El Caza Táctico Avanzado de la Armada (NATF), el sucesor del Tomcat

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Una representación del Lockheed Martin F-22N.

A medida que avanzaba la década de 1980, el ejército soviético comenzó a desplegar una nueva generación de cazas y sistemas de defensa aérea. Ante el temor de que sus aviones de combate tuvieran cada vez menos posibilidades de sobrevivir frente a estas nuevas amenazas, la US Navy inició dos programas, uno de ellos, denominado  ATA (Advanced Tactical Aircraft – Avión Táctico Avanzado) sería un bombardero táctico furtivo para reemplazar al Grumman A-6 intruder, mientras que el otro, denominado NATF (Naval Advanced Tactical Fighter – Caza Táctico Avanzado de la Armada) buscaba obtener un sucesor para el Grumman F-14 Tomcat. McDonnell Douglas comenzó a trabajar en el A-12 para el programa ATA y el ganador del programa ATF (Advanced Tactical Fighter – Caza Táctico Avanzado) de la USAF también estaría a cargo del NATF. Eventualmente, el programa ATA se cancelaría por varias razones sin ningún avión construido.

El NATF tenía como rol primario la defensa aérea de la flota, debía llevar un radar de búsqueda y seguimiento mas potente que el del Tomcat, e ir armado con misiles aire-aire de largo alcance Hughes AIM-54 Phoenix y su sucesor (el cancelado AIM-152). Debía ser más pequeño o tener el mismo tamaño que el Tomcat para poder operar en cubierta, hangar y ascensores de los portaaviones  de la clase Kitty Hawk (CV-63) y posteriores.

Debido a la intervención del Congreso de los EE.UU., la US Navy acordó evaluar una versión naval del ATF (Advanced Tactical Fighter  – Caza Táctico Avanzado) de la  USAF – programa del que surgiría el actual caza de dominio aéreo Lockheed Martin F-22A – como un posible reemplazo para sus interceptores embarcados Grumman F-14 Tomcat. A cambio, la USAF evaluaría un derivado del ATA  de la US Navy como un reemplazo para sus F-111.

A fines de 1988, se estableció la oficina del programa Naval ATF (NATF) en la Base de la Fuerza Aérea en Wright-Patterson y se modificaron los contratos existentes Dem/Val de ATF para incluir estudios de posibles variantes como la NATF.

La Revisión Mayor de Aeronaves redujo las tasas de producción máximas del ATF y el NATF. Esto tuvo el efecto de aumentar sustancialmente el costo del programa. En agosto de 1990, el almirante Richard Dunleavy, quien estaba a cargo de los requisitos de los aviones de la Armada, declaró que no veía cómo el NATF podía encajar en ningún plan asequible para la aviación naval. A principios de 1991, antes de que incluso se seleccionara el contratista final para el ATF, se descartó la consideración del NATF. Esto se debió principalmente al hecho de que la US Navy se dio cuenta de que una serie de mejoras a sus F-14 existentes podrían satisfacer las necesidades de superioridad aérea de la Armada hasta el año 2015.

El F-22N se estudió en la Revisión Mayor de Aeronaves como parte del concepto NATF y se canceló en gran medida porque el alto peso bruto de despegue proyectado superaba la capacidad de los portaaviones actuales.

El Lockheed Martin F-22N.

LOS CONTENDIENTES PARA EL NATF

Para el NATF, Northrop inicialmente intento llevar a cabo una modificación directa del diseño PAV (Prototype Air Vehicle) del que luego sería el YF-23. Pero esa aproximación demostró no ser viable. Los diseñadores de la empresa finalmente se decantaron por el DP-527, una aeronave que difería notablemente del YF-23. El Northrop NATF conservaba el ala en diamante del YF-23, pero ubicada tan atrás como era posible. Justo adelante y arriba del borde de ataque del ala y arrancando atrás del asiento del piloto, se encontraban dos grandes planos canard totalmente móviles y dotados de un pronunciado diedro. Las derivas del caza eran inclinadas como las del YF-23 pero se diferenciaban por su borde de fuga aserrado. Las toma de aire también diferían de las del YF-23, siendo su forma la de un cuarto de circulo. El motor prevista iba a seleccionarse entre el Pratt & Whitney F119-PW-100 o el General Electric F120-GE-100, ambos andaban en los 10.660 Kg (23.000 libras) de empuje en seco y 1.876 Kg (35.000 libras) de empuje con postcombustión.

El Northrop NATF-23 diferia notablemente del ATF-23, luego YF-23.

El NATF de Lockheed Martin, denominado F-22N, era básicamente un F-22 dotado de alas de geometría variable, similar a la del F-14 Tomcat, y empenajes horizontales modificado y dotados de mayor flecha. El 7 de enero de 1991, los Skunk Works detuvieron todos los trabajos relativos al F-22N.

El Lockheed Martin NATF-22 era un F-22 dotado de alas de geometría variable y nuevos estabilizadores horizontales.

LAS DIFICULTADES DE NAVALIZAR UNA AERONAVE TERRESTRE

Los aviones embarcados en portaaviones vuelan aproximaciones más lentas que las aeronaves terrestres y deben ser capaces de abortar el apontaje a baja velocidad. Por lo tanto, se puede necesitar un giro de 1.5 g con full de potencia a Mach 0.2 y al nivel del mar con toda la carga portante y reserva de combustible a bordo para garantizar un margen de maniobra adecuado. Este requisito determina la carga alar para las aeronaves basadas en el mar.

Las operaciones desde portaaviones requieren estructuras más pesadas por varias razones:

1) los apontajes con detención por cable requieren un gancho de cola y un fuselaje reforzado,

2) los trenes de aterrizaje están diseñados para una tasa de descenso de 7,32 m/s, y

3) los despegues catapultados requieren un tren de nariz y un fuselaje reforzado. 

Estos incrementos de peso son difíciles de cuantificar porque no hay datos para aeronaves que fueron diseñadas para operaciones tanto en tierra como en mar con exactamente la misma capacidad de misión. Por ejemplo, al contrario de lo esperado, el F-4 con base en tierra en realidad tenía un peso en vacío más alto que la versión con base en portaaviones. Pero en este caso, la versión con base en tierra aprovechaba el aumento en la resistencia y de la superficie alar de la versión embarcada para llevar una mayor carga de equipo, lo que equivale a una mayor capacidad de misión . De manera similar, pocos aviones han realizado con éxito la transición de operaciones terrestres a operaciones marítimas. La versión embarcada del BAe Hawk británico realizó los despegues catapultados y los apontajes con gancho de cola, pero requirió un refuerzo estructural sustancial para hacerlo. El Hawk navalizado es aproximadamente un 11% más pesado en vacío que la versión terrestre, por lo que no puede volar tan lejos como este.

Dado que la investigación histórica no proporcionó valores para las penalizaciones en el peso del fuselaje y del tren de aterrizaje para las operaciones desde portaaviones, se tuvo que hacer una estimación de otra manera. Para este fin, el F-14 y el F-18 fueron modelados usando las ecuaciones de peso basadas en tierra de ACSYNT. El peso real de la estructura del fuselaje y del tren de aterrizaje de la aeronave fue aproximadamente un 30% mayor que el del ACSYNT. Por lo tanto, en este estudio se pueden aplicar 30% de penalización de peso al fuselaje y al tren de aterrizaje a las aeronaves basadas en portaaviones. Los comentarios informales realizados por el personal de la Armada de los EE. UU. acordaron que el 30% era una estimación razonable.

Al principio del desarrollo del ATF/NATF, podría haberse desarrollado una variante naval del F-22. Sin embargo, a fines de la década de los 90, injertar un requisito naval en el programa existente del F-22 sería similar al error que cometió el Departamento al desarrollar el F-111. En ese programa, el DOD ordenó a la Fuerza Aérea agregar requisitos navales a un concepto existente de EMD de la Fuerza Aérea «con una interrupción mínima» en el programa. Como resultado, la versión Naval del F-111 tenía un sobrepeso significativo y posteriormente se canceló a favor de un nuevo avión, el F-14 Tomcat. El momento adecuado para unirse a los requisitos de servicios múltiples es temprano en el programa, y ​​el momento ideal es mientras los requisitos se desarrollan en un enfoque equilibrado de ingeniería de sistemas.

Habiendo pasado ya las versiones mejoradas del A-6 y F-14, la US Navy ahora dependía del NATF para obtener una aeronave de ataque de baja observabilidad radar. Entonces el NATF se reorganizó en el programa A-X, el cual luego pasaría a denominarse A/F-X (A-X), un caza multirol que debía poder asumir mejor las funciones del A-6 y el F-14. Sobre este proyecto hablaremos en nuestro siguiente informe.

Dos F-22N realizando una patrulla de combate aéreo a gran altura.
La propuesta de Northrop para el F-23N NATF (Navy Advanced Tactical Fighter o Caza Táctico Avanzado de la Armada) presentaba un ala modificada y planos canard para mejorar la maniobrabilidad y para las velocidades de aproximación más lentas para operaciones en portaaviones. El diseño también contaba con dos colas verticales inclinadas con bordes de fuga aserrados, que reemplazaron la disposición del ruddervator (timon conjugado con elevador) del YF-23A. Este cambio fue para lograr un mejor control aerodinámico a baja velocidad, manteniendo un RCS bajo. Detalles en el capítulo 9 de ATF, «A Complete History of U.S. COMBAT AIRCRAFT Fly-Off Competitions» («Una historia completa de las competiciones de vuelo de las Aeronaves de Combate de EE. UU.»), Por Erik Simonsen.

FUENTES:

The Projects of Skunk Works – 75 Years of Lockheed Martin’s Advanced Development Programs, por Steve Pace.

Flying Wings & Radical Things – Northrop Aerospace Projects & Concepts 1939- 1994, por Tony Chong

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