil tierra-aire iraquí. (Foto de la Fuerza Aérea de Estados Unidos)

Según un informe publicado por la revista Combat Aircraft , la Fuerza Aérea todavía predecía que una guerra en Europa resultaría en pérdidas sustanciales de A-10, ya que los aviones tenían la tarea de atacar columnas de blindados soviéticos en medio de una tormenta de granizo invertido de fuego antiaéreo. Las estimaciones proyectaban que en cada 100 salidas, la rama podría esperar perder aproximadamente el siete por ciento de sus A-10 desplegados, lo que era un gran problema, ya que el plan para sofocar un avance soviético a través de la brecha de Fulda exigía que cada piloto volara aproximadamente cuatro salidas por día para un mínimo combinado de 250. 

Como War Is Boring señalaría más tarde, una tasa de pérdidas del siete por ciento volando a ese ritmo operativo habría significado que cada una de las seis bases de operaciones avanzadas de los A-10 en Europa perdería al menos diez fuselajes por día. A ese ritmo, Estados Unidos perdería todos los A-10 de su flota (unos 700 aviones) en menos de dos semanas. 

Es decir, el A-10 Thunderbolt II no fue diseñado para sobrevivir en un espacio aéreo disputado, sino que fue construido para durar lo suficiente como para infligir grandes pérdidas a las fuerzas soviéticas invasoras antes de ser derribado, casi inevitablemente. Este concepto de operaciones puede sonar cínico a nuestros oídos modernos, pero es importante entender lo que está en juego en un conflicto de este tipo entre potencias nucleares. Después de todo, los pilotos de Warthog no serían los únicos que saldrían despedidos en un resplandor de gloria si la OTAN y los países del Pacto de Varsovia comenzaran a intercambiar golpes nucleares. 

Sin embargo, aunque en aquel momento se consideró una necesidad operativa atar pilotos altamente entrenados a lo que podría llamarse "tanques kamikaze" fuertemente armados, claramente no era una solución óptima, y ​​la Fuerza Aérea comenzó a buscar formas de retirar su nuevo tanque volador casi tan pronto como entró en servicio. 

Metiendo el cañón de 30 mm del A-10 en una cápsula

Una foto ahora legendaria del cañón rotatorio GAU-8 Avenger del A-10 junto a un Volkswagen Beetle.

Pronto surgieron varios esfuerzos para desplegar aviones de apoyo aéreo cercano con mayor capacidad de supervivencia , incluida una iteración muy modificada del A-7 Corsair II que habría contado con el mismo turbofán con postcombustión F100 que el F-15 Eagle, pero ninguno logró demostrar la combinación necesaria de valor versus capacidad de supervivencia necesaria para intervenir y reemplazar al todavía nuevo A-10. 

Entonces, la Fuerza Aérea optó por un enfoque diferente: buscar aviones que ya estuvieran en servicio y demostraran el tipo de capacidad de supervivencia a alta velocidad que buscaba y luego simplemente intentar colocarles el enorme cañón de 30 mm del A-10. 

Para lograrlo, la Fuerza Aérea puso en marcha un nuevo programa denominado “ Pave Claw ”, que buscaba reducir el tamaño y el peso del cañón rotatorio Avenger y luego colocarlo en un compartimento de cañón que pudiera ser transportado por otros aviones a reacción con mayor capacidad de supervivencia. 

El GAU-8 original era tan grande que el A-10 tuvo que ser diseñado en torno a él para acomodar sus siete cañones de 2 metros de largo, un robusto mecanismo de disparo y sistema de alimentación, y el tambor de munición que, por sí solo, medía casi 1,80 metros de largo y 87,5 centímetros de diámetro. El sistema de cañón en sí pesaba solo alrededor de 270 kilos, pero cuando estaba completamente cargado con 1.350 cartuchos de munición de 30x173 mm, su peso se disparaba a unos considerables 1.819 kilos. 

La primera medida que se adoptó fue reducir el peso, por lo que la Fuerza Aérea comenzó reduciendo el número de cañones de su nuevo cañón de 30 mm basado en cápsulas de siete a cuatro. Mientras que el GAU-8 del A-10 estaba propulsado por un par de motores hidráulicos, cada uno con sistemas hidráulicos redundantes independientes, el cañón basado en cápsulas utilizaría un único sistema de accionamiento neumático alimentado por una botella de aire comprimido de 3200 psi. 

La mayor fuente de peso del GAU-8 eran sus proyectiles perforantes de uranio empobrecido de 30 mm del tamaño de una botella de Coca Cola, y no había forma de que una variante basada en cápsulas pudiera transportar tanta munición como el A-10. 

Sin embargo, un ingenioso cargador helicoidal que hacía que los proyectiles se movieran en espiral alrededor del cañón dentro de la cápsula hizo posible llevar 353 proyectiles a bordo. Con menos cañones y un sistema de accionamiento diferente, esta nueva cápsula para cañón de 30 mm solo podía administrar unos míseros 2.400 proyectiles por minuto (poco más de la mitad del máximo del GAU-8), pero aun así podía disparar 40 proyectiles por segundo. Si tenemos en cuenta el medio segundo que tardaban los cañones en alcanzar la velocidad necesaria, eso significaba que un piloto podía quemar todos los proyectiles a bordo en menos de 10 segundos de fuego sostenido, pero en esos 10 segundos, esta nueva cápsula para cañón podía desatar una destrucción importante. 

Este nuevo cañón de 30 mm y cuatro cañones se denominó GAU-13/A. Una vez terminado, pesaba tan solo 154 kilos y medía poco más de tres metros de largo, lo que lo convertía en aproximadamente la mitad del peso del GAU-8, con menos de la mitad de su longitud. La cápsula que albergaba el arma era completamente autónoma y estaba diseñada para ser montada en casi cualquier avión táctico con soportes estándar de 76 centímetros, incluido el F-15 Eagle (el Strike Eagle no aparecería hasta años después). Sin embargo, la Fuerza Aérea ya tenía en mente un caza muy específico... el F-16 Fighting Falcon, un avión de combate muy ágil y de amplias capacidades. 

Convirtiendo el F-16 en el A-16

Módulo de cañón GPU-5 de 30 mm cerca de un F-4 Phantom (izquierda) y un F-16 (derecha) (resolución de imagen aumentada mediante inteligencia artificial)

El General Dynamics F-16 Fighting Falcon entró en servicio apenas un año después del A-10, pero desde un punto de vista tecnológico, era prácticamente de otra época . Concebido para servir como un complemento de bajo costo al inmensamente caro F-15 Eagle, el pequeño y ágil F-16 fue el primer caza de producción en incorporar control fly-by-wire, lo que trajo consigo una revolución en el diseño de cazas que coincidió con la llegada del modelo de la teoría de la energía y la maniobrabilidad de John Boyd y Thomas Christie para el rendimiento de las aeronaves. 

El F-16 fue el primer caza diseñado para el combate en el sentido verdaderamente moderno, adoptando datos cuantitativos por encima de la creencia generalizada en ese momento de que el combate aire-aire era más una forma de arte que una ciencia. 

Hasta ese momento, los aviones habían sido diseñados para tener lo que comúnmente se conoce como "estabilidad estática positiva", lo que significa que el avión está diseñado de tal manera que el aire que fluye sobre sus alas y superficies de control lo hará estable por defecto, obligando al piloto a intercambiar energía cinética (velocidad) o energía potencial (altitud) para superar esa estabilidad inherente y realizar maniobras acrobáticas. El F-16, por otro lado, era inherentemente inestable, pero utilizaba un sistema de control de vuelo a bordo para realizar pequeños ajustes constantes en la posición de sus superficies de control para que pareciera estable en vuelo nivelado. 

Como resultado, este nuevo caza no necesitaba gastar tanta energía para realizar maniobras acrobáticas agresivas, lo que le permitía conservar la mayor velocidad y altitud (energía) posible. Cuanta más energía mantiene el avión, más tiene que gastar para realizar más maniobras y mayor es la ventaja que tiene en un combate aéreo.

Diagrama de maniobrabilidad energética del F-16A. (Creative Commons)

Sin embargo, aunque Boyd y su controvertido grupo de colegas conocido como la Mafia de los Cazas concibieron el F-16 como un caza de combate para todo tipo de usos, no pasó mucho tiempo hasta que la Fuerza Aérea se dio cuenta de que este nuevo y ágil caza podía hacer mucho más que el combate aire-aire. El F-16 entró en servicio en 1978, pero demostró ser tan adecuado para operaciones de ataque terrestre que, en 1981, todos los F-16 que salían de la línea de montaje venían de serie con las disposiciones estructurales y de cableado necesarias para aprovechar las bombas y misiles aire-tierra. 

Al año siguiente , comenzó la producción del GAU-13/A y su cañón GBU-5, que la Fuerza Aérea creía que podría convertir al F-16 multifunción enfocado en el aire-aire en una máquina CAS de 30 mm específica para el ataque. En poco tiempo, la rama comenzó a reservar fuselajes del F-16 para esta nueva función, que llegó a conocerse como A-16, cambiando el prefijo F de caza por una nueva designación A de ataque. 

Este nuevo A-16 Block 60 contaría con una gran potencia de fuego a bordo, proporcionada principalmente por su enorme cañón GAU-13 de 30 mm, pero reforzada por dos miniguns de 7,62 mm montados en sus propios módulos debajo de cada ala. La puntería para toda esta potencia de fuego se vería reforzada por un nuevo sistema de puntería FLIR montado de manera conformada denominado " Falcon Eye "; este se integró entonces con la mira de puntería montada en el casco "Cat's Eye" que era similar, en algunos aspectos, a los sistemas de puntería con monóculo empleados por los pilotos de helicópteros Apache. Sin embargo, estos cambios, y una serie de otros, hicieron que el concepto A-16 aumentara rápidamente tanto en precio como en peso, eliminando efectivamente dos de los puntos fuertes principales del F-16 a ojos de la Fuerza Aérea.

Aviones F-16 pintados de verde y utilizados para pruebas de sistemas del concepto A-16. (Foto de la Fuerza Aérea de EE. UU.)

Dos F-16 del Bloque 15 existentes fueron modificados y convertidos a la versión A-16 en la Base Aérea Shaw para realizar pruebas, pero el esfuerzo se vio truncado por un intenso debate sobre qué tipo de avión era realmente adecuado para la misión CAS. Algunos argumentaron que el A-16, aunque ciertamente rápido y ágil, carecía de la robustez necesaria para sobrevivir al nido de avispas de fuego de armas pequeñas al que tendría que enfrentarse un avión de ese tipo, mientras que otros hicieron las afirmaciones ahora conocidas de que el A-10 era simplemente demasiado lento para sobrevivir en los espacios de batalla modernos. 

Sin embargo, al final el argumento quedó sin fundamento en 1990 cuando se ordenó a la Fuerza Aérea de Estados Unidos mantener dos alas de A-10 para la misión CAS, eliminando así el concepto de A-16 que la rama esperaba que pudiera servir como un reemplazo adecuado.

El Congreso obligó a la Fuerza Aérea a mantener sus Warthogs, pero la rama no estaba contenta con eso y comenzó una modernización considerable de unos 400 F-16 con una serie de nuevos sistemas centrados en CAS, incluso si el cañón GBU-5 no estaba entre ellos.

F-16 con cañón GPU-5 de 30 mm montado en su eje central para realizar pruebas. (Captura de pantalla de las imágenes de la USAF)

Luego, cuando comenzó la campaña aérea Tormenta del Desierto a principios de 1991, la Fuerza Aérea vio la oportunidad de demostrar que el F-16 realmente podía volar y luchar utilizando su cañón rotatorio de 30 mm. Un grupo de 24 F-16A y F-16B del 174.º Ala de Cazas Tácticos de la Guardia Nacional Aérea de Nueva York fueron equipados con el cañón GBU-5 de 30 mm y F/A-16 rebautizados, que combinaban prefijos de caza y ataque. 

Estos aviones volaron hacia la batalla con las esperanzas de CAS de la Fuerza Aérea sobre sus hombros, pero a pesar de los mejores esfuerzos de los pilotos, los cañones de 30 mm simplemente no estuvieron a la altura de las expectativas.

F-16 en pruebas con cañón GPU-5 de 30 mm (captura de pantalla de imágenes de la USAF)

En primer lugar, el montaje del pilón central para el cañón de casi 2000 libras (cuando está completamente cargado) rápidamente resultó insuficiente para el trabajo, ya que las armas se descentraban después de solo uno o dos segundos de fuego sostenido, lo que eliminaba el cero del arma y hacía que fuera casi imposible disparar con precisión. Si bien eso probablemente podría solucionarse con un poco más de investigación y desarrollo, los otros problemas eran inherentes a las diferencias entre cómo se diseñaron para operar el F-16 y el A-10. 

Aunque el A-10 vuela a una velocidad de crucero estándar de alrededor de 335 millas por hora mientras ataca objetivos terrestres, la velocidad de crucero del F-16 suele ser casi el doble, a poco menos de 600 millas por hora. En teoría, esta velocidad adicional haría que el F/A-16 fuera un objetivo más difícil para las tropas terrestres, pero en la práctica, significaba que el piloto del A-16 tenía significativamente menos tiempo para alinear un objetivo durante su descenso superficial hacia la tierra en una carrera de tiro. Y, por supuesto, cuando el arma estaba disparando, creaba vibraciones tan inmensas dentro de la aeronave que existían preocupaciones palpables sobre posibles daños a la electrónica de a bordo.

F-16 en pruebas con cañón GPU-5 de 30 mm (captura de pantalla de imágenes de la USAF)

En apenas un día de operaciones de combate, las tripulaciones de los F/A-16 pasaron a utilizar el cañón de 30 mm como arma de efecto de área, abandonando de hecho la idea de apuntar con precisión a favor de utilizar sus enormes proyectiles como si fueran municiones de racimo sobre un área más amplia. En apenas dos días de operaciones de combate, se descartó por completo la idea, se retiraron los cañones y los únicos F/A-16 de Estados Unidos volvieron a sus funciones convencionales de lanzamiento de bombas.

El F-16 prueba el cañón GPU-5 de 30 mm en vuelo. (Imagen ampliada mediante inteligencia artificial)

Y así, el A-10 recibió su segunda de muchas suspensiones de ejecución, demostrando una vez más que ninguna otra plataforma en el arsenal estadounidense podía emplear eficazmente el poderoso cañón rotatorio GAU-8 Avenger y, como tal, absorber el rol CAS como lo conocía la Fuerza Aérea en ese momento. 

En los años transcurridos desde entonces, el F-16, el F-15E Strike Eagle e incluso plataformas mucho más grandes como el B-1B Lancer han demostrado ser expertos en CAS por derecho propio, gracias a la adopción generalizada de municiones guiadas con precisión que permiten a estos aviones atacar a las tropas enemigas de manera efectiva sin tener que adoptar el perfil de vuelo temerario del Warthog. 

El A-10, un avión especial construido para volar y morir en un conflicto que pusiera fin al mundo en Europa, se convertiría en el favorito de las tropas (y de los aficionados) durante las dos décadas de la Guerra Global contra el Terror, en la que las fuerzas estadounidenses libraron un conflicto asimétrico contra adversarios sin capacidad de defensa aérea. Esto demostró de una vez por todas que, si se construye un avión lo suficientemente resistente, se presentará un caso de uso viable y, en unas pocas ocasiones excepcionales, incluso podría ser lo suficientemente resistente como para asegurarse un lugar en el panteón de los aviones de combate legendarios, un panteón sobre el que el A-10 ya lleva años volando a baja altitud. 

Hoy, el A-10 se encuentra nuevamente frente a los cañones de dos metros de su retiro, pero gracias a los esfuerzos del A-16 y el F/A-16, la rama no se hace ilusiones sobre la necesidad de atar su legendario cañón a otro avión cuando lo haga. 

Pero el cañón GBU-5 todavía existe y nunca se sabe lo que puede deparar el futuro.

NB-36H, el bombardero impulsado por un reactor nuclear

El NB-36H fue un experimento audaz en la aviación nuclear

Nathan Cluett || Plane Historia





El NB-36H, también conocido como el avión de pruebas nucleares o 'Crusader', surgió como una de las aventuras más audaces en la historia de la aviación.

Durante la década de 1950, Estados Unidos se embarcó en este proyecto experimental para explorar la viabilidad del vuelo con propulsión nuclear, un concepto que prometía un alcance y una resistencia prácticamente ilimitados para los bombarderos estratégicos.

Este avión, derivado del Convair B-36 Peacemaker, llevaba un reactor nuclear a bordo, marcando un hito importante en la aviación y la ingeniería nuclear.

Concepción

La concepción del proyecto NB-36H surgió de la visión estratégica de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos durante el período temprano de la Guerra Fría.

En una época caracterizada por una intensa competencia y la inminente amenaza de un conflicto nuclear, los estrategas militares y los ingenieros de aviación buscaron crear un avión que pudiera alcanzar un alcance y una resistencia sin precedentes.

Esta ambición se alineaba con el objetivo más amplio de mantener una fuerza disuasoria creíble contra adversarios potenciales. La idea de los vuelos con propulsión nuclear, con su promesa de un alcance prácticamente ilimitado sin necesidad de reabastecimiento de combustible, se convirtió en una propuesta atractiva.


El NB-36 se basó en el Peacemaker.

Convair, un fabricante aeroespacial líder, asumió el desafío de convertir esta visión en realidad. Los ingenieros de Convair eligieron el B-36 Peacemaker como base para este ambicioso proyecto.

El B-36, ya famoso por sus capacidades de largo alcance, proporcionó una plataforma robusta capaz de acomodar las modificaciones sustanciales requeridas para albergar un reactor nuclear.

Diseño

La fase de diseño comenzó con amplios estudios teóricos y simulaciones para comprender las implicaciones de integrar un reactor nuclear en una aeronave. Los ingenieros tuvieron que abordar varios desafíos críticos, entre ellos la contención segura del reactor, la protección eficaz contra la radiación para la tripulación y la integridad estructural de la estructura modificada del avión.

La decisión de colocar el reactor detrás de la cabina requirió un rediseño completo de la sección central del fuselaje.

Esta sección rediseñada contaba con un compartimento especialmente construido para el reactor, equipado con estructuras reforzadas para asegurar la pesada unidad del reactor. Los ingenieros de Convair emplearon materiales y técnicas de diseño innovadores para garantizar que el compartimento pudiera soportar tanto el peso del reactor como las tensiones del vuelo.

Se centraron en crear un sistema de montaje robusto y resistente a las vibraciones para mantener el reactor estable en todas las condiciones de vuelo.

La instalación del reactor exigió una planificación meticulosa para abordar los riesgos de radiación que planteaba. Los ingenieros desarrollaron un sofisticado sistema de protección que incorporaba capas de plomo y polietileno que absorbían eficazmente la radiación emitida por el reactor.

Este blindaje se extendía alrededor del compartimiento del reactor e incluía un compartimento especialmente diseñado para la tripulación. La cabina y las áreas de la tripulación estaban revestidas con una carcasa compuesta de plomo y caucho, formando una barrera que protegía a la tripulación de los rayos gamma y los neutrones.

El NB-36H en formación con un B-50 en 1955.

Requisitos de refrigeración

Además, el equipo de diseño tuvo que considerar los requisitos de refrigeración del reactor. Eligieron un reactor refrigerado por aire, ya que ofrecía un mecanismo de refrigeración más simple y confiable en comparación con las alternativas refrigeradas por líquido.

Esta elección requirió modificaciones en los sistemas de flujo de aire de la aeronave para garantizar un suministro de aire constante y adecuado para mantener la temperatura del reactor dentro de límites operativos seguros.

Durante todo el proceso de diseño, los ingenieros de Convair trabajaron en estrecha colaboración con físicos nucleares y expertos en seguridad para abordar los posibles riesgos y garantizar el funcionamiento seguro del reactor durante el vuelo. Realizaron extensas pruebas y simulaciones en tierra para validar sus diseños antes de que el NB-36H despegara.

Este esfuerzo de colaboración entre ingenieros aeroespaciales y científicos nucleares subrayó la naturaleza interdisciplinaria del proyecto, combinando ingeniería aeroespacial avanzada con tecnología nuclear de vanguardia.

El reactor

El reactor nuclear del NB-36H representó un logro tecnológico innovador, fundamental para la misión de la aeronave de explorar la viabilidad del vuelo con propulsión nuclear.

Los ingenieros seleccionaron un reactor refrigerado por aire, una decisión motivada por la necesidad de simplicidad y fiabilidad en el entorno operativo de la aeronave. Este reactor, que produce 1 megavatio de potencia, sirvió principalmente como herramienta de investigación más que como fuente de propulsión.

Su objetivo principal era probar la integración de tecnología nuclear en una aeronave y evaluar la eficacia de varios métodos de blindaje.

La integración del reactor en el NB-36H requirió una planificación meticulosa y soluciones de ingeniería innovadoras. Los ingenieros colocaron el reactor en un compartimento especialmente diseñado dentro del fuselaje de la aeronave, situado detrás de la cabina.

El panel derecho del ingeniero nuclear.

Esta ubicación ayudó a minimizar la exposición de la tripulación a la radiación, manteniendo al mismo tiempo el centro de gravedad de la aeronave. El compartimento fue reforzado estructuralmente para asegurar el reactor, que pesaba varias toneladas, y soportar las tensiones del vuelo.

El enfriamiento del reactor planteó un desafío importante. Los ingenieros optaron por un sistema de enfriamiento por aire para evitar las complejidades asociadas con el enfriamiento por líquido. Este sistema dependía del flujo de aire de la aeronave para disipar el calor generado por el reactor.

Modificaron los sistemas de admisión y escape del avión para garantizar un suministro constante y adecuado de aire de refrigeración, evitando que el reactor se sobrecalentara durante el vuelo. El diseño del sistema de refrigeración fue crucial para mantener la integridad operativa del reactor y garantizar condiciones de vuelo seguras.

Blindaje

El blindaje contra la radiación constituía el aspecto más crítico de la integración del reactor. El reactor emitía rayos gamma y neutrones nocivos, por lo que era necesario un blindaje integral para proteger a la tripulación. Los ingenieros idearon un sistema de blindaje de varias capas que combinaba plomo y polietileno.

El plomo, con su alta densidad, absorbió eficazmente los rayos gamma, mientras que el polietileno, un material rico en hidrógeno, demostró ser eficaz contra la radiación de neutrones. El equipo de diseño aplicó estos materiales estratégicamente alrededor del compartimiento del reactor para maximizar la protección y minimizar el peso adicional.

Tenga en cuenta el símbolo de advertencia de radiación en la cola.

El blindaje se extendió hasta el compartimento de la tripulación, donde los ingenieros colocaron una cubierta de plomo y caucho alrededor de la cabina y las áreas de la tripulación. Esta cubierta sirvió como barrera secundaria, reduciendo aún más la exposición a la radiación.

El diseño garantizaba que todas las áreas críticas en las que operaba la tripulación estuvieran protegidas, incluida la cabina, las estaciones de navegación y otras áreas de control. Los ingenieros prestaron especial atención a las costuras y uniones de los materiales de protección para evitar fugas de radiación, asegurando una barrera continua y eficaz.

Pruebas de radiación continua

La compleja interacción entre el reactor y su blindaje requirió pruebas y validaciones exhaustivas. Los ingenieros realizaron numerosas pruebas en tierra para medir los niveles de radiación y evaluar la eficacia del blindaje.

Simularon diversas condiciones de vuelo para evaluar cómo se comportarían el reactor y el blindaje en diferentes escenarios. Estas pruebas sirvieron para realizar ajustes y mejoras en el diseño del blindaje, garantizando una protección óptima antes de que la aeronave comenzara las pruebas de vuelo.

Durante los vuelos de prueba del NB-36H, los ingenieros monitorearon continuamente los niveles de radiación en toda la aeronave. Instalaron una red de detectores de radiación para proporcionar datos en tiempo real sobre la exposición a la radiación, lo que les permitió verificar el rendimiento del blindaje e identificar áreas que requerían mejoras adicionales.

Los datos recogidos en estos vuelos fueron cruciales para comprender el comportamiento del reactor en un entorno de vuelo y la eficacia del blindaje en condiciones dinámicas.

Pruebas

El NB-36H emprendió su vuelo inaugural en septiembre de 1955, marcando el inicio de una rigurosa serie de vuelos de prueba que se extenderían durante los siguientes dos años.

Estos vuelos tenían como objetivo validar el diseño de la aeronave, evaluar el rendimiento del reactor y garantizar la eficacia del blindaje contra la radiación.

El exhaustivo programa de pruebas proporcionó datos y conocimientos fundamentales que configuraron el futuro de la investigación en aviación con propulsión nuclear.

Desde su primer vuelo, el NB-36H operó bajo un escrutinio minucioso. Los ingenieros y científicos de Convair y de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos supervisaron de cerca cada aspecto del rendimiento de la aeronave. Los vuelos iniciales se centraron en parámetros operativos básicos, como las características de manejo y la integridad estructural bajo el peso adicional del reactor y el blindaje.

Estos primeros vuelos confirmaron que el avión podía despegar, volar y aterrizar con seguridad con el reactor a bordo, preparando el escenario para pruebas más intensivas.


Detalle de la sección de morro del Convair NB-36H. El avión tiene su denominación original XB-36H.

47 vuelos

A medida que avanzaba el programa de pruebas, los vuelos con el reactor activo se hicieron más frecuentes. Los ingenieros realizaron un total de 47 vuelos de prueba, acumulando una importante experiencia operativa con un reactor nuclear en un entorno aéreo.

El reactor funcionó durante un total de 89 horas durante estos vuelos, lo que proporcionó abundante información para el análisis. Cada vuelo siguió estrictos protocolos de seguridad y se establecieron planes de contingencia para paradas del reactor o emergencias.

Un aspecto clave durante estos vuelos fue la eficacia del blindaje contra la radiación. Los ingenieros equiparon el NB-36H con una serie de sensores de radiación colocados estratégicamente por todo el avión.

Estos sensores monitorearon continuamente los niveles de radiación, particularmente en el compartimiento de la tripulación, para garantizar que el blindaje funcionara como se esperaba.

Los datos recopilados en tiempo real permitieron a los ingenieros verificar la integridad del blindaje y realizar los ajustes necesarios.

Los vuelos de prueba del NB-36H cubrieron una variedad de escenarios operativos para evaluar el reactor y el blindaje en diversas condiciones. Los ingenieros probaron la aeronave a diferentes altitudes, velocidades y maniobras de vuelo para observar cómo estas variables afectaban los niveles de radiación y el rendimiento del reactor.

También simularon posibles situaciones de emergencia, como descensos rápidos y maniobras abruptas, para garantizar que el reactor permaneciera seguro y que el blindaje mantuviera su eficacia.

¿Fue una buena idea?

A lo largo del programa de pruebas, el NB-36H demostró que un reactor nuclear podía operarse con seguridad en una aeronave y al mismo tiempo proteger eficazmente a la tripulación de la exposición a la radiación.

Los datos recopilados proporcionaron información valiosa sobre el comportamiento térmico del reactor, los impactos estructurales y el rendimiento dinámico del blindaje.

Estos hallazgos sirvieron de base para diseños posteriores y protocolos de seguridad para la aviación con propulsión nuclear y otras aplicaciones de reactores nucleares aerotransportados.Los logros del NB-36H se extendieron más allá de sus éxitos técnicos inmediatos. El programa estableció conocimientos básicos para futuras investigaciones en propulsión nuclear.

Aunque el concepto de un bombardero de propulsión nuclear no se hizo realidad, las lecciones aprendidas del NB-36H contribuyeron a avances en seguridad nuclear, diseño de reactores y ciencia de los materiales.

El proyecto también destacó el potencial y los desafíos de integrar sistemas nucleares complejos en plataformas móviles.

Además, los exitosos vuelos del NB-36H pusieron de relieve la importancia de la colaboración interdisciplinaria. El proyecto reunió a expertos de ingeniería aeroespacial, física nuclear, ciencia de materiales e ingeniería de seguridad.

Este enfoque colaborativo resultó esencial para abordar los desafíos multifacéticos de la aviación nuclear y fomentar innovaciones que se extendieron más allá del proyecto en sí.