El radical plan de la USAF para un futuro caza podría contar con un nuevo avión en 5 años

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WASHINGTON – La Fuerza Aérea de los Estados Unidos se está preparando para alterar radicalmente la estrategia de adquisición para su próxima generación de aviones de combate, con un nuevo plan que podría requerir que la industria diseñe, desarrolle y produzca un nuevo caza en cinco años o menos.

El 1 de octubre, el servicio reformará oficialmente su programa de caza de próxima generación, conocido como Next Generation Air Dominance, o NGAD, dijo Will Roper, el ejecutivo de adquisiciones de la Fuerza Aérea, durante una entrevista exclusiva con Defense News.

Bajo una nueva oficina encabezada por un gerente de programa aún sin nombre, el programa NGAD adoptará un enfoque rápido para desarrollar pequeños lotes de cazas con múltiples compañías, al igual que la Serie Century de aviones construidos en la década de 1950, dijo Roper.

“Según lo que la industria cree que pueden hacer y lo que mi equipo me dirá, necesitaremos establecer una cadencia de la rapidez con la que creemos que construimos un nuevo avión desde cero. En este momento, mi estimación es de cinco años. Puedo estar equivocado ”, dijo.

«Espero que podamos llegar más rápido que eso, creo que será insuficiente a largo plazo [para enfrentar futuras amenazas], pero cinco años es mucho mejor que donde estamos ahora con una adquisición normal».

El enfoque de la Serie Century sería una desviación notable del pensamiento anterior de la Fuerza Aérea sobre su futuro caza. En su estudio «Air Superiority 2030» publicado en 2016, la Fuerza Aérea describió un disparador de sensores sigiloso de largo alcance llamado «Penetrating Counter Air», que actuaría como el nodo central de NGAD conectado en red con sensores, drones y otras plataformas.

La Fuerza Aérea usaría la creación de prototipos para acelerar las tecnologías clave con la esperanza de madurarlas lo suficientemente temprano como para incluirlas en aviones avanzados desplegados a principios de la década de 2030.

Pero lo que Roper llama la «Serie Digital Century» cambiaría ese paradigma: en lugar de madurar las tecnologías con el tiempo para crear un caza exquisito, el objetivo de la Fuerza Aérea sería construir rápidamente el mejor avión que la industria pueda reunir en un par de años, integrando lo que sea La tecnología emergente existe.

El servicio reduciría la selección, pondría bajo contrato un pequeño número de aviones y luego reiniciaría otra ronda de competencia entre los fabricantes de cazas, que revisaría sus diseños de cazas y exploraría nuevos avances tecnológicos.

El resultado sería una familia de cazas en red, algunos más interrelacionados que otros, desarrollados para cumplir requisitos específicos e incluir las mejores tecnologías de su clase a bordo de una sola célula. Un jet podría optimizarse en torno a una capacidad revolucionaria, como un láser en el aire. Otro caza podría priorizar sensores de última generación e incluir inteligencia artificial. Uno podría ser un camión de armas no tripulado.

Pero el punto, dijo Roper, es que en lugar de tratar de perfeccionar los requisitos para cumplir con una amenaza desconocida dentro de 25 años, la Fuerza Aérea produciría rápidamente aeronaves con nuevas tecnologías, una táctica que podría imponer incertidumbre a competidores cercanos como Rusia y China y obligarlos a tratar con el ejército estadounidense en sus propios términos.

Imagínese «cada cuatro o cinco años había F-200, F-201, F-202 y era vago y misterioso [en lo que tienen los aviones], pero está claro que es un programa real y hay aviones reales volando. Bueno, ahora tienes que descubrir: ¿Qué estamos trayendo a la pelea? ¿Qué mejoró? ¿Qué tan seguro estás de que tienes el mejor avión para ganar? «, Se preguntó Roper.

«¿Cómo enfrentar una amenaza si no sabe cuál es la tecnología futura? Sé la amenaza: siempre sale un nuevo avión «.

¿Cómo llega allí la USAF?

Tres tecnologías industriales permiten un enfoque de Century Series para NGAD y establecerán requisitos para los participantes, dijo Roper. El primero es el desarrollo ágil de software, una práctica en la que los programadores escriben, prueban y lanzan rápidamente el código, solicitando comentarios de los usuarios.

La segunda arquitectura abierta ha sido durante mucho tiempo una palabra de moda en la comunidad de defensa, pero Roper dijo que la industria a menudo la usa para describir un sistema con hardware plug-and-play. NGAD, idealmente, estaría completamente abierto, con hardware intercambiable y la capacidad de un tercero para desarrollar software para el sistema.

La tecnología final, la ingeniería digital, es la más incipiente y posiblemente la más revolucionaria, dijo Roper. Si bien los ingenieros aeroespaciales han utilizado las computadoras durante décadas para ayudar en la creación de aeronaves, solo recientemente las compañías de defensa han desarrollado herramientas de modelado 3D que pueden modelar un ciclo de vida completo (diseño, producción y mantenimiento) con un alto nivel de precisión y fidelidad. El proceso permitiría a las compañías no solo mapear un avión con extremo detalle, sino también modelar cómo funcionaría una línea de producción utilizando diferentes niveles de dotación o cómo los encargados de mantenimiento realizarían reparaciones en un depósito.

“Podrías comenzar a aprender mucho antes de doblar la primera pieza de metal y girar la primera llave, de modo que cuando lo hiciste por primera vez, ya has aprendido. Ya tienes un nivel de competencia que en el pasado tendrías que estar en el avión número 100 para tenerlo «, dijo. «Y luego, si seguiste adelante y modelaste el mantenimiento, entonces podrías seguir la parte del ciclo de vida que constituye el 70 por ciento de lo que pagamos».

Pocos programas de defensa han utilizado la ingeniería digital hasta ahora, dijo Roper. La Fuerza Aérea exige a Northrop Grumman y Boeing que utilicen la técnica para desarrollar sus respectivas versiones del Disuasor Estratégico Terrestre.

Boeing también ha demostrado la tecnología con su entrenador T-X de hoja limpia, llevando su diseño desde el concepto hasta el primer vuelo en tres años y superando a dos competidores que ofrecían versiones modificadas de aviones existentes.

Durante una visita de mayo a las instalaciones de producción de Boeing, Paul Niewald, ingeniero jefe de la compañía para el programa TX, describió cómo la compañía diseñó su diseño digital TX con tanta precisión que las piezas se podían unir sin calces, el material utilizado para llenar los espacios entre piezas de un avión, y solo se necesitaba una herramienta maestra durante la producción del avión.

En total, Boeing pudo reducir en un 80 por ciento la mano de obra necesaria para fabricar y ensamblar el avión, dijo Niewald.

Pero crear un avión de entrenamiento simple como el TX es muy diferente a fabricar un avión de combate penetrante como el NGAD, y no hay pruebas de que esas nuevas técnicas de fabricación funcionen para un avión más avanzado, argumentó Richard Aboulafia, un analista aeroespacial de Teal. Grupo.

Aboulafia sugirió que la Fuerza Aérea podría estar «reaccionando de forma exagerada» a las luchas del F-35, donde un enfoque de «talla única» y un enfoque en software y sensores produjeron un avión muy costoso que tardó casi dos décadas en desarrollarse . Pero advirtió que un enfoque de la Serie Century podría priorizar el desarrollo de nuevos vehículos aéreos a expensas de las inversiones en nuevas armas, radares, sensores, equipo de comunicaciones u otra tecnología habilitadora.

“Con el F-35, teníamos demasiado [énfasis en] los sistemas y no suficiente [en el] vehículo aéreo. Quizás esto va demasiado lejos en la otra dirección ”, dijo. «¿No es verdad en algún punto intermedio en el que tienes dos o tres vehículos aéreos, sino una mayor asignación de recursos para los sistemas? En otras palabras, la verdad no es el F-35 y la verdad no es la Serie Century. ¿No podemos pensar en términos de algo intermedio, un compromiso razonable? «

Rebecca Grant, una analista aeroespacial de IRIS Independent Research, expresó su entusiasmo por un nuevo esfuerzo de diseño de combate, diciendo que los ingenieros podrían impulsar las opciones para un esfuerzo de estilo Century Series «extremadamente rápido». Sin embargo, agregó que la elección del motor, la integración de su suite de comunicaciones, y la decisión de hacer la plataforma tripulada o no tripulada serían variables clave que influyen en el diseño del vehículo aéreo.

“[Un enfoque de la Serie Century] me sorprende que realmente sea tradicional de alguna manera porque así es como se hizo en el pasado. Y creo que eso es a lo que están tratando de llegar. Quieren diseños frescos. Pero la dificultad siempre es cuando comienzas a hacer las compensaciones más importantes e identifica los criterios más importantes ”, dijo. «Esos se convierten en funciones de conducción bastante serias con bastante rapidez».

Un plan de juego (potencial)

La nueva oficina del programa NGAD determinará la estrategia de adquisición final para la Serie Digital Century, incluida la duración del ciclo de desarrollo, las cantidades de adquisición y los mecanismos de contratación. Sin embargo, Roper reveló a Defense News su pensamiento sobre cómo podría funcionar el programa:

Contrata al menos a dos fabricantes para diseñar un avión de combate. Estos podrían incluir las compañías existentes capaces de construir aviones de combate (Boeing, Lockheed Martin y Northrop Grumman), así como nuevos participantes que podrían traer una tecnología única a la mesa.

Haga que cada compañía cree un «gemelo digital» hiperrealista de su diseño de caza utilizando modelado 3D avanzado. Utilice esos modelos para ejecutar innumerables simulaciones de cómo podría producirse la producción y el mantenimiento, optimizando hipotéticamente ambos y reduciendo los costos y las horas de trabajo.

Otorgue un contrato a un solo fabricante de caza para un lote inicial de aviones. Roper dijo que la industria podría construir alrededor de un escuadrón de aviones por año, o alrededor de 24 aviones. Incluya opciones en el contrato para lotes adicionales de aeronaves. El liderazgo del Comando de Combate Aéreo le ha dicho a Roper que 72 aviones, sobre la cantidad de aviones en un ala típica de la Fuerza Aérea, serían una cantidad viable para las operaciones normales.

Mientras ese proveedor comienza la producción, reinicie la competencia, contratando a otras compañías para comenzar a diseñar el próximo avión.

A medida que forma la estrategia de adquisición de NGAD, la nueva oficina del programa también explorará cómo se compensaría a los preparadores de defensa por su trabajo. La mayoría de los programas actuales de la Fuerza Aérea se otorgan a la compañía que puede proporcionar la mayor capacidad al precio más bajo, lo que lleva a un statu quo en el que los vendedores no pueden asegurar un contrato y obtener ganancias solo cuando las plataformas se producen y mantienen en masa

Pero si se adopta una construcción de la Serie Digital Century, la Fuerza Aérea puede pagar a las empresas más dinero por adelantado durante la fase de diseño y exigirles que produzcan aviones con una vida útil más corta; por ejemplo, un avión con una vida útil de 6.000 horas de vuelo en lugar de fabricar aviones diseñados para mantenerse en el cielo durante 20.000 horas, dijo Roper.

«Eso abre las oportunidades para hacer las cosas de manera muy diferente, diferentes diseños estructurales, no hacer pruebas de fatiga a gran escala y todo lo que hacemos en la Fuerza Aérea geriátrica para mantener las cosas volando», dijo. «¿Dónde está el punto óptimo donde mantenemos aviones el tiempo suficiente para hacer una diferencia real pero no tanto como para pagar una prima para mantenerlos o no poder modernizarlos?

Un obstáculo para el enfoque de la Serie Digital Century puede ser persuadir al Congreso para que apruebe la financiación necesaria. El Comité de Servicios Armados de la Cámara de Representantes ya recomendó recortar fondos para el programa NGAD en la solicitud de presupuesto fiscal 2020, de $ 1 mil millones a $ 500 millones de dólares, una señal de que el comité no puede venderse en el camino de la Fuerza Aérea.

Roper dijo que la idea ha generado una «buena respuesta» de los comités de defensa del Congreso, pero reconoció que los legisladores tienen preguntas sobre el enfoque. También señaló que tendrá que haber un medio para pagar las facturas, particularmente en las primeras etapas del ciclo de desarrollo cuando varias compañías tienen un contrato para diseñar aviones.

«Creo que la teoría es sólida, son los fondos necesarios y la gran base de la industria que podemos mantener», dijo. «No quiero dejar a las empresas afuera, pero tampoco quiero ir tan grande que fracasemos por la financiación, no por la solidez de la idea».

Traducción del artículo realizado por Valerie Insinna para DefenseNews.

Imagen de portada: Lockheed Martin Skunk Works

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