El XA100 de ofrece mejoras de capacidad revolucionarias, que incluyen un 30 % más de alcance, el doble de capacidad de enfriamiento y al menos un 20 % más de aceleración. Como escribe el Coronel "Lucky" Ekman para
@ASForcesMag, los números son "alucinantes".
La Fuerza Aérea corre el riesgo de suboptimizar los motores de combate, otra vez
27 de junio de 2023
Por
el Coronel Leonard “Lucky” Ekman, USAF (Ret.)
El F-35 es el caza más avanzado construido hasta ahora, pero las decisiones y los compromisos que se le impusieron hace más de una década continúan elevando su costo, disminuyendo su confiabilidad, limitando su rendimiento y restringiendo su capacidad para explotar nuevas tecnologías.
Para los pilotos de combate de mi generación que vivieron desafíos similares, es un recordatorio actual de que ignoramos las lecciones del pasado por nuestra cuenta y riesgo.
La Fuerza Aérea de los EE. UU. ha mantenido durante mucho tiempo una ventaja cualitativa sobre los posibles y futuros adversarios. Logró eso a través del trabajo duro, guerras duras y experiencias aleccionadoras de la Guerra Fría.
¿Cuáles son esas lecciones?
- La competencia continua es esencial, especialmente en los motores de combate.
- Los requisitos deben ser definidos por los combatientes y no deben estar limitados por el presupuesto.
- En el dominio aéreo, “no hay puntos para el segundo mejor”, como solía decir la antigua Grumman Corporation sobre su F-14. Esa lección se mantiene hoy.
- La similitud entre las flotas de servicios y socios agrega costos e invariablemente conduce a compromisos de rendimiento y suboptimizaciones decepcionantes.
El contratiempo de la semana pasada en
el Salón Aeronáutico de París entre Lockheed Martin, fabricante del F-35, y Pratt & Whitney, fabricante de sus motores F135, es un buen ejemplo.
Lockheed calificó de miope la reciente decisión de la Fuerza Aérea de dejar de lado por ahora el prometedor Programa de Tecnología de Motor Adaptable (AETP) a favor de una actualización del núcleo del motor (ECU) y una mejora del Sistema de Gestión Térmica de Potencia (PTMS) para el motor F135 existente.
El secretario de la Fuerza Aérea, Frank Kendall, había
expresado previamente sus propias reservas sobre la decisión.
El problema es si el F135 alguna vez producirá las capacidades de gestión térmica y de energía requeridas por las mal definidas mejoras de aviónica
Technology Refresh 3 (TR-3) y Block 4. La solución de Pratt, que admite que ofrece un potencial de crecimiento limitado pero que, en teoría, es menos costosa, es la ECU y el PTMS mejorado.
Pratt ganó el argumento del presupuesto para la inclusión de su respuesta en la presentación del presupuesto de la Fuerza Aérea para 2024.
En París, la reacción exagerada de Pratt acusó a Lockheed de anteponer sus deseos a los de sus clientes, incluso cuando Pratt parecía estar haciendo exactamente lo mismo al proteger su bloqueo perpetuo en la propulsión del F-35 por aceptar una competencia abierta y en curso. entre las entradas de Pratt y GE en la AETP.
Aquí, una revisión histórica es instructiva:
A fines de la década de 1970 y principios de la de 1980, la Fuerza Aérea lanzó sus cazas de cuarta generación con
un motor defectuoso de origen único . Apostamos las flotas por el motor F100-PW-100 de Pratt, solo para descubrir que no está listo para el horario de máxima audiencia. Nuestros planes de aprovisionamiento eran igualmente inadecuados.
El resultado: la USAF retrasó los requisitos en 1,5 millones de palas de turbina. Escuadrones de F-15 en formación completos se sentaron en la rampa de la Base de la Fuerza Aérea de Langley con agujeros vacíos donde deberían haber estado los motores. Mientras tanto, los F-16 corrían el riesgo de estancamientos en las maniobras de los cazas, un problema que solo podía resolverse con un apagado en vuelo, si se seleccionaba el postquemador por debajo de los 250 nudos y por encima de los 25.000 pies.
En Arabia Saudita, que había aprovisionado en exceso sus repuestos de motores F-15 para el día en que la USAF podría tener que venir desde el horizonte para contrarrestar una amenaza existencial para el Reino como en Desert Shield/Desert Storm, el aprovisionamiento inicial de turbinas Los módulos se agotaron en 18 meses, como resultado del desgaste de las palas de la turbina por el aire cargado de polvo de magnesio de las operaciones en el desierto.
El diseño de "pluma de pavo" de los carenados de las toberas del F-15 resultó ser un error, lo que resultó en que los Eagles operaran durante toda su vida sin carenados de las toberas.
Eventualmente, las consecuencias del suministro exclusivo de los motores de nuestra flota a un solo fabricante se resolvieron, por supuesto, mediante la competencia.
El F110-GE-100 y los compartimentos comunes del motor en los F-15 y F-16 posteriores hicieron posible acomodar motores Pratt o GE; la competencia continua, a su vez, cumplió con los requisitos cambiantes de la Fuerza Aérea para un mayor empuje y utilidad operativa en el F100 con sus variantes -200, -220 y -229.
Las variantes -129 y -132 del motor de rendimiento mejorado (IPE) de GE impulsaron aún más el empuje disponible de las 24,000 libras de empuje de poscombustión del F100-PW-100 a 32,000 libras para el F110-GE-132.
En estos días, gracias a las actualizaciones competitivas de motor y aviónica,
se espera que el F-16 permanezca en la flota mucho más allá del 50 aniversario de su capacidad operativa inicial (IOC). Lección de competencia aprendida, nuevamente, para la Generación Cuatro, de la manera difícil.
Aun así, esa lección se descartó posteriormente cuando se trató de financiar o incluso respaldar un motor alternativo para el F-35. GE desarrolló y ofreció su alternativa F136, pero el Pentágono canceló el programa, ahorrando $5 mil millones en lo que ahora se acepta con tristeza como una economía falsa.
En retrospectiva, está claro que fue un error con implicaciones para los luchadores de quinta y sexta generación.
La Oficina de Responsabilidad Gubernamental notó recientemente la suboptimización de los arreglos planeados para el motor F135 originalmente "bajo especificación", señalando que su falta de aire de purga inherente y capacidad de energía eléctrica y potencial de crecimiento está resultando en un sobrecalentamiento a tal velocidad que consume repuestos a precios sustancialmente mayores que los que pueden soportarse logísticamente.
La ECU de Pratt y las soluciones de mejora del PTMS del proveedor Honeywell se promocionaron originalmente como fácilmente disponibles y preservando la uniformidad entre las variantes de los socios del consorcio.
Pero resulta que ahora es probable que ninguno sea adecuado en una sola forma, incluso para las variantes de EE. UU., y actualmente no está "especificado" o disponible antes de principios de la década de 2030.
Tanto para la comunidad.
Collins, una filial de Pratt's bajo RTX, siente una batalla campal; está desafiando el bloqueo del proveedor PTMS de Honeywell.
Mientras tanto, el brillante Programa de Tecnología de Motor Adaptable (AETP) se ha aplazado como inasequible ahora, sus activos probablemente se transfirieron al programa de Propulsión Avanzada de Próxima Generación (NGAP) para el sistema de sistemas de Dominio Aéreo de Próxima Generación (NGAD) del mundo gris secreto, que según se informa tiene prototipo(s) ya volando.
El AETP en sí mismo ha sido redesignado como una "demostración", no como un programa, con sus $ 4 mil millones en fondos acumulados exprimidos a partir del año fiscal 2024.
Este estado actual del AETP recuerda al YF-16 y YF de Bill Clements (y John Boyd). -17 'demostradores' de cazas ligeros que, aunque originalmente no estaban destinados a la producción, se transformaron en los exitosos y omnipresentes programas F-16 y F-18.
Del mismo modo, los 'demostradores' XA100 (GE) y XA101 (Pratt) parecerían, con la financiación, ofrecer un gran salto adelante en la tecnología de motores de combate. Las cifras proyectadas para el AETP son alucinantes en términos de empuje adicional, aire de purga adicional y salida de servicios públicos, y un consumo específico de combustible enormemente reducido del orden del 30 por ciento con respecto a las tecnologías de ventiladores actuales.
Todos debemos tener cuidado con las proyecciones de los fabricantes de motores, que solo pueden mantenerse honestas mediante pruebas y competencia cara a cara, pero está claro que el potencial de estos nuevos motores es tremendo.
Una foto recientemente publicada del motor de ciclo adaptativo XA100 de GE en una celda de prueba de la Fuerza Aérea de EE. UU. en el Complejo de Desarrollo de Ingeniería Arnold en Tullahoma, Tennessee.
No está claro a partir de las fuentes abiertas si el motor / entrada esencial, más arte que ciencia, que coincidía con el F-35 fue parte de la demostración AETP y esas proyecciones. (La instalación inicial del GE110 en el F-16 con su entrada original no coincidía y requería la ampliación de la entrada del motor F-16 para capturar el flujo de aire adicional que necesitaba el GE110).
El rendimiento y la confiabilidad de nuestros motores de combate han sido durante mucho tiempo la fuerza de nuestras flotas, mientras que los chinos continúan luchando con el desarrollo de su motor WS-15 autóctono para el J-20, y los rusos todavía producen motores de combate con tiempos entre revisiones medidos en cientos, en lugar de miles de horas como lo hacen los de la USAF.
Deberíamos financiar nuestras fortalezas en los presupuestos de 2024 y más allá, y proteger vigorosamente nuestros secretos.
El secretario Kendall se ha centrado en la falta de disponibilidad de recursos suficientes dentro del presupuesto compartido de la Fuerza Aérea para financiar las actualizaciones de ECU y PTMS para el F135 y el AETP.
Aquí, nuestros amigos de la Marina han vuelto a su libro de jugadas de hace décadas de dejar que la Fuerza Aérea pague el costo de las mejoras del motor y no estaban dispuestos a ayudar a financiar la explotación del AETP. (Se necesitó la opción GE110 provista por la USAF para convertir el F-14B/D en el caza de perros que la Armada quería cuando se rescató del programa F-111, pero no lo consiguió porque inicialmente usó el F- 111 con sus limitaciones de ciclo térmico).
El representante Rob Whitman, presidente del subcomité de fuerzas aéreas y terrestres tácticas del Comité de Servicios Armados de la Cámara de Representantes, logró insertar en el borrador de la Ley de Autorización de Defensa Nacional de 2024 la continuación del AETP.
No se sabe cómo le irá al tema en Asignaciones y en la conferencia, y si el DOD reconsideraría su decisión y gastaría las asignaciones para AETP si el Congreso así lo instara.
Todos los anteriores son hechos que la mafia de los luchadores en las entrañas del Pentágono sin duda ha argumentado con mayor especificidad y precisión que la que tengo aquí.
Es hora de que los líderes escuchen una vez más y reconsideren.
La resolución de este debate debe basarse en requisitos escritos por el servicio e imperativos estratégicos, no en consideraciones políticas o presupuestarias, ni siquiera en intramuros de contratistas impulsados por las ganancias.
¿Porqué ahora? Porque la creciente amenaza para que sigamos siendo una potencia del Indo-Pacífico y, por lo tanto, global, es China y el Partido Comunista Chino.
La disuasión del Pacífico occidental, o el resultado de la lucha potencial por Taiwán en caso de que la disuasión fracase, dependerá en gran medida de nuestra capacidad presente y futura para aprovechar, proyectar y mantener el dominio aéreo.
Debemos financiar la tecnología de motores adaptativos a través de intercambios difíciles, por ejemplo, AETP versus tamaño de fuerza de plataforma de multimisión/camión cisterna provisional y furtivo, y externamente a partir del reequilibrio de las partes del presupuesto de la fuerza terrestre para implementar rápidamente esta tecnología de motor adaptativo.
Hacerlo garantizará que EE. UU. conserve la capacidad y la capacidad de dominio aéreo sobre las vastas extensiones del Pacífico y evitará que China persiga por la fuerza las ambiciones del PCCh.
En palabras del Jefe de Estado Mayor de la Fuerza Aérea, General Charles Q. Brown Jr., es hora de “acelerar el cambio” y revisar y revisar nuestro segundo mejor curso de acción actual.
El Consejo de Supervisión de Requisitos Conjuntos (JROC, por sus siglas en inglés) sería un buen lugar para comenzar una limpieza estricta centrada en las armas y capacidades más necesarias para contener a China. Es una batalla presupuestaria que nadie quiere, pero que nuestra Fuerza Aérea debe librar.
El coronel Leonard "Lucky" Ekman, USAF (retirado) fue un caza y piloto de Wild Weasel que voló tres veces en Vietnam, incluidas 1066 horas de combate en el F-105. Entre giras por Vietnam, fue becario Olmsted en Ginebra de 1969 a 1971. Pasó su última década en uniforme como oficial de pol-mil.
Retired Col. Leonard "Lucky" Ekman provides a history on fighter engines development and lessons for the Air Force moving forward.
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Saludos.
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