domingo, 11 de febrero de 2024

Phantoms para la Inphantería, los F-4 de apoyo aéreo cercano.

McDonnell Model 98DA US Army No Barrel Rolls
Ilustración especulativa sobre el Model 98DA, basado en el F4H-1 (F-4B). Notar la remoción del puesto del segundo tripulante, la instalación un M61 Vulcan en la nariz y el gancho de cola más ligero.
Fuente: No Barrel Rolls.


Siendo uno de los cazas más exitosos de su tiempo, el McDonnell Douglas F-4 Phantom II, tuvo su buena cantidad de propuestas para ser adaptado a misiones y roles nuevos, algunas como el F-4E(F) monoplaza para la Luftwaffe, el RF-4X de reconocimiento o el más ambicioso F-4(FVS) con alas de geometría variable.

No es de sorprender, que entre todos estos roles; su fabricante haya planteado la posibilidad de utilizar esta versátil aeronave en una de las misiones más desafiantes, la de apoyo aéreo cercano.



Mientras la Aviación del Ejército evaluaba en 1961 al Douglas A4D-2N, FIAT G.91 y Northrop N-156 en el proyecto Low-Entry, al cual se le dedicó la entrada de la semana pasada; los ingenieros de McDonnell tenían las manos bastante ocupadas con el F-4, el cual había completado sus pruebas de capacidad embarcada el año pasado.

Nacido por un requerimiento de la Armada, el aeronave estaba en vías de ser adquirido por la USAF convirtiéndose así en el "Tri-Service Aircraft" al entrar en servicio con la Armada, Marines y USAF. Es justamente en este contexto, que alguien en las oficinas centrales de McAIR en St. Louis se debe haber preguntado ¿Y porqué no se lo vendemos a la Aviación del Ejército?

El equipo de comercialización propuso tomar la célula del Phantom y adaptarlo para el principal uso que le daría el Ejército, el apoyo aéreo cercano (CAS por sus siglas en inglés). Los ingenieros respondieron a este requerimiento con dos propuestas comprendidas dentro del reporte interno #8188. La primera, fechada el 18 de marzo de 1961, se denominaba Model 98DA y contaba con dos variantes la G-1 y la "alternate G-1". 

Model 98DA no era otra cosa que un F4H-1 (posteriormente F-4B) de la Armada y Marines, el cual fue desprovisto de absolutamente toda la aviónica relacionada con la función aire-aire, es decir: el radar AN/APQ-72 junto con sus sistemas asociados, incluidos el sistema de refrigeración y la capacidad para dispara misiles AIM-7 Sparrow; siendo reemplazado por un colimador sencillo para el lanzamiento de munición aire-suelo en condiciones diurnas.

El tren de aterrizaje principal sería convertido a una configuración dual con ruedas de 30 x 7.7"; mientras que el sistema de plegado de las alas y los enganches de la catapulta serían removidos. El gancho de apontaje sería sustituido por uno más ligero para ser utilizado en emergencia. Solamente, la sonda de reabastecimiento en vuelo retráctil era lo único que se conservaría de la versión naval.

La única diferencia entre las dos variantes G-1 era la posibilidad de instalar un cañón multitubo GE M61 Vulcan de 20 mm en el espacio de la nariz dejado por el radar. El arma contaría con una tolva con 930 rondas.

Entre las planta motrices, el Model 98DA, ofrecía dos alternativas. O bien el turborreactor GE J79-GE-8 con un empuje con posquemador de 16,950 lbf (75.4 kN) de serie o el turbofan Allison AR-168-18 (fabricación bajo licencia del Rolls-Royce Spey) desarrollado originalmente para el Missileer. (Nota del Autor: Es interesante notar que los ingenieros de McAIR ya tenían en mente instalar el Spey en el F-4, lo cual se materializó en el F-4K inglés de 1964).

La segunda variante del Phantom propuesta fue la denominada Model 98DB, fechada el 31 de marzo de 1961. Esta llevaba un poco más allá las modificaciones propuestas en la 98DA volviendo al Phantom un auténtico "mud-mover" subsónico. Empezando por la eliminación de la Central Air Data Computer (o CADC por sus siglas en inglés) la cual no tenía ninguna función por debajo de la velocidad del sonido.

De la misma manera, el segundo tripulante se volvía redundante; reemplazando la carlinga transparente por un panel metálico pero dejando el espacio libre para la instalación de equipo de reconocimiento. 

Afuera quedaba la sonda reabastecimiento en vuelo junto con sus tuberías. La garganta de admisión variable en el ducto de aire se eliminaba y era reemplazada por una rampa más sencilla para regular el flujo de aire al motor. En cuanto al motor, solo se ofrece el J79.

Parece que McAIR no llegó a presentar nunca estas propuestas al Ejército, al menos no oficialmente. Esto coincide con la terminación del programa Low-Entry y el compromiso de la USAF por adquirir una aeronave específica para el rol CAS.

El caza quad-service

Debido al compromiso adquirido, la USAF no tuvo más opción que salir al mercado a buscar una aeronave que le permitiera cumplir con el Ejército a mediados de los 60. El recrudecimiento de la Guerra de Vietnam no hacía más que aumentar la presión sobre la Fuerza Aérea.

Ante esta situación, alguien en el departamento de comercialización de McAIR volvió a tener un momento de inspiración y se preguntó ¿Porqué no ofrecemos una variante CAS del F-4? Nuevamente, los ingenieros estuvieron a la altura del desafío comercial y presentaron dos propuestas en el informe B176 con fecha del 21 de octubre de 1964.

Conocidas como Model 98FZ y 98GA, ambas estaban basadas en la célula del F-4C, el modelo standard de la USAF en ese momento y las cuales seguían a grandes rasgos las mismas modificaciones que las presentadas unos años atrás, empezando por la eliminación de todos los elementos que se consideraban superflios en una aeronave que pasa de ser un caza bombardero supersónico todo tiempo a una plataforma CAS diurna.

El diseño 98FZ empezaba prescindiendo del radar AN/APQ-100, junto con el AMCS (Air Missile Control System), la capacidad para disparar misiles AIM-7 Sparrow y ARW-77 Bullpup; el sistema de remoción de lluvia y las rampas de incidencia variable en la toma de aire. También se dejan fuera el sistema de plegado de las alas y los sistemas relacionados con los trajes de presión para la tripulación. 

El gancho de arrastre, derivado de la versión naval, era reemplazado por uno más simple, mientras que el sistema eléctrico de 20 kVA era reemplazado por uno de 30 kVA con mayor capacidad. Otra modificación estructural era la adopción una séptima celda de combustible con 105 US Gal. (397 l), alerones caídos (dropped ailerons) y una válvula para el sistema de control de capa limite en los slats. 

Para facilitar la operación desde pistas no preparadas, el tren de aterrizaje adoptaba cubiertas de 30 x 11.50" más grandes que las de la aeronave de serie.


McDonnell Model 98FZ Ground Attack Phantom II
Corte esquemático con las modificaciones realizadas en el 98FZ con respecto al F-4C de serie. 
Fuente: The Phantom II for Ground Attack. (Report B176). Retocado digitalmente por No Barrel Rolls.


La aviónica era simplificada al máximo, eliminado el radioaltímetro APN-22, el CNI (Communication Navigation and Identification) AN/ASQ-19, el sistema de navegación inercial, la función "aileron-rudder interconnect" (ARI) del piloto automático y el HUD. 
En su lugar, la aeronave adoptaría un sistema de televisión de baja luminosidad (LLLTV), un telémetro láser, un colimador estabilizado junto con una computadora balística. Se adoptaba un CNI simplificado que contaba con VHF, LORAN D y un transponder. Se instalaba el cableado para barquillas de contramedidas electrónicas (ECM) y un sistema de estabilización automático.

Un M61 Vulcan, junto con su tolva de munición y el sistema de alimentación ocuparían el lugar en la nariz dejado por el radar. La dotación de munición para el arma sería de 1,250 disparos. Blindaje sería instalado para proteger el sistema de combustible.

En cuanto al motor, McAIR proponía instalar en el 98FZ la variante -J1B del GE J79. Esta nueva variante se encontraba en desarrollo en ese momento y se destacaba por eliminar la distintiva estela de humo negro que dejaba este motor.

La variante 98GA, digamos que "desplumaba" completamente al F-4C dejando lo mínimo indispensable para realizar su misión. Al igual que la 98FZ, toda la aviónica se eliminaba dejando solamente un IFF MK XII-APX-64, un equipo para referencia de altitud y derrota ASN-55 y nada más; eliminando incluso los equipos como la LLLTV y el telémetro de la 98FZ.

Al igual que la 98DA de unos años atrás, el puesto del WSO se eliminaba completamente siendo cubierto por una tapa metálica. Se prescindía de la séptima celda de combustible del fuselaje de la variante 98FZ, al mismo tiempo que se instalaba el generador de 30 kVA y las cubiertas más grandes en el tren principal. En cuanto al motor, el diseño 98GA utilizaba el J79-GE-15 del F-4C de serie.

Comparadas con el F-4C, había una diferencia en los pesos al despegue entre el 98FZ y 98GA era substancial. Con una carga bélica de 5,000 lb (2,268 kg), compuesta por 2 CBU-3A y 6 Mk-82; un F-4C tenía un peso al despegue de 53,135 lb (24,102 kg), mientras que eran 54,105 lb (24,542 kg) para el 98FZ y solo 51,814 lb (23,502 kg) para el 98GA. 

Esto se traducía en una mejora en la distancia de despegue, siendo de 3,270 ft (997 m) para el F-4C, 2,410 ft (735 m) para el 98FZ y 2,460 ft (750 m) para el 98GA. La carrera de aterrizaje mejoraba sustancialmente, siendo de 2,700 ft, 2,600 ft y 2,500 ft (823, 792 y 762 m) respectivamente.

El radio de acción también mejoraba bastante. En un perfil de misión lo-lo-lo con una carga de combustible según la norma MIL-C-5011A, el radio de acción de un F-4C sería de 196 nmi (363 km), mientras que el mismo aumentaría a 243 nmi (450 km) para el 98FZ y 204 nmi (378 km) para el 98GA. Por otra parte, en un perfil hi-lo-hi, el radio de acción sería de 308 nmi (570 km) para el F-4C, 406 nmi (752 km) para el 98FZ y 334 nmi (619 km) para el 98FZ. 


McDonnell Model 98GA internal arrangement Ground Attack Phantom II
Corte esquemático con las modificaciones realizadas en el 98GA con respecto al F-4C de serie. Notar la eliminación del puesto del WSO junto con la séptima celda de combustible en el fuselaje.
Fuente: The Phantom II for Ground Attack. (Report B176). Retocado digitalmente por No Barrel Rolls.


Sobre el armamento, McAIR estimaba que ambos diseños podían llevar un amplio abanico, desde bombas de caída libre M-117 (también su versión retardada), Mk-81 y 82, bombas de racimo CBU-3A, contenedores de napalm, bombas guiadas como la Walleye y misiles antiradar Shrike. Ambas aeronaves podían llevar misiles AIM-9 Sidewinder para autodefensa.

En cuanto a costos McAIR estimaba que para un lote de producción de 400 ejemplares el costo total (incluido I+D junto con gastos directos e indirectos) de todo el programa rondaría los U$S 919.2 millones (U$S 8 billones actualmente) para el 98FZ y 822.2 U$S millones (U$S 7.4 billones actualmente) para el 98GA; una muy buena oferta si tenemos en cuenta que este mismo número de F-4C tendrían un costo total de U$S 938 millones (casi U$S 8.3 billones actualmente).

McAIR estimaba tener el primer prototipo, de cualquier variante, listo para volar en julio. Siendo capaces de entregar el último ejemplar de 400 en septiembre de 1970 para el 98FZ o diciembre de 1969 para el 98GA.

Otro más no, por favor

La verdad es que McAIR tenía una venta muy difícil que hacer a la USAF. Empezando por que el arma, o al menos el DoD, ya tenía una aeronave en mente para el llenar el rol; el LTV A-7 Corsair II. A su favor, el A-7 era una alternativa barata y rápida de cumplir con el requerimiento.

Esta idea no era del todo compartida por la USAF ya que significaba aceptar otra aeronave diseñada originalmente para la Armada como ya les había pasado, irónicamente, con el F-4.

Sin embargo la voluntad política se impuso y el 5 de noviembre de 1965 el secretario de la Fuerza Aérea, Harold Brown, junto con el Jefe de Estado Mayor de la USAF, General John P. McConnell, anunciaron la adquisición de una variante nueva del Corsair II, denominada A-7D, para el Comando Aéreo Táctico (TAC). 

El A-7D se diferenciaba de su pariente de la Armada en varios aspectos, pero con ciertas coincidencias con las propuestas de McAIR. Por un lado, la USAF insistió en un motor de mayor potencia, solicitando el turbofan Allison TF41-A-1, nada más y nada menos; que la versión bajo licencia del Rolls-Royce RB.168-62 Spey. 

Otros cambios incluyeron un HUD, un nuevo paquete de aviónica que incluía un sistema de navegación y puntería construido alrededor de una computadora ASN-91, un radar APQ-126, un HUD AVQ-7 y un sistema de navegación con mapa móvil (MMD en inglés). La última modificación solicitada por la USAF fue la sustitución de los dos cañones de 20 mm Colt Mk.12 por un M61A1 Vulcan.

De esta manera, el A-7D era un poco más que una aeronave CAS, teniendo las capacidades de un avión de ataque todo tiempo satisfaciendo los requerimientos tanto de la USAF como de la Aviación del Ejército.


Model 98GA performance chart
Cuadro de radio de acción para el Model 98GA, en perfil de misión lo-lo-lo, crucero económico, sin tiempo de espera sobre el objetivo.
Fuente: The Phantom II for Ground Attack. (Report B176). Retocado digitalmente por No Barrel Rolls.


Apoyo aéreo a la Inphantería

Como ya se dijo anteriormente en este blog, en aviación se puede todo, pero convertir un caza supersónico todo tiempo como el F-4 a una aeronave de apoyo cercano puede que haya sido algo difícil de vender para ambos potenciales clientes.

Si bien los diseños 98DA y 98DB ofrecían una plataforma de combate con una capacidad bélica más que respetable para la Aviación del Ejército, estos diseños cargaban con la complejidad intrínseca del F-4, poniendo en duda su facilidad para ser mantenido en las condiciones de una base de avanzada. 

Otro punto interesante a considerar es la flexibilidad de la plataforma, en comparación con un helicóptero artillado; ni que hablar de su capacidad para permanecer sobre el área de operaciones o acompañar a los helicópteros de transporte (slicks) a sus objetivos.

Para la USAF, los 98FZ y 98GA tampoco eran particularmente atractivos. Si bien el arma ya era operadora del Phantom y el DoD de esta época favorecía el concepto de armas comunes para las fuerzas armadas, es de suponer que la USAF presentaría cierta resistencia debido a que significaba adquirir un medio muy especializado en una misión que consideraban secundaria. 

Tras la Guerra de Vietnam, los A-7D sobrevivientes fueron enviados directamente a unidades de la Guardia Aérea Nacional; pero algo había cambiado en la visión sobre el medio especializado CAS y esto llevaría al programa A-X de 1967, que dará origen al Fairchild A-10 Thunderbolt II; pero esa es otra historia.

Fuentes:

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