Aca va completo:
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Parte 1
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Algo del F/A-22 Raptor
Diseñado a partir de los años 80, mas específicamente 1981 y concebido para la difícil tarea de reemplazar a los F-15 Eagle, fue encomendada la tarea de diseñar el F-22 Raptor, posterior mente denominado F/A-22 Raptor.
Pasando primero a estructura del avión, este consta especialmente de materiales compuestos:
Estructura
Titanio: 39 %
Composite: 24 %
Aluminio: 16 %
Termoplástico: 1 %
El titanio especialmente utilizado por su poco peso, pero a su vez por la gran resistencia a las fuerzas de tracción, flexión y tensión, a su vez por su gran resistencia al calor.
Los compuestos de fibra de carbono se utilizan especialmente en el fuselaje, mástiles intermedios del ala y para la construcción externa del avión.
Cockpit
Como cualquier avión de combate moderno, consta de un mando HOTAS, 6 pantallas multifunción (LCD) donde se proyectan todos los parámetros de vuelo y misión, situaciones tácticas de misiones de ataque como de combates aéreos, 2 pantallas proporcionan al piloto información referida a la comunicación, navegación, e identificación de vuelo, otras 3 pantallas representan las amenazas terrestres y aéreas el cual las identifica y clasifica según su poder de amenaza.
El HUD le proporciona el piloto a su vez estado de objetivos, situación de sus armas y señales de lanzamiento, como ser a su vez parámetros de vuelo, una cámara de video registra todos los datos que proporciona el HUD al piloto para su posterior análisis.
Armamento
Como armamento posee un cañón Vulcan capas de disparar 480 proyectiles por minuto, mas un cargador que suministra 100 proyectiles por minuto.
4 hard-points que le dan la capacidad de portar cada uno 2.270 kg, pudiendo llevar tanques de combustibles, o armamento Aire-Tierra.
A su vez posee 3 bahías internas, que pueden llevar o 6 AIM-120C AMRAAM o 2 AIM-120C + 2 JDAM y 2 AIM-9X en los afustes externos
Radar
Este porta el radar mas moderno en su tipo, AN/APG-77 AESA (Active Electronically Scanned Array), básicamente consta de 2000 módulos emisores/receptores de radio frecuencias. Este radar es de funcionamiento estático, es decir no posee componentes mecánicos, lo cual le proporciona una excelente vida operativa, mas de 12.000 horas antes de entrar en mantenimiento y un escaneo de superficie y del espacio aero en milésimas de segundos (2 milésimas) con lo cual se evita el retardo de una antena mecánica y su retardo a su vez del tiempo de escaneo.
Este funciona direccionando las ondas de radio, pudiendo a su vez direccional parte del numero de módulos en diferentes direcciones que los demás, pudiendo escanear el terreno y el espacio aéreo al mismo tiempo.
Navegación y comunicación
El sistema de navegación y de comunicación (CNI/TRW) consta de un identificador intra-flight via datalink, a su vez posee el sistema (JITDS) o joint tactical information distribution system, e identificador amigo/enemigo (IFF), Boeing es el diseñador del software de mision y la integración de la electrónica, mientras que Northrop, es el responsable del sistema de posicionamiento global (GPS).
Propulsión
Accionado por 2 motores Pratt y de Whitney F119-100, que le proporcionan un empuje de 156 kn, el empuje es controlado de forma digital por medio de TVC.
Para entrar en detalles, ahora tengamos en cuenta la electrónica con la que porta el Raptor.
El F/A-22 fue el primer avión en tener una electrónica integrada, tanto en sistemas como en subsistemas, como decir la integración entre el AN/APG-77 y el sistema TRW navegación/comunicación/identificación.
Common Integrated Processor (CIP)
Estos son el cerebro del Raptor, el sistema totalmente integrado, los CIP son las computadoras del avión, que permiten la integración con el radar, sistemas de guerra electrónica, censores de identificación, comunicación, navegación y armamento.
El radar, los sistemas de guerra electrónica poseen procesadores individuales, ya que estos comandan todos los censores y la electrónica del vuelo.
Los módulos del CIP poseen la capacidad de emular cualquiera de las funciones relacionadas con la reprogramación automática, es decir, que si uno de estos falla, uno de los otros recargará automáticamente el programa del modulo fallado y asumirá el control de esa función, de esta manera, se tiene un equipo muy moderno y flexible hasta en daños electrónicos.
Cada F/A-22 posee 2 CIP, cada uno con 66 módulos, cuyo tamaño es de una caja de zapatos, estos procesan las señales emitidas por la placa madre, donde todos los Raptors poseen las mismas placas madre que se manejan por 7 diversos tipos de procesadores. Existen 33 procesadores de señales, y 43 informáticos conectados vía una red, y estos pueden ser reemplazados. Su tamaño es aproximadamente de una pulgada y son los denominados (LRM).
Cada modulo a su vez esta limitado por su capacidad al trabajar a un 75 % de su capacidad de diseño, es decir, el Raptor posee un 25 % de capacidad instalada el cual no es explotada y sin duda en franco crecimiento sin tener que modificar su estructura.
Actualmente, 19 de 66 CIP y 22 de 66 ranuras pueden ser modificadas en sus capacidades sin necesidad de intercambiarlas
En cierta manera, sin necesidad de grandes cambios en los CIP, solo con el pasar de los años y el avance de la tecnología, el porcentaje de crecimiento del Raptor ronda el 200 %, mientras que con modificación de CIP se establece en el orden del 300 %.
Como ejemplo, los procesadores del Apolo, funcionaban a 100.000 operaciones por segundo, y 37 kb de memoria, las computadoras que porta el Raptor procesan a una velocidad de 10.5 mil millones de instrucciones por segundo, y 300 mb de memoria
En cuanto al radar AN/APG-77
Este radar es de largo alcance, rápido, y con sistema de funcionamientos múltiples, diseñado por Grumman, Northrop y Raytheon, desarrollaron este radar de exploración electrónica, donde Grumman fue el encargado del software, y la integración de los sistemas
Considerado como un radar de elemento activo, es decir sin movimiento y de exploración electrónica, posee transmisores y receptores separados, que integran la antena, en total 2000 módulos, las piezas móviles que existían en los radares convencional se han eliminado, haciéndolo a este mas confiable, el tipo de antena electromagnética proporciona agilidad de frecuencia, es decir…modifica la dirección de las radio frecuencias para explorar, el ancho de banda necesario para explorar el aire y la superficie, dándole la capacidad para representar amenazas múltiples sea donde sea su ubicación sin que este sea detectado.
Compuesto por 2000 módulos en estado sólido, y teniendo la capacidad de escaneo electrónico hace que necesite menos energía y menos volumen para poder escanear la misma superficie, cada uno de los módulos genera cantidades pequeñas de energía, pero que sumándose entre ellas es mas que proporcional, al estar interconectados entre si emiten una radiofrecuencia potente.
La antena del AN/APG-77 es elíptica, que entre otras cosas mencionadas anteriormente le proporciona agilidad, puede barrer 120 grados instantáneamente, comparando los 14 segundos en AN/APG-70.
El -77 es capas de formar vigas múltiples para escanear el espacio aéreo.
La sección transversal del radar es muy baja, su confiabilidad al ser un radar de escaneo electrónico y al no tener partes mecánicas, lo ponen como un radar confiable cuyo MTBF se estima en mas de 12.000 horas.
Puede a su vez manejar diferentes funciones, tales como buscar objetivos, seguirlos, clasificarlos sea cual sea su ubicación, es decir…puede manejar de modo simultaneo las funciones Aire-Aire y Aire-Tierra, estableciendo a su vez prioridades a los diferentes blancos
La baja probabilidad de intercepción o LPI en ingles (Low Probability of Intercept) le da la capacidad al radar de poder hacer frente a cualquier sistema RWR/ECM, pudiendo hacer búsqueda de modo activo a cualquier avión sin que este sepa que esta siendo iluminado por el radar, a diferencia de los radares convencionales que emiten mucha energía en frecuencias pequeñas, el AN/APG-77 emite pulsos bajos de energía en frecuencias con un ancho de banda amplio. Al volver los ecos de las señales, el procesador las combina y clasifica, la cantidad de energía reflejada de nuevo al blanco es casi la misma que en un radar convencional, pero con pulsos de menos cantidad de energía, el cual le llevará al blanco un tiempo el poder detectarlo a este.
También posee la capacidad de crear un mapa 3D del objetivo mediante el sistema inverso a la apertura sintética (ISAR) utilizando cambios en el pulso Doppler.
Inter/Intra-Flight Data Link (IFDL)
Este incluye los sistemas de comunicación/navegación/identificación o (CNI), la transmisión de datos Inter./Intra-fligth (IFDL) permite al Raptor en un vuelo a un objetivo entablar comunicación con otros aviones sin tener que hacer llamadas de radio o establecer frecuencias, es decir…poder entablar combates en grupos mediante el uso del IFDL, de esta manera se puede trabajar en grupo y autónomamente, donde se pueden fijar blancos y prioridades conjuntamente no por separado, compartir parámetros, o que un piloto puede supervisar unas funciones mientras otro supervisa el resto.
Electronic Warfare (EW) o Sistema de guerra electrónica.
Integrado por CIP le permite detectar y localizar las señales del avión enemigo, controlar dichas amenazas, clasificarlas y eliminarlas,
A ciencia cierta no se sabe que sistemas son los que porta el Raptor, pero se supone según algunos datos que lo integra el AN/ALR-94.
Stores Management System (SMS)
Consiste en el control de lanzamiento de armas, relacionado a las armas que se encuentren en las bodegas (AIM-120C+JDAM).
Fuentes de alimentación
Las fuentes de alimentación fabricadas por Boeing son refrigeradas por liquido polyalphaolefin, la energía emitida permite a través de este refrigerante pasar de 250 V a 400 V.
Este también se aplica en los LRMs o módulos reemplazables del CIP, este liquido mejora la confiabilidad donde con buen funcionamiento el MTBF ronda las 25.000 horas, en caso de falla, gracias a una computadora que permite saber cual es el modulo que no funciona, le permite al operario poder reemplazarlo en menos de 15 minutos.
Ahora, en cuanto al Software podemos decir que consta de varios blocks de modernización.
Block 1: Hace hincapié en las capacidades del radar, este posee mas del 50 % de las fuentes completas de la codigos de linea de funcionabilidad de la electronica (SLOC) o suite's full functionality source lines of code., que proporciona el flujo de datos para el piloto. (1999)
Block 2: Aumenta las capacidades del radar, agrega mejor coordinación en la emision/recepcion de radiofrecuencias, la reconfiguracion y mejoras en la guerra electronica (1999)
Block 3: Abarca la adaptación completa del radar con los sistemas de guerra electronica y funciones CNI, contramedidas electronicas (ECCM) integrado en el 2000, ademas le agrega la capacidad de lanzamiento de las GBU-32 (JDAM) y la capacidad de recepcion del JTIDS.
Block 4: Prevé la integración entre el JHMCS y AIM-9X.
Entrando en lo que se denomina Cockpit, podemos decir con respecto al “arranque” del Raptor, que se asemeja al arranque de un auto comun y corriente, con decir que son solamente 3 los pasos necesarios para que el avion despegue, cuestion de poner el interruptor que dice “bateria” en encendido, poner el interruptor de “unidad de potencia” en comenzar, los motores comienzan a encenderse secuencual mente de derecha a izquierda y luego la “unidad de potencia” se cierra, se hacen los chequeos de prueba de la electronica, se configura la información de navegación deacuerdo a preferencias del piloto, y en menos de 30 segundos en avion esta correteando.
La intefaz entre el piloto y el avion se hace por medio del Head-up (HUD) que ofrede un campo visual de 30 grados horizontalmente y 25 grados verticalmente, su ancho es de 4,5 pulgadas de alto y utiliza los símbolos estandarizados por la Fuerza Aerea, no representa información en color, pero los símbolos son los mismo que los representados por el HDD
El panel de control integrado (ICP) son los medios primarios para la entrada de datos manual de comunicaciones, navegación y datos del piloto automatico, localizado del bajo del HUD en el centro del tableto de instrumentos esta el teclado numerico, utilizado como un sistema de rapido acceso.
El Cockpit consiste en 6 paneles indiscadores (LCD) en la cual la información esta representda en color, y es totalmente legible con luz directa del sol, los 2 LCD frontales presentan la información de ICAW o Caution/Advisory/Warning, a su vez datos de comunicación/navegación e identificación, grados de instrumentación de vuelo y cantidad de combustible.
Otro LCD representa el horizonte artificial, y situación de vuelo.
Un LCD de 8x8 representa las multiples funciones primarias (PMFD) situado en el centro del tablero de instrumentos, debajo del ICP, y es la exhibición principal del piloto referido a navegación del avion (waypoints y ruta de vuelo) como asi tambien imágenes del ambiente (debajo, sobre, a ambos lados, de frente y posterior) del avion.
Otros 3 LCD de 6.25x6.25 situados a ambos lados del PMFD representan las multiples funciones secundarias, se utilizan para exhibir infirmacion tales como lista de comprobación, estado del subsistema, salida de empuje del motor y almacenamiento de información.
El Sistema integrado de la precaución, consultivo y amonestador, diseñado especialmente para reducir la carga de trabajo del piloto, aparecen en una exhibición frontal de 3x4 pulgadas, en un total de 12 mensajes individuales,
Permite a su vez filtrar mensajes extraños para proporcionar información especifica, por ejemplo cuando el motor falla, se suprimen el generador y los sistemas hidraulicos sin que el piloto tenga que prestarle atención a este problema.
Los Símbolos de vuelo representados en el Cockpit le permiten al piloto poder representarlo con solo un vistaso. El avion enemigo se representa con triangulos rojos, avion amigo con circulos verdes, avion desconocido con cuadrados amarillos, mientras que los misiles son representados por pentagonos con la correspondente indicacion de que misil es.
Si el avion no puede identificar a otro, este se representa como desconocido.
El mando HOTAS a simple vista le permite controlar 60 tipo de funciones, para controlar sistemas ofensivos, lanzamiento de armas y denfensivos.
En cuanto a la evolucion del Raptor, y su cronología podemos decir que en Noviemnte de 1981 la FA da como necesidad el reemplezo de los F-15 para principios del 2000, en mayo de 1983 se empieza el diseño de los Pratt y Whitney PW5000 que mas adelante se denominara F119, en Septiembre del mismo año se concede el contrato a 7 fabricantes de aviones capaces de producir el futuro avion de combate tactico avanzado, o ATF, al mismo tiempo los contraton de demostración y validación de los Pratt y Whitney.
En septiembre de 1985 se fabrican las primeras piezas del YF119, en noviembre del mismo año se publican las nuevas metas para el programa…un avion Stealth.
En Mayo de 1986 el secretario de la Fuerza Aerea Edward Aldridge anuncia como pautas que el avion prototipo deberia incluir a su vez motores y una demostración de su electronica, en Junio del mismo año la Fuerza Aerea le concede finalmente el contrario a la P&W y la GE los motores del prototipo ATF, el YF119-PW-100 y YF120-GE-100 respectivamente.
En Agosto de 1986 se muestra un acuerdo de unión entre Lockheed, Boeing y GE, en Septiembre se comienzan las pruebas del YF-119-PW-100.
En Octubre del mismo año, Northrop es seleccionado para competir en la fase de demostración y validación del ATF, Lockheed a su vez debe construir 2 prototipos del YF-22.
El 13 de octubre del mismo año, se firma un acuerdo entre Lockheed, boeing y General Dynamics para competir en equipo.
El 10 de julio de 1987 el diseño original del YF-22 se descarta y solamente 3 meses después se selecciona un nuevo diseño. EL 17 de julio de mismo año se inician las pruebas de los sistemas electronicos del YF-22 realizados en un laboratorio aerotransportado, Boeing 757.
En octubre de 1987 se selecciona la nueva configuración del YF-22
Para sintetizar fechas y año, por decir, desde el 13 de enero de 1990 hasta el 31 del mismo año se logra montar el primer prototipo en California, un mes después se finaliza el 2do montaje, se entrega el motor YF119 a Lockheed, menos de 2 semanas después se entrega el segundo motor a la misma empresa, el 28 de agosto el YF-22 se muestra en una ceremonia en la planta 10 de Lockheed en Palmadle, accionado por 2 motores GE YF120-GE-100, en Septiembre vuela el primer prototipo, donde Dave Ferguson era el piloto.
Se vuela por primera vez a velocidades supersonicas en el prototipo, se efectua el primer reaprovisionamiento en vuelo desde un KC.135 el 26 de Octubre, P&W entrega su 3er motor YF119 a utilizar como repuesto.
El 3 de Noviemnte vuela por primera vez en velocidad supercrucero sin necesidad de los dispositivos postcombustion.
El 28 de Noviembre se efectua el 1er diparo de un AIM-9 inerte, el 20 de Diciembre se efectua el disparo de un AIM-120 inerte.
El 28 de Diciembre se alcanza Mach 2 durante vuelo de prueba, el 31 de mes las 3 firmas someten su oferta a la Fuerza Aerea.
2 de Agosto de 1991, se destinan u$s 9.5 mil millones en el desarrollo del YF-22, elevandose luego a u$s 11 mil millones.
En Junio de 1996 le JET finalizo el contrato de investigación y desarrollo por los altos costos que este implicaba, aumentando en u$s 1.4 mil millones mas, donde el coste de producción podria aumentar en u$s 13 mil millones, a partir de u$s 48 mil millones a u$s 62 mil millones, a todo esto…se requerian otros u$s 2 mil millones mas al presupuesto y 12 meses mas para asegurar la finalizacion.
El numero establecido de F/A-22 a construir, era en un momento de 438, reduciendose a 339 hacia 1997…para llegar hoy dia a menos de 180, siempre por problemas presupuestarios.
El costo estimado por cada avion es el siguiente: (1998)
70 unidades con reestructuracion, u$s 142 millones c/u, sin reestructuracion, u$s 200.8, con 360 unidades, con reestrucuracion de costos, u$s 102 millones, sin reestructuracion, u$s 92.4 millones.
Los contractores del Raptor son Northrop Grumman, Texas Instruments, Kidde-Graviner Ltd., Allied-Signal Aerospace, Hughes Radar Systems, Harris, Fairchild Defense, GEC Avionics, Lockheed Sanders, Kaiser Electronics, Digital Equipment Corp., Rosemount Aerospace, Curtiss-Wright Flight Systems, Dowty Decoto, EDO Corp., Lear Astronics Corp., Parker-Hannifin Corp., Simmonds Precision, Sterer Engineering, TRW, XAR, Motorola, Hamilton Standard, Sanders/GE Joint Venture, Menasco Aerospace
