Fuente: Daily Aerospace & Defense Report
PALMDALE – En medio de signos de crecimiento de la fuerza aérea de los Estados Unidos y el interés de la Armada en un avión de combate de sexta generación, Northrop Grumman está acelerando los estudios de tecnologías clave para las armas de energía dirigida y la gestión térmica, que se dice será fundamental para las futuras capacidades.
La compañía, cuya última incursión en el campo del dominio aéreo, en la década de 1980, fue el YF-23 que perdió frente al Lockheed Martin F-22 en el concurso del caza táctico avanzado, ha dado a conocer nuevas imágenes de un par de conceptos de aeronaves sin cola, opcionalmente tripuladas, dirigidas a la sustitución del Raptor y del Boeing F/A-18E/F. Aunque reconocen que todavía hay más incógnitas que certezas sobre las necesidades futuras de la aeronave de dominio aéreo de próxima generación (NGAD: next generation air dominance), Northrop dice que la tecnología para hacer frente a un crecimiento dramático en las cargas térmicas será un factor clave de las nuevas necesidades que surgieran en este nuevo proyecto.
El aumento de las cargas térmicas es conducido por el desarrollo de armas avanzadas, en particular láseres aerotransportados, así como una electrónica más potente, sensores y sistemas de propulsión. El tema, que ya ha sido un factor en las primeras pruebas y las operaciones de los F-35, se espera que sean un desafió para todos los conceptos NGAD. Bajo el paraguas del NGAD, Northrop incluye a los requisitos F-X de la USAF(ahora establecidos para abarcar a un reemplazo F-15C, además delF-22), así como el F/A-XX de la US Navy.
A diferencia de cualquier generación anterior de aviones de dominio aéreo en esta etapa embrionaria, la configuración se verá afectada directamente por los desafíos de la integración de las armas de energía dirigida. “Una de las cosas únicas que ocurrieron (en el NGAD) es la convergencia de la aeronave y armamento”, dice Tom vice, presidente Northrop Grumman Aerospace Systems. A pesar de la miniaturización de la tecnología láser y el cambio de los sistemas basados en productos químicos voluminosos a los láseres eléctricos de estado sólido, dice Vice que la gestión térmica sigue siendo clave.
“Incluso nuestros mejores y más avanzados láseres de hoy en día siguen teniendo sólo el 33% de eficiencia. Así que si usted tiene un láser de 100 kW tendrá que generar algo así como 200 kW con una enorme cantidad de calor. ¿Qué se hace con dos megavatios, ¿dónde los pongo sin hacer resplandecer a la aeronave? “El dominio de este desafío será el factor decisivo para el diseño ganador del NGAD, dice Vice. “La termodinámica será el discriminador clave de quién gane la próxima generación de aviones de dominio aéreo”, dice, al tiempo que añade que la superioridad en el electromagnetismo, armas avanzadas de energía y la capacidad de supervivencia jugarán papeles importantes.
Las respuestas al problema de la gestión termica están siendo buscada por el programa Invent (Integrated Vehicle Energy Technology) de la USAF, que está trabajando con Boeing para desarrollar sistemas de energía adaptativos e inteligentes para aeronaves, que utilizan el diseño basado en modelos. “Hemos estado siguiendo el Invent”, dice Chris Hernández, vicepresidente de la compañía del sector de Investigación, Tecnología y de la unidad de Diseño Avanzado. Sin embargo, señala que el “trabajo es de un contratista que lo está haciendo y que se supone que tiene que ser compartido con la industria. Todavía estamos esperando a ver algo de ese intercambio “.
Por lo tanto, Northrop está trabajando en paralelo en su propia tecnología de gestión térmica. “No podemos esperar”, dice Hernández. “Tenemos un laboratorio con todos los elementos de potencia, los mismos que se necesitan para hacer el trabajo con láser que se ejecuta en el laboratorio hoy en día.”
Vice agrega: “. Por eso es que no confiamos en alguien más y estamos inventando nuevas ideas sobre cómo hacer frente a enormes cantidades de calor” Aunque Vice niega a dar detalles, él dice que la tecnología no será en la forma de acumuladores eléctricos en estudio como parte del Invent.
“Si usted está acumulando calor en algún momento usted tiene que tiene que deshacerse de él. Pero también ofrece su ‘doctrina de tiro’ “, añade, refiriéndose al número de disparos que podrían ser despedidos por el láser. “Nuestra idea es que si tienes un láser a bordo, para conseguir una capacidad de “munición” ilimitada, no quiero tener que invocar alguna limitación de qué tan rápido o qué tan lejos se puede disparar. Es por eso que estamos pensando a través de la termodinámica en términos de que lo que si quiero tener es la capacidad de acción continua del láser . ¿Qué pasa si quiero #ser capaz de disparar cuando sea necesario” frente a “Oh mi acumulador está lleno, ahora tengo que disipar el calor. Chicos malos, por favor no vengan hacia mi avión hasta que pueda encontrar la manera de rechazar el calor”?. “El acumulador, para mí, límita nuestro pensamiento, y quiero que nos lo saquemos de encima”, dice Vice.
Algún calor de las armas y la electrónica también será eliminado a través de intercambiadores de calor situados en la “tercera corriente” de los motores de adaptación, también bajo estudio en el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea. “La tecnología del motor va a conseguir avances mediante el programa VAATE (Versatile Affordable Advanced Turbine Engine). Hasta que sepamos qué tan lejos y qué tan rápido, no sabemos adonde llego el motor”, dice Hernández. “Estamos asumiendo que las tecnologías que lograrán avanzado en el VAATE serán transportables a la esencia de lo que decidamos que necesitemos.”
Según Hernández, la mayor parte del espacio de diseño NGAD, por lo tanto, queda abierta. “Hay cosas que sabemos sobre esto y lcosas que no. ¿Que tan lejos y rapido debemos ir con el armamento, la supervivencia, la maniobravilidad? Ninguna de esas respuestas son conocidas “.
En lugar de respuestas firmes, el grupo de Diseño Avanzado de Northrop, ahora encabezada por el ex jefe de Scaled Composites Kevin Mickey, ha estado “construyendo capacidades de modelado y simulación y jugando con diferentes soluciones al problema, que es mantener el control sobre un área específica del cielo para un período de tiempo específico “, dice Hernández.
Sin embargo, con las lecciones de los costos del F-35 de un enfoque para un solo tamaño estan frescas en la memoria de ambos los servicios y la industria, un enfoque clave también estará en la asequibilidad. “Todo lo que quieres que haga para que sea mejor hace que sea más caro. Para la asequibilidad no se puede hacer de todo para todo el mundo “, dijo Hernández. “Nuestra atención se ha centrado en buscar las tecnologías, los diseños y la eficacia de las soluciones contra el costo.”
El alcance será otro conductor importante del diseño, aunque quizá no por la razón habitual. “Anticipamos los limites basándonos en el futuro”, dice Hernández. “Si el alcance es importante, entonces usted tendrá que llevar una gran cantidad de armamento. La otra cosa que sabemos es que los adversarios han estado aumentando sus capacidades defensivas. Así que la supervivencia va a ser muy importante. Así que esto se parece a un pequeño bebé del B-2. Eso es punto dulce de Northrop “, añade.
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