Prometimos actualizar información sobre el X-62 VISTA tan pronto supiéramos algo más, y hemos encontrado otra nota de prensa de DARPA, así que actualizamos…
A principios de diciembre de 2022, los desarrolladores de algoritmos de ACE cargaron su software de inteligencia artificial en un avión de prueba F-16 especialmente modificado conocido como X-62A o VISTA (Variable In-flight Simulator Test Aircraft), en la escuela de pilotos de pruebas (TPS – Test Pilot School-) de la USAF, en la base aérea de Edwards, California, y realizó varios vuelos durante varios días, hasta completar 15h de vuelo. Los vuelos demostraron que la IA puede controlar un avión de combate.
Combate en simulador IA contra IA
Los vuelos de ACE AI fueron parte de un exitoso programa de prueba más amplio, que involucraba a DARPA, TPS y el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (AFRL), lo que permitió que varias organizaciones del Departamento de Defensa (DoD) trabajaran en estrecha colaboración con los contratistas de desarrollo de IA hacia objetivos comunes.
Gracias al excelente trabajo en equipo y la coordinación entre DARPA, la Escuela de Pilotos de Pruebas de la Fuerza Aérea, el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea y nuestros equipos de desempeño, hemos progresado rápidamente en la Fase 2 en todas las áreas del programa ACE. VISTA nos permitió simplificar el programa saltándonos la fase de subescala planificada y procediendo directamente a una implementación a gran escala, ahorrando un año o más y brindando información sobre el rendimiento en condiciones de vuelo reales.
Realizamos múltiples salidas con numerosos puntos de chequeo, realizados en cada salida para probar los algoritmos en diferentes condiciones de inicio, contra varios adversarios simulados y con capacidades de armas simuladas. No nos encontramos con ningún problema importante, pero encontramos algunas diferencias en comparación con los resultados obtenidos en las simulaciones, lo cual es de esperar cuando se pasa de lo virtual a lo real. Esto destaca la importancia no solo de probar en vuelo las capacidades autónomas avanzadas, sino también de hacerlo en bancos de pruebas como VISTA, lo que nos permite aprender lecciones rápidamente e iterar a un ritmo mucho más rápido que con otros vehículos aéreos.
Teniente coronel Ryan «Hal» Hefron, gerente del programa ACE para DARPA
Combate en simulador humano contra IA
Los algoritmos que se cargaron en el ordenador del X-62 para que controlaran el avión son de EpiSci, PhysicsAI, Shield AI y el Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins
Iniciado en 2019, el objetivo de Air Combat Evolution (ACE) es desarrollar una IA autónoma fiable, escalable, y que pueda utilizarse en combate aéreo de forma colaborativa con pilotos humanos.
No solo la lucha aérea llevó a la instalación de armas cada vez más grandes, como el Vickers de 40mm o el gran cañón de 355mm, también la lucha anti buque y anti submarino llevó al desarrollo de nuevas y potentes armas.
Por eso durante la Segunda Guerra Mundial se dotó al B-25 se le armó hasta los dientes. No sólo con la versión con 8 ametralladoras del calibre .50 en el moror (que podía completar con un montaje de otras cuatro más), sino con la versión que montaba un obús de 75mm.
Se modificó el morro para dar cabida a dos tambores con una salva de cinco cohetes cada uno. Los tambores podían recargarse en vuelo, accediendo a ellos desde la cabina, y disparando los 10 cohetes en tres décimas de segundo le conferían una potencia de fuego temible. Según la revista Popular Mechanix (página 114), le confería la potencia de fuego de un crucero.
Además se hacía girar a los cohetes sobre su eje para ganar estabilidad en la trayectoria.
El lanzador era un diseño de Bell Labs. Los lanzadores fueron fabricados por Harvey Machine Company a fines de 1945 y se instalaron en PBJ-1J 35849 (ex-USAAF 44-30980). Durante las pruebas, se descubrió que el tubo lanzador era demasiado corto y no dejaba tiempo a que el proyectil quedara estabilizado por el giro, lo que hacía que la dispersión de los mismos fuera demasiado grande. El proyecto se canceló porque los resultados se consideraron mediocres.
El verano pasado os presentábamos el X-62 VISTA (VISTA proviene de Variable Stability In-flight Simulator Test Aircraft o Variable In-flight Stability Test Aircraft). Básicamente, un F-16 biplaza (F-16D Block 30 Peace Marble Il con aviónica de un Block 40)altamente modificado para convertirlo en un avión experimental, y un «simulador de vuelo volante».
Aunque eso de simulador y en vuelo parezca contradictorio, tiene una fácil explicación: este avión es capaz de simular el comportamiento de casi cualquier otro avión en vuelo, del pesado B-52 al ágil caza ligero HAL Tejas. Algo así como aquél avión que era capaz de simularlos a todos… pero versión ultra moderna.
Lo que hace que el avión experimental sea aún más revolucionario es su reciente inclusión en el programa Skyborg de la USAF, que busca explorar posibles aplicaciones militares de sofisticados sistemas de inteligencia artificial para dotar de autonomía táctica a los aviones de combate no tripulados (UCAV).
Y con esto último está relacionada la última nota de prensa que ha hecho pública Lockheed Martin:
El Lockheed Martin VISTA X-62A, un avión de entrenamiento único en su tipo, fue pilotado por un agente de inteligencia artificial durante más de 17 horas recientemente, lo que representa la primera vez que la IA participa en un avión táctico. […] El vuelo de más de 17 horas de un agente de AI se llevó a cabo como parte de una serie de pruebas en diciembre.
La nota de prensa indica que son unos ensayos realizados durante el último mes de diciembre. Sin embargo, la redacción de la nota de prensa nos lleva a confusión, no tenemos claro si la IA ha totalizado 17h de vuelo a los mandos, o si ha realizado un único vuelo de 17h, lo que hubiera supuesto repostajes en vuelo intermedios. En principio entendemos que es lo primero.
VISTA nos permitirá desarrollar y probar en paralelo técnicas de inteligencia artificial de vanguardia y nuevos diseños de vehículos no tripulados. Este enfoque, combinado con pruebas enfocadas en nuevos sistemas de vehículos a medida que se producen, madurará rápidamente la autonomía de las plataformas no tripuladas y nos permitirá dotar a nuestros combatientes de capacidades tácticamente relevantes.
Dr. M. Christopher Cotting, director de investigación de la Escuela de Pilotos de Pruebas de la Fuerza Aérea de EE. UU
Siguiendo con la nota de prensa…
Las actualizaciones incluyen un sistema de simulación VISTA (VSS) actualizado proporcionado por Calspan, y el algoritmo de seguimiento del modelo (MFA) de Lockheed Martin y el sistema para el control autónomo de la simulación (SACS). Los sistemas SACS y MFA integrados juntos brindan nuevas capacidades a VISTA para que pueda usarse para realizar los experimentos de prueba de vuelo más avanzados que enfatizan la autonomía y de la IA.
Esta nueva capacidad del sistema de misión con VSS, MFA y SACS enfatiza el desarrollo e integración avanzados de algoritmos de aeronaves autónomas. En el corazón del sistema SACS se encuentra Skunk Works Enterprise-wide Open Systems Architecture (E-OSA) que impulsa la Enterprise Mission Computer versión 2 (EMC2) o «Einstein Box».
Los componentes adicionales de SACS incluyen la integración de sensores avanzados, una solución de seguridad multinivel y un conjunto de pantallas de tableta Getac en ambas cabinas. Estos componentes mejoran las capacidades de VISTA al tiempo que mantienen su ventaja de creación rápida de prototipos, lo que permite específicamente cambios rápidos de software para aumentar la frecuencia de los vuelos de prueba y acelerar el ritmo del desarrollo de la IA y la autonomía para satisfacer las necesidades urgentes de seguridad nacional.
VISTA continuará desempeñando un papel integral en el rápido desarrollo de las capacidades de IA y autonomía para la Fuerza Aérea de los EE. UU. Actualmente está pasando por una serie de inspecciones de rutina. Los vuelos se reanudarán en la Base de la Fuerza Aérea Edwards a lo largo de 2023.
Durante los entrenamientos de los pilotos de combate, una parte fundamental del mismo es el aprender a enfrentarse a otros. Para ello se utilizan, por ejemplo, blancos aéreos, como el español DIANA, que está programado para realizar algunas maniobras básicas de combate; y también se pueden realizar combates simulados contra otros instructores (sí, todos estáis pensando ya en la película de Top Gun). ¿Y si se pudiera fusionar lo mejor de ambas cosas?
De ahí entendemos que nace el concepto del Fury, un avión no tripulado nacido del programa Bandit. Es un avión no tripulado, con capacidades de caza de quinta generación. Este tipo de desarrollos, además de abaratar costes y reducir la cantidad de personal altamente cualificado que se arriesga durante un entrenamiento, puede servir para depurar otros conceptos como el de avión de combate no tripulado que actúa como punto fiel, y convencidos estamos de que se aprovecharán de aquellos otros desarrollos realizados en inteligencia artificial que combatía contra humanos.
Blue Force Technologies realiza una prueba en tierra
Blue Force Technologies («BFT») y el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea («AFRL») han completado con éxito una prueba en tierra para un novedoso conducto de admisión de aire de fibra de carbono para el motor del caza no tripulado Fury de BFT bajo el programa AFRL Bandit.
Como se anunció en marzo de 2022, BFT, una ágil empresa aeroespacial y de defensa con sede en Carolina del Norte, está madurando un diseño de caza no tripulado de quinta generación que simule las amenazas a las que se pueden enfrentar los pilotos de combate a una fracción del coste de un caza tripulado. La tecnología de vehículos aéreos desarrollada bajo Bandit respalda los objetivos de entrenamiento aéreo de la Fuerza Aérea, la Armada y el Cuerpo de Marines y se puede adaptar para otras áreas de misión como Plataforma Colaborativa Autónoma (ACP). El programa Bandit demuestra aún más el impacto que las pequeñas empresas pueden tener en la base industrial de defensa.
Antes de las pruebas, el equipo de BFT y AFRL realizó un análisis de dinámica de fluidos computacional (CFD) aprovechó los extensos recursos computacionales de AFRL y el Centro de Investigación y Desarrollo de Ingenieros del Ejército.
Incluso antes del final de la Segunda Guerra Mundial, las Fuerzas Aéreas del Ejército de EE.UU. (USAAF) pensaban un bombardero estratégico de próxima generación para reemplazar al enorme Convair B-36, entonces en desarrollo.
A fines de 1945, la USAAF comenzó a evaluar los requisitos para un nuevo bombardero de este tipo, y el 13 de febrero de 1946 emitió una especificación formal para él: una velocidad mayor que la del B-36 y un radio operativo de 8.050 kilómetros (5.000 millas).
La compañía Boeing respondió con un diseño, designado internamente como «Modelo 462«, que se parecía a un B-29 Superfortress escalado con seis motores turbohélice Wright T35 Typhoon, de 5500 HP cada uno. Los motores turbohélice se eligieron por motivos de consumo: los turborreactores puros de la época eran motores muy sedientos, y con el turbohélice se esperaba tener un mayor alcance.
Modelo 462
El Modelo 462 utilizaría los últimos avances tecnológicos disponibles en la época. Sin embargo, la forma exterior debería haber sido muy similar a los B-17 y B-29 existentes, pero de mayor tamaño. Se suponía que el avión tendría una longitud de unos 50 m y una envergadura de unos 63-65 m. Según los cálculos, el peso de un avión vacío podría superar las 75 t, y el peso máximo al despegue alcanzó las 160 t. Sin embargo, el peso de la carga útil excedía cinco veces los requisitos iniciales: más de 22,5 toneladas de bombas. Como en el B-29, la tripulación de diez hombres viajaría en una cabina presurizada en el morro, desde donde controlarían de forma remota tanto la bodega de bombas como las armas defensivas. Estas armas defensivas serían torretas con cañones de 20mm, y un montaje cuádruple de cañones de 20mm en la cola.
Disposición del armamento en el Modelo 462
Bodega de bombas con distintas configuraciones de armamento
El gran peso al despegue no permitió conservar el clásico tren de aterrizaje de Boeing, como el montado en el B-29 o el B-50. Se cambió a un tren biciclo, con dos trenes principales en el fuselaje, y trenes auxiliares bajo la góndola de un motor en cada semi-ala.
Modelo 462
A la USAAF le gustó la idea, y el 5 de junio de 1946 el servicio otorgó a Boeing un contrato de estudio para la máquina, que poco después recibió la designación militar «XB-52«. El contrato especificaba una maqueta a gran escala, pero no un prototipo funcional.
B-17 con XT35
El primer prototipo del motor XT35 se instaló en el morro de un bombardero Boeing B-17 para comenzar las pruebas de vuelo en septiembre de 1947. Pero la USAAF había decidido que el diseño del Modelo 462 no podía cumplir con las especificaciones de alcance y canceló el contrato en octubre de 1946.
Con la cancelación del Modelo 462, el equipo de diseño del proyecto, dirigido por el ingeniero jefe de Boeing, Ed Wells, volvió a la mesa de dibujo y produjo un conjunto de conceptos del «Modelo 464«, que al principio eran básicamente Modelos 462 a escala reducida y con cuatro turbohélices, en lugar de seis.
El «464-16» fue diseñado para transportar una gran carga de bombas en un alcance relativamente corto, mientras que el «464-17» fue diseñado para transportar una pequeña carga de bombas en un alcance largo.
La Fuerza Aérea (USAF), como se renombró la USAAF en 1947, estaba interesada en el concepto 464-17, pero concluyó que aún no era lo que se necesitaba, ya que no representaba un gran avance respecto al B-36.
En este punto, algunos jefes de la Fuerza Aérea querían acabar con el proyecto por completo. Pero a los diseñadores se les permitió explorar conceptos mejorados. Para agosto de 1947, habían pasado por varias iteraciones más.
El «Modelo 464-29«, ya contaba con un ala en flecha de 20 grados, cuatro turbohélices Pratt & WhitneyXT57 y mantenía el tren biciclo en el fuselaje y armamento defensivo únicamente en una torreta de cola.
El modelo 464-29 tampoco contentó realmente a la USAF.
La Fuerza Aérea quería mejores prestaciones y también estaba muy interesada en las alas volantes de Northrop, que parecían ser el futuro. El proyecto XB-52 estuvo al borde de la cancelación.
Los ingenieros de Boeing sostuvieron el pulso lo mejor que pudieron, llegando a otra iteración más, el «Modelo 464-35«. El desarrollo del reabastecimiento en vuelo y su adopción por parte de la Fuerza Aérea significó que el 464-35 no tenía que ser tan grande como los anteriores. También tenía alas con una flecha mucho mayor, pero conservaba los cuatro grandes motores turbohélice, aunque equipados con hélices contra-rotatorias.
Mientras tanto, la coyuntura mundial situa al XB-52 en terreno más firme. En junio de 1948, el dictador soviético Josef Stalin impuso un bloqueo a Berlín, haciendo ver que la Guerra Fría iba en serio. La Fuerza Aérea volvió a poner inmediatamente en primer plano el proyecto XB-52, otorgando un contrato para una maqueta y dos prototipos voladores, y el primer prototipo estuvo listo a principios de 1951. La financiación del gobierno comenzó a aumentar.
Un equipo de diseño de Boeing, que incluía a George Schairer, Vaughn Blumenthal y Art Carlsen, fue a la Base Aérea de Wright-Patterson en Ohio y presentó el diseño 464-35 al representante de la Fuerza Aérea, el Coronel Pete Warden, el jueves 21 de octubre de 1948. Warden respondió que la USAF ya no estaba interesada en los turbohélices, la Fuerza Aérea quería un avión a reacción. Eso debió exasperar al equipo de Boeing, ya que la compañía había propuesto versiones del bombardero propulsadas por turborreactores en los meses anteriores y otros altos funcionarios de la Fuerza Aérea les dijeron sin rodeos que lo olvidaran. Sin embargo, Warden se había convertido en un creyente y defensor de los motores turborreactores, y había estado alentando a Pratt & Whitney a desarrollar un turborreactor avanzado, el JT3, que se haría famoso como el J57. Warden sintió que el motor JT3 sería el motor elegido para el nuevo bombardero.
Después de una lluvia de ideas en el hotel, los ingenieros de Boeing llamaron a Warden el viernes por la mañana y le dijeron que tendrían una nueva propuesta que se ajustaría a sus requisitos el lunes por la mañana.
El equipo presentó un bombardero mediano que usaría cuatro turborreactores Westinghouse J-40, y eso parecía un buen punto de partida para actualizar el diseño del 464-35. Al equipo se unieron Ed Wells, H.W. Withington y Maynard Pennell. El grupo de ingenieros trabajó desde su habitación de hotel en Dayton para ampliar la propuesta de bombardero mediano al doble de tamaño, con ocho motores JT3 montados en pares sobre pilones, instalados bajo un ala en flecha de 35 grados.
La propuesta de 35 páginas para el «464-49» estuvo lista para el coronel Warden el lunes por la mañana, junto con un modelo de madera de balsa que Wells había construido con materiales obtenidos en una tienda de aeromodelos de Dayton.
La Fuerza Aérea estaba muy interesada en esta propuesta, y el equipo de diseño siguió modificándola para llegar a un concepto de diseño definitivo, el «464-67«, en noviembre de 1949. La empresa comenzó la construcción de los dos prototipos sobre esa base, pero la USAF continuó dando vueltas, considerando alternativas para el requisito de bombardero estratégico del servicio, como mejorar el bombardero Boeing B-47 Stratojet, entonces en desarrollo avanzado, en una versión mejorada denominada «B-47Z«; y una del B-36 con ala en flecha y motores a reacción, el Convair YB-60.
Afortunadamente para Boeing, el general Curtis LeMay, a partir de octubre de 1948 comandante del Comando Aéreo Estratégico (SAC) de la Fuerza Aérea, se mantuvo entusiasmado con el XB-52. Aun así, todavía llevó más de un año comprometerse con Boeing y su bombardero. Finalmente se adjudicó un contrato por 13 B-52A el 14 de febrero de 1951. El programa ahora avanzó a toda velocidad.
Incluso después de este hito, persistieron las ambigüedades. El cuartel general de la USAF decidió que el servicio no necesitaba un bombardero de largo alcance como el B-52 y quería que todos se construyeran como aviones de reconocimiento.
El SAC, por el contrario, quería construir la máquina para operar como bombardero y como plataforma de reconocimiento, con un equipo de reconocimiento transportado en la bodega de bombas para tales misiones.
En octubre de 1951, el cuartel general de la USAF emitió una orden de que las nuevas máquinas se construirían como máquinas de reconocimiento RB-52. Sobre el papel, el SAC había perdido. En la práctica, LeMay se había salido con la suya.
El desarrollo de los dos prototipos había avanzado mientras tanto. El primer prototipo recibió la designación XB-52 y el segundo la designación YB-52. Al segundo prototipo se le dio un código «Y», que normalmente indicaría una máquina de pre-producción y no un código «X» como prototipo, porque la Fuerza Aérea había obtenido fondos para él de su Comando de Logística, al que no se le permitía formalmente financiar aviones experimentales
El XB-52 se presentó el 29 de noviembre de 1951. El roll-out se realizó a altas horas de la noche y con el avión tapado con lonas para ayudar a mantener el secreto.
Desafortunadamente, el XB-52 sufrió un fallo catastrófico durante las pruebas de carreteo que causó un gran daño en el borde de fuga del ala. Tuvo que ser enviado a la fábrica para reparaciones prolongadas antes de que pudiera realizar un vuelo.
El YB-52 se presentó el 15 de marzo de 1952 y realizó el primer vuelo el 15 de abril de 1952, con «Tex» Johnson a los mandos y el teniente coronel de la Fuerza Aérea Guy M. Townsend como copiloto.
Cabina en tandem del YB-52
El vuelo duró poco menos de tres horas. Despegó de Boeing Field en Seattle y aterrizó en Moses Lake, al este, al otro lado de las montañas en el centro del estado de Washington.
El vuelo salió bien, con algunos problemas técnicos menores como era de esperar para una máquina tan grande y complicada. Johnson se quejó de que la fuerza a aplicar sobre los controles eran demasiado altas, lo que hacía que la máquina fuera agotadora de volar. Lo curioso es que se habían establecido altas deliberadamente, por lo que era fácil de arreglar. Aparte de eso, Johnson informó que el YB-52 era «un muy buen avión».
