lunes, 10 de abril de 2023

El Lockheed CL-1200 - Parte I, La historia del Lancer

Lockheed CL-1200 Lancer mockup
Maqueta en escala del CL-1200, presentado como X-27 con las tomas de aire de sección rectangular.
Se puede ver el zorrillo de Skunks Works en la parte trasera del fuselaje. 
Créditos de la imagen a quien corresponda.


Al ser evaluado para el programa IFA, el Lockheed CL-1200, fue considerado el diseño que mejores prestaciones ofrecía, superiores a las del Vought V-1000 y al Northrop F-5-21. Sin embargo la aeronave fue descartada, pero esto no significó que Lockheed desistiera de este diseño.

El posteo del día de hoy, es la primera parte de la historia de este derivado del mítico F-104, cuyo diseño comenzó a gestarse a mediados de los 60 y no se abandonó hasta mediados de 1975.



Tras su introducción en el mercado el F-04 Starfighter se volvió un éxito inmediato, las líneas de montaje a duras penas podían cubrir la demanda. Lockheed, comenzó a mediados de 1961, una serie de estudios de diseño enfocados en desarrollar una versión mejorada del F-104, a la cabeza de este esfuerzo estaba el padre de la aeronave, el mítico Clarence Leonard "Kelly" Johnson.

Johnson y su equipo encararon el problema desde un pinto de vista muy particular, buscando una aeronave que superase al diseño original en todos los aspectos, tratando de no aplicar grandes cambios a la célula. Mantener la comunidad con el F-104 era crucial para facilitar la comercialización de la aeronave. 

Andando con pies de plomo, los ingenieros comenzaron a hacer cambios tratando de dejar el fuselaje del F-104 lo más original posible. El primer punto fue cambiar la implantación de las alas, de media a alta, seguida por la planta motriz.

La tecnología de motores había avanzado mucho desde el J79 original del Starfighter. Las nuevas plantas motrices ofrecían mejor relación de empuje/peso y menor consumo de combustible a costa de tener que rediseñar toda la parte trasera del fuselaje para acomodarlas.
Reconociendo que las ventajas en prestaciones bien valían la pena, el equipo tomo la decisión de rediseñar el fuselaje desde el mamparo del cockpit hacía atrás.

Tras 24 meses de trabajo, Johnson y el Skunk Works en Burbank, California había producido una serie de diseños conceptuales bajo las denominaciones internas CL-900 a 1200, las cuales variaban desde configuraciones mono y bimotoras; siendo clasificadas de acuerdo al grado de compatibilidad con el F-104 y su performance.

Si bien estos estudios cubrían una envolvente de vuelo bastante amplia, desde maniobras a baja velocidad y altitud hasta velocidades de Mach 3 a 90,000 ft (27,432 m). Pero todas tenían algo en común, el uso de un motor turbofan para garantizar una buena performance subsónica, un ala recta de forma trapezoidal y baja carga alar; y finalmente el uso de aleaciones de titanio en su construcción.

Lockheed sentía la presión, Northrop después de introducir al F-5A en el mercado no se había quedado ociosa y estaba trabajando en una versión mejorada de este diseño llamado F-5-21. Mientras que al otro lado del Atlántico, Dassault con su Mirage III retenía una importante cuota del mercado de cazas. No tendrían que esperar mucho tiempo para que estos novísimos diseños se midieran en un llamado a licitación.

Un caza para el mundo libre

En Febrero de 1970, la USAF en representación del Gobierno estadounidense publicó una solicitud de propuestas (RFP) para un caza destinado a reemplazar a los F-5A y F-104 que se encontraban en servicio en países aliados. Este programa será conocido como International Fighter Aircraft o IFA.

Lockheed presentó al CL-1200-1. Este diseño consistía en tomar la parte delantera del F-104G (o F-104S, fabricados bajo licencia en Italia) incluyendo las tomas de aire unida a un nuevo fuselaje con alas trapezoidales de 8.9 m de envergadura. Los planos de cola habían sido rediseñados también con un nuevo empenaje y planos horizontales de implantación baja.

Una de las ventajas que tuvo la reposición de las alas fue la reducción en la velocidades de aterrizaje, algo que muchos pilotos de F-104 seguramente estaban agradecidos. Sin embargo, el ángulo agudo debajo de la raíz alar se salvó con un carenado en forma de rampa que podía llegar a tener un impacto en la velocidad final.

Con respecto a la planta motriz, Lockheed había seleccionado la versión más avanzada del J79, el J79-GE-19 de 11,900 lbf (52.8 kN) de empuje en seco y 17,900 lbf (79.62 kN) de empuje con postquemador.

La USAF determinó que el Lancer (nombre que le dio Lockheed a la aeronave) tenía la mejor performance teórica, superior al V-1000 de Vought y al F-5-21; pudiendo llegar a ser muy atractivo para países que todavía estuviesen produciendo al Starfighter bajo licencia como Alemania Federal e Italia.
En contrapartida, era el diseño que requería mayor tiempo de desarrollo y de investigación; tiempo que el programa IFA no contemplaba.


Lockheed CL-1200 design features
Principales características del diseño del CL-1200-1 tal como se presentó al IFA.
Créditos de la imagen a quien corresponda.


Por este motivo, la oferta de Lockheed fue descartada a favor de la de Northrop. La aeronave sería producida como F-5E Tiger II. Si bien fue un revés para el Lancer, Johnson no aceptó esto como la muerte de su diseño.

En EEUU, la tendencia en la construcción de cazas iba en el sentido de cazas pesados y complejos como el F-X de la USAF (futuro McDonnell Douglas F-15 Eagle) y el VF-X de la Armada (futuro F-14 Tomcat). Sin embargo esta corriente encontró una fuerte resistencia de parte de la "Fighter Mafia", un grupo encabezado por el Major John Boyd, quienes argumentaban que la próxima generación de cazas debía ser sencillos y livianos siguiendo el ejemplo del IFA.

Johnson estaba convencido de que el argumento de la "Fighter Mafia" era el correcto y que Lockheed con su CL-1200 tenían un diseño competitivo. Esta idea no era un mero capricho de su ingeniero estrella, Lockheed había realizado un estudio comercial en donde se concluyó que había un mercado mundial de 7,500 cazas para la próxima década. (El estudio excluyó a los EEUU, el Reino Unido, Francia y Suecia ya que se consideró que estos países cubrirían sus necesidades con sus propios diseños). 

Lockheed se confirmaba con conseguir un 10% de este mercado, con la ambición de extenderlo hasta el 30 o 40% del mismo si el Lancer lograba ser un éxito comercial. Para el fabricante, la OTAN era un cliente cautivo, gracias a la extensión del F-104 y el hecho de que 1,212 ejemplares de este tipo fueron producidas bajo licencia por cuatro países europeos; de los cuales Alemania Federal e Italia seguían con las líneas de montaje abiertas.

Pero se necesitaba un argumento de ventas más contundente para el CL-1200, y nada mejor que un prototipo. Kelly Johnson tomó el asunto de conseguir el financiamiento necesario con sus propias manos y se aseguró el compromiso de varios socios. La Luftwaffe y la Real Fuerza Aérea Holandesa donarían una célula de F-104 cada una (un TF-104G alemán y un F-104G holandés). Por otro lado varios proveedores norteamericanos se sumarían al proyecto cediendo subcomponentes a muy bajo costo o gratuitamente; Pratt & Whitney cedería tres turbofans TF30-PW-100 provenientes del F-111, junto con repuestos y asistencia técnica. Hughes proveería un radar y las miras, mientras que Honeywell cedería un sistema de control de vuelo y un piloto automático. A esta lista se debe sumar Garret proveyendo un sistema de control ambiental.


Lockheed CL-1200-1 promo model
Fotografía promocional de un modelo en escala del CL-1200-1, notar la unión del ala con el fuselaje. 
Fuente: Air Progress.


Exteriormente, el X-27 era muy similar al CL-1200-1 original, con la diferencia de que tenía un ala con mayor superficie, gracias a LERXs de mayores dimensiones. La deriva fue modificada al igual que la sección trasera del fuselaje y nuevas tomas de aire de sección cuadrada fueron instaladas. La idea es que las mismas permitían evaluar diferentes tipos de motores. La maqueta en escala del CL-1200-1 fue modificada para representar al X-27 y utilizada como material promocional, siendo pintada en blanco brillante.

El objetivo de Johnson era ofrecer al CL-1200 como un caza experimental a la USAF, de manera que se pudieran evaluar diferentes tecnologías y motores que se podían aplicar al diseño de los aviones del futuro, como el F-X; por la módica suma de U$S 30 millones (casi U$S 223 millones actualmente) y una duración de 18 meses. La intencionalidad era clara, Lockheed conseguiría su prototipo del CL-1200 para generar interés por la aeronave en los países de Europa, negando así ese mercado a sus competidores como Northrop y Dassault.

Un regalo inesperado

Pero el Pentágono entendió rápido la intención de Lockheed por lo que no estaban muy abiertos al Lancer. Era claro que de seguir adelante, los fondos para su construcción saldrían o del presupuesto del F-X de la USAF o del VF-X de la Armada; por lo que se creó una comisión para evaluar la propuesta buscando una manera de rechazarla.

Sin embargo, algunos argumentos a favor de financiar el CL-1200 eran muy fuertes y difíciles de rebatir. Para empezar, podía ser un diseño contemporáneo a bajo costo y funcionar como alternativa en caso de una crisis; mientras que representaba una competencia al Mirage III. 

(Nota del autor: Irónicamente, Boeing se había asociado con Dassault a principios de los 60 para presentar al Mirage IIIC como alternativa al Northrop F-5A. Conocido como Mirage IIIW (la W es por Wichita, hogar de la división de aviones de combate de Boeing) se trataba de una versión bajo licencia del Mirage IIIC, con radar Aïda fabricado bajo licencia por Hughes y un motor ATAR 9C fabricado por P&W). 

Para 1971, era claro que la idea del CL-1200 no iba a llegar a buen puerto. Para empezar, la USAF carecía de F-104G en inventario, por lo que no tenía repuestos para la aeronave. Además, desconfiaba mucho de que dos países aliados cedieran dos células de aviones totalmente gratis sin esperar nada a cambio.

Otro punto en contra era que del programa de evaluación de 18 meses propuesto por Lockheed, contemplaba solo 6 meses de pruebas de vuelo, con 3 reservadas exclusivamente para el fabricante y el resto para la USAF; con el agregado de que los dos prototipos debían ser devueltos a Lockheed para que pudiese realizar demostraciones a potenciales compradores.

En otras palabras, la USAF invertiría U$S 30 millones en dos prototipos que no podría conservar y que solo evaluaría por un período extremadamente corto. Sin contar con que, desde el punto de vista de los otros fabricantes, parecía que el arma estaba mostrando favoritismo con Lockheed y asistiéndola a comercializar su aeronave en el extranjero. Johnson fue obligado a replantear su propuesta. 

Tras un serio replanteo, en marzo de 1971, una nueva propuesta fue presentada ante la USAF. Para empezar, el arma conservaría los dos prototipos tras concluir el programa de pruebas de vuelo; el cual sería ampliado y finalmente, las aeronaves no serían equipadas con radares, sistemas de control de tiro o cualquier otro tipo de aviónica con fines ofensivos.


Lockheed X-27 Lancer mockup
El modelo a escala natural del X-27 siendo construido. Notar las tomas de aire rectangulares, las cuales permitían evaluar una amplia variedad de motores. Atrás y a la derecha de la imagen se puede ver la célula que donó la sección delantera del fuselaje para construir la maqueta. 
Créditos de la imagen a quien corresponda.


Gracias a esto, la aeronave recibió la designación oficial de X-27 la cual cumplía dos funciones, reforzar la idea "experimental" de la aeronave y por otro lado demostrar que no sería ningún tipo de amenaza para el programa F-X. 

Una cosa era recibir el espaldarazo de la USAF otra cosa muy distinta era la provisión de la partida presupuestaria de parte del Congreso; la cual no parecía materializarse nunca. Para empeorar las cosas, Lockheed amenazó a Johnson de que a menos que Skunk Works fuese económicamente sustentable sería disuelta. 

Tras presionar a la USAF, Johnson logró su objetivo y durante abril de 1971 el arma comenzó el proceso administrativo para solicitar los fondos para los dos ejemplares del X-27. El contrato llegó a redactarse y estaba a punto de ser firmado cuando un nuevo programa se interpuso.

La mafia se sienta a la mesa

Tras años de y miles de millas náuticas recorriendo los pasillos del Pentágono, la "Fighter Mafia" había logrado lo que parecía imposible, convencer al DoD de que se necesitaba un caza ligero y poco sofisticado para compensar al ganador del F-X, el McDonnell Douglas F-15 Eagle.    

Una solicitud de propuestas (RFP) por este nuevo caza conocido como Lightweight Fighter o LWF, fue enviada a nueve fabricantes, entre ellos Lockheed, el 6 de enero de 1972. Se solicitó que las respuestas fuesen enviadas antes del 18 de febrero.

El LWF enterró la idea del CL-1200/X-27, para frustración de Johnson (y quizás para alivio de la USAF). El ingeniero protestó y argumentó que los requerimientos del LWF tenían varias incoherencias, además de que daba por tierra todo el esfuerzo, tiempo y fondos invertidos en el X-27.  En sus propias palabras: "Les dije que todo el trabajo que habíamos hecho con las naciones de la OTAN y otras, para un derivado del F-104 se fue esencialmente 'por el desagüe' debido a las características del LWF dejan sin efecto nuestras desiciones en cuanto a su capacidad de carga bélica, alcance y el uso de un motor en producción y certificado para la exportación".  No hubo caso y Skunk Works debió ponerse manos a la obra con su propuesta para el LWF, olvidando cualquier idea de continuar con el X-27.

Conocida como CL-1200-2, la propuesta de Lockheed para el LWF tomaba mucho del trabajo anterior en el X-27, con algunos cambios. Las tomas de aire volvieron a ser semicirculares con los difusores cónicos y una nueva deriva. Los planos de profundidad carecían de diedro y eran de implantación baja.

De acuerdo a la RPF, la elección de la planta motriz debía ser entre el turbofan P&W F100-PW-100 de 23,600 lbf (104.9 kN) de empuje con postquemador o el General Electric YJ101-GE-100 de 14,750 lbf (65.6 kN) de empuje con postquemador. El equipo de Johnson prefirió la propuesta de Pratt & Whitney, a sabiendas que si se quería comercializar en el extranjero podría ser difícil conseguir una licencia de exportación para el mismo. 

Otro punto de discordia fue el largo. Su equipo sugirió acortar el fuselaje unos 182 cm, lo que permitía reducir el peso en vacío del CL-1200-2, pero Johnson se negó argumentando lo siguiente: "Después de repasar todos los aspectos del diseño, establecí un peso en vacío de 13,900 lb (6,304 kg) para el caza, conservando buenas características de vuelo con un mayor potencial de ataque a tierra que el diseño 182 cm más corto". El problema es que esto excedía el peso máximo al despegue (MTOW) establecido en el RPF, pero Johnson estaba convencido que su propuesta sería aceptada.

Quedaba un tema más y era el de la denominación. Johnson instó a sus ingenieros a dejar de usar CL-1200-2 para referirse a la aeronave, sus argumentos fueron expresados en el siguiente memo: "Recomiendo cambiar el número de diseño de nuestro caza ligero de CL-1200 a otro. La razón es para demostrar a la Fuerza Aérea el hecho de que efectivamente se trata realmente de un nuevo avión y muestra una reacción positiva de nuestra parte al responder a su solicitud de propuestas. Se nos aconsejó minimizar el hecho de que nuestro caza ligero deriva del CL-1200, el X-27 o el F-104. En respuesta a esta sugerencia, he obtenido el número de diseño CL-1600 para nuestra propuesta". Y agregó que el número no era al azar: "... deseamos evitar las series 1300 y 1500 por razones obvias, esta última, claro está; es para evitar un conflicto con el F-15".

Finalmente, el 16 de febrero de 1972, Johnson viajó en persona a la base aérea de Wright Patterson; hogar del Comando de Material de la USAF para entregar la propuesta del CL-1600. Para el 19 de abril, la decisión estaba tomada; General Dynamics y Northrop pasaban a la etapa de prototipos dando origen a los YF-16 e YF-17. En tercer lugar quedó la propuesta de Boeing, con Lockheed en un quinto y último lugar, detrás del Vought V-1100.

(Nota del autor: Nuevamente, Dassault y el Mirage volvieron a asomarse por EEUU. La primera oferta de Boeing fue una versión motorizada por el GE J79 del Dassault Mirage F1. Al fabricante de Seattle se le recomendó esforzarse un poco más; como un estudiante que hace su tarea a las apuradas, y presentó un diseño nuevo y 100% de desarrollo interno llamado Model 908-909 y este fue el diseño que quedó en tercer lugar).


Lockheed F-104S ASA-M Starfighter
Fotografiado en la base Gioia del Colle, en la provincia de Bari en 1981, este F-104S ASA-M representa el pináculo del diseño original del Starfighter. A pesar de ser uno de los potenciales usuarios del Lancer, Italia mantendrá sus F-104 en primera línea hasta 2004. 
Fuente: Aldo Bidini vía Wikimedia Commons.


Un ligero error de cálculo

Para el propio Johnson, el CL-1600 era demasiado buen avión o en sus propias palabras: "...el CL-1600 era muy bueno, muy honesto, muy pronto y muy barato". Pero la realidad era un poco más compleja que la observación del legendario ingeniero.

El cambio de denominación no hizo mucho para ocultar la herencia del CL-1600. Para la USAF, quien había dado de baja de la primera línea su último F-104C en 1969, adoptar un derivado de este diseño carecía de sentido. A esto debemos sumar, que impresionante como se veía, la propuesta de Lockheed se encontraba superada tanto aerodinámicamente, como en tecnología por las de General Dynamics y Northrop. 

Cuando vieron la propuesta del CL-1600, la USAF la consideró un "refrito" del CL-1200 que ya había sido descartado y por este motivo no fue considerada como un competidor muy serio.

Lockheed mantuvo al Lancer en soporte vital, volviendo a la carga como alternativa para aquellos países europeos que aún producían al F-104. Nuevamente, esto se trató más de una expresión de deseo ya que al perder el contrato IFA a manos del F-5E, el mercado principal del CL-1200 se había esfumado por completo. 

Además en Europa se seguía con mucho interés la pelea mano a mano del YF-16 y el YF-17, por el contrato LWF. Tanto es así que Bélgica, Dinamarca, Noruega y Holanda (los cuatro usuarios del F-104) habían decidido realizar una compra conjunta por un nuevo caza; la carrera por el "Deal of the Century" había dado comienzo y simplemente Lockheed no tenía lugar en ella. 

Increíblemente el Lancer gozó de una suerte de segundo aire en 1973. En ese momento, Lockheed había llegado a un acuerdo con Aeritalia para la comercialización del avión de transporte táctico G.222 y la comercialización del F-104S a Turquía. Como parte de ese acuerdo, Lockheed intentó hacer que los italianos financiaran un derivado del CL-1600 motorizado con el P&W TF30-P-100 llamado F-204; el cual utilizaba al F-104S como base. Las discusiones sobre la producción de dos o tres prototipos a un valor de U$S 50 millones (casi U$S 339 millones actualmente) estaban bastante avanzadas cuando un cambio en la gerencia de la firma italiana mataron el proyecto a mediados de julio de ese año.

Lejos de rendirse, Lockheed volvió a insistir con el Lancer para Europa. Durante marzo de 1974, Johnson, junto con un grupo de Lockheed tuvieron reuniones con representantes de Bélgica, Noruega y Holanda sobre el programa Lancer. Aparentemente, estas reuniones lograron generar cierto interés, pero sin un prototipo del Lancer en el aire; no había mucho más para hacer.

El 13 de enero de 1974, la USAF anunció al YF-16 como ganador del LWF. Mientras que en el viejo continente, Holanda anunció el 23 de mayo de 1975, que adquiría el F-16; seguida poco después por Noruega y Dinamarca. Bélgica, que había mostrado cierta simpatía por la oferta de Dassault, anunció la adquisición del F-16. 

Lockheed archivó el Lancer recién en... ¡1976! Turquía, usuaria de F-4 y F-104 había mostrado un interés por el F-204 en 1973, como un medio para desarrollar su incipiente industria aeronáutica, pero no prosiguió con la idea. Tras la invasión de Chipre en 1974, y el posterior embargo de armas que dejó en tierra a los F-4; Turquía volvió a la idea del F-204 y su producción local en 1976, pero los planes no llegaron a nada. 

De esta manera llegamos al fin de esta primera parte dedicada a la historia del CL-1200, dejando para la segunda parte todos los detalles técnicos. 

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