Estudian un nuevo desarrollo de motor para el F-35 para mejorar el alcance

0

Una crítica, entre muchas, del Lockheed Martin F-35 Lightning II es que dicho caza carece del alcance necesario para llevar a cabo misiones de ataque sigiloso de largo alcance. Si bien Lockheed Martin ha estudiado agregar tanques de combustible externos para extender el alcance de la aeronave, arrojar el voluminoso hardware debajo del F-35 arruinaría su sección transversal mínima del radar, regalando la principal ventaja del caza furtivo.

En lugar de combustible extra a bordo, la Marina de los Estados Unidos (USN) ha aumentado la resistencia de vuelo de su variante F-35C al usar su Boeing F / A-18E / F Super Hornet como un tanquero de combustible de reemplazo en vuelo. El servicio también está financiando el desarrollo de cuatro aviones cisterna de reabastecimiento en vuelo no tripulados Boeing MQ-25A Stingray por $ 805 millones de dólares.

Aún así, la desventaja de alcance del F-35 sigue siendo particularmente peligrosa para operaciones de combate hipotéticas contra China continental: una resistencia más corta podría significar que las bases aéreas, los tanques de reabastecimiento en vuelo y los portaaviones deben desplegarse dentro de la amenaza de las defensas chinas. Además, reduce la cantidad de bases potenciales a partir de las cuales el F-35 puede operar de manera efectiva.

El F-35A utilizado por la Fuerza Aérea de los EE. UU. (USAF) tiene una capacidad interna del tanque de combustible de 8.280 kg (18.300 lb) y un alcance de 1.200 nm (2.200 km). El F-35C de la USN tiene una capacidad interna de tanque de combustible de 9.000 kg y un rango de 1.200 nm. El F-35B de despegue y aterrizaje vertical del Cuerpo de Marines de los EE. UU. tiene una capacidad de combustible de 6.130 kg y el rango más corto de los tres tipos, con solo 900 nm (1.600 km).

La USAF está analizando cómo el F-35 puede hacer más con su capacidad de combustible. Un esfuerzo importante es el Programa de transición de motor adaptado, que tiene como objetivo crear un motor novedoso que no solo tenga más potencia, sino también más economía de combustible.

Los motores adaptativos funcionan variando el volumen de flujo de aire que pasa por alto el núcleo de la turbina al abrir una tercera corriente cuando vuela en modo crucero. Este tercer flujo, además del flujo del núcleo y el flujo de derivación, aumenta la eficiencia del motor en la producción de empuje y también crea un nuevo disipador de calor dentro del motor, lo que permite mayores ganancias en la eficiencia del combustible debido al aumento de la temperatura del núcleo.

El resultado es un motor que puede jugar el truco de eficiencia del turboventilador de ejecutar una gran relación de derivación al navegar, mientras retiene la potencia bruta de un turborreactor en otras situaciones.

El concepto no es exclusivo del programa F-35. Como se reveló en la exhibición aérea de este verano en París, Eurofighter Typhoon está investigando un motor Rolls-Royce EJ200 mejorado para mejorar el empuje, el alcance y la persistencia utilizando “técnicas de enfriamiento y potencia adaptativa”.

GANANCIA DE DESEMPEÑO

La USAF cree que los motores modificados podrían proporcionar un 25% de mejor eficiencia de combustible, un 10% más de empuje y una gestión térmica significativamente mejorada.

GE Aviation y Pratt & Whitney (P&W) recibieron contratos por valor de $ 1 mil millones de dólares en 2016 para desarrollar demostradores de motores adaptativos para septiembre de 2021. GE Aviation está desarrollando el demostrador XA100 y P&W el demostrador XA101.

Si el programa tiene éxito, el motor P&W F135 del F-35 podría cambiarse por una de las nuevas unidades adaptadas a mediados de la década de 2020.

Por su parte, GE Aviation anunció la finalización exitosa del proceso de diseño detallado XA100 en febrero de 2019. La compañía cree que el motor podría resultar en un aumento del 35% en el alcance y una mejora del 50% en el tiempo de espera. Esa mejora en el alcance aplicada al F-35C agregaría 420 nm – tomando el rango para la variante de USN a 1.620 nm (casi 3.100 km).

“En el teatro de operaciones del Pacífico, esto es significativo, ya que permite operaciones desde distancias más grandes o más tiempo para operar en el borde del combate”, dice el general mayor de la USAF Larry Stutzriem (retirado), ahora director de investigación del Instituto Mitchell para Estudios Aeroespaciales. “Esta mejora también podría permitir que los F-35 necesiten menos de los tanqueros, manteniendo esos aviones extremadamente vulnerables más lejos de las defensas adversarias”.

Sin embargo, un aumento del 10% en el empuje no cambiará el juego para el F-35, dice.

“Con respecto al empuje mejorado, no hay nada que el F-35 pueda hacer que no pueda hacer ahora”, dice Stutzriem. “Dicho esto, muchas características operativas mejorarán con un empuje adicional. Por ejemplo, el rodillo de despegue puede disminuir marginalmente con un empuje adicional, y eso tiene beneficios positivos”.

En última instancia, la adición de un motor adaptativo podría hacer que el caza furtivo sea más letal si amplía su alcance. Sin embargo, el alcance adicional sería inutilizable si llega a costa de la tasa de capacidad de la misión del avión, un área donde el F-35 ya tiene dificultades.

Notablemente, a pesar de varias garantías de Lockheed Martin durante el año pasado, el F-35 no alcanzará una tasa de capacidad de misión del 80% para septiembre de 2019, según lo dirigido por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos, según dijo el secretario de defensa Mark Esper durante su audiencia de confirmación del Senado. El 17 de julio. 

Ese objetivo de tasa de capacidad de misión del 80% se aplica a los aviones de combate clave, incluidos el F-35, Lockheed Martin F-22, Lockheed Martin F-16 y Boeing F / A-18E / F.

“Un aspecto importante del diseño del motor adaptado implica confiabilidad y sostenibilidad”, dice Stutzriem. “El entorno de amenazas que involucra competidores similares exige un aumento, no una disminución en la confiabilidad y disponibilidad general de los componentes del motor”.

Leave a Reply