lunes, 12 de agosto de 2024

Copiar no es tan fácil, el Nanchang Q-6

Nanchang Q-6 Artistic impression
Impresión artística del Nanchang Q-6 atacando un blanco con cohetes.
Créditos de la imagen a quien corresponda.


La Batalla de las Islas Paracel ocurrió entre el 19 y 20 de enero de 1974, enfrentando a Vietnam del Sur y China, la cual triunfó haciéndose con el control del archipiélago. Durante el combate quedó claro que la infantería china no pudo contar con apoyo aéreo debido a la falta de medios.

Esto inició un programa de desarrollo buscando un nuevo caza. El resultado, fue el Nanchang Q-6, un caza con alas de geometría variable muy influenciado por el MiG-23 soviético y al cual se le dedica la entrada del día de hoy.



Una vez que el polvo se disipó, el alto mando de la PLAAF (People's Liberation Army Air Force, o Fuerza Aérea China) y la PLANAF (People's Liberation Army Naval Air Force, o Aviación Naval China) tenían que explicar las razones por las cuales no fueron capaces de proveer apoyo aéreo durante el desembarco de los infantes de marina en las Islas Paracel (Xisha en chino). Esto a pesar de que 115 aviones fueron desplegados durante las 24 horas que duró la batalla.

La respuesta resultó ser un poco vergonzosa, ya que entre ambas fuerzas se habían desplegado 115 aeronaves, las cuáles llegaron tarde al combate, cuando las islas ya habían sido capturadas para ser más exactos. Esto se debió a dos factores principales. La falta de aviónica moderna, que provocó errores de navegación en los derroteros de las aeronaves; e infraestructura y equipos terrestres los cuales crearon cuellos de botella logísticos. 

Tanto la PLAAF como la PLANAF asumieron que su inventario de cazas era totalmente inadecuado para realizar de misiones de apoyo en el Mar de China Meridional. Por un lado, los cazas como los J-5, J-6, J-7 y J-8 carecían de capacidad de ataque al suelo, si es que su corto alcance les permitía llegar al area de operación en un primer lugar. Por otro lado su principal medio de ataque, el Nanchang Q-5, además de un corto alcance tenía una carga bélica muy baja. Quedaban los bombarderos Harbin H-5 y Xian H-6, pero los mismos eran lentos y carecían de capacidad de autodefensa. 

Esto llevó a que ambas fuerzas establecieran una serie de requerimientos de diseño independientes para desarrollar un aparato que satisficiese sus necesidades. La PLAAF quería una avión que combinase el alcance y carga bélica de los H-5 y H-6 con la performance supersónica del Q-5; mientras que la PLANAF quería una aeronave con una carga bélica tres veces superior a la del Q-5, siendo capaz de llevar cuatro misiles antibuque.

Al recibir ambas solicitudes, el Comité de Ciencia y Defensa Nacional elaboró un requerimiento operacional tratando de satisfacer las dos fuerzas, estipulando un caza con una carga bélica de entre 6,610 a 11,020 lb (3,000 a 5,000 kg), una velocidad máxima de al menos Mach 1.5, un alcance de autotraslado de por lo menos 1,512 nmi (2,800 km), con un radio de acción de 432 nmi (800 km).
Se recomendaba el uso del turbofan con postquemador Rolls-Royce RB.168 Spey Mk.202 con un empuje de 20,500 lbf (9,300 kg) del cual se había conseguido la licencia de producción, o como alternativa; el turbofan con postquemador WS-6 con un empuje de 27,500 lbf (122.2 kN) que se encontraba en desarrollo en ese momento. 


Nanchang Q-6 descending turn
Ilustración artística de un Q-6 realizando un giro descendente.
Créditos de la imagen a quien corresponda.


La idea de un diseño en común, no agradaba ni a la PLAAF, ni a la PLANAF; como quien dice el típico "celos entre fuerzas". Así que cuando se elevó el requerimiento a la Comisión Militar Central, el organismo determinó, a la manera salomónica, que la industria de aviación china no estaba en condiciones de realizar dos proyectos en paralelo, determinando que ambos requerimientos podían ser cumplidos con un mismo diseño.

En junio de 1976, se convocó a representantes de varias fábricas de aviones a Beijing para discutir este nuevo proyecto y se les ordenó que presentaran sus propuestas lo antes posible. Shenyang Aircraft Factory (más tarde Shenyang Aircraft Corporation) fue la primera en responder con el JH-8 (FB-8), que era, esencialmente, una versión de ataque terrestre del J-8II (F-8II). 

A esto le siguió el Q-6, presentado por la Nanchang Aircraft Factory (actualmente Hongdu Aviation Industry Group). Finalmente, la Xi'an Aircraft Factory (luego reorganizada en Xi'an Aircraft Industrial Corporation) fue la última en presentar su propuesta, bajo la denominación Xian JH-7. 
(Nota del autor: No se trata de un error de traducción, muchas empresas del sector aeronáutico chino utilizan las traducciones de sus nombres al inglés para promocionarse en el extranjero).

Inicialmente, el gobierno favoreció el JH-8, sin embargo, debido a que el diseño aún estaba en desarrollo, se consideró la opción de mayor riego técnico por lo que fue descartada. Se optó entonces por continuar con los dos diseños nuevos, el JH-7 y el Q-6. El primero, se estimaba que tendría un desarrollo muy largo, mientras que el segundo tenía mayores posibilidades de entrar en servicio lo antes posible. Por lo que se decidió desarrollar ambos, dando la prioridad al Q-6.

Seguramente, se debe estar preguntando la razón detrás de ese razonamiento, querido lector, y es que el diseño del caza de Nanchang no era, estrictamente hablando, "nuevo".

Un pequeño gesto de hospitalidad árabe

Al asumir como Presidente de Egipto, Anwar Sadat, comenzó a reorientar su política exterior llevándola más hacia Occidente rompiendo con el acercamiento con la URSS iniciado por su antecesor, Gamal Abdel Nasser. Por supuesto, el cambio fue de manera paulatina, ya que la URSS proveyó ayuda militar a Egipto durante la Guerra del Yom Kippur en 1973. 

Sorprendentemente durante este período de cambio, Egipto se convirtió en uno de los primeros clientes de exportación de uno de los más avanzados cazas de la industria soviética de ese momento, el Mikoyan-Gurevich MiG-23. Egipto adquirió en 1974 ocho MiG-23MS, ocho MiG-23BN y cuatro entrenadores MIG-23UB, los cuales fueron asignados a un solo escuadrón con base en Mersa Matruh.
Un año más tarde, todos estos aviones estaban en tierra fuera de servicio debido a que la política exterior egipcia continuaba desplazándose hacia Occidente.

Si había alguna posibilidad de reparar la relación entre ambos países, la misma se perdió cuando Egipto derogó el acuerdo de amistad entre ambos países en marzo de 1976. Este giro en las relaciones entre ambos países supuso un serio problema para las fuerzas armadas egipcias quienes tenían en la URSS a su principal proveedor.

Este vacío fue rápidamente ocupado por China. A mediados de 1979, Beijing prometió un paquete de ayuda militar que incluía asistencia para los MiG-19 y 21 egipcios junto con la donación de un lote de 40 ejemplares de Shenyang J-6 (fabricación bajo licencia del MiG-19), con la posibilidad de vender un segundo lote de 50 unidades.

Este gesto, el cual el propio Sadat calificó como "...desprovisto de cualquier motivo oculto", fue respondido con la trasferencia de seis MiG-23 y 10 misiles crucero KSR-2 (AS-5 "Kelt" en código OTAN) a China, más específicamente, dos ejemplares de cada tipo operado por Egipto. Claro que esto cayó muy mal en Moscú, especialmente por que China y la URSS habían roto sus relaciones en 1969. Sadat minimizó esta acción al calificarla como "...un pequeño gesto de hospitalidad árabe".

La adquisición de estos aviones, junto con los restos de varios General Dynamics F-111 provistos por Vietnam del Norte, eran parte de un programa de investigación sobre el uso de alas de geometría variable y su potencial aplicación en diseños chinos. Gracias a estos estudios, esta configuración ganó un grupo de adeptos en la industria china. En octubre de 1980, se dió luz verde al proyecto Q-6, que utilizaría esta nueva configuración alar.


Nanchang Q-6 artistic impression taking off
Impresión artística de un Q-6 despegando. Notar la ubicación de puntos de armas en el fuselaje.
Créditos de la imagen a quien corresponda.


Pura inventiva

Nanchang designó como jefe del proyecto Q-6 a Lu Xiaopeng, quien ocupó el mismo cargo en el anterior Q-5. De los oferentes, Nanchang contaba con la ventaja de ser el único fabricante de aviones de ataque en China. Xiaopeng visitó, junto con sus ingenieros, varias unidades de la PLAAF y PLANAF para tener una mayor comprensión de los requerimientos operativos. 

Originalmente, se pensaba basar el diseño del Q-6 en el MiG-23BN, la versión de ataque terrestre del MiG-23. Sin embargo, tras la visita a las unidades de combate, quedó claro que la capacidad de combate aéreo para la autodefensa era crucial y ello requería la integración de un radar, ausente en esta variante. Como resultado, el MiG-23MS sería usado como punto de partida para el nuevo caza, pero esto tampoco era la solución ideal. 

Para realizar con éxito las misiones requeridas por PLAAF y PLANAF, se necesitaba un radar con modos CCIP (Constantly Computed Impact Point), CCRP (Continually Computed Release Point) y seguimiento del terreno; ausentes en el radar RP-22SM Sapfir-21 ("Jay Bird" en código OTAN). De la misma manera, al ser la versión de exportación a países del tercer mundo del RP-22, carecía de capacidad para disparar misiles aire-aire de largo alcance (BVR). En otras palabras, el Q-6 tendría la suite de aviónica más avanzada de la industria de aviación china de ese momento.

En un primer momento se intentó copiar toda la aviónica del F-111, pero esta tarea resultó ser mucho más difícil de lo que parecía. Frente a esta situación, se tomó la decisión de desarrollar una nueva suite de aviónica que combinase lo mejor del PR-22, con los equipos de ataque y navegación obtenidos por ingeniería inversa a partir de los restos de F-111. 

Justamente durante este proceso, los técnicos chinos descubrieron que el radar General Electric AN/APQ-113 podía incorporar fácilmente modos aire-aire, aún sin poder descifrar totalmente su software. Por otro lado, el radar de seguimiento del terreno (TFR) Texas Instruments AN/APQ-110 pudo ser exitosamente copiado e integrado en la célula ubicado en la nariz e inmediatamente debajo del radar de ataque.

Debido a las limitaciones de la industria electrónica china, muchos componentes transistorizados tuvieron que ser reemplazados por tubos de vacío, lo que aumentó el tamaño y el peso del sistema de radar y de otros equipos de aviónica. La suite de aviónica del Q-6 incluía un RWR (Receptor de alerta de radar), un telémetro/designador láser, euipos de comunicación y un ILS.

El único componente puramente nacional, fue el HUD Aim-6, superior al colimador PBK-3 instalado originalmente en el MiG-23, sin embargo su integración con el resto de la suite resultó ser un desafío tecnológico significativo, especialmente por lo complejo de copiar el sistema de navegación inercial y ataque (INS) Litton AN/AJQ-20 del F-111.

Originalmente, el equipo de Xiaopeng planeaba utilizar la nariz más grande del MiG-23MS para alojar toda la aviónica, pero al resultar los componentes chinos más grandes y pesados, este plan tuvo que ser descartado y el tamaño del fuselaje (a excepción del largo) debió ser ampliado. La sección delantera, incluida la cabina de vuelo, sería un diseño totalmente nuevo contando con una carlinga del tipo burbuja. 

Adicionalmente, investigaciones posteriores indicaron que las tomas laterales del MiG-23 eran inadecuadas para cumplir con los requerimientos de maniobra durante un combate aéreo, expresados por la PLAAF y PLANAF lo que llevó a la adopción de una toma de aire ventral, convirtiendo al Q-6 en el primer avión chino con esta característica.


Nanchang Q-6 fighter jet PLANAF
Esta ilustración digital muestra como se podría haber visto un Q-6 con las insignias de la PLAAF.
Créditos de la imagen a quien corresponda.


Los ingenieros de Nanchang se pusieron como objetivo integrar un sistema de control fly-by-wire (FBW) en este nuevo caza, siendo el primero de su tipo en China siendo utilizado para controlar la aeronave y la incidencia de las alas en reemplazo del sistema hidráulico del MiG-23. 

Para lograr este objetivo, se intentó copiar el FBW del F-111, pero esto demostró ser imposible, por lo que el equipo decidió crear un diseño propio más simple y con triple redundancia dedicando un equipo de ingenieros, e involucrando directamente al propio Xiaopeng, para su desarrollo.

Uno de los principales obstáculos fue la planta motriz. En un principio se había optado por el turbofan WS-6 pero solo en 1980, y tras 17 años de desarrollo, este motor alcanzó su potencia de diseño. Si bien en 1981 se había autorizado la producción de un reducido número de unidades de preserie, lo cierto es que el WS-6 no era un motor maduro y peor aún, las pruebas arrojaban no sería capaz de proveer la performance esperada para el Q-6. Una versión mejorada, denominada WS-6G, con una potencia de 31,050 lbf (138 kN) y una relación empuje-peso superior a 7, pero estaba en desarrollo.

Explorando alternativas, se optó por copiar el turbofan Khatchaturov R-29-300 del MiG-23. Este motor tenía una potencia de 19,125 lbf (85 kN) en seco y 28,125 lbf (125 kN) con postquemador. Considerado un motor muy avanzado para China, el mismo fue replicado por la Fábrica de Motores 401 como el WS-15, sin embargo jamás sería adoptado ni producido en serie.

Según las estimaciones, el Q-6 tendría un peso en vacío de 31,967 lb (14,500 kg), una carga bélica de 9,920 lb (4,500 kg) y un radio de acción de 486 nmi (900 km). 

A pesar de todos estos traspiés, el desarrollo del Q-6 parecía viable y se le dio luz verde al proyecto para que continuase, pero el desarrollo avanzaba a un paso de tortuga.

Misiles en la frontera

Mientras su competidor, el JH-7, realizó su primer vuelo a mediados de diciembre de 1988 el Q-6 continuaba sin salir del tablero de diseño. Recién en ese año, Xiaopeng y su equipo habían logrado replicar el mecanismo que permitía pivotear a las alas, el cual era de accionamiento electromecánico mucho más sencillo que el hidráulico original. El problema, es que la replica china era un 12% más pesado que el sistema ruso, teniendo un impacto negativo en la performance del avión.

Esta innovación vino con un costo alto, ya que lo tomó nueve años a un equipo de ingenieros, con la participación del propio Xiaopeng, en desarrollarlo; resultando un 12% más pesado que el sistema hidráulico del MiG-23, afectando negativamente a la carga bélica y el radio de combate del caza.

La suite de aviónica no terminaba de cuajar tampoco, a pesar de sus esfuerzos los técnicos chinos siguieron teniendo problemas con replicar el INS AN/AJQ-20 y mucho menos integrarlo al resto de los componentes. Se necesitará de otros diez años más para que la industria china pueda producir un equipo equivalente.

El motor tampoco venía bien. El prometedor WS-6G estaba listo para 1983, pero debido a las limitaciones de producción de la industria china de ese momento, resultó en un diseño inmaduro para nada confiable y que tenía un tiempo medio entre inspección (MTBO) de solo 50 horas; por lo que nunca pasó del banco de ensayos. 

Una manera de paliar el incremento de peso era con el uso extensivo de materiales compuestos más ligeros que el metal, pero la industria china de ese momento carecía de esas capacidades por lo que este tipo de materiales no estarían a tiempo para la producción del Q-6.


Nanchang Q-6 wind tunnel model
Modelo de túnel de viento del Q-6. Notar que la aeronave contaba con estaciones de armas ubicadas en las mismas posiciones que en el MiG-23.
Créditos de la imagen a quien corresponda. Retocada digitalmente por No Barrel Rolls.


Más allá de todos estos problemas, el principal factor en contra del Q-6 era el stealth. Mientras el caza estaba en desarrollo, las defensas a lo largo de la frontera sino-soviética fueron reforzadas con la introducción de nuevos sistemas de defensa aérea S-300 y 9M38 los cuales le daban la capacidad a los rusos de abatir blancos dentro del espacio aéreo chino.

El alto mando chino consideró que el JH-7, tendría una ventaja sobre el Q-6 volando a baja altitud. Este apreciación se debe a que se consideró que las alas de geometría variable resultaban en un caza con mayor firma de radar. Ante este cambio en los requerimientos operacionales, el caza de Nanchang debía ser rediseñado para poderse mantener vigente. Además, el JH-7 prometía mayor carga bélica y alcance a costa de ser más caro y menos ágil que el Q-6. 

La PLAAF y la PLANAF le dieron la espalda al caza de Nanchang y se enfocaron el JH-7, ordenando la cancelación del Q-6 en 1989. Lo más cerca que estuvo de materializarse el Q-6 fue por medio de la construcción de tres modelos o "iron birds": una para evaluar la aviónica, otra para el mecanismo de las alas y la tercera para ensayos estáticos. Finalmente, en 1992, el JH-7 ("Flounder" en código OTAN) ingresó al servicio activo. Al momento del cierre de su línea de producción en 2017, 270 ejemplares habían sido fabricados y actualmente se encuentran sirviendo en unidades de la PLAAF y PLANAF.

Muchas fuentes chinas citan que, a pesar de su fracaso, el programa Q-6 proveyó a la industria en su conjunto de lecciones muy importantes que fueron utilizadas en programas posteriores, como las tomas de aire del J-8B que son casi un calco a las del MiG-23.

Sobre el paradero de los seis MiG-23 que llegaron a China. Se sabe que dos ejemplares (un BN y un UB) terminaron siendo parte de las exhibiciones en el parque de diversiones Minsk World, construido alrededor del portaaviones soviético Minsk en la ciudad de Shenzhen. El parque cerró sus puertas el 14 de febrero de 2016, el buque abandonado, pero según este posteo en Weibo, el BN aún estaría conservado en el hangar bajo cubierta. 

El biplaza UB tuvo mejor suerte y hoy se exhibe en el Aifeike Aviation Town en Jingmen.
Finalmente, uno de los MS fue enviado al China Aviation Museum en Beijing y restaurado luciendo sus colores originales con las insignias egipcias.


Egyptian MiG-23 in China
De los seis recibidos por China, este MiG-23MS es uno de los que mejor se conserva en el China Aviation Museum de Beijing. El avión fue restaurado con su camuflaje e insignias egipcias.
Fuente: Nick Challoner vía Flickr.


Fuentes:

4 comentarios:

  1. gran articulo
    ¿porque el ws-15 nunca fue utilisado?

    creo que hay que actualizar algo: el minsk se incendio hace poco....
    https://www.twz.com/news-features/soviet-aircraft-carrier-turned-failed-chinese-tourist-attraction-is-on-fire

    sobre el q-6... se veia muy bien, de "lineas suaves"... quisas a veces se sobrepiensa mucho, quisas la geometria variable no es taaan necesaria... si los ingenieros llegaban a un acuerdo, podian dejar fijas las alas en un angulo "de compromiso", y listo.

    y lo que es... que te derriben UN avion de altisima tecnologia (en su tiempo) para que "darle de comer" a otros ingenieros (el F111). hoy no tanto, pero en ese momento, parecia haber una brecha de tecnologia importante entre occidente y china (fly by wire, transistores, sistemas, huds etc)...no digo que era como ver tecnologia alien, pero incluso era dificil de copiar.

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    1. Estimado,

      Muchas gracias por tu comentario y por el link del Minsk. Respondiendo a tu pregunta sobre el WS-15, me atrevo a decir que no se adoptó por dos motivos: el primero, que su desarrollo estaba atado al Q-6 y que la cancelación de este selló el destino del motor. Por otro lado, creo que las autoridades chinas no quisieron incorporar otra línea logística, prefiriendo quedarse con los que ya tenían en producción.
      Pero esto es pura especulación de mi parte.

      Nuevamente, muchas gracias por tu comentario.
      Un saludo

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  2. Excelente artículo Ramiro!...
    sobre el Q-6, parecía que tenía demasiadas tecnologías innovadoras para la época en que se inició el desarrollo (al menos para China) el radar , FBW, motor, alas de geometría variable... todo muy complejo para una industria que en ese momento no estaba tan desarrollada.
    era demasiado ambicioso.. quizá si se hubieran planteado objetivos mas acotados hubieran podido ser alcanzables.
    un buen ejemplo de eso es el JH-7, que fué un desarrollo local con un diseño bastante lógico y que llegó a buen puerto... quizá si se hubieran planteado una copia directa del Mig-23 sin mas hubiera sido mas productivo.

    saludos y sigue así..

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    1. Estimado Berkut,

      Muchas gracias por tu comentario, estoy de acuerdo que el Q-6 quizá fue demasiado ambicioso para las capacidades de la industria de aviación china de esa época.

      Nuevamente, muchas gracias por leer el blog.
      Un saludo

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