Diagramas de energía-maniobra.El nuevo y el profesional

MAC1966

Colaborador
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Os dejo un nuevo artículo de Maclittle,esta vez de un compañero suyo del EdA,cosa que me agrada sobremanera,ya que conocer experiencias y conocimientos de profesionales no está a nuestro alcance todos los días.

Maclittle

"Ya os decía en el último post que había compañeros escribientes que estaban dispuestos a poner su granazo de arena al blog, porque el granito lo pone el que suscribe. Pues esta de hoy es la primera de las colaboraciones y después de leer lo que sigue a continuación os daréis cuenta de la calidad profesional e intelectual del autor del artículo. Responde al nickname de “Baby” y es el típico compañero de clase o promoción que si no fuera porque su calidad humana supera a su intelecto, sería para mandarle a Cuenca a contar cuántas casas colgadas hay. Yo particularmente le admiro por eso mismo, porque siendo una puñetera máquina, demuestra la humildad y humanidad que sólo los “grandes cracks” tienen."

Disfrutad del artículo.


“El aire-suelo está bien: es divertido, excitante, requiere precisión y coordinación y muchas horas de preparación de cada vuelo. Pero supongo que muchos coincidiréis conmigo en que el no va más del vuelo de combate son las misiones aire-aire. Y cuando hablamos de combate aéreo, la diferencia entre un buen piloto y uno no tan bueno la marcan, desde mi punto de vista, dos factores fundamentales: el conocimiento y el dominio de las características de vuelo del propio avión y el conocimiento de las capacidades de los aviones adversarios y de la forma en que sus pilotos los manejan.

Con esto vengo a decir que los tiempos del “patada a la rueda y briefing en canal de guardia” pasaron a la historia hace muchos años, pues también hay mucho estudio y preparación detrás de cada misión de combate aéreo. Un buen punto de partida para conocer cómo vuela un avión en combate son los diagramas de energía-maniobra (E-M). No quiero ser demasiado técnico porque entrar en este tema en profundidad dormiría a las piedras, y no me ha invitado Little a su blog para reventárselo… Por eso voy a intentar explicar qué son y para qué sirven estos diagramas con un ejemplo del día a día de nuestras unidades de combate… Siento no poder poner un ejemplo real del diagrama E-M del mejor avión de caza en inventario (el F-18, cual si no) dado que, por razones obvias, está clasificado. De hecho, durante la época de la guerra fría, uno de los documentos más cotizados por los espías occidentales fue el diagrama E-M del Mig 25; aunque podían haberse ahorrado sus esfuerzos porque, como se vio finalmente, resultó un rival de muy poca entidad para los F-15 o F-16 de la época.

Para dejarnos de rodeos, os presento: diagrama E-M, aquí unos amigos; lectores del Blog, aquí el diagrama E-M



Pues tampoco es para tanto, pensaréis. No es más que una tabla (esta es de un F-86 Sabre) en la que en el Eje X tenemos la Velocidad del caza y en el Eje Y tenemos Régimen de viraje en grados por segundo, todo ello para una altura determinada. Estas tablas se obtienen combinando varias técnicas: ensayos en vuelo, ensayos en túnel de viento, datos teóricos y, más recientemente, mediante modelos obtenidos por ordenador. Y aunque a simple vista parezcan un poco insulsas, es sorprendente lo que pueden llegar a contar acerca de las “performances” de un caza. Vamos a verlo con algo más de detalle en la siguiente tabla:



La cima, el punto A, es la famosa Velocidad de Esquina (Ve), de la que todo el mundo habla pero nadie sabe muy bien qué es: aquella velocidad en la que el caza vira más deprisa. En este punto de la gráfica es donde quieren estar los pilotos en el momento decisivo, para poner el morro donde más nos convenga antes que el enemigo y así disparar primero (cosa que no hay que olvidar porque es el objetivo de todo este “juego”).

Un poco a la derecha de la Ve, nos encontramos el punto B, que representa el Máximo Régimen de Viraje Sostenido. Y aquí diréis, ¿pero el máximo régimen de viraje no era el punto A? Pues sí, veo que no os habéis dormido todavía… El problema del punto A, es que, si lo exprimes al máximo, durarás en él lo mismo que un caramelo a la puerta de un colegio. La velocidad del caza en el punto B es la que te permite mantener un régimen de viraje sin penalizar la velocidad, o sea, sin quedarse colgado, tirado, etc., etc. (y pondré un ejemplo después para aclarar algo este embrollo).

Continuando por la línea amarilla nos encontramos el punto C, o Máxima velocidad en vuelo recto y nivelado. Siento acabar con vuestro sueño de juventud, pero este dato sólo sirve para contarlo en las visitas de los colegios y para saber que un Mirage a tus seis te va a pillar (cosa que no me ha pasado nunca, ni me pasará).

A continuación aparece el punto E, que es la Velocidad Mínima en vuelo recto y nivelado. Esta, aparte de su utilidad en las exhibiciones aéreas, la usaba mucho Tom Cruise para “overchutar” a los ágiles A-4 y F-5 de su famoso Top Gun (¡vaya tela!). Aunque, ya en serio, es la referencia para ejecutar la que considero maniobra más bella (con b) del combate aéreo: las tijeras verticales. Aunque esto creo que será mejor dejarlo para otro día…

Y para ir terminando, dos últimos datos: D, o Máximo viraje sostenido a la menor velocidad (o lo que es lo mismo, hasta que velocidad puedo bajar y todavía mover algo el morro); y F Viraje más cerrado o menor radio de viraje (es decir, el punto en el que cierro más mi giro y con ello puedo intentar quedarme por dentro del viraje del adversario y conseguir oportunidad de disparo).

No quiero dejaros mucho en ascuas, así que voy a aproximar un poco los ejemplos a datos cuasi-verdaderos. Por ejemplo, un caza de 4ª generación (vamos a hablar de F-16, F-15, F-18, Grippen, M-2000, etc., que de los de 5ª ya habrá ocasión de hablar) tiene una Velocidad de esquina de unos 350 nudos, lo que le permite un régimen de viraje de (más o menos) 30 grados por segundo (instantáneos, claro, porque en un suspiro pierde su energía y se acabó el virar). Su Máximo régimen de viraje sostenido podrá andar por los 22 grados por segundo a unos 380 kts. Su Velocidad Máxima se acercará al Mach 2, y la mínima, andará sobre los 120 nudos, aunque a esa velocidad, y salvo que seas un F-18, olvídate de mover el morro. Para eso te harán falta al menos 150 nudos (punto D). Por último el Viraje más cerrado tendrá un radio de unos 3000 pies y se conseguirá más bien a poca velocidad (no penséis que en las exhibiciones nos matamos a G´s para hacer el viraje más cerrado).

Pues bien, si aún estáis despiertos, aquí viene lo interesante… Vamos a comprobar para qué sirven todos estos datos en combate. Para ello compararemos la actuación de un teniente recién llegado al escuadrón (“el nuevo”), que acaba de sentarse en la cabina de su flamante caza, con el estilo de su capitán jefe de operaciones (“el profesional”), de reconocida experiencia, prestigio, chapado en diagramas E-M y colmillo retorcido cual tigre de Bengala. Y aquí tenéis la gráfica comparada. En rojo, vemos la línea por la que va pasando el caza de “el profesional”, con los puntos nombrados mediante números. En azul claro, la de “el nuevo”, con los puntos nombrados mediante minúsculas.



El profesional, sabedor de que el combate está próximo, acelera su caza hasta una velocidad de partida (1) que le dé la energía suficiente sin penalizar excesivamente el régimen de viraje. El nuevo, bastante tiene con saber dónde tiene la cabeza: se ha olvidado de acelerar y vaga en el punto a, metiendo posquemador a última hora para ganar unos nudos. A continuación, el profesional llega al cruce (neutral, supongamos), y vira fuerte subiendo, cambiando energía cinética por potencial e incluso ganando energía total. Así llega al punto 3, donde vuela un buen rato a su máximo régimen de viraje sostenido. Mientras, el nuevo se pone nervioso; tras el cruce, ve tirar hacia arriba al adversario y él quiere hacer lo mismo, pero con la velocidad que lleva, le va a resultar difícil ganar energía desde el punto b. Cuando el profesional ve la oportunidad de disparo, tira de la palanca para llegar al punto 4 (velocidad de esquina) y poner el morro y el AIM-9L. El nuevo, quiere igualar el régimen de viraje del adversario para evitar su disparo, por lo que en un supremo esfuerzo, vira a todo lo que da su sufrida montura desde el punto c; sin embargo, es incapaz de soltar un poco la palanca para dejar respirar a su máquina, y antes de que se de cuenta, se cae al hoyo, casi en pérdida (d). Mientras, el profesional, ve caer un trozo de hierro al que sólo tiene que apuntar y derribar. Su principal duda es si va a gastar un Sidewinder o se queda a cañones…

En clave de comedia resulta hasta divertido. Sin embargo, saber qué significa un diagrama E-M y aplicarlo correctamente puede suponer la diferencia entre la vida y la muerte en un combate aéreo. Y no he contado nada de las curvas de potencia específica… Pero eso es otra historia…"

Escrito por BABY
 

Juanma

Colaborador
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Muy bueno.

Me qde con ganas de lo de las tijeras verticales.

Voy a estar esperando que consigas mas de esto
 

MAC1966

Colaborador
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Aunque no es la continuación,lo pongo aquí por tener relación con el combate aéreo.

Combate visual vs Combate BVR (I)

Posiblemente el combate visual sea la misión que más guste volar a cualquier piloto de caza que se precie. Y no importa el número de aviones involucrados en la “pelota”, es decir, no sólo el típico uno contra uno se agradece sino también el dos contra dos o el menos conocido “todos contra todos”. Éste último requiere explicación aparte porque no es fácil de entender cómo es posible que cuatro cazas evolucionen en un espacio de aire no muy generoso sin que ninguno de ellos sufra daño alguno. Es el típico combate al final de una misión de tres o cuatro aviones (más es posible pero poco recomendable) en el que cada uno debe encargarse de vigilar “su culo” mientras intenta algún que otro disparo sobre cualquiera de los otros cazas. Pero repito que tiempo tendremos de explicar cómo empieza. Otra cosa bien distinta es si seré capaz de contar cómo acaba.

Pero no sólo del combate visual vive el piloto, aunque debería. En el entrenamiento aire-aire existe otro no menos atractivo tipo de combate aéreo: el combate más allá del alcance visual o BVR (Beyond Visual Range).

En un combate BVR el objetivo principal es el entrenamiento del piloto en un escenario donde la “Reglas de Enganche” (ROE´s, Rules of Engagement) pueden autorizar el lanzamiento de misiles de medio y largo alcance. Es decir, el escenario más probable de conflicto aéreo que podemos encontrarnos hoy en día (con algunas excepciones que no vienen al caso y que se salen del objetivo de este blog). Por la propia definición se deduce que el combate visual es el resquicio inesperado de un combate BVR mayor o de cualquier otra circunstancia no deseada como la de encontrarse a un avión enemigo en medio de la batalla aérea. No es este el foro para parlamentar sobre qué es más óptimo si entrenarse en el combate BVR o en el combate visual teniendo en cuenta que lo más probable sea que si llegas al segundo es porque no has sido capaz de acabar bien el primero. Como diría un gallego, lo mejor será entrenar mucho el combate BVR sin descuidar el entrenamiento visual. La receta no es fácil y la filosofía de cada Fuerza Aérea y lo medios con los que dispone determinará finalmente qué entrenar más y en qué factores de instrucción habrá que hacer más hincapié.

Cabina EF-18M


Requiere mucha mayor preparación que un combate visual y no tantas “manos” en su ejecución. Me explico. Un briefing para una misión de uno contra uno puede empezar y acabar así:

- “Canal ocho para la puesta en marcha, y bingo 4.5. ¿Preguntas?”

¡Y punto pelota!. Si se está suficientemente entrenado, dos pilotos de un mismo escuadrón pueden irse al aire para volar una misión de combate uno contra uno sin necesidad de contarse las penas, ni explicar el origen del universo o el porqué los murciélagos vuelan de noche sin gafas de visión nocturna. Con saber el canal de radio de la formación para no estar buscándose por el espectro entero de radiofrecuencias y el combustible mínimo para la vuelta a la base (bingo), es más que suficiente para irse a volar con total seguridad. Por lo menos para un español. Luego está el combate uno contra uno “aquí te pillo aquí te mato”, en el que dos aviones de una formación de cuatro, o dos de dos formaciones distintas de un mismo escuadrón preparan “en vuelo” el combate visual. Pongamos un ejemplo de esta nueva modalidad: misión dos contra dos BVR al final de la cual el líder de la formación pregunta por los combustibles remanentes de cada miembro de la formación:

- “Combustible!”, pregunta el líder coloquialmente, dejando para otro momento tecnicismos anglosajones establecidos para preguntar lo mismo.

- “El dos, cuatro punto siete”, que traducido es 4.7, es decir, 4.700 libras de combustible.

- “El tres, cinco punto ocho”

- “Y el cuatro bingo”, cifra que se establece siempre en cualquier tipo de misión e indica la cantidad mínima de combustible para llegar a tu base según unos requisitos de seguridad establecidos (otro día hablamos de esto). Supongamos que para este vuelo el líder de la misión fijó en 4.5 el bingo para recuperación. Es decir 4.500 libras de combustible remanente.

Y es ahora donde empieza el briefing de la misión, como yo suelo decir, “on line”:

- “El uno y el tres nos quedamos en la delta para darnos unas manitas”, que traducido al castellano de Cervantes viene a decir algo así como: “el líder y el punto tres nos mantenemos en la Delta (zona de trabajo) para un combate visual uno contra uno”, anuncia el líder a sabiendas que el resto de la formación sabrá lo que tiene que hacer.

- “Copy el dos. Cuatro, pasamos a nueve en dos”, que traducido, “copiado el punto dos. Cuatro, pasa a canal nueve en radio dos”. El punto dos asume el líder de la segunda pareja que se recupera a la base, dejando la zona libre a los otros dos aviones (1&3) para el combate visual. Para eso necesita una radio común con su “nuevo” compañero donde coordinar la ruta de llegada a la base, y le pide que seleccione el canal nueve en la segunda de las radios que el F18 tiene.

- “Tres, visual contigo. Subimos hasta 180 y rumbo sur para empezar”, le dice el líder al punto tres. Y una vez que se alcanzan las condiciones fijadas por el líder para el inicio del combate, suena aquello de “al turrón”, que en inglés viene a ser algo así como “fight-on, fight-on”. Es decir, cada avión virarán el uno contra el otro para, una vez el cruce de ambos, seleccionar AB (Postquemador) y volar al avión lo más eficaz e inteligentemente y siempre dentro de los límites que el diagrama de maniobra fija.

Esto que acabo de relatar sólo es posible si se dan las condiciones mínimas de seguridad y se tiene la suficiente confianza en tus compañeros como para saber que lo que se diga en la radio se realizará al pié de la letra (salvo error u omisión).

Y como decía al principio, el combate BVR requiere en el suelo una preparación más completa partiendo siempre de unos objetivos de entrenamiento que cumplir y de un escenario de conflicto determinado. Ya en el aire son otros los factores y los actores que entran en juego para realizar la misión: un enemigo ficticio, en número de aviones supuestamente indeterminado, una agencia de control de interceptación (GCI) o AWACS, unas reglas de enganche a cumplir, un escenario donde realizar la misión, posibles cazas amigos en misión de bombardeo que proteger…y un largo ectcétera. Como podréis imaginar hay una palabra que es clave en el éxito de la misión: coordinación.

Es imposible describir en dos párrafos qué hay que hacer y qué no hay que hacer en un combate BVR, así que os emplazo a una próxima entrada donde entraremos un poco más de lleno en el tema.

Little
 

JQ01

Colaborador
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El nuevo artículo en el blog de Mc Little

DOGFIGHT: CONCEPTOS
Posted by Tama on Mayo 21, 2008

¿Hay tanta diferencia de performance entre el Caza de los 7,5 G´s y el de los 9 G´s?

(Inicialmente en respuesta a un comentario, he decidido añadirlo como entrada independiente)



Lo primero que hay que tener en cuenta es que no existe el caza perfecto, desde el punto de vista del diseño aerodinámico (que es el factor determinante de la performance de un caza en el combate visual) si se busca la característica A, estás empeorando la B. Por ponerte un ejemplo sencillo, tú puedes querer en un coche la habitabilidad y altura de un monovolumen, pero la conducción y el consúmo de un berlina o de un deportivo….como dice mi suegra no se puede tener leche, buche y burra.

A) Los mejores cazas en el llamado “visual arena” han demostrado ser los que están diseñados para ser más ágiles, aquellos en los que el avión responde a los mandos de la forma más rápida posible. Factores a tener en cuenta serían:

1.- La rapidez para generar factores de carga “G”, que se llama “G-onset rate”, ¿cuánto tarda un caza en conseguir digamos 7 G, con palanca a tope (atrás) y suponiendo igualdad de condiciones de velocidad, altura, etc? Pues sencillamente unos tardan más que otros, compáralo si quieres a la aceleración de un coche. El G-onset rate es muy importante. Para que te hagas una idea el EF2000 tiene G-onset superior a 10 G/s, lo que significa que en determinadas condiciones, un tirón de palanca “FBS, o Full Back Stick” de MENOS DE UN SEGUNDO, te pone a todo lo que da el avión. (Algún día subiré un post sobre consecuencias fisiológicas para el piloto, eso de pasar de pesar 70 kilos a pesar más de 500 en un segundo no es nada sano….ni aconsejable pero bueno…)

2.- Velocidad de alabeo o “bank rate”, que es lo rápido que es capaz de alabear el avión, normalmente se da en grados por segundo. Un caza no vira como un avión convencional de transporte, pasajeros, privado, etc. Un avión convencional con tan solo alabear vira a un régimen de grados por segundo que es función del ángulo de alabeo. Un caza apenas vira al alabear, para virar hay que alabear considerablemente, y tirar de la palanca hacia atrás, es decir que se vira más por tirón en cabeceo que por inclinación en alabeo. Hecha esta aclaración, si un caza enemigo se cruza conmigo y pasa rápidamente de mi izquierda a mi derecha por debajo de mí, mi caza tiene que ser capaz de virar lo más rápidamente posible hacia él. Para ello primero tengo que alabear (aquí entra la velocidad de alabeo lo más rápida posible, y después tengo que tirar y “meter” G´s para que el caza vire, y aquí entra el G-onset rate.

B) ¿Te acuerdas de lo que te decía en A? AGILIDAD. Hay una concepto aerodinámico que es la

ESTABILIDAD. Mal definida (pues tendría que sacar un libro de aerodinámica…) se habla de una situación de estabilidad cuando al sacar un elemento de la situación de equilibrio en que se encuentra, la tendencia de este es volver a la situación de equilibrio inicial, por ejemplo una pelota en el interior de una semiesfera, por mucho que la mueva en su interior al final cuando la suelto siempre vuelve al centro. La situación contraria sería de inestabilidad. Todo esto para explicar que la teoría aerodinámica dice que cuanto más inestable aerodinámicamente sea un avión, más ágil es.
¿Entonces sería tan sencillo como diseñar y construir los cazas lo más inestables posible?
Aquí te pillo, no se puede tener leche, buche y burra. Si se gana por un lado es a costa de ceder por otro lado, en este caso la inestabilidad hace a un avión incontrolable, si yo subo el morro el avión va a querer seguir subiéndolo hasta el infinito sin yo poder pararlo….cuando en un avión estable el avión deja de subir el morro al ceder yo palanca, momento en que él solito vuelve a su posición de equilibrio.- Estabilidad positiva. ¿Cómo lo arreglamos? Si el piloto no puede controlar a la máquina….que se controle ella misma……MANDOS DE VUELO FLY-BY-WIRE, sistemas electrónicos de gestión de mandos y superficies. Hay que domar a la bestia. Un caza cerca de la inestabilidad está en constante lucha consigo mismo, moviéndo todas las superficies aunque sea milimétricamente para tenerlo siempre “a raya”.

El F-16 se diseñó para ser muy poco estable, mucho menos de lo que se llevaba en su época, fue un pionero en el campo y arrasó. Por ahí andará el M2000. El EF2000 es todavía menos estable.

Para mantener un avión tan poco estable controlado hay que ceder terreno, traducido al cristiano hay que recortar su envolvente de vuelo (a costa de perder performances) para asegurar que el sistema de control de vuelo y las superficies de control tengan la suficiente FUERZA para mantener al avión en la zona sana de vuelo, la zona controlable. Porque hay zonas a determinadas velocidades y ángulos de ataque, en las que si permitiéramos entrar al piloto, ni siquiera el sistema de mandos de vuelo podría reestablecer el control del avión. Es como un limitador de velocidad, o de revoluciones de motor para un coche, es sencillamente limitar al caza. Esa es la principal razón de las tremendas limitaciones que tienen los cazas superágiles en vuelo a baja velocidad y altos ángulos de ataque. ¿Has visto el vuelo lento de un F-18 (del Ala 12 a ser posible…)? ¿Y el de un F-16, Mirage 2000 o EF2000? Pues el de los últimos es de chiste, porque el máximo ángulo de ataque de un F-16, en función del bloque o versión ronda los 25-30 grados, valores similares a los de M2000 y EF2000. Un F-18 no tiene limitación de ángulo de ataque, su límite está en la potencia del motor, si fuera suficientemente potente podría volar a 40 nudos y 70 grados de ángulo de ataque (valores inventados, es por poner un ejemplo)

C.- Potencia. Puede que tu caza aerodinámica y estructuralmente esté preparado para soportar 9 G´s, como el Hawk, pero sólo puede hacerlo cogiendo mucha velocidad y metiendo G´s en una espiral descendiente muy pronunciada, para intercambiar energía potencial por cinética, y ésta en factor de carga. El F-16 soporta 9 G´s, pero el EF2000 lo hace por más tiempo, con lo que puede “cansar” al F-16. El fuerte se come al débil.

D.- Capacidad y consumo de combustible, extremadamente importante en el combate visual entre plataformas de performances similares, el primero que se tenga que ir …. probablamente morirá, pues hoy en día es tremendamente difícil poder “huir” incólume de un combate.

Volviendo a tu pregunta inicial ¿hay tanta diferencia entre 7,5 y 9 G´s? UN ROTUNDO NO. Lo importante es saber DÓNDE están las VIRTUDES de tu caza y DÓNDE las carencias, y compararlo respecto a las del tu oponente, de forma que contra cada uno de ellos lleves a cabo EL MEJOR PLAN DE ATAQUE, QUE CONSISTE EN FORZAR A QUE TU ENEMIGO ENTRE DENTRO DE TU TERRITORIO DE COMBATE ÓPTIMO, y se salga del suyo propio.

Si el F-18 tuviera un 30% más de combustible y otro tanto de potencia en sus motores….

Ups!!, creo que me he excedido, lo siento chicos.

No dejéis de echar un vistazo por aquí:

http://flickr.com/photos/26677126@N06/

acabo de empezar pero Iré metiendo más……

Un saludo.
 

Red_Star

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Muy buenos, en verdad que da gusto leer artículos de sobre combate aéreo de tipos que se ganan o han ganado la vida entrenándose para el combate aéreo.

Saludos
 
Desde que descubri ese blog no hay día que no haga una visita diaria, y lo mejor de todo es que esta escrito de una manera tan sencilla que la mayoria de las cosas las pueden entender un aficionado a la aviación
 
MAC1966 dijo:
Con saber el canal de radio de la formación para no estar buscándose por el espectro entero de radiofrecuencias y el combustible mínimo para la vuelta a la base (bingo), es más que suficiente para irse a volar con total seguridad. Por lo menos para un español

No me nieguen que se presta para un cuento de gallegos!!! :biggrinjester:
 

MAC1966

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Por Little

Vuelvo a la carga con el tema de las toberas vectoriales. Ninguno de los tres que aquí escribimos tenemos experiencia en vuelo con toberas vectoriales (vectoring nozzles) Y me da a mí que ni tendremos….




La explicación técnica del sistema ya la ha comentado Tama en una entrada anterior, y asombra la ventaja inicial que supone desde el punto de vista de la maniobrabilidad al aumentar aproximadamente en un 50% el régimen de cabeceo (Pitch Rate) del caza con deflexiones máximas de la tobera de +/- 20º (son datos del F22 Raptor con sistema de empuje vectorial 2D). Pero la duda que planteabais algunos en el blog era si suponía una ventaja táctica en el combate visual (dogfight).

¿Qué ventaja supone contar con toberas vectoriales frente a toberas tradicionales o clásicas en un combate visual? No es necesario ser un lumbreras para deducir que obviamente contribuyen a la inestabilidad necesaria que todo caza que se precie debe tener, entendiendo como tal la capacidad de salir de una situación “forzada” de estabilidad y ejecutar maniobras complejas en el menor volumen de aire posible. Dicho en castellano que todos entendamos, que sea capaz de revolverse como un perro rabioso. Y las toberas vectoriales, junto a los complejos sistemas de mandos de vuelo Fly by Wire, ayudan al piloto a llevar a su caza hasta los márgenes que permita su diagrama de maniobras en el menor tiempo y espacio posible. Se podría decir que es un novedoso “cuarto” eje sobre el que puede girar el caza: el que permite el empuje vectorial más los “tradicionales” cabeceo, alabeo y guiñada (pitch, roll y yaw).

Pero repito la pregunta, ¿qué ventaja supone contar con toberas vectoriales frente a toberas tradicionales o clásicas en un combate visual? Pues mucha….o ninguna. Me explico. Llevamos varias entradas intentando aclarar qué aspectos o factores pueden hacer inclinar la balanza de la victoria final en el “visual arena”; por ejemplo, el conocimiento que tenga cada piloto del diagrama de maniobras de su avión // (E-M) Suelo hacer una comparativa en este sentido, asimilando el comportamiento aerodinámico del avión al psicológico del ser humano; es esencial conocer las zonas erróneas de tu caza para evitarlas y no dejar opción de disparo a tu oponente. En este sentido, el sistema de toberas vectoriales supone una ayuda indudable a la maniobrabilidad del avión pero no inclinará definitivamente la balanza de la victoria hacia uno de los dos lados.

El desenlace final en un combate es el resultado de la suma de muchos factores, unos de carácter aerodinámico y otros puramente humanos. Hay otros factores “externos” que muchas veces son más importantes y determinantes que los anteriores; por ejemplo la situación relativa en cuanto a estado de energía y posición de ambos cazas en el momento de inciarse el dogfight. Es decir: quién entra más alto, más rápido, con mejor ángulo de aspecto (angle of aspect), etc… No os penséis que el caza y su maniobrabilidad (inestabilidad) es el único factor “decisivo”. En más bien “contributivo” a la victoria final. Habrá que saber si el sistema de empuje vectorial del enemigo aumenta el pitch rate a costa de otros factores aerodinámicos o no, con lo que habrá que volver a lo de siempre: debes conocer tu diagrama de maniobras. Por mucha deflexión de toberas que tenga un caza, si aumentar el régimen de cabeceo se hace a costa de aumentar bestialmente el ángulo de ataque disminuyendo la energía remanente disponible para seguir en el combate (aunque el sistema de mandos vuelo y empuje vectorial trabajen de forma coordinada sabiendo cada uno lo que el otro hace en cada situación de vuelo), la ventaja aerodinámica se quedaría en nada si el oponente de toberas “clásicas” es capaz de volar su caza fuera de sus zonas erróneas.

Repito. El combate visual no queda solamente a merced de los avances tecnológicos, sino de muchos otros factores, empezando por el más importante de ellos, las manos del piloto. Puede que sea una visión tradicional o nostálgica de la aviación de caza, pero hay ejemplos que demuestran que la incorporación de sistemas cada vez más complejos y modernos en los aviones de combate han topado a lo largo de la historia con pilotos virtuosos que han hecho sacar los colores a más de un piloto que erróneamente pensó que la modernidad de su montura iba a tapar sus defectos naturales.

¿Os he contado alguna vez cómo un RF-4C en configuración de dos tanques externos en vuelo a baja cota fue capaz de ponerle un “rabo” a todo un EF-18 durante su intento de interceptación?…Yo no era el piloto del Phantom…pero iba cerca. El del Phantom llevó a su caza al límite casi virtual de baja velocidad y alto ángulo de ataque. Sin embargo, el del F18 voló por las líneas rojas y erróneas de su diagrama de velocidades y no supo aprovechar la ventaja inicial que suponía el avance tecnológico de uno respecto al otro. El del Phantom voló como los ángeles subiendo el morro agresivamente hasta el máximo que el viejo guerrero permitía, volando a unos 180 kts y 16º de ángulo de ataque, y se posicionó rápidamente por baja velocidad a las seis del F18. El piloto de éste en cambio no supo reaccionar de igual forma, levantando el morro de su caza de forma más conservadora no aprovechando la baja velocidad que su complicado sistema de mandos de vuelo Fly by Wire le permitían. Si hubiera reaccionado agresivamente tirando de la palanca cambiando energía cinética por energía potencial hasta los límites del ángulo de ataque (con unos 140 kts conservadores le hubieran sobrado), no hubiera permitido que la vieja tecnología de sistemas de mandos de vuelo indirecto del Phantom sacara los colores a la ventaja tecnológica computerizada del F18.

Se podría pensar que este combate es la excepción que confirma la regla, pero deberías analizar con ojo crítico las características y performances de los aviones de combate actuales, sin dejar de olvidar que, hasta la fecha, el responsable de evolucionar al caza sigue siendo el piloto.

Mientras el piloto de caza sea eso, piloto, o mejor, aviador, no hay contestación categórica alguna a la pregunta ¿qué ventaja supone contar con empuje vectorial frente a toberas tradicionales o clásicas en un combate visual? Otra cosa bien distinta es la ventaja del avance tecnológico en el combate BVR. Pero esto lo dejamos para otro día.
 

pulqui

Colaborador
¡¡¡ Fantásticos los artículos !!!


MAC, ¿podrías subir de vuelata las imágenes de la primera nota ? No se ven, solamente aprace el nombre del servidor.
 

MAC1966

Colaborador
Colaborador
pulqui dijo:
¡¡¡ Fantásticos los artículos !!!


MAC, ¿podrías subir de vuelata las imágenes de la primera nota ? No se ven, solamente aprace el nombre del servidor.

Tambien han desaparecido del servidor.
 

MAC1966

Colaborador
Colaborador
Por Little

No me puedo quejar. Ahora mismo somos tres los editores del blog después de las incursiones exitosas en el mismo de Baby y Tama. Pero seguimos creciendo. Hoy os traigo una colaboración más de otro compañero, piloto también de caza y que responde al nombre de Rafa y de nickname “Negro”. Espero que no sea la única colaboración que haga y se “atreva” a más, porque escribir sabe, conocimientos tiene y ganas le sobran. Así que Rafa, gracias por el aporte.

Razón no le falta a Rafa cuando dice que “no todo es tirar de la palanca”. LLevamos varias entradas teorizando sobre el combate visual, el diagrama de maniobras, el empuje vectorial, etc…Y en la última que hice manifesté que por mucho avance tecnológico que ahora exista, las manos del piloto seguirán dictando el desenlace final de la pelea (gracias a los comentarios que vais dejando, porque de todos ellos aprendemos). Rafa nos recuerda hoy qué arma tiene el piloto en las distancias cortas y cuál ha sido su avance y desarrollo tecnológico con el paso del tiempo. Son muchos los factores que influyen en el combate visual, pero la tecnología aplicada a los misiles IR de corto alcance, los catalogados de “autoprotección”, determinará la forma de entar al combate de uno y la táctica de defensa empleada por el otro. Hasta hace bien poco, el piloto entraba al combate visual con la única obsesión de no dar el culo al contrario (lógico!!). Olvidaba en cierta manera cualquier forma de ataque desde el sector delantero (por delante de la famosa línea de las 3-9). Hoy en día, si no quiere oir por la radio aquello de “FOX DOS”, deberá aplicar las técnicas IRCM (Contramedidas Infrarrojas) desde antes del cruce. Las técnicas IRCM son “muy complicadas”: cortar gases por debajo de un umbral que cada motor tiene para reducir su firma infrarroja combinado con el uso de bengalas (apelo aquí al comentario del Baby en una de las entradas sobre aquello que se le pide al piloto de caza, saber dividir deprisa y poco más). Pero claro está, reducir gases implica pérdida de energía y por lo tanto posible desventaja desde antes del cruce con respecto al contario…. O sea, que ya vas acongojado incluso antes de curzarte con el oponente sin siquiera haber intentado volar el avión fuera de las zonas errónea del diagrama de maniobras de tu caza. Es decir, que puede que apliques todo lo que ya aquí hemos comentado, que vueles como los ángeles pero que topes con el oponente indeseable tecnológicamente dotado y no te dé ni la oportunidad de decir “esta boca es mía”.

Os dejo ya con la colaboración de Rafa…

“Detrás del piloto de caza, de su intuición, acometividad, destreza, conocimiento de los diagramas energía-maniobra,…, hay un mundo tecnológico que no sólo sirve para hacer evolucionar al mismo en el espacio dentro de su aeronave y luego comentarlo en la barra del bar, sino que proporciona el modo de derribar al enemigo de manera efectiva (que es por lo que se denomina así a la aviación de CAZA). Me estoy refiriendo al armamento que se emplea en aire/aire y más concretamente a los misiles de infrarrojos (es decir que utilizan la parte infrarroja del espectro electromagnético).



A mediados de los cincuenta, se busca una efectividad superior que la proporcionada por los cañones de los cazas, dependiente del buen hacer del piloto en cuanto a energía del avión, distancia, previsión del punto futuro y número de impactos. En esa búsqueda se opta por el misil, que puede ser lanzado desde más lejos, que maniobra por sí mismo, que tiene una carga explosiva mayor, y que no está supeditado en tal grado a las manos del avezado combatiente. Desde entonces los misiles utilizados en combate entre aviones han evolucionado tremendamente.

Dependiendo del método que emplean en su guiado se clasifican en: activos, ellos mismos generan una señal que rebota en el objetivo e indica dónde se encuentra éste; semi-activos, dependen de una iluminación que proporciona la plataforma que lo lanza y; pasivos, no se genera señal, sólo se busca la energía que emana de la fuente que es nuestro enemigo.

Cuando los científicos empezaron a buscar formas de guiado para misiles en combate contra otros aviones, los primeros eligieron el uso del espectro infrarrojo. ¿Por qué?. Parece sencillo y además lo dijo Kirchhoff (físico alemán del s.XIX dedicado a la espectroscopia y a los circuitos eléctricos) en una ley: cualquier cuerpo por encima de de 0º Kelvin de temperatura emite energía infrarroja, esto se llama emitancia radiante. Parece una forma buena y barata de guiar a los misiles hacia el avión enemigo sobre todo si los aviones por sí mismos, son una fuente tremenda de emisiones en esta parte del espectro. Así, las partes calientes del avión (motores - toberas), los gases de empuje y el rozamiento de la célula con el aire por no hablar de la reflexión de la energía que proviene del astro Sol, hacen del caza un faro en la oscuridad infrarroja del espacio (si exceptuamos al Sol y a las nubes).

De todas las partes que componen el misil: motor cohete (que da el empuje), cabeza de guerra (explosivos, espoletas,…), servo-controles (actuadores de vuelo) y la sección de detección y seguimiento, nos quedamos con la última pues es la que marca la diferencia en cada una de las generaciones de misiles de infrarrojos. Ésta a su vez tiene una parte de lentes (conjunto óptico), un modulador de señal IR o retículo (que es dónde los científicos vuelcan todo su interés) y un procesador de la misma para dar las órdenes de vuelo al misil.



Pero es en el retículo dónde empieza el milagro científico, ajeno a la voz del “fox II” que empleamos con satisfacción en los combates de entrenamiento, ignorantes del proceso que ocurre en esa diminuta sección. Los viejos del F-5, no sabían que tras el sonido de chicharra continuo que se producía al apuntar a ojo al “enemigo” (no había “pipper” compensada por los parámetros de vuelo, sólo un punto fijo en un cristal) para después disparar el misil, obraba el proceso de un retículo girando que genera una señal modulada dependiendo de la distancia radial en que se encontrara el foco infrarrojo. Eran tiempos de misiles IR de 1ª generación.



Luego cambiaron la forma de los retículos, incluso fuero sustituidos por lentes giratorias, refrigeraron las sensores (permite disparos frontales al bajar el umbral de energía IR necesaria), aumentaron la bandas de IR en las que el misil podía trabajar (al principio sólo utilizaba 1 de la 4 posibles), etc, hasta llegar a los nuevos desarrollos en los que procesos mecánicos de retículos o lentes girando que generan señales moduladas, dan paso a auténticas imágenes de firma IR; es la 4ª generación de misiles IR.



Ahora el misil no sólo se dirige una fuente infrarroja deforme, “ve” perfectamente un avión, que además puede reconocer si lo compara con una librería interna de tipos aviones existente en su memoria, pero aún hay más: se quedará fijo en un detalle, una parte de la figura IR, para hacer inútiles los señuelos (bengalas) que se utilizan hoy día para atraer la atención y crear confusión. Pero eso, eso es parte de otra historia.



Buena caza y a otra cosa.

Rafa (Negro)”
 
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