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Mensaje: <blockquote data-quote="Aerofighter" data-source="post: 535367" data-attributes="member: 2832">espero q sea de ayuda:Tecnología "Stealth" (furtividad)¿Qué es la furtividad?En primer lugar, conviene explicar qué no es. Cuando comenzaron a aparecer los rumores sobre los nuevos aviones estadounidenses, la prensa especializada, alentada por fabricantes y el mismo gobierno, desperdigaron la palabra "cazas invisibles". Fue así que legos y entendidos leyeron constantemente la expresión, y todo el mundo terminó creyendo a pies juntillas lo que significaba: que estos aviones eran totalmente imposibles de detectar. La frase en realidad contenía dos grandes confusiones: en primer lugar, ninguno de los aviones diseñados era un caza, aunque uno terminara siendo designado de esa manera. En segundo lugar, y mucho más importante, confundía el concepto de stealth (en inglés, furtivo, es decir, algo que se hace con sigilo y de manera oculta) con el concepto de invisibilidad, es decir, la incapacidad de ver algo. Esta diferencia de palabras, en castellano al menos, parece ser un grave error de traducción, ya que los medios estadounidenses nunca hablaron de aparatos invisibles, sino literalmente de stealth fighters. En el mundo castellano parlante entonces, esto llevó a la prensa, especializada o no, a hablar demasiado sobre posibles aviones con camuflajes activos, que como camaleones se ocultarían en las nubes. También se habló mucho sobre cómo se lograron un avión realmente invisible al radar. Con el tiempo, al aparecer los susodichos aviones, se aprendió más sobre la realidad, y aquella idea de la invisibilidad fue abandonada por la prensa especializada. Se recuperó entonces el concepto de furtividad: un avión que se oculta de alguna manera, pero que no es inevitablemente indetectable. Es por eso que ahora muchas personas, poco entendidas en la materia, continúan hablando de aviones invisibles al radar, no concientes del cambio de paradigma. ¿Qué es, entonces, la furtividad? Podemos definirla como un concepto que engloba varios aspectos, todos los cuales apuntan a dificultar la detección del avión, evitando así ser atacado y permitiendo realizar sus misiones de manera más eficiente y con menos riesgo de ser atacado. El concepto de furtividad busca crear aviones lo menos visibles posibles en todos los tipos de sensores, ya sean ópticos, electrónicos o de calor. Dentro del concepto de furtividad, el más importante según la doctrina aérea y el desarrollo de la tecnología es la furtividad ante el radar. Este aspecto muchas veces se ha "comido" a todo el concepto de furtividad, de manera que es importante recalcar que, aunque es la parte más relevante y famosa, no lo es todo. Pasemos entonces a comprender mejor esta parte del concepto de furtividad, que es la que ha creado aquella confusión entre invisibilidad y sigilo. ¿Cómo funciona un radar?Para comprender cómo una aeronave, o cualquier otro aparato, puede volverse invisible al radar, es necesario primero entender cómo funciona este sistema de detección.El radar emite ondas de radio en determinados rangos de frecuencia. Las ondas de radio se transmiten por el aire a una gran velocidad y al chocar con un objeto sólido, regresan como un eco, de manera similar a como sucede con el sonido. Pero a diferencia del sonido, resulta generalmente más fácil medir ese eco con aparatos especializados. Midiendo la intensidad de ese eco y el tiempo que tardó en regresar la onda, se puede determinar el tamaño del objeto y su distancia; el seguimiento continuo permite también detectar su rumbo (los radares más avanzados en la actualidad permiten saber también la velocidad del aparato detectado).Hay muchos tipos de radar, dependiendo de su forma, tamaño, sofisticación y tipo de bandas (rangos de frecuencia) que utilizan. Basta decir aquí, para resumir, que cada uno tiene sus particularidades, virtudes y defectos.La esencia de la furtividad al radar es intentar hacer que las ondas electromagnéticas no retornen al emisor, sino que sean absorvidas por la forma, estructura o materiales del avión, o que sean reflejadas hacia otras partes. En este sentido debemos detallar el concepto del RCS o Radar Cross Section (Sección de cruce radar).La fuerza de las emisiones que regresan al radar determinará a qué distancia comenzará a aparecer en la pantalla el objetivo, y qué tan visible es para este sensor. A mayor RCS, más detectable es un avión.El tamaño de la imagen del blanco en la pantalla del radar está directamente relacionado con el RCS. La medición de esta variable es algo bastante complejo, ya que involucra cuestiones avanzadas de geometría y otras disciplinas. El RCS depende tanto del radar como de la forma del objeto, de manera que la comparación también es compleja.El RCS se mide en metros cuadrados o en metros cuadrados decibel. Sin embargo, no se trata de metros cuadrados convencionales, medibles en una superficie de dos dimensiones. El RCS se mide con respecto a objetos teóricos, en este caso una esfera de aluminio. Por ejemplo, una esfera de este material que tenga un metro cuadrado en su sección media (es decir, un diámetro de 1,13 metros) tendrá un RCS de un metro cuadrado.Teóricamente, a mayor diámetro de la esfera y mayor superficie en su sección media, mayor será el RCS. Se utiliza la esfera porque es el único objeto que, al no tener caras, refleja siempre la misma cantidad de energía desde y hacia todas partes. Esto es, entonces, una medida totalmente teórica, estimada por el diseño y testeada en laboratorios, pero casi imposible de tener en cuenta fuera de modelos teóricos, ya que las variables son muchas.Claro que los aviones no son esféricos, y aquí comienza justamente la parte de diseño de un avión furtivo al radar. Si tomáramos una placa lisa de aluminio de 1m2 (ya no una esfera) y la pusiéramos perpendicular al haz de un radar, el RCS sería de 14.000 m2. Al ir rotando e inclinando la placa, el RCS disminuirá, ya que la superficie golpeada por las ondas electromagnéticas es menor y al mismo tiempo, es reflejada hacia otras partes.Es por eso que, como se verá más adelante, la forma que tenga el avión influirá mucho en el RCS que posea. Sin embargo, el tamaño de un avión no está directamente relacionado con su RCS; de hecho es posible que un enorme avión tenga una RCS muy baja, como sucede con el B-2, por ejemplo. Muchos aviones actuales tienen un RCS comparable al de pájaros o insectos. Se dice que un B-2 tiene un RCS comparable a una canica de aluminio, algo similar a la del F-22 y el F-117 (aunque este, con una tecnología más antigua, se dice que es menos furtivo). Mientras que el B-1 tiene el RCS de una esfera de un metro de diámetro, el gigantesco B-52, diseñado sin ningún tipo de tecnología furtiva, tiene un RCS de 52 metros.Como se ha dicho antes, estos valores dependen mucho del avión, del radar y de otras muchas variables, y son solamente un factor teórico. Los fabricantes y usuarios de estos aparatos nunca dan datos precisos sobre sus pruebas de laboratorio, y suelen utilizar comparaciones como la de la canica o los insectos para dar una idea vaga del alcance de su tecnología, sin revelar información detallada.Furtividad: un concepto complejoComo ya explicamos, el concepto de la furtividad aérea incluye a más elementos que la detección por radar, aunque tal vez esta sea la más importante y la que más ha costado. Es por eso que podemos dividir el concepto de furtividad en varias áreas.Forma del aviónSin duda alguna esta es la parte principal del concepto de la furtividd, particularmente al radar, y la que más desarrollo y esfuerzo técnico ha costado. La principal función de la forma en un avión furtivo es lograr que la señal del radar no regrese al aparato emisor, sino que se disperse hacia otra parte, impidiendo que el emisor reciba el eco.Indirectamente hay que remontarse al siglo XIX, antes de que existieran siquiera los aviones. En ese entonces, el físico escocés James Maxwell desarrolló una serie de fórmulas matemáticas para predecir cómo la radiación electromagnética rebotaba y se desperdigaba al golpear una figura geométrica de ciertas características.Con el tiempo, estas fórmulas fueron mejoradas y refinadas por un científico alemán, Arnold Johannes Sommerfield. Sin embargo, todos se topaban con problemas. Calcular las reflexiones electromagnéticas en figuras sencillas era relativamente fácil, al menos teniendo algo de tiempo. Sin embargo, el cálculo para objetos complejos resultaba prácticamente imposible sin tener computadoras; incluso si fuera técnicamente posible llevaría demasiado tiempo.En ese tiempo llegó el radar, la Segunda Guerra Mundial y luego la Guerra Fría. Eventualmente en EEUU surgió la idea de reducir la firma radar, el RCS, de los aviones de reconocimiento como el U-2 y el SR-71, hacia finales de los 50s. Sin embargo, no existía la base científica suficientemente desarrollada como para calcular qué forma era mejor.Este problema se solucionó indirectamente, de manera bastante irónica, con ayuda soviética. Durante la década de 1960, un científico ruso llamado Pyotr Ufimtsev comenzó a desarrollar ecuaciones tendientes a predecir el reflejo de las ondas electromagnéticas en formas en dos dimensiones. Era normal que incluso en la Guerra Fría hubiera un cierto contacto e intercambio entre científicos rusos y estadounidenses, siempre que sus trabajos no tuvieran que ver con proyectos militares o posiblemente peligrosos para la seguridad nacional. Fue así que, sin que las autoridades soviéticas se dieran cuenta, los trabajos de este científico fueron regularmente traducidos al inglés y recopilados en publicaciones científicas de EEUU.Una década después, un grupo pequeño de científicos, matemáticos y diseñadores de aeronaves comenzaron a ver las posibilidades que se abrían al combinar sus conocimientos. Podían diseñar aviones que tuvieran una RCS menor, sin hacerlos necesariamente más pequeños. Fue así que se probaron algunas ideas en el SR-71, diseñado por la Lockheed.Se dice que tomando los trabajos de Ufimtsev, un matemático estadounidense llamado Bill Schroeder, trabajando para la Lockheed, desarrolló un programa de computadora que hacía posible predecir la RCS de un avión. De allí a lo que venía, había poco camino. Luego de un tiempo de estudio, Schroeder diseñó un avión cuya forma exterior estuviera formada por polígonos facetados, que funcionaron como espejos pero reflejando las ondas del radar lejos del aparato emisor. Esto llevó directamente al F-117No hay que olvidar, sin embargo, que la posibilidad de reducir la firma radar ya estaba en la teoría apenas se creó el radar, y que de hecho se fue acumulando mucha información de manera más o menos fortuita. De uno y otro lado, cada tanto surgían aviones que demostraban aciertos o errores (generalmente insospechados) en cuestiones de furtividad. Y los diseñadores y científicos notaban esto, para bien o para mal de sus siguientes diseños.Se puede mencionar así al bombardero pesado inglés Vulcan, el cual fuera diseñado primordialmente como un ala voladora. El proyecto final, más conservador, incluyó una gran cola vertical, pero eso no impedía que fuera difícil de detectar, teniendo una baja RCS para su tamaño gracias a sus enormes alas casi curvas y a su estilizado diseño. No eran pocas las veces en las que, en determinadas condiciones, desaparecía del radar completamente.En el otro lado del espectro, aviones como el Tu-95 soviético, apodado Bear por la OTAN, era como una antorcha en la oscuridad en términos de radar. No solamente por su tamaño enorme, sino porque sus cuatro pares de hélices contrarrotatorias (de 5,6 metros de diámetro) eran como espejos, reflejando y posiblemente amplificando la señal del radar.De estos dos casos se aprendieron grandes lecciones sobre el diseño de aeronaves furtivas al radar, y de muchas otras experiencias más o menos positivas.En primer lugar, se descubrió que la cola de los aviones era la principal fuente de reflejo en casi todos los casos. Esto se debe a que las figuras que mejor devuelven el radar son las formadas muy sobresalientes y los ángulos agudos, lo cual sucede especialmente en la cola, donde se insertan las superficies de control. La gran mayoría de los aviones de esa época tenían una sola gran superficie vertical de control, y en los bombarderos por su tamaño esta debía ser mayor; no es de extrañar entonces que fueran muy visibles en el radar.Esto hizo que muchos aviones tuvieran colas muy diferentes. Por ejemplo, ya el SR-71 no tiene una sola cola, sino más bien dos aletas, montadas sobre los motores, ligeramente inclinadas hacia adentro. El F-117 y su famosa cola de mariposa es similar, solo que las dos aletas están inclinadas afuera y en un ángulo mucho mayor. El B-2, al igual que el diseño original del Vulcan, sencillamente no tiene cola.Esta característica se aprecia también desde hace tiempo en aviones no pensados para ser furtivos, como el F-18, con doble deriva inclinada. Incluso se ha llegado al rediseño de aviones ya existentes, como la versión iraní del F-5, copiada sin licencia, que tiene una cola doble con planos inclinados hacia afuera.En el caso de la cola y todas las superficies que pudieran tener ángulos agudos, el rediseño es importante para lograr la furtividad. Esto hace que se abandonen a veces ciertos diseños de superficies de control no solamente en la cola: los canards permiten ganar en maniobrabilidad pero también aumentan, según se dice, el RCS.Como en el caso del Bear, se descubrió que las hélices, al rotar rápidamente, reflejan particularmente bien las ondas del radar. Esto se aplica no solamente a los aviones de pistón, sino también a los reactores, que incluyen hélices dentro del mecanismo. La solución más directa es empotrar los motores dentro del fuselaje del avión, protegiendo las entradas de aire de varias maneras. El F-117 usa una serie de rejillas que filtran las ondas y las absorven; otros modelos tienen vértices o bordes especiales que impiden que la señal entre o salga.Finalmente, una parte más sutil, menos visible pero igualmente importante del diseño furtivo es la alineación de las superficies. Esto es, que la mayoría de las superficies tengan orientaciones y ángulos similares, paralelos, en lugar de ángulos diferenciados. El ejemplo más claro es el del F-22, cuyas superficies de control en las alas y la cola mantienen el mismo ángulo, en planos paralelos. Esta parte del diseño está allí para lograr un efecto particular: hacer que la onda del radar se aleje en una sola dirección en lugar de desperdigarse hacia diferentes lugares, pudiendo alertar a otros radares.El uso de triángulos es bastante característico de los aviones furtivos. En la mayoría de los diseños, se utilizan bordes serrados en lugares críticos como las entradas de aire de los motores, las alas, las puertas de las bahías de carga, etc. Esto es más que visible en cualquier fotografía de los aviones mencionados previamente. Estos triángulos, más o menos pequeños, están hechos de manera que la onda, al ingresar, sea dirigida hacia el interior, de manera de rebotar en sus lados y salir, disminuida, hacia otra parte en lugar de volver al aparato emisor.Con respecto al F-117, tal vez el avión que más utiliza este recurso, se dice que esto se debe a que en la época de su diseño las computadoras y sistemas matemáticos no podían calcular formas furtivas curvas. De manera que los diseñadores fueron ensamblando modelos matemáticos lineales, lo cual dio como resultado la forma tan extraña del aparato. En el B-2, más avanzado y diseñado con otra tecnología, sobran las curvas, dando lugar a un diseño mucho más aerodinámico. Las curvas aparecen, combinadas con los triángulos, en otros aparatos como el F-22 o el YF-23. Este es, sin duda, el principal problema de crear aviones furtivos muy especializados: la falta de aerodinamia. No por nada lo llamaron "el diamante sin esperanza": el F-117 tiene un pobre desempeño y su forma está lejos de ser práctica para el vuelo. De no ser por su costoso sistema de navegación por computadoras, el aparato no levantaría vuelo, y en el aire caería rápidamente. A diferencia de otros aviones, que pueden planear un poco o mantenerse en el aire con falta de potencia o incluso sin motores, esto es mucho más difícil para estos diseños. El eliminar la cola en el caso del B-2 es otro ejemplo claro: sin computadoras, las primeras alas voladoras tenían graves problemas de estabilidad, y fue así que el Vulcan consiguió su cola.Obviamente, las computadoras de control están duplicadas o triplicadas por razones de seguridad, pero esto agrega costo y peso a los aparatos furtivos.EstructuraAlgo muy relacionado con la forma del avión, pero que incluye aspectos diferentes, es la estructura general del diseño. Particularmente, cómo y donde se van a almacenar las armas.De podo serviría diseñar un avión furtivo con mucho cuidado, si luego se colgaran de sus alas todo tipo de armamento no furtivo, hecho de metales y con formas que reflejarían las ondas del radar. Es por eso que todos los aviones furtivos especializados, y también muchos de los no tan especializados, tienen una bahía interna de bombas.Esto es particularmente visible en el el F-117 y el B-2, para los cuales es imposible cargar armamento, sensores o cualquier otra cosa debajo o en la punta de las alas. Otros diseños furtivos no especializados, como el F-22 y el F-35, tienen una bahía de carga interna, pero pueden cargar opcionalmente ciertos tipos de armamentos bajo las alas, si fuera estrictamente necesario. Sin embargo se trataría de casos muy especiales.Indirectamente esto puede traer algunos problemas menores. Por ejemplo, se hace difícil llevar tanques de combustible desechables sin reducir la carga de armas. También puede suceder que el tamaño de la bahía de carga sea amplio pero no lo suficiente; es posible que el avión pueda cargar una cantidad menor de armamento y accesorios de la que teóricamente podría llevar bajo sus alas y el fuselaje. Sin embargo estos problemas son relativamente fáciles de solucionar: el abastecimiento en vuelo es la respuesta al primero. Con respecto a la falta de espacio, ya se están diseñando sistemas de armas más pequeños para el caso del F-22, o cual incrementa la capacidad del aparato.Otro factor importante es la creación de una estructura interna que capture las ondas, haciendo que reboten de manera interna, sin amplificarse, sino justamente debilitándose. Esto se logra creando triángulos de cierto tipo, como en un juego de espejos. Si uno ve el SR-71, le sorprenden sus formas redondeadas, las cuales no solamente son por cuestiones aerodinámicas sino también furtivas; sin embargo, por dentro la estructura es básicamente triangular.</blockquote>

Verificación: Libertador de Argentina