La fortaleza en los números, el ALR Piranha

Ilustración digital de cómo se podría haber visto el ALR Piranha 4 sobrevolando los Alpes.
Creado por medio de inteligencia artificial y retocado digitalmente por No Barrel Rolls basado en una ilustración de un autor sin identificar. 

A finales de los 70 y principios de los 80, el mercado mundial de cazas se encontraba ante un posible cambio de paradigma. Los diseños de cazas que estaban en producción o bajo desarrollado tendían a ser muy costosos, pesados y sofisticados abandonando la idea de un caza ligero, volviéndose casi inaccesibles para aquellos países con presupuestos modestos como Suiza (o Confederación Suiza como es el nombre oficial).

El reemplazo de los los Hawker Hunter de la Schweizer Luftwaffe fue el disparador para un diseño que buscaba romper con este paradigma, compensando sofisticación con números y sencillez; el ALR Piranha.

Antes del Piranha, la industria aeronáutica había sido capaz de desarrollar dos aeronaves extraordinarias. El EFW N-20 Aiguillon ("Aguijón" en español), siendo el primer caza a reacción desarrollado y construido de manera local y el posterior P-16 el cual iba a ser el reemplazo directo de los Hawker Hunter en la Schweizer Luftwaffe. (Forces aériennes suisses en francés; Forze aeree svizzere en italiano para respetar la cultura multilingüe de los helvéticos) y al que le dedicamos dos entradas completas. (Notas del autor: La primera parte está dedicada al desarrollo del P-16, mientras que la segunda está dedicada a su vínculo con Bill Lear y su Learjet).

Lamentablemente, ambas aeronaves fueron canceladas por el gobierno suizo. Sin embargo la necesidad de reemplazar el Hunter seguía vigente, y la Schweizer Luftwaffe propuso continuar con la idea de desarrollar un caza autóctono; sin embargo esta idea desapareció rápidamente cuando en 1975 el Parlamento suizo decidió adquirir 66 F-5E Tiger y seis F-5F Tiger. 

El Tiger se impuso en la evaluación final al F-4 Phantom II, Dassault Mirage F1 y Saab 37 Viggen; mientras que los Hawker Siddeley Harrier, Fiat G.91 Y y Douglas A-4N Skyhawk fuesen eliminados en la primera ronda. Más tarde en 1981, se compraron otros 32 F-5E y seis F-5F. Todos los F-5 se fabricaron en EEEUU, con el montaje final llevándose a cabo en Eidgenössisches Flugzeugwerk Emmen (F+W).

Descartada Suiza como usuario, el objetivo pasó a ser una aeronave para la exportación. En 1977 se creó el Arbeitsgruppe für Luft- und Raumfahrt (ALR por sus siglas en alemán, o Grupo de Trabajo Aeroespacial en castellano) un "think tank" que tenía como función delinear los requerimientos para este nuevo diseño. A este esfuerzo se le sumaría la industria y el Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zurich o ETH Zurich.

Este grupo de trabajo mixto, dirigido por el Dr. Ing. Georges Bridel del ETH Zurich, quien partió de la premisa de que el costo de desarrollo, producción y operación de un caza moderno había escalado de manera sostenida durante la década de los 60 y 70 poniendo a las fuerzas armadas de países con presupuestos de defensa modestos en un verdadero aprieto, forzándolos a operar pocas unidades de aeronaves muy sofisticadas y costosas reduciendo su capacidad de combate real.

Estos dibujos permiten apreciar claramente las diferencias entre el Piranha 2 monomotor y el Piranha 4 bimotor. Notar la diferencia entre las tomas de aire y la posición de los aerofrenos.
Fuente: ALR. Retocado digitalmente por No Barrel Rolls.

Por lo que los miembros del ALR proponían una aproximación diferente. En lugar de contar con pocos aviones extremadamente sofisticados, se buscaría un caza más sencillo, ligero y económico que pudiese ser desplegado en grandes números y con una tasa de disponibilidad más alta, ideal para el contexto de una guerra defensiva, justo la hipótesis de conflicto prevista por las fuerzas armadas suizas.

Asimismo, el diseño resultante debía ser un caza diurno capaz de realizar misiones de interceptación y ataque al suelo, reconocimiento, guerra electrónica y entrenamiento operativo contando con una suite ECM y de reconocimiento básica integrada en la célula.

Se consideraba que la capacidad STOL era fundamental, por lo que el caza debía ser capaz de operar desde pistas de menos de 3,280 ft (1,000 m) de largo. Asimismo, las dimensiones generales debían ser muy reducidas, un 20% menores que las del F-5E. 

Otras potenciales ventajas de una aeronave con dimensiones reducidas. Una silueta pequeña reducía su presencia visual y lo hacía un blanco más difícil, mientras que le permitía incorporar un motor más pequeño con una firma infrarroja mínima, menor costo de producción y facilitaba su operación y camuflaje al operar desde bases improvisadas.

Al igual que el pez del que toma su nombre, el Piranha era de dimensiones reducidas dando importancia a los números de aviones a ser desplegados. Estegráfico permite compararlo con el Jaguar y el F-15.
Fuente: Benutzer vía Wikimedia Commons.

Con toda la tecnología de los 80

Los ingenieros estaban convencidos que estos requerimientos podían ser conseguidos gracias a una nueva ola de tecnologías que estaban haciendo su debut durante la década de los 80, tales como:

• Turbofans con postquemador, los cuales tenían un menor consumo.
• Fly-by-wire que ayudaba a dotar a la aeronave de una agilidad extraordinaria.
• Aviónica más moderna y de menor peso gracias a los avances de la electrónica.
• Una nueva generación de armamento "inteligente" tanto aire-aire como aire-suelo, con una eficiencia superior a la munición no guiada.

El resultado final fue el Piranha, un caza con una configuración de ala en tandem, compuesta por un canard de grandes dimensiones en la parte delante y un ala principal de implantación alta, baja relación de aspecto y una forma casi delta. El Piranha portaría su armamento en siete puntos de armas, cuatro debajo de las alas y uno en el centro del fuselaje con una capacidad de 1,100 lb (500 kg). Las punteras alares podían llevar misiles aire-aire como el AIM-9 Sidewinder o el R.550 Magic. 

Al igual que el pez del cual toma su nombre, compensaría su simpleza con números siendo capaces de desplegar gran cantidad de ejemplares con una alta tasa de disponibilidad y un costo operativo muy bajo. Un concepto muy similar al Bushwaker o Blitzfigther explorado por la Vought para más o menos la misma época.

Tres modelos que representan las diferentes opciones del Piranha, de acuerdo a la combinación de motores y alas.
Fuente: Syldava vía Wikimedia Commons.

Como armamento fijo se proponían varias opciones. El pesado y potente Oerlikon KCA de 30 mm, el más ligero Mauser BK-27 de 27 mm, o el cañón multitubo General Electric GE-430 de también de 30mm. Independiente de la opción, el cañón sería instalado en la línea central del avión, por lo que el tren de aterrizaje de nariz resultará descentrado hacia estribor como resultado.

En cuanto a la motorización, se evaluaron configuraciones mono y bimotores dando origen a una serie de variantes que se diferenciaban en el motor y las dimensiones generales.

• Piranha 1: Versión subsónica optimizada para misiones antitanque y antihelicóptero.
• Piranha 2C: Versión transónica para ataque al suelo con un motor Rolls-Royce/Turbomeca Adour Mk 811 Adour (RT172-58) con una potencia en seco de 5,530 lbf (24.6 kN) y 8,408 lbf (37.4 kN) con postquemador. Carecía de radar y tenía un ala de 13.5 m².
• Piranha 2D (1): Versión de ataque y superioridad aérea con un motor Adour RT172-63 con una potencia en seco de 6,564 lbf (29.2 kN) y 10,094 lbf (44.9 kN) con postquemador. Contaba con una aviónica completa que incluía un radar y un ala de 13.5 m².
• Piranha 2D (2): Igual al anterior pero con un ala de 16 m².
• Piranha 4: Variante bimotor con el SNECMA Larzac M-74/05 que ofrecía un 15% más de potencia que el Adour en régimen supersónico y un fuselaje más corto y ancho.
• Piranha 5: Otra variante bimotor, con dos Honeywell/ITEC F124 de 4,136 lbf (18.4 kN) de empuje en seco y 6,789 lbf (30.2 kN) con postquemador.

La variante definitiva, sería el Piranha 6 diseñado para los roles de superioridad aérea e interdicción del capo de batalla, el cual estaría motorizado por el Turbo-Union RB.199 Mk.104 de 9,105 lbf (40.5 kN) en seco y 16,411 lbf (73 kN) con postquemador. Aviónica completa, un ala de 16 m² y un peso en vacío de 9,561 lb (4,337 kg). 

Gráfico que compara el costo promedio y el peso máximo al despegue configurado para una misión de superioridad aérea entre el Piranha 6 y el F-16A, F-15A y F-14A. El avión suizo debía tener un costo promedio de alrededor de U$S 8 millones, equivalentes a U$S 27.5 millones actualmente.
Fuente: Arbeitsgruppe für Luft- und Raumfahrt (ALR).
Retocado digitalmente y traducido por No Barrel Rolls.

Un diseño alternativo del Piranha 6 incluía un ala de 7.62 m y una superficie de 22 m². Manteniendo el mismo motor RB.199, esta variante tenía un peso máximo al despegue de 23,148 lb (10,500 kg). En ambos casos la carrera de despegue era de solo 1,150 ft (350 m).

Más allá de las diferencias en motorización, las distintas versiones tenían una envergadura que iba desde los 6 a los 6.5 metros y una longitud que no superaba los 10.6 m; unas dimensiones más cercanas a las de un Cessna 172 (con una longitud de 7.9 m y una envergadura de 11 m) que a las de un caza.

Con respecto a la suite de aviónica, originalmente estaba basada en una computadora de navegación/ataque Ferranti FIN 1020, un telémetro laser Type 105D, un HUD Smith y un radar Thomson-CSF Agave. Posteriormente, se remplazó por un INS Ferranti FINAS 2000, un HUD Ferranti 4050, conservando el telémetro laser; mientras se ampliaron las opciones de radar para incluir al Emerson APG-69, el General Electric APG-67 y el Ferranti Blue Vixen. 

Al tener la configuración aerodinámica definida, se procedió a la construcción de un modelo de túnel de viento para obtener datos aerodinámicos, en conjunto con la producción de un modelo a escala radiocontrolado. Una maqueta a escala natural del cockpit fue construida para validar su ergonomía.

Modelo a escala natural del cockpit del Piranha 6. A la izquierda del HUD se puede ver un indicador de ángulo de ataque (AoA Indexer). 
Fuente: ALR.

Un caza, llave en mano

ALR promocionaba al Piranha a aquellos países que estuvieran buscando iniciar sus propias industrias aeronáuticas y que tuviese una flota de MiG-21 o F-5 que necesitase ser reemplazada. Para ello en 1984, se iniciaron conversaciones con la Boeing Military Aircraft Company (BMAC) en Wichita, Kansas para terminar el diseño del Piranha 6, implementar un plan de desarrollo y explorar oportunidades de ventas.

El proyecto era del tipo "llave en mano" y tenía como objetivo no solo vender el diseño, pero también establecer la línea de producción en el país comprador. ALR estimaba un plazo de cuatro años desde la firma del contrato hasta la producción de las unidades en serie. Comprometiéndose con el vuelo inaugural del primer prototipo a mediados del tercer año, mientas que la línea de producción alcanzaría un ritmo de 6 ejemplares al mes para principios del año siguiente.

Esta serie de fotografías muestran un modelo de túnel de viento del Piranha 2.
Fuente: ALR. Retocada digitalmente por No Barrel Rolls.

Como parte del programa Piranha, ALR ofrecía el diseño de un bunker con capacidad para alojar, rearmar y reabastecer hasta 3 aviones. Esta instalación era totalmente autónoma y contaba con alojamientos para sus habitantes. Seguramente inspirados por los Flugzeugkaverne (literalmente, "cavernas de aeronaves") suizos. (Nota del autor: Mientras se consideró su adquisición, tanto el Dassault Milan como el A-7 fueron evaluados dentro del limitado espacio de estas instalaciones).

Sin embargo, el Departamento de Estado de EEUU prohibió la participación de Boeing si la venta se realizaba a países del Medio Oriente, por lo que es de suponer que eso negó el acceso a uno de los mercados potenciales más grandes. Se sabe que Arabia Saudí recibió la propuesta por la aeronave pero claramente esto no llegaría más lejos de una presentación.

Ante la falta de clientes, todo el programa fue cancelado y archivado. Hoy en día lo único que sobrevive del Piranha es una página web de la ALR y la maqueta de túnel de viento del Piranha 2 que se conserva en el Museo Flieger-Flab de Dübendorf.

Tres vistas del Piranha 6, este sería el diseño definitivo de la aeroanve.
Fuente: ALR Aerospace.

Características técnicas (Piranha 6):

• Tripulación: 1
• Longitud: 11.57 m
• Envergadura: 6.5 m
• Altura: 4.25 m
• Superficie alar: 16 m²
• Peso vacío: 9,561 lb (4,337 kg)
• Peso máximo al despegue: 15,203 lb (6,896 kg) (misión de superioridad aérea).
• Capacidad de combustible: 4,440 lb (2,014 kg)
• Planta motriz: 1x turbofan Turbo-Union RB.199 Mk.104 con un empuje de 9,105 lbf (40.5 kN) en seco y 16,411 lbf (73 kN) con postquemador.

Rendimiento

• Velocidad máxima: Mach 1.9 a 36,089 ft (11,000 m)
• Tasa de ascenso al nivel del mar: 1,049 f/s (320 m/s)
• Radio de acción: 208 nmi (386 km) (Misión de ataque Lo-Lo-Lo, con tres Mk.83)

Armamento

• 1x cañón (preferentemente el Oerlikon KCA de 30 mm)
• 7x puntos de armas con una carga bélica total de 4,410 lb (2,200 kg)

Fuentes:

• Küng, P. (Enero, 1979). PIRANHA. Eine neue Generation leichter Uberschall -Kampfflugzeuge?  Flug Revue. Vol.? (?).
  Disponible en: https://web.archive.org/web/20060509044328/http://www.flug-revue.rotor.com/FRHeft7X/FRHeft79/FRH7901/FR7901b.htm
• Gunston, B. An Illustrated Guide to Future Fighters and Combat Aircraft. Londres, Reino Unido: Salamander Books Ltd., 1984.
• Piranha. Arbeitsgruppe für Luft- und Raumfahrt (ALR).
  Disponible en: https://alr-aerospace.ch/index.php?id=piranha