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| Representación artística del F-16A UCAV. Fuente: Lockheed-Martin |
Desde su primer despliegue operativo, a finales de los años 80; los drones (UAV en ingles), han revolucionado el campo de batalla. Desde su primer uso como meras plataformas de reconocimiento evolucionaron hasta ser capaces de portar armamento.
Una nueva "raza" de estas aeronaves, conocidos como Vehículos Aéreos de Combate Autónomos (o UCAVs en ingles) ampliaron el espectro de lo que un Drone puede hacer. Pero el desarrollo de un UCAV es caro, muy caro; lo que contribuye su lenta adopción.
En la entrada de hoy, vamos a hablar de un proyecto sumamente interesante, el cual propuso convertir al F-16 Fighting Falcon en un UCAV de bajo costo.
Desde su introducción en la guerra de Vietnam, el programa de drones del Departamento de Defensa norteamericano estaba principalmente orientado al reconocimiento y vigilancia. La primer gran conquista alcanzada por los UAVs fue la creación del primer escuadrón operativo en 1996 con asiento en Las Vegas, Nevada equipado con el drone Predator. Durante el conflicto en los Balcanes de 1999 estos drones realizaron numerosas misiones que aportaron valiosa información sobre las posiciones Serbias.
A principios del 2000, el reporte New World Vistas elaborado por la Junta Asesora Científica de la USAF; la agencia DARPA y el plan Air Force 2025 de la propia arma, coincidían en que el desarrollo de UCAVs sería crucial para las operaciones militares del nuevo milenio.
Sin embargo en el seno de la USAF había una gran resistencia a la idea de armar un vehículo autónomo sin ningún tipo de supervisión; ademas una serie de recortes presupuestarios hacían que el foco estuviera puesto en sostener los programas F-22 y el, para ese momento, no nato Joint Strike Fighter. Por lo que el despliegue de UCAVs se veía como algo lejano, al menos deberían pasar 25 años para que dichas aeronaves pudieran ver la luz del día.
Las aeronaves de combate son sistemas de armas complejos, pero también ven sus capacidades limitadas por su subsistema de comando y control, al que mundanamente llamamos "Piloto". Es decir, que para que la aeronave sea apta para ser operada por un ser humano requiere de subsitemas para su soporte vital; navegación y operación que al final de cuentas no aportan y en algunos casos limitan la performance de la aeronave. El propio cuerpo del piloto limita la capacidad de la aeronave; con el equipo de vuelo regular, un piloto no puede soportar más de 9Gs de aceleración, mientras que las estructuras de las aeronaves fácilmente pueden superar ese número.
Otras ventajas que se obtienen de sacar el ser humano del cockpit son:
- Costo: Al no requerir todos los equipos que componen el cockpit, sumado a aquellos dispositivos de apoyo vital; el costo de un UCAV se estimaba un 10% por debajo del de un avión equivalente.
- Alcance y autonomía: Al no estar limitado por la resistencia del piloto y el no requerir cockpit permite hacer al avión más aerodinámico lo que redunda en un menor consumo de combustible.
- Menor riesgo: Al no haber tripulación, desaparece la posibilidad de que que el piloto sea tomado como un prisionero de guerra.
- Supervivencia: Como ya mencionamos antes, sin un un humano abordo, una aeronave puede realizar giros de más de 10Gs para evadir misiles antiaéreos y artillería.
- Entrenamiento y costos de operación: La mayor parte del entrenamiento para un UCAV se realizaría en simuladores, no necesitando tantas horas de vuelo con el aparato real, redundando en menores costos.
La propuesta de Lockheed, el F-16A UCAV
Teniendo en cuenta los requerimientos el predicamento en el que se encontraba la USAF, Lockheed Martin Tactical Aircraft Systems (LMTAS) acerco una propuesta para convertir aquellos viejos F-16A que estaban bronceándose bajo el sol de Arizona en el deposito de la base Davis-Monthan (el famoso AMARG) en vehículos autónomos.
La propuesta de LMTAS ademas de ofrecer las ventajas operativas y de costo asociadas a un UCAV, solucionaba el temor de la USAF que previa un faltante de cazas en el período de 2005 a 2015.
Para llevar un F-16A a UCAV, Lockheed proponía reemplazar las alas por unas nuevas con baja relación de aspecto y de mayor envergadura (unos 18 metros contra los 9,8 metros del F-16A); esta nueva ala tendría refinamientos aerodinámicos y 11.000 kilos de combustible adicionales que le permitirían extender su autonomía a 8 horas. La remoción de la cabina y sus sistemas asociados tales como: el asiento eyectable, carlinga, panel de instrumentos; permitiría posiblemente, la adición de otro tanque con 1000 kg de combustible.
La remoción del cañon interno y la instalación de equipos de aterrizaje y throttle automáticos serían añadidos a la aviónica del F-16A, completando su conversión.
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| Tres vistas del F-16 UCAV. Fuente: Lockheed-Martin |
Según LMTAS, el costo de investigación y desarrollo de esta versión denominada F-16A Long Endurance Defender ascendía a un valor entre los 60 a 90 millones de dólares para el año fiscal de 1995 (103 a 155 millones actualmente); mientras que la conversión de cada célula costaría entre 3 a 5 millones (5 a casi 9 millones actuales).
Como alternativa, si la conversión se realizaba sin el ala nueva, el costo de desarrollo bajaba a valores de entre 25 a 35 millones (43 a 60 millones actualmente); el costo de conversión sería de unos módicos 1 a 2 millones por unidad (1.8 a 3.5 millones actuales). Esta última cotización se acercaba mucho a los valores pagados por la conversión a drones no tripulados de los F-4 Phantom II para ser utilizados como blancos (denominados QF-4).
A pesar de ser una propuesta interesante, la USAF tenía muchas objeciones. Para empezar estas células tenían más de 20 años de antigüedad lo que las convertiría en un dolor de cabeza desde el punto de vista de su mantenimiento y su integración con el resto de las unidades.
Otro problema es que los F-16A, comparado con un F-16C tiene muchas limitaciones encuanto al armamento guiado que es capaz de llevar. Por ejemplo, un modelo A no es capaz de llevar misiles aire-aire AMRAAM y la única arma "inteligente" aire-superficie sería el AGM-65 Maverick.
LMTAS propuso una serie de upgrades para dotar a los F16A UCAV con las capacidades del F-16C, los cuales aumentaban entre sin 3 a 5% el costo por unidad. A esto habría que sumarle la adición de los pods LANTIRN y HTS (este último permite disparar el misil anti-radar HARM) para hacer del F-16A UCAV un arma efectiva.; costando cada pod alrededor de 1 millón de dólares.
Todos estos valores se basaban en el cálculo de LMTAS que la conversión se aplicaría a las 100 células que se encontraban en el AMARG; pero la USAF no se sintió interesada y la sola idea del costo qué significaría rotar tripulaciones y técnicos de escuadrones de combate para ser entrenados en la operación de este nuevo sistema de armas termino dando por tierra la propuesta.
El F-16C Dual Role UCAV
Como alternativa al F-16A UCAV, el Mayor Kenneth "Chip" Thompson, propuso en un paper que formaba parte de su tesis una alternativa. La idea era convertir los F-16C existentes para su operación dual, es decir que pudiesen ser operados alternativamente por un ser humano o de manera remota.
La idea suena interesante, ya que la única conversión requerida sería la adición de la aviónica para controlar el avión remotamente lo cual añadiría solo unos kilos adicionales al peso en vacío de la aeronave.
Por otra parte la USAF solo debería convertir entre unos 4 a 6 aviones por escuadrón. Lo que facilitaría la transición y el entrenamiento de las tripulaciones y técnicos. A medida que el personal adquiera doctrina se podría ir extendiendo el programa abarcando más aviones y personal.
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| Maqueta de estudio sobre el F-16 UCAV notar la mayor envergadura y la carga bélica. Fuente: Lockheed-Martin |
Similar a la propuesta de LMTAS, salvo por la nueva ala, y tomando como referencia los costos del programa QF-4; el dotar a los F-16C con el sistema de control remoto y de aterrizaje costaría unos U$S 300 a 400,000 por unidad (U$S 500 a 700,000 actualmente); la adición de comunicaciones por satélite y data links costaría entre U$S 200 a 300,000 (U$S 345 a 500,000 actuales).
La remoción del asiento eyectable dejaría lugar para un taque adicional con 1000 kgs de combustible.
A pesar de lo interesante de la propuesta y de la difusión que tuvo; finalmente la misma fue desestimada. La misma tenía algunos puntos flojos, por un lado el avión no sería 100% autónomo ya que requeriría de un operador humano; el otro problema es que seguía siendo una modificación sobre una aeronave y no un diseño pensado desde sus inicios especifico para este fin.
Finalmente, la USAF no estaba dispuesta a comprometer sus F-16C, que eran uno de sus principales vectores de ataque, ante un escenario que futuro en donde el presupuesto para la adquisición de unidades adiciones se vería reducido significativamente.
Conclusión
Una de las principales preocupaciones que tenía la USAF con respecto a estas dos propuestas es que ambas presentaban el mismo problema: la autonomía. Para la tecnología de la época, realizar un reabastecimiento en vuelo de manera totalmente autónoma era casi imposible, lo que limitaba tremendamente los despliegues operativos de estos sistemas. La otra preocupación era la capacidad computacional que permitiera a los aviones lanzar armas de manera efectiva y tomar decisiones tales como desviarse a una base alternativa ante una emergencia.
Esto no impidió que el Departamento de Defensa continuara con sus programas de desarrollo en UCAVs, principalmente mediante el llamado J-UCAS (Joint Unmanned Combat Air Systems). Iniciado en 2006 en conjunto con la Marina produciría dos aeronaves sorprendentes: el Boeing X-45A y el Northrop Grumman X-47, las cuales expandieron las capacidades de lo que un UCAV es capaz de hacer. Sin embargo la USAF salió del programa para concentrarse en el "Next-Generation Bomber" y dejo a la Marina sola, quien continuo con el mismo ahora denominado UCAS-D.
Como parte del UCAS-D, en Abril de 2015 un X-47 reapostó de manera totalmente autónoma en el aire sobre la costa de Maryland; despejando el camino para futuros desarrollos.
Pero la historia del F-16 autónomo no termina aquí, aquellas unidades A que estaban en el desierto fueron efectivamente convertidas en vehículos operados remotamente; pero no por Lockheed. Boeing ganó el contrato para convertirlos a blancos volantes aéreos QF-16; realizando el primer vuelo de uno de ellos desde la base aérea de Tyndall en Florida el 23 de septiembre de 2013.
Aquellas células seleccionadas para la conversión terminaran sus días de manera gloriosa en una enorme bola de fuego.
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| QF-16 (Registro 83-110) realizando su vuelo inaugural sobre el Golfo de México durante el 13 de septiembre de 2013. Fuente: USAF por el Sargento Mayor J. Scott Wilcox |
Lockheed-Martin intentaría una vez más con la idea del F-16 autónomo; como parte del programa "Loyal Wingman" de 2017; el mismo fue realizado en conjunto con el Laboratorio de Investigación de la USAF (AFRL), la Escuela de Pilotos de Prueba de la USAF y la empresa Calspan.
El objetivo de este programa es estudiar la factibilidad de operar un UCAV en conjunto con una aeronave tripulada. Para eso el laboratorio volante F-16 VISTA fue especialmente modificado para volar autónomamente.
Se realizaron dos misiones llamadas "Have Raider I y II", el F-16 UCAV demostró ser capaz de:
- Planear y realizar una pasada de ataque aire-suelo de manera totalmente autónoma teniendo en cuenta las prioridades de los blancos y el armamento disponible.
- La habilidad para reaccionar dinámicamente a las amenazas en la zona de combate durante dicha pasada siendo capaz de responder automáticamente a contingencias tales como fallos, cambios en la ruta y perdida de comunicación.
- Ser compatible con el software de misión abierto (OMS en ingles) de la USAF.
Parece que en el futuro tendremos más aviones, pero cada vez menos pilotos.
Fuentes
- Mayor Thompson, K. (1998, Abril). F-16 Uninhabited Air Combat Vehicles Air Command and Staff Collage, Air University
Disponible en: https://fas.org/man/dod-101/sys/ac/docs/98-282.pdf - Mayor Thompson, K. (2000). F-16 UCAVs. A Bridge to the Future of Air Combat? Aerospace Power Journal, p. 22-36.
Disponible en: https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a521391.pdf - Boeing: QF-16. Boeing. Consultado el 10 de agosto de 2019
Disponible en: https://www.boeing.com/defense/support/qf-16/index.page - U.S. Air Force, Lockheed Martin Demonstrate Manned/Unmanned Teaming. Lockheed-Martin. Consultado el 10 de agosto de 2019
Disponible en: https://news.lockheedmartin.com/2017-04-10-U-S-Air-Force-Lockheed-Martin-Demonstrate-Manned-Unmanned-Teaming?_ga=2.9535539.744831952.1565019476-458328119.1565019476 - Rosenberg, Z. (2017, Abril 27). Military Drones Can Now Deal With Threats on Their Own. Air & Space Magazine. Consultado el 10 de agosto de 2019
Disponible en: https://www.airspacemag.com/daily-planet/no-pilot-no-problem-180963050/
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