Lockheed P-7A LRAACA, la evolución del Orion

Representación artística del P-7A, mostrando una impresionante carga bélica de 12 misiles Harpoon. Fuente: Lockheed Martin, tomado de Naval Aviation News (Enero-Febrero 1989)

La introducción al servicio del Boeing P-8 Poseidon en Mayo de 2020, marcó el final del servicio en primera linea del Lockheed P-3 Orion en la Armada estadounidense, quedando en servicio en dos escuadrones de reserva y uno de evaluación. Se espera que el retiro total de esta aeronave ocurra en 2023.

Proveniente de una estirpe de aviones de patrulla marítima y antisubmarina de Lockheed, iniciada por el P-2 Neptune, la historia del Orion podría haber sido algo distinta si, en 1990, se hubiera continuado con su evolución el llamado P-7. La historia de este "Super Orion" será el motivo del posteo de hoy.

A mediados de los años 80, la Armada de los E.E.U.U. comenzó los estudios para reemplazar a su principal medio de patrulla marítima (MAP) y antisubmarina (ASW), el P-3 Orion, el cual sería dado de baja en 1990. Con el paso de los años, los Orion habían visto reducido su alcance y tiempo de patrulla debido a que las necesidades operativas habían obligado a aumentar el peso operativo de las células.

Para mantener el costo de desarrollo bajo, la Armada pretendía un diseño derivado del P-3C, pero con mejores motores, nueva aviónica y una mejora en sus capacidades defensivas. Esta nueva versión sería denominada P-3G. El programa de adquisiciones era a 5 años y totalizaba 125 ejemplares. Este programa era en realidad un parche a corto plazo, que permitía ganar tiempo hasta el desarrollo de una nueva aeronave MAP/ASW bajo el programa VPX.

De acuerdo con este plan, la Armada decidió dejar de adquirir unidades adicionales de P-3C después del año fiscal de 1987. Los nuevos P-3G serían asignados directamente a los escuadrones de primera línea, los cuales transferirán sus viejos P-3 a la reserva. Asimismo, las versiones más viejas de Orion, los P-3A y B no serían actualizados. Según un estudio de la propia Armada, el costo de actualizar estas células más viejas al estándar P-3C, extendiendo su vida útil a 10 años, equivalía al 85% del valor de un P-3C nuevo.

Desde su introducción al servicio en a principios de la década del 60, la Armada había adquirido sucesivas versiones del Orion por medio de contrataciones directas con el fabricante.vEn un esfuerzo por reducir aún más los costos, decidió enviar una solicitud de información (RFI, por sus siglas en inglés) a todos los fabricantes en Mayo de 1986.

Gracias a las respuestas del RFI, la Armada pudo afinar los requisitos técnicos del P-3G de manera que se ajustaran a sus requerimientos operacionales. En agosto de 1986, la Oficina de la Secretaría de Defensa (OSD, en inglés) autorizó el programa P-3G, el cual fue denominado como LRAACA, sigla de "Long Range Air ASW-Capable Aircraft" o Aeronave de Largo Alcance con Capacidad Antisubmarina. 

En enero del año siguiente, se hizo circular un borrador de la solicitud de propuestas (RFP) del P-3G entre todos los fabricantes aeronáuticos. No debe sorprender que dicho RFP fue recibido con muy poco entusiasmo por los fabricantes, ya que el único que estaba dispuesto a presentar un diseño derivado de una aeronave de Lockheed era... Lockheed. 

La OSD instruyó a la Armada a que realizara un estudio a fondo de los requerimientos operacionales para esta nueva aeronave de patrulla, y para complementarlo; emitió un nuevo borrador del RFP donde se pedía a los fabricantes que comentaran sobre la posibilidad de utilizar un derivado de una aeronave comercial en producción para cumplir con este requerimiento. 

Corte esquemático del P-7A, es de especial atención la gráfica en la parte superior que compara su alcance con el P-3C. Fuente: Lockheed Martin.

Finalmente, en septiembre de 1987, la Armada emitió el RFP final donde se incluyeron los requerimientos operativos definidos por el estudio encargado por la OSD. Gracias a las respuestas de los fabricantes, este nuevo RFP, permitía la inclusión de diseños basados en aeronaves comerciales, junto con derivados del P-3C. Además se especificaba un tiempo de patrulla mínimo de 4 horas a una distancia de 1,600 nmi (2,963 km), con una carga bélica de 28,500 lb (12,927 kg), incluyendo dos misiles Harpoon de largo alcance, cuatro torpedos Mk50 (todos llevados internamente en una bodega de armas) y 150 sonoboyas. 

Se recibieron varias propuestas: Boeing presentó un derivado del 757, McDonnell Douglas un derivado del MD-90, Gulfstream, presento un desarrollo de su bizjet Gulfstream IV, pero al final se retiró y por supuesto, la de Lockheed con un derivado del P-3. 

Es interesante notar que Boeing ya había perdido un contrato anterior frente a Lockheed para una aeronave ASW para el gobierno canadiense (Programa LRPA) en los 70. En esa oportunidad "la gran B", había presentado un derivado del 720, mientras que Lockheed presentó un derivado del Orion. Este último fue seleccionado y producido como CP-140 Aurora. Sin embargo, la actualización de aviónica aplicada a los P-3C norteamericanos, denominada "Update IV" fue desarrollada e instalada por... Boeing. 

La evaluación formal de las propuestas comenzó en febrero de 1988, y para octubre de ese mismo año, la Armada tenía a su ganador, Lockheed. Uno podría pensar que el favoritismo de la Armada por el Orion, daba una ventaja; pero había razones de peso para esta elección. Para empezar esta propuesta era la más económica. Segundo, era la que tenía un riesgo de desarrollo menor, especialmente si lo compramos con la propuesta de McDonnell Douglas, que utilizaba los motores UDF (Unducted Fan) que no estaban probados y finalmente, era la que garantizaba los requerimientos operativos con una célula menos compleja.

Impresiones artísticas de los dos competidores de Lockheed. Arriba, el P-9 de McDonnell Douglas y abajo, el 757 ASW de Boeing. Créditos de las imágenes a quienes corresponda.

Lockheed recibió el 5 de enero de 1989 un amplio contrato de tipo fixed-price por el diseño, desarrollo, producción y evaluación de dos prototipos del P-7. Este contrato contemplaba un costo total de U$S 600 millones (casi U$S 1,500 millones actualmente) con un máximo de U$S 750 millones (un poco más de U$S 1,800 millones actualmente). El costo por unidad de producción se definió en U$S 56.7 millones (U$S 127 millones actualmente).

Un "Super" Orion

Con unas dimensiones generales similares a su predecesor, el P-7 medía 34.34 m de largo; la sección central de ala fue ampliada, de manera que la envergadura resulto de unos 32.49 m. Esta modificación trajo como beneficio que se alejaban las barquillas de los motores del fuselaje, reduciendo el ruido en la cabina. La altura total era de 10.03 m. 

Una de las grandes novedades del diseño era la utilización de motores turbohélice General Electric T407-GE-400 de 6,000 hp (4,500 kW) de potencia unitaria, accionando hélices Hamilton Standard 15WF-5 de 5 palas. Este motor había sido diseñado originalmente para el V-22 Osprey, aunque después fue descartado.
La nueva planta motriz presentaba un salto cualitativo con respecto al Allison T56 del P-3, aportando las siguientes mejoras:

• Incremento del 25% en la potencia al despegue
• Una reducción de piezas del 66%
• Aumento del alcance específico del 25%
• Reducción del 80% en horas hombre por hora de vuelo en mantenimiento (DMMH/FH)
• Sistema de control digital (FADEC)
• Las helices de 5 palas reducían el ruido y al ser de materiales compuestos resultaban más ligeras que las de aluminio.

Durante su diseño, Lockheed, había tenido en cuenta las futuras necesidades de la Armada, por lo que el P-7 podía recibir hasta tres generadores de 90 KVA adicionales sin modificaciones en la estructura. Adicionalmente, la célula tenía espacio para recibir hasta 12,000 lb (5,443 kg) adicionales de sensores o equipos electrónicos.

Los cambios no eran solo exteriores, los puestos de la tripulación también fueron actualizados y mejorados. Empezando en la cabina de vuelo, la cual era dominada por 6 displays a color de 8x8" convirtiéndola en "full-glass". La automatización de la cabina, permitió la inclusión de throttles automáticos, un sistema de alarma a la tripulación, Flight Management System y gestión automática de las estaciones de combate, junto con asistentes de navegación asociados a dos INS lasers. Asimismo, el puesto del ingeniero de vuelo fue eliminado.

Representación artística del cockpit del P-7A. El piloto de la aeronave contaba con un HUD plegable encima de su puesto que era utilizado durante el lanzamiento de las armas. Según Lockheed, el P-7 tenía un 66% menos de indicadores que el P-3 facilitando la vida de los pilotos.
Créditos de la imagen a quien corresponda.

Un sistema de control "fly-by-wire" y cuádruple redundancia incorporaba limitadores automáticos al ángulo de ataque y el factor de carga (G's) reduciendo el riesgo a una entrada en perdida o de exceder el limite de esfuerzo estructural de la célula.

Siguiendo con la cabina de los tripulantes, una de las mejoras más notables era la provision para la instalación de dos puestos tácticos adicionales, llevando la tripulación a un total de 13. Una mejora en el sistema de presurización permitía mantener la presión interna por debajo de los 10,000 ft (3,048 m) a cualquier altitud de vuelo. Es interesante notar que en Lockheed publicitaba como una característica innovadora la inclusión de luz de cabina blanca con filtro de luz azul para: "reducir la fatiga, mejorar la eficiencia de la tripulación y reducir la fatiga ocular", siendo esta una característica bastante común en los dispositivos electrónicos modernos como: tablets, smartphones y computadoras.

Con respecto al armamento y sensores lanzables, el P-7 tenía provisión para 112 sonoboyas con 38 adicionales dentro de la cabina, cumpliendo con el mínimo de 150 establecido en el RFP; otras 150 podían ser llevadas en estaciones de armas subalares. La bodega de armas había sido alargada hasta los 5 metros, dejando lugar para el misil Harpoon. Lockheed garantizaba un TOS de 4 horas excediendo los requisitos del RPF en 270 nmi (500 km) y 14,770 lb (6,700 kg).

Otro de los puntos donde el P-7 era superior al Orion, era en su capacidad de supervivencia y protección. El nuevo diseño incorporaba lanzadores de bengalas y chaff, supresores de infrarrojos en los motores, receptores RWR y un sistema de llenado de los tanques de combustible con nitrógeno y un sistema de Halon para extinción de incendios. Además, la estructura del P-7 era capaz de realizar maniobras de hasta 3.5 Gs.

Junto a la aviónica defensiva, el P-7 incorporaba un radar meteorológico, un Texas Instruments (ahora Raytheon) APS-137 para barrido de la superficie y un detector de anomalías magnéticas (MAD).

Modelo de túnel de viento del P-7A. Podemos ver sobre la mesa, modelos en escala del armamento que podía lanzar la aeronave. Créditos de la imagen a quien corresponda.

Un mar picado

Como parte de su contrato, el primer P-7 tenía que estar listo para un programa de pruebas de vuelo de 600 horas para diciembre de 1991, con el segundo ejemplar listo para volar en abril de 1992. Este ejemplar, debía estar equipado con la aviónica "Update IV" del P-3C y ser transferido a la Armada más tarde, en diciembre de ese mismo año para ser evaluado a fondo. La producción en serie debía comenzar en junio de 1994, hasta alcanzar un pico de 18 aviones anuales entre 1996 y 2001.

Al momento de firmar el contrato, la empresa estaba confiada de que este cronograma era alcanzable, pero para noviembre de 1989, resultó claro que el optimismo de la compañía era exagerado y, como ya hemos visto en este blog, el P-7 dejó de ser un ejercicio de mejora de un diseño ya existente, para convertirse en el diseño de una aeronave totalmente nueva. Esto redundo en un costo de unos U$S 300 millones (más de U$S 674 millones actualmente) adicionales a lo que se había presupuestado, y contratado.

Para la Armada americana, esto resultó inaceptable. A pesar de que ambos lados se sentaron a negociar una salida, las charlas resultaron infructuosas y Lockheed fue notificada de la cancelación del contrato mediante una carta fechada el 20 de julio de 1990. El arma fue categórica al resaltar que "la incapacidad de la compañía para lograr un progreso adecuado en pos de todas las faces del contrato" (sic).

Claro que esto molestó a Lockheed, su presidente de ese momento Daniel Tellep dijo al periódico The New York Times lo siguiente: "Lockheed está decepcionada con la decisión de la Armada. Hemos estado trabajando con ellos para definir una estructura del programa P-7A aceptable para ambos". En un último esfuerzo por recuperar algo de los U$S 300 millones de sobre costos, la empresa apeló la decisión de cancelar el programa bajo la justificación de "default" para que sea cambiada a "for the convenience of the Government''. Pero todo parece indicar que no se tuvo éxito.

Con esto, los 123 P-7A de producción se esfumaron; junto con el programa de actualización "Upgrade IV" que iba a ser instalado en ellos, y a 109 ejemplares de P-3C. Los Orion seguirán prestando servicio hasta los años 2000, cuando un nuevo programa de adquisición daría origen al Boeing P-8 Poseidon, superando a la oferta de Lockheed denominada Orion 21, otro derivado del P-3.

Dimensiones generales del P-7A, medidas expresadas en pies. Fuente: Lockheed Martin.

Características técnicas

• Tripulación: 13
• Longitud: 34.34 m
• Envergadura: 32.49 m
• Altura: 10.03 m
• Superficie alar: 133.6 m²
• Peso vacío: 105,00 lb (47,627 kg)
• Peso operativo: 165,000 lb (74,843 kg)
• Peso máximo al despegue: 171,350 lb (77,723 kg)
• Planta motriz : 4x turbohélices General Electric T407-GE-400 de 6,000 hp (4,500 kW) cada uno, accionando hélices Hamilton Standard 15WF-5 de cinco palas.

Rendimiento

• Velocidad máxima: 360 kn (660 km/h)
• Techo de servicio: 38,400 ft (11,700 m)
• Alcance (máximo): 2,150 nmi (3,980 km)
• Capacidad de combustible: 66,350 lb (30,095 kg)

Fuentes:

• (Enero-Febrero 1989). LRAACA. Naval Aviation News. Vol.71(2) p.20-21.
  Disponible en: https://web.archive.org/web/20060430054830/http://www.history.navy.mil/nan/backissues/1980s/1989/jf89.pdf
• Sweetman, B (Febrero, 1989). P-3 Update IV & LRAACA: US airborne ASW assets for the 1990s. International Defense Review. Vol.22 p. 214-215.
  Disponible en: https://archive.org/details/sim_janes-international-defense-review-idr_1989_22_2/page/n2/mode/1up?q=LRAACA&view=theater
• Stevenson, R. W. (Julio 21, 1990). Disputed Lockheed Contract Is Canceled by Navy. The New York Times, Sección 1 p.30. Disponible en: https://www.nytimes.com/1990/07/21/business/disputed-lockheed-contract-is-canceled-by-navy.html
• Pike, J (Noviembre 2, 2016). P-7 Long Range Air ASW-Capable Aircraft (LRAACA). Federation of American Scientists - Military Analysis Network. Disponible en: https://man.fas.org/dod-101/sys/ac/p-7.htm