Del F-35, F-15, F-16, inteligencia artificial y misiles hipersónicos

El F-35, el avión que vino para sustituir a los F-16, F/A-18 y A-10 sigue siendo un avión caro, muy caro. Parece que es fruto de una maldición, y los problemas no cesan para él. También podríamos decir que la historia se vuelve a repetir, y como tras el F-4 Phantom fue necesario un concurso para lograr cazas más sencilloos y baratos, hay que repetir el proceso tras el F-35. Y los costes, pese a que tenían que haberse ido reduciendo, tanto los de compra como los de operación, no bajan tanto como sería del agrado de las fuerzas aéreas, sus generales o el secretario de defensa, que ha llegado a decir de él que es una M… (al final de la transcripción de esta aparición del secretario de defensa en funciones Cristopher C. Miller.

De hecho, aunque hace años el objetivo era tener una flota mixta de F-35 y F-22, todos aparatos furtivos, que serían sustituidos en un futuro por cazas de sexta generación, la realidad está siendo más prosaica y parece que a los cazas de la cuarta generación aún les queda mucha vida. Como ha dicho Miller, el F-16 -y el F-15, añadimos nosotros- han incorporado en los últimos tiempos unas tecnologías muy interesantes.

Las principales ventajas del F-22 y del F-35 eran su furtividad, su capacidad de supercrucero y, sobre todo, su capacidad de compartir información relevante entre ellos, cosas de las que carecían los cazas de cuarta generación. Sin embargo tanto la furtividad como la capacidad de compartir información pueden lograrse con desarrollos de electrónica y software, apuesta que hicieron los de SAAB con su Gripen E. Y el futuro pasa por esa interconexión, así como por la combinación de aeronaves tripuladas y no tripuladas, o incluso opcionalmente tripuladas, además de por la cada vez más importante guerra electrónica. Y aviones como el F-16 ya han demostrado que pueden actuar de forma no tripulada y volar como punto fiel de aviones pilotados por humanos.

Si a lo anterior añadimos que los constantes problemas del F-35 están causando que sea difícil alcanzar la masa crítica de 2100 cazas de sexta generación disponibles permanentemente, no nos ha extrañado que la USAF esté hablando, 20 años después de firmar el último contrato, de volver a comprar F-16s, que se siguen produciendo en la factoría de Greenville para satisfacer el mercado internacional. Así pues el número de F-35 a comprar se reduciría de 1763 a 1050 aeronaves, y se renovaría la flota de F-16, con nuevas capacidades y tencologías, abaratando no solo costes de producción y de hora de vuelo, sino de entrenamiento, al tener ya un sistema establecido y fiable para formar a los mecánicos, ingenieros y pilotos en este tipo de aeronave.

La envejecida flota de F-15C será reemplazada por F-15XE. Los motivos han ido cambiando. Cuando en 2019 la USAF encargó los primeros 8 de 144 F-15XE se dijo que era por una urgente necesidad, ligada a la antiguedad de los F-15C y la falta de disponibilidad de cazas de última generación. Pero ahora además resulta que el pilón central del F-15XE, con una capacidad de carga de 7500libras (~3400kg), es el único que puede transportar el nuevo misil hipersónico (de Mach 5) capaz de alcanzar blancos a 1000millas (~1600km) en 20 minutos. Y se están desarrollando media docena de este nuevo tipo de armas.

Con estos cambios, en lugar de los 2100 F-22 y F-35, la USAF continuaría volando una mezcla de F-35, F-22, F-15XE, F-16 block 70/72, además del venerable A-10, e incorporar durante la próxima década un caza de sexta generación, además del futuro bombardero. Habrá que estar atentos al Next-Generation Air Dominance (NGAD)

Nota: Pese al compromiso de Lockheed Martin de ir reduciendo progresivamente el coste medio de la hora de vuelo del F-35, se estima que ésta costará $25000 en 2025, un 25% menos que en 2018.

En cuanto al entrenamiento, el coste de los escuadrones agresores es alto. Hay que mantener los aviones así como entrenar a los pilotos. De ahí que se mantenga la confianza en el programa Skyborg, con la idea de delegar parte de las labores de los escuadrones agresores en inteligencia artificial, que ya ha combatido contra humanos, aunque sea en simuladores de vuelo. Además, defienden, el hecho de utilizar en el entrenamiento de combate a inteligencia artificial, no solo permite que los futuros pilotos de combate mejoren sus técnicas de caza, sino que la propia IA aprende, lo que permitiría que la IA instalada en aeronaves de combate no tripuladas se enfrentara mejor a situaciones reales y perfeccionar su actuación como puntos fieles, e incluso desarrollar las misiones que se pretendían cubrir con el cancelado programa Light Air Support.

Misiles hipesónicos

Tanto Estados Unidos como China o Rusia están haciendo alarde de esta tecnología como la nueva y casi invencible arma. Misiles que vuelan a velocidades hipersónicas, esto es más de Mach 5, con ojivas que pueden ser convencionales o nucleares, y que se pueden lanzar bien desde tierra bien desde aeronaves siguiendo trayectorias impredectibles. Una vez más, como otras en la historia, se espera que esta arma sea casi imposible de detectar y de derribar precisamente por su gran velocidad.

La controversia sobre este arma viene de un estudio que han publicado dos investigadores independientes, el Dr. Cameron L. Tracy del programa de seguridad global de la Union of Concerned Scientists y el Dr. David Wright del departamento de ciencia nuclear e ingeniería del MIT, basado en los datos del HTV-2, y del que se hacen eco New York Times o The Diplomat.

Mientras que las principales potencias defienden que son armas disruptivas, capaces de alcanzar su objetivo sin ser detenidas, de llevar ojivas nucleares o de alcanzar satélites, estos dos investigadores dicen que no tienen sentido.

David Wright, físico del MIT, llama a este arma en una entrevista un espejismo. «Hay más afirmaciones que números, pero si haces números encuentras que las afirmaciones no tienen sentido».

Los militares dicen que lo que no tiene sentido es el paper publicado pro estos dos investigadores, y que se basan en datos obsoletos. «Debido a la naturaleza clasificada de la tecnología hipersónica, no somos libres de discutir públicamente las capacidades actuales», ha dicho Jared Adams, portavoz de DARPA.

Los investigadores dicen que han suplico los datos que no son públicos con modelos avanzados de simulación. El equipo se centró en las fases distintivas del vuelo hipersónico, la inicial de aceleración, cuando el vehículo atraviesa la atmósfera y el picado final hasta el objetivo.

Con este modelo predicen que estos misiles no burlarían en su fase inicial a los satélites de alerta temprana y que éstos podrían rastrear los giros en la trayectoria del arma durante su fase atmosférica. También dicen en el estudio que la velocidad, uno de los puntos fuertes de estas nuevas armas, no sería tan ventajosa frente a los misiles balísticos lanzados para seguir las conocidas como depressed trajectories, que si bien no son óptimas, sí son las que llevan más rápido al misil hasta el objetivo, al ser más planas, y además les permite esquivar los sistemas anti-misiles balísticos.

Fuentes:

Airbus: lanza drones para el portón del 400M (portaaviones aéreos 11)

Drone lanzado por el portón trasero de un A400M, imagen conceptual

El tema de los aviones nodriza es recurrente en este blog (ver Portaaviones Aéreos). Y en la presentación de Aviones Bizarros comenté que era una idea de esas que se repite cada cierto tiempo, y que volvería a aparecer hasta que el estado de la técnica la hiciera posible. Y con las aeronaves no tripuladas es posible que ese momento esté muy cerca.

La idea de lanzar aeronaves no tripuladas por el portón trasero no es nueva, de hecho (léase con voz de Troy McClure), los lectores de este blog los recordarán en entradas como Nitrofirex y sus aviones apagafuegos o los Gremlins de DARPA lanzados desde un C-130. Y ahora se suma Airbus.

El programa ha sido desarrollado en tan solo seis meses, desde el concepto al demostrador de vuelo que se muestra en el vídeo que está sobre estas líneas, trabajando en remoto con distintos socios (el desarrollo es de Airbus junto con DLR, Geradts GmbH y SFL GmbH), en distintos países (equipos de Airbus en Alemania y España). El demostrador de vuelo se probará en las instalaciones de Airbus de ensayos de vuelo, donde hay un útil de ensayo que reproduce a tamaño real la sección trasera del A400M, con una compuerta totalmente funcional, siguiendo los procedimientos que han sido desarrollados para realizar estas operaciones de forma segura.

El lanzador está diseñado con perfiles comerciales de ensamblaje rápido, y está pensado para lanzar el vehículo, pero sin embargo no para recuperarlo.

Según el vídeo publicado en la cuenta oficial de Airbus Defense and Space en Youtube se ha desarrollado para la rampa trasera del A400M pensando en un escenario en el que sea necesario lanzar múltiples drones y entra dentro de los desarrollos para el Sistefma Futuro de Combate Aéreo (FCAS en inglés).

Seguiremos con interés todo lo que se publique sobre este nuevo proyecto de Airbus, aunqe de momento parece que llevan unos años respecto al proyecto de DARPA, que no solo se ha ensayado ya en vuelo con éxito, sino que además de lanzar el avión no tripulado permite también su recuperación.

La USAF ha probado bombas capaces de colaborar como un «enjambre»

Concepto de munición colaboradora «Golden Horde»

Hace ya un tiempo que venimos hablando de UAVs, drones kamikazes (o loitering munition – munición merodeadora) y UAVs que colaboran como enjambres entre ellos. Y cada vez más los límites entre ellos se van desdibujando más. Ya no sólo se espera que haya aviones no tripulados capaces de cooperar entre ellos y con aviones tripulados, compartiendo infromación útil y colaborando en sus misiones, sino que lo pueda hacer la propia munición.

Munición de pequeño diámetro agrupada en un racimo de cuatro en el soporte de un F-16

El proyecto Golden Horde del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea consiste precisamente en bombas planeadoras que pueden compartir datos, intercactuar y ejecutar acciones coordinadas. Utilizan y comparten la información entre todo el grupo o enjambre, mejorando la efectividad del enjambre completo. Cada arma puede tomar mediciones del objetivo y combinarlas con la información recibida, logrando referencias más precisas y ayudando a establecer la prioridad de los objetivos a atacar.

La Horda Dorada no utiliza inteligencia artificial ni machine learning. De hecho la idea es utilizar una serie de reglas predefinidas, establecidas como reglas de enfrentamiento o como plan de vuelo, de tal modo que la munición reaccione en función de las condiciones de contorno y se adapten a las situación real de la misión aunque ésta tenga poco que ver con lo que se planteó en la mesa de brieffing.

Golden Horde

La viabilidad del concepto se comprobó, parcialmente, en diciembre de 2020 lanzando una serie de bombas de pequeño diámetro desde un F-16.

Tras el lanzamiento las bombas establecieron rápidamente comunicación entre ellas y sus sensores detectaron un inhibidor de señal de GPSs. Durante la misión las armas siguieron las reglas de enfrentamiento y las restricciones predefinidas y precargadas desde un planificador de misión, determinando que el inhibidor no era el objetivo prioritario. Entonces las armas colaboraron para detectar otros dos objetivos de mayor importancia.

Sin embargo, debido a un error en la carga del software los comandos de colaboración no fueron enviados al sistema de navegación de las armas, que impactaron en un punto seguro pre establecido, precisamente por si ocurría algún fallo.

Vía Noticias-Aero.info

Jaunt Air Mobility y VerdeGo recuperan el concepto de rotor relentizado

Jaunt Air Mobility y Verde Go han firmado un memorando de entendimiento* para investigar sobre el desarrollo de aeronaves híbridas tanto en su concepto (avión/helicóptero) como en su propulsión (diesel-eléctrica**).

Según la nota de prensa conjunta de ambas compañías, la intención sería combinar la tecnología de cada una de ellas para crear una aeronave híbrida, y que podría encajar dentro del naciente sector de la movilidad aérea urbana (que merece en sí un análisis a parte), transporte, evacuaciones médicas… Así pues casarían la tecnología híbrida de VerdeGo de motores que generan electricidad con Jet A-1 (osea, diesel) con la aeronave eléctrica eVTOL desarrollada por Jaunt Air.

Nada más ver el diseño de la aeronave ha venido a nuestra memoria el concepto de rotor compuesto relentizado, SR/C (Slowed Rotor Compound), de CarterCopter, una aeronave que apareció en este blog por primera vez en 2008, así como su diseño de punta de pala. Un concepto que estuvo tan de moda en aquellos años que incluso llegó a plantearse como solución para proporcionar jeeps voladores al ejército.

Y tras bucear en la web de Jaunt no ha sido grande la sorpresa al comprobar en un vídeo que, efectivamente, sus aeronaves beben totalmente de la tecnología de CarterCopter, que ahora es propiedad intelectual de Jaunt, tanto en el concepto de rotor relentizado como en el diseño de las puntas de pala del rotor. De hecho según la web de CarterCopter la propiedad intelectual del SR/C pertenece ahora a Jaunt.

El concepto es sencillo, y aunque ya lo explicamos brevemente, incidiremos de nuevo en ello: La aeronave despega como helicóptero, y al tener cuatro motores para vuelo en avance, contrarresta el par del rotor principal aplicando sobre éstos la potencia de forma diferencial. Una vez en vuelo de crucero la mayor parte de la sustentación se consigue gracias al ala, con lo que el rotor puede reducir el número de revoluciones a las que gira, reduciendo su resistencia aerodinámica. Como siempre lo más crítico es el momento de la transición de un tipo de vuelo a otro, pero al carecer de mecanismos de plegado y ocultación del rotor, como se intentó en otros conceptos, es un proceso sencillo.

Aseguran que este sistema dota de seguridad a la aeronave en caso de fallo de motor al poder planear, y realizar aterrizajes en autorrotación. También se habla de reducción de peso, al ser la distribución de potencia eléctrica en lugar de mecánica, y de flexibilidad y escalabilidad del concepto y de, además, ser mucho más silencioso que un helicóptero convencional, al girar sus palas mucho más lentamente y carecer de rotor de cola. Por otro lado, al no depender tan solo de las baterías, de insuficiente densidad energéticamente actualmente, convierte este concepto de aeronave eléctrica en viable, aunque no tan verde como se concibió originalmente.

Como siempre estaremos atentos a sus desarrollos, y esperamos que esta vez la tecnología SR/C tenga más suerte.

*MoU, Memorandum of Understanding en inglés, o MDE en castellano: un documento entre una o varias partes que expresa una convergencia de deseo entre las partes, indicando la intención de emprender una línea de acción común.

** Si diez años después de presentar el helicóptero híbrido diesel-eléctrico de EADS nos llegan a decir que iban a volver a estar tan de moda seguramente no nos lo hubiéramos creído. Pero ya sabéis, en la aviación como en la moda hay conceptos que vuelven una y otra vez, hasta que la tecnología hace que sean viables, o hasta que se juzgan definitivamente inútiles y acaban en libros de Aviones Bizarros.