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.
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.
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.
El Skyray fue uno de los varios tipos de aviones de combate que los estadounidenses desarrollaron después de la Segunda Guerra Mundial, basándose en investigaciones alemanas sobre alas volantes. Se hizo un énfasis excepcional en la capacidad de ascenso del avión, concebido como un caza embarcado. En lugar de una configuración delta clásica, recibió un ala redondeada con una envergadura de 10,21 metros, que se integraba al fuselaje con una gran superficie vertical de cola. El fuselaje tenía una longitud de 13,93 metros.
El prototipo XF4D-1 voló por primera vez en enero de 1951, impulsado por un motor a reacción Allison J35-A-17 con un empuje de 22,25 kN. Este motor fue preferido sobre el originalmente planeado Westinghouse J40, que quedó inacabado debido a problemas en su desarrollo. Después de pruebas iniciales, el prototipo fue equipado con un nuevo motor J57-P-2 con un empuje de 43,16 kN, convirtiéndose en la base para los modelos de producción en serie. Estos comenzaron a llegar a las unidades en 1956. Estaban armados con cuatro cañones de 20 mm y cohetes con un peso total de 1.814 kg distribuidos en seis puntos de anclaje bajo las alas. En total, se fabricaron 420 unidades del F4D-1, que en 1962 fue renombrado como F-6A. La única otra versión fue el F4D-2 (F5D-1), que estaba equipado con un motor J57-9-14.
Vought F7U Cutlass
Este avión de combate, diseñado bajo el concepto de ala volante con una alta capacidad de ascenso, fue propuesto en 1946. Su diseño incluía un ala con una envergadura de 10,77 metros y un ángulo de flecha de 38 grados, con elevones y dos superficies verticales de cola. El primer prototipo, el XF7U-1, voló por primera vez en septiembre de 1948, impulsado por dos motores a reacción J34-WE-32.
Pronto se construyó una serie de 14 unidades del F7U-1, pero estos aviones estaban subpotenciados, lo que llevó a cancelar la producción adicional de 80 unidades. Posteriormente, se desarrolló una nueva versión, el F7U-3, con una parte delantera significativamente rediseñada, motores Westinghouse J46-WE-8A y nuevas superficies de cola para mejorar las características de vuelo. De esta versión se fabricaron 192 unidades, complementadas con 98 F7U-3M, equipados con cuatro misiles guiados Sparrow aire-aire, y 12 F7U-3P, dedicados al reconocimiento. Su armamento estándar también incluía cuatro cañones de 20 mm. El avión alcanzaba una velocidad máxima de 1.094 km/h a una altitud de 3.050 metros y tenía un alcance de 1.062 km.
Vought XF8U-3 Crusader III
A mediados de la década de 1950, la compañía Vought comenzó a trabajar en un sucesor del exitoso caza F8U, que estaba en producción en ese momento. El resultado fue el XF8U-3, conocido también como Vought V-401, una aeronave altamente moderna. Aunque compartía la designación con los F8U-1 y F8U-2, era un diseño completamente nuevo. Su fuselaje fue agrandado para alojar tanques de combustible más grandes y un nuevo motor Pratt & Whitney J75 con casi un 60 % más de empuje.
El primer prototipo voló el 2 de junio de 1958, seguido por un segundo prototipo el 27 de septiembre. El avión alcanzó una velocidad de Mach 2,2 y una altitud de 27.400 metros en pruebas comparativas contra el McDonnell Douglas F4H Phantom II, pero este último fue seleccionado debido a su capacidad para misiones más versátiles. Aunque el Crusader III demostró un rendimiento excepcional, fue considerado el mejor avión cuyo desarrollo fue cancelado. Los prototipos completados fueron entregados a la NASA para investigaciones de velocidad supersónica.
Douglas F6D-1 Missileer
El Douglas F6D-1 fue concebido a fines de los años 1950 como una materialización de la estrategia de la Marina de los EE. UU., basada en el uso de misiles de largo alcance para proteger su flota. En 1958, se encargó al consorcio liderado por Bendix Research Laboratories la creación del misil AAM-N-10 Eagle, con un alcance de 170 km y una velocidad de ataque de Mach 4. El avión que debía transportar estos misiles fue diseñado como un ala alta convencional, con una tripulación de tres personas y la capacidad de patrullar durante seis horas.
El diseño, denominado F6D-1 Missileer, incorporaba motores Pratt & Whitney TF-30-T2 con un empuje de 44,4 kN, y estaba optimizado para resistencia más que velocidad. Sin embargo, el proyecto fue cancelado antes de la fabricación de los prototipos debido a problemas con el desarrollo del misil y el alto costo de un avión especializado. Las tareas planificadas para el Missileer fueron asumidas por el bombardero de ataque Grumman F-111B.
