domingo, 23 de octubre de 2022

Las alas de Minerva, el bombardero Breguet 1180

Esta ilustración muestra al Br.1180 volando en formación con un Jaguar. Curiosamente este último parece estar equipado con una bomba nuclear de caída libre AN-11; mientras que el Br.1180 esta configurado como avión cisterna. Fuente: Julien Lepelletier.


Minerva (Atenea en la mitología griega) era la diosa romana de la guerra, tanto defensiva como  estratégica y el gobierno francés no podía haber elegido nombre más adecuado para llamar a su esfuerzo por construir una fuerza de respuesta estratégica nuclear a principios de los años 60.

Como parte de este programa, se necesitaba un vector supersónico con capacidad "stand-off". De todos los diseños presentados para satisfacerla, solo se avanzó con la propuesta de Breguet, pero no muy lejos. Esta es la historia del anteproyecto Br.1180.



Hasta finales de los años 50, los bombarderos estratégicos contaban con dos tipos de armamentos: bombas convencionales o nucleares, pero el método de ataque seguía siendo el mismo; requiriendo un sobrevuelo del blanco para lanzar el armamento. 

La aparición de misiles balísticos (ICBMs) trajo un nuevo vector con el cual proyectar poder disuasivo, dando origen a la familiar triada nuclear compuesta por: bombarderos estratégicos, ICBMs y  submarinos nucleares de ataque (SSBNs). La tecnología de ese momento hacía que los ICBMs fueran imposibles de interceptar, pero esto no era cierto para los bombarderos, los cuales con las mejoras en las tecnologías de los SAM se hicieron cada vez más vulnerables. 

El derribo del Lockheed U-2 piloteado por Gary Powers, el 1 de mayo de 1960 por un misil SA-2 mientras sobrevolaba la URSS, fue un ejemplo claro de que el espacio aéreo se había vuelto más hostil hacía los aviones. Al darse cuenta que volar alto no era la solución, la doctrina operacional de los bombarderos estratégicos occidentales pasó al vuelo a baja altitud. 

Siguiendo este cambio, la RAF empezó a usar a la "V-force" en este cometido y lo mismo pasaría en Francia con los Mirage IVA de las Forces aériennes stratégiques (Fuerzas Aéreas Estratégicas, o FAS por sus siglas en francés). Pero este tipo de vuelo representaba riesgos tanto para los pilotos como para las máquinas. En el caso de la RAF, las células de los Valiant y Victor presentaron fatiga prematura de sus células, quedando solo los Vulcan como la punta de lanza estratégica de la RAF.

Sin embargo, había una alternativa. Si se combinaba una aeronave volando a gran altitud con un misil balístico nuclear que pudiese ser lanzado a una distancia segura, sin necesidad de ingresar en el espacio aéreo enemigo y quedando totalmente protegido de las baterías SAM; resultaría en un ataque que combinaba lo mejor de ambos sistemas de armas. Aunque, esta solución representaba grandes dificultades técnicas, como el sistema de propulsión, guía y la aerodinámica del misil; junto con el diseño de su avión lanzador. 


B-52H carring 4 Skybolt missiles
Un B-52H de la USAF fotografiado durante un vuelo de prueba portando cuatro GAM-87 Skybolts. 
Fuente: AF Global Strike vía Wikimedia Commons.


Lejos de sentirse amedrentados por estos desafíos, la USAF comenzó un programa de desarrollo que daría origen al Douglas GAM-87 Skybolt de 11,000 lb (5,000 kg) y 11.6 m de largo, armado con una ojiva termonuclear W59 de 1 megatón. La USAF planeaba equipar a sus B-52 con esta impresionante arma, mientras que la RAF pensaba hacer lo mismo con sus Vulcan. (Nota del autor: En honor a la verdad, se planteó usar varios vectores para el Skybolt; la USAF propuso incluso usar los KC-135, mientras que la RAF estudió utilizar a los Victor, Valiant y hasta los VC10 como plataformas). 

Francia, por su parte, entendía que el futuro parecía pertenecer este tipo de misiles. Especialmente, después de las dudas que surgieron sobre el alcance del Mirage IV, incluso antes de su pronta entrada en servicio. Si bien surgió la idea de utilizarlo en conjunto de una nueva arma "stand-off"; esta fue descartada en favor de desarrollar una aeronave totalmente nueva.

Es así como se origina el programa secreto "Minerve"; que tenía como fin adquirir una aeronave capaz de lanzar un arma como el Skybolt, estando comprendida dentro de la ley de equipamiento militar de 1960-1964. A la solicitud de ofertas, publicada en 1962, se presentaron cuatro diseños:

Sud-Aviation presentó un derivado del avión comercial supersónico Concorde capaz de lanzar un misil "Robot" con un alcance de 270 nmi (500 km). El diseño de este último, estaba basado en el misil superficie-superficie "Casseur" abandonado en 1959.

Por su parte, Avions Marcel Dassault (AMD) propone derivados del Mirage IVA, uno de ellos llamado Mirage IVB y el impresionante Mirage IVC22, un triplaza propulsado por dos motores Rolls-Royce Olympus, que habría sido dos veces más pesado que el Mirage IVA. Alternativamente, la empresa presentó derivados del Mirage F y F2 con alas en flecha, motorizados por el SNECMA TF106.
En ambos casos, y gracias a la estrecha colavoración con Sud-Aviation, el armamento sería el "Robot" de esta última.

Nord-Aviation, quiso capitalizar su experiencia con los estratorreactores proveniente de los programas Griffon y CT-41, proponiendo un bombardero en ala delta, bimotor, con un fuselaje muy estilizado, portando el misil parcialmente embutido en el mismo. Este proyecto fue descartado casi inmediatamente por considerarse como muy ambicioso y caro.

Finalmente, estaba la oferta de Breguet. La firma presentó dos propuestas; ambas armadas con el misil Matra 600. La primera, una plataforma subsónica basada en el avión de patrullaje marítimo Br.1150 Atlantic y el segundo, una aeronave de diseño totalmente nueva y supersónica con la designación Br.1180. De todas las propuestas, este último se lo considera el más factible, por lo que se ordena a Breguet continuar con su desarrollo. 


Breguet Br.1180 threeview drawing
Corte esquemático del Br.1180, donde se pueden ver la disposición interna de la aeronave.
Fuente: Breguet.


El Br.1180 en detalle

A primera vista, el Br.1180 se parece al Br.121, antecesor directo al SEPECAT Jaguar; ambos proyectos fueron contemporáneos y se influenciaron mutuamente. Siendo una aeronave bimotor y triplaza, su fuselaje medía 33 m de largo y estaba diseñado siguiendo la Regla de Aérea o Ley de Whitcomb; obteniendo así, un avión plenamente supersónico.

Para su construcción, Breguet hacia un uso extensivo de los paneles tipo nido de abeja desarrollados para el Br.1001 Taon y que también serían usados en el caza VTOL Br.1110; esta técnica de construcción ayudaba a mantener el peso bajo control sin comprometer la resistencia estructural de la aeronave.

Aislado del resto de la tripulación, el puesto del piloto se ubica en la posición más adelantada del fuselaje, bajo una cúpula cristalizada que le garantizaba un buen campo de visión. Detrás de él, se sentaban el operador de radar y el navegante. Toda la tripulación estaba provista de asientos eyectables del tipo cero-cero y sus habitáculos contaban con aire acondicionado y presurización.

Los planos de cola eran del tipo convencional, con elevadores de implantación baja y completamente móviles estando ubicados por encima de la tobera, careciendo de diedro. El tren de aterrizaje era del tipo triciclo y de vía ancha, siendo plegado hacia dentro del fuselaje.

Para elegir los motores, Breguet tuvo que hacer lugar al requerimiento de una velocidad de Mach 2 a 59,055 ft (18,000 m); esto hizo que el fabricante francés optara por los Bristol Siddeley (Rolls-Royce) Olympus, más específicamente, la variante 593/3 desarrollada en conjunto con SNECMA y utilizada en el Concorde. Dos tomas de aire de sección rectangular, con rampas dinámicas, garantizaban el suministro continuo de aire en cualquier régimen de vuelo.

Este turborreactor tenía una potencia máxima de 31,300 lbf (139.4 kN) en seco y 38,000 lbf (169.2 kN) con postquemador al nivel del mar, a costa de un consumo de 1.195 lb/(lbf⋅h) (33.8 g/(kN⋅s)) en crucero y 1.39 lb/(lbf⋅h) (39 g/(kN⋅s)) al nivel del mar.

La parte posterior del fuselaje estaba dominada por las celdas de combustible, necesarias para asegurar el largo alcance de la aeronave considerando el "apetito" de los Olympus. En total, el Br.1180 cargaba 52,910 lb (24,000 kg o 31,000 L) de combustible de manera interna, ampliable hasta 70,547 lb (32,000 kg o 41,000 L) con la instalación de un tanque suplementario en la bodega de armas.
De ser necesario, dos tanques suplementarios adicionales podían ser instalados en las alas, elevando el total a 92,594 lb (42,000 kg o 54,000 L) para misiones de autotraslado.

Si esto resultase insuficiente, el Br.1180 contaba con una sonda de reabastecimiento en vuelo retráctil instalada inmediatamente por delante y a babor del puesto del piloto. En la bodega se podía instalar un "buddy pack" para que el Br.1180 sirviese de cisterna a otras aeronaves.

Breguet reconocía varias ventajas del Olympus, para empezar tenían el tamaño justo para ser instalados dentro del fuselaje, mejorando la aerodinámica de la aeronave. Por otro lado, además de su uso en el Concorde, eran utilizados en el Vulcan y en el TSR.2 por lo que gozaban de una cadena logística establecida y en funcionamiento. Finalmente, eran los motores más modernos de su categoría disponibles.

La geometría alar fue u quebradero de cabeza que obligó a Breguet a explorar varias opciones. En un primer lugar, se evaluó el uso de la geometría variable que permitía obtener la mejor performance en regímenes de vuelo subsónicos y supersónicos, tanto a baja como a gran altitud. Pero esta configuración fue descartada rápidamenta debido a su complejidad técnica, peso y costo de desarrollo.

A continuación se evaluó el uso del ala delta, pero esta fue descartada también debido a las altas velocidades de despegue y aterrizaje inherentes a la misma. Sumado al hecho de que se hace difícil combinar la implantación baja que suelen tener con una bodega de armas. (Nota del autor: Este mismo problema tuvieron los ingenieros de Convair con el B-58 Hustler, y la solución fue llevar las armas y combustible adicional en un pod externo).

Finalmente, el equipo se decidió por una configuración de ala en flecha. La geometría de la misma estaba basada en la del Br.1001 la cual, gracias al uso de superficies hipersustentadoras, permitía despegar en menos de 1,300 m tras superar un obstáculo de 15 m. De esta forma la aeronave podía operar desde pistas mucho más cortas que las habituales.

La lanza de Minerva

El Br.1180 era solo una parte de un sistema de armas que se complementaba con el misil bálistico Matra 600 de una sola etapa, estabilizado aerodinámicamente por planos de cola fijos y que utilizaba toberas vectoriables para maniobrar. Su sistema de control consistía en una unidad de guía inercial asociada a una computadora digital.

Con una longitud de 9 m y un diámetro de 1.05 m, el misil pesaba 18,518 lb (8,400 kg). Podía lanzarse a una velocidad de Mach 2 y a una altitud de 59,055 ft (18,000 m), logrando así su alcance máximo de 1,026 nmi (1,900 km). Alternativamente, el lanzamiento a baja altitud se podía llevar a cabo con el avión lanzador a Mach 1.2, pero el alcance resultaba de entre 540 a 648 nmi (1000 a 1200 km). 

En su interior, el Matra 600 contenía una ojiva nuclear con una potencia de aproximadamente 1 megatón (equivalente a un millón de toneladas de TNT) y se estaba desarrollando una versión mejorada de dos etapas que aumentaba el alcanza en un lanzamiento a baja altitud.


Breguet Br.1180 delivering armament
Ilustración artística del Br.1180 lanzando su carga bélica contra un objetivo.
Fuente: Julien Lepelletier


El misil iría alojado en la bodega de armas del Br.1180, soportado por tres pares de brazos hidráulicos, junto con todas las conexiones eléctricas entre la aeronave y el misil; siendo capaz de resistir factores de carga de hasta 4 G; siendo el límite para evitar descalibrar la unidad inercial del misil. Un detalle interesante es que la bodega de armas contaba con un sistema de aire acondicionado para mantener el motor de combustible sólido del misil entre los 0 a 40º C.

Tras abrir las compuertas de la bodega, los brazos hidráulicos bajaban el misil separándolo del fuselaje, las conexiones eléctricas se cortaban; el sistema de guía del misil se activaba y el misil era lanzado hacia su objetivo.

Asegurar que el Br.1180 llegase al punto de lanzamiento era responsabilidad del navegante y para realizar su trabajo contaba con una sofisticada suite de aviónica, comprendida por una unidad de navegación inercial conectada con la unidad del misil, un radar Doppler y una computadora digital de navegación y bombardeo. Un sistema de navegación astral automático, verificaba permanentemente el rumbo de la aeronave; complementado por un radar de barrido lateral (SLR) y un radar de seguimiento del terreno. Este sofisticado sistema garantizaba un margen de error probable de 2 nmi (4 km).

Se esperaba un rendimiento extraordinario del Br.1180. Un techo de servicio de 62,336 ft (19,000 m), una velocidad máxima de Mach 2.3 a 59,055 ft (18,000 m) con postquemadores encendidos; siendo capaz de alcanzar la velocidad de rotación durante el despegue en solo 800 m con un peso de 127,427 lb (57,800 kg); por otra parte, debía ser capaz de aterrizar en 750 m con un peso de 40,697 lb (28,460 kg).

Las exigencias con respecto al alcance no eran laxas tampoco. En un perfil de misión a gran altitud, la aeronave debía recorrer unas 2,159 nmi (4,000 km), esto daba al Matra 600 un alcance de 810 nmi (1,500 km). Si se optaba por una misión a baja altitud, el alcance debía ser de 2,700 nmi (5,000 km), pero el alcance del misil quedaba reducido a 540 nmi (1,000 km).

No se esperaba que la totalidad del vuelo fuese a velocidad supersónica, por el contrario, la aeronave estaba optimizada para un régimen subsónico a una velocidad de crucero económica durante el vuelo hacía y fuera del punto de lanzamiento, independientemente de la altitud.

El fin del anteproyecto

En 1963, el gobierno francés decidió cancelar el anteproyecto del Br.1180. Simplemente, la aeronave era demasiado ambiciosa y sofisticada para el presupuesto disponible. A esto hay que sumar que sus motores de procedencia extranjera no era compatibles con los requerimientos de la FNS. 

Es así que el componente aéreo de la Force de Frappé (nombre que le daba el gobierno galo a su triada nuclear, que se puede traducir como "Fuerza de Choque"), queda íntegramente compuesto por el Mirage IVA, introducido al servicio en 1964. Su principal armamento sería la bomba de caída libre AN-11 o AN-22 de 60 kt, y su autonomía ampliada con el uso de los recientemente adquiridos Boeing C-135F, permaneciendo como el único medio de disuasión nuclear francés hasta 1971.
Curiosamente, si bien el Br.1180 fue descartado en base a costos, la flota de Mirage IVA llegó a consumir el 44% del presupuesto para repuestos del Armée de l'Air.


Mirage IVA at the  at the Musée de l'Air et de l'Espace at Paris-Le Bourget
A pesar de las dudas iniciales, el Mirage IVA representó la punta de lanza de la fuerza disuasiva francesa durante varios años. Este ejemplar se encuentra conservado en el Musée de l'Air et de l'Espace en Paris-Le Bourget. Fuente: No Barrel Rolls.


Para la segunda generación de vectores, el gobierno francés decidió enfocarse en los medios no tripulados e instaló silos de ICBMs S3 en la Plateau d'Albion; junto con misiles de mediano alcance móviles Plutón y el posterior Hades.

A esto debemos sumar nueva generación de SSBN clase Le Redoutable armados con los M1, similares a los Polaris estadounidense. Estos serían reemplazados por los más capaces buques de la clase Le Terrible, armados con los M51, similares a los Trident II norteamericanos.

En julio de 1984 se firmó un contrato para actualizar los 18 Mirage IVA sobrevivientes para hacerlos compatibles con el misil ASMP armado con dos opciones de ojivas, una de 150 kt o otra de 300 kt; con un alcance de 216 nmi (400 km). Progresivamente, los Mirage IVA fueron cediendo su lugar de ataque nuclear a los Jaguar, Mirage 2000N, Super Entendard y los más modernos Rafale hasta ser finalmente dados de baja en 1996.


Breguet Br.1180 threeview drawing
Tres vistas del Br.1180, medidas expresadas en milímetros. Fuente: Breguet.

Características técnicas:

  • Tripulación: 3
  • Longitud: 33 m
  • Envergadura: 19.6 m
  • Altura: 9.3 m
  • Superficie alar: 110 m2
  • Peso vacío: 55,997 lb (25,400 kg)
  • Peso máximo al despegue: 127,427 lb (57,800 kg)
  • Planta motriz: 2x turbojet Bristol Siddeley (Rolls-Royce)/SNECMA Olympus 593/3 de 31,300 lbf (139.4 kN) de empuje en seco y 38,000 lbf (169.2 kN) con postquemador cada una.

Performance:

  • Velocidad máxima: Mach 2.3 a 59,055 ft (18,000 m)
  • Alcance: 2,159 nmi (4,000 km) perfil high-high-high

Fuentes:

  • Cuny, J. y Leyvastre, P. Les Avions Breguet (1940/1971). Collection Docavia, Volume 6. Paris, Francia: Editions Ladiviere, 1977.
  • Gunston, B. y Gilchrist, P. Jet Bombers: From the Messerschmitt Me 262 to the Stealth B-2. Hampshire, Reino Unido: Osprey, 1993.
  • Carlier, C. (Abril, 2022). Le programme "Minerve". Le Fana de l'Aviation. (629) p.16 a 25

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