La maravilla sin cola, el Lockheed Martin X-44A MANTA

Sobre una capa de nubes, esta ilustración muestra como se podría haber visto el X-44 MANTA de haberse construido.
Fuente: No Barrel Rolls.

Durante más de un siglo, los sistemas de control de las aeronaves de ala fija se han mantenido notablemente consistentes. Entendemos, tras años de experimentación y experiencia, que los aviones vuelan y maniobran gracias al movimiento combinado de superficies móviles como alerones, elevadores y timones que desvían el flujo de aire controlando los ejes de rolido, cabeceo y guiñada; una verdadera sinfonía de movimiento que permite tanto a un piloto, como a una computadora controlar un avión mientras se desplaza por el cielo.

Pero... ¿Qué pasaría si un jet pudiera volar sin ninguna de ellas? Imagine por un momento, querido lector,  una aeronave sin planos de cola y sin superficies de control en sus alas, y aun así es capaz de realizar maniobras acrobáticas increíbles. Este era el concepto detrás del Lockheed Martin X-44 MANTA, propuesto para redefinir las reglas del vuelo y de la capacidad stealth, volviendo obsoletos los libros de aerodinámica tradicionales.

A finales de los 90, el programa del avanzado F-22 Raptor no era lo que todos esperaban. En el requerimiento original de 1985, la USAF esperaba adquirir 750 ejemplares del diseño ganador del programa ATF (Advanced Tactical Fighter) con un coste total del programa de U$S 44.3 billones (U$S 133.4 billones actualmente) anticipando que la producción comenzaría en 1994, seguida por la entrada en servicio a mediados o finales de la década de 1990.

Pero como siempre, "..pasaron cosas" y para 1999 el programa F-22 estaba retrasado, su producción suspendida por el Congreso y; gracias a estar totalmente excedido de presupuesto; el número de ejemplares a producir había caído a solo 339.

Esto no impidió que los ingenieros de Lockheed buscaran maneras de mantener al Raptor activo, proponiendo derivados que llevaban el diseño original hacia nuevos usos. Uno de estos, era como una plataforma para demostrar la validez del concepto, Multi-Axis No-Tail Aircraft o MANTA por sus siglas en inglés. 

Con el MANTA, Lockheed pretendía cambiar un paradigma en la ingeniería aeronáutica al diseñar un avión que carecía totalmente de planos de cola y de superficies de control en las alas. En su lugar, el control de la aeronave sería llevado a cabo por el empuje de los motores equipados con unas toberas vectoriables 3D; efectivamente fusionando el sistema de control con la propulsión.

Además de lograr una capacidad de maniobra nunca antes vista, MANTA reducía la complejidad estructural de las alas al eliminar las superficies móviles, al mismo tiempo que reducía las superficies de la aeronave reduciendo la resistencia aerodinámica; y claro está, la firma de radar. Al menos, esa era la teoría.

Solo faltaba buscar la financiación para este programa, cuyas lecciones podían trasladarse a otros derivados del diseño original del Raptor, como el bombardero de medio alcance FB-22.

Buscando un padrino

Lockheed presentó la idea a la NASA la cual estuvo interesada inmediatamente. La agencia, quien rápidamente asignó la denominación X-44 al diseño, veía al MANTA como un salto cuántico algo con el potencial para redefinir la manera en que los aviones eran diseñados. "No es otro avión sin cola", como lo describiría Steve Schmidt, máximo responsable del proyecto quien desde su oficina en el Dryden Flight Research Center de la NASA en la Base Aérea de Edwards tendría que coordinar el trabajo entre la NASA, el Air Force Research Lab (AFRL) y los dos principales contratistas: Lockheed y Pratt & Whitney. 

Aunque suene descabellada e imposible de realizar, el X-44 estaría construido a partir de modificar una célula de F-22, para ser más exactos, Lockheed proponía utilizar uno de los ejemplares de desarrollo conocidos como EMD (Engineering & Manufacturing Development en inglés) que estaban terminado su programa de pruebas de vuelo y estarían disponibles a partir del 2000. Como alternativa, la NASA proponía utilizar uno de sus McDonnell Douglas F-15 Eagle si los Raptors no estaban disponibles.

Volando sobre lo que parece ser la Base Aérea Edwards, este montaje permite apreciar la reducción significativa de la superficie de la aeronave al eliminar los planos de cola mejorando su capacidad "stealth".
Fuente: Lockheed Martin. Retocada digitalmente y con IA por No Barrel Rolls.

Dejando solamente el fuselaje, cabina y tren de aterrizaje del caza original, un nuevo par de alas delta carente de superficies de control serían instaladas con una cuerda lo suficientemente amplia como para ocupar el espacio dejado por los elevones mientas que las dos derivas serían removidas. Pratt & Whitney tendría la responsabilidad de modificar los turbofans F119-PW-100 del Raptor con la nueva tobera vectoribale 3D; transformando así, al caza más avanzado del mundo en un demostrador de tecnología, para una nueva era de la aviación.

Los participantes del proyecto se comprometieron a aportar la financiación al proyecto. El gobierno contribuyo con U$S 150,000 (casi U$S 292,000 actualmente) mientras que la industria aportó U$S 120,000 (U$S 233,356 actualmente) para que los primeros estudios de factibilidad comenzaran a finales del año fiscal de 1999, mientras que un estudio más detallado estaba programado para el siguiente año fiscal.

"Leapfrog State-of-the-Art"

Sus diseñadores tenían grandes ambiciones para el programa X-44 eran inmensas asegurando, tanto en la prensa especializada como en documentos internos, que su objetivo final era "superar lo más avanzado" al eliminar todas las superficies de control móviles junto con los planos de cola. 
(Nota del autor: "Leapfrog State-of-the-Art" es la expresión utilizada varias veces en las fuentes consultadas).

De esta manera, sus creadores esperaban ofrecer un nuevo abanico de ventajas significativas para las aeronaves futuras, empezando por una célula más simple y ligera al eliminar los planos de cola junto con todos los complejos sistemas hidráulicos y mecánicos necesarios para operar las superficies móviles.

También, en boga con las tendencias de la época, esta aproximación al diseño aumentaría la capacidad "stealth" de la aeronave al reducir las superficies que podrían reflejar las ondas de los radares; redundando en una reducida firma de radar. Además, el uso de un ala delta de gran superficie permitía un mayor volumen de combustible interno, lo que, combinado con la reducción de peso y resistencia aerodinámica, prometía un menor consumo de combustible.

Finalmente, estaba el aumento considerable de la maniobrabilidad gracias al uso de las toberas vectoriales 3D, es decir que se podían redirigir los gases de escape tanto en el plano horizontal como vertical, ofreciendo una agilidad sin precedentes inalcanzable para un caza con superficies de control convencionales. 

El estudio de esta tecnología no era una mera curiosidad científica, siendo seriamente considerada para la próxima generación de aviones militares, como el incipiente Joint Strike Fighter (futuro Lockheed F-35 Lightning II) e incluso aeronaves comerciales. 

A pesar de estos ambiciosos planes, y de haber anticipado un primer vuelo "...antes de 2007", el X-44 nunca pasaría de un concepto en el papel. La financiación para el programa fue interrumpida en el 2000, sin siquiera terminar los estudios más exhaustivos. Siguiendo la misma suerte del FB-22.

¿Una idea muy avanzada para su época?

No se puede negar que el X-44 MANTA sigue siendo uno de los conceptos más osados y poco convencionales en la historia de la aviación moderna, quizás superado por el SNCAO/Nieuport ACA-5 Kolko. Un verdadero intento audaz de desafiar aquellos conceptos básicos que son enseñados a todos los alumnos de ingeniería aeronáutica en sus primeros años de universidad. 

Al eliminar la cola y todas las superficies móviles, los ingenieros esperaban construir una aeronave más simple, sigilosa y eficiente. Lockheed tuvo que ver como su avanzada idea era archivada, mientras que el avión que le dio origen, el F-22, comenzaba a entrar en servicio eso si; en números mucho menores a los anticipados. Al momento del cierre de las líneas de producción, solo 195 Raptors fueron fabricados.

No too fue una perdida total. En paralelo a este proyecto, otro equipo de ingenieros de Lockheed trabajaba en un vehículo aéreo no tripulado (UAV) tras la cancelación del RQ-3 Darkstar. Esta ala volante estaba concebida para realizar misiones de manera totalmente autónoma y sería el primer integrante de una familia de UAVs capaces de realizar todo tipo de misiones; recibiendo la designación oficial de X-44A, sin ninguna conexión con el anterior MANTA.

Así como dice el dicho, "no se puede hacer un omelette sin cascar unos huevos", en la aviación; como en cualquier esfuerzo creativo humano, la verdadera innovación viene al romper los parámetros existentes, desafiando las convenciones; y quizás sea esta idea de romper con lo establecido, sea el verdadero legado del X-44 MANTA.

Visto sobre la plataforma, el X-44 no sería el caza más agraciado; pero su tecnología prometía revolucionar el diseño de aviones para siempre.
Fuente: No Barrel Rolls.

Fuentes:

• Dupont, D. G. (Mayo 13, 1999). X-44 MANTA promises to 'leapfrog state-of-the-art': NASA, USAF, F-22 Makers Begin 'Revolutionary' Tailless Aircraft Studies. Inside the Pentagon. Vol.15(19). pp.1 y 16 a 17.
  Disponible en: https://www.jstor.org/stable/43995403
• Dupont, D. G. (Julio 23, 1999). F-22A deemed an X-series aerospace vehicle: AIR FORCE, NASA APPROVE START OF X-44A 'TAILLESS' AIRCRAFT STUDIES. Inside the Pentagon. Vol.10(29). pp.1 y 20 a 21.
  Disponible en: https://www.jstor.org/stable/43967782
• Jenkins, D. R; Landis, T. y Miller, J. SP-2003-4541: American X-Vehicles: An Inventory, X-1 to X-50. Monographs in Aerospace History, No. 31. Washington D.C; EEUU: National Aeronautics and Space Administration, 2003.