domingo, 21 de agosto de 2016

Avión - F-35 Lightning II

F-35 Lightning II

                                             A U.S. Air Force pilot navigates an F-35A Lightning II aircraft assigned to the 58th Fighter Squadron, 33rd Fighter Wing into position to refuel with a KC-135 Stratotanker assigned to the 336th Air Refueling 130516-F-XL333-496.jpg


El Lockheed Martin F-35 Lightning II es un avión de combate polivalente de quinta generación, monoplaza y concapacidad furtiva, desarrollado bajo el programa Joint Strike Fighter para reemplazar al F-16, A-10, F/A-18 y al AV-8B en misiones de ataque a tierra, reconocimiento y defensa aérea. Este avión fue diseñado en tres versiones distintas: el F-35A para despegue y aterrizaje convencional (CTOL), el F-35B capaz de realizar despegues cortos y aterrizajes verticales (STOVL) y el F-35C que es una variante naval capaz de operar en portaaviones.
El F-35 es el descendiente del X-35 presentado por Lockheed-Martin en el programa Joint Strike Fighter (JSF), en el que compitió contra el X-32 propuesto por Boeing. El 24 de octubre de 2001 el prototipo X-35 fue anunciado como vencedor del concurso, que traía aparejado un contrato de doscientos millardos de dólares (200 000 millones de USD) para fabricar el nuevo avión. En la financiación del programa colaboran, además de los Estados Unidos, el Reino Unido, Australia, Canadá,Dinamarca, Países Bajos, Italia, Noruega y Turquía, que aportan fondos adicionales. En su diseño y fabricación han colaborado un grupo de empresas aeroespaciales liderado por Lockheed Martin, con BAE Systems y Northrop Grumman como socios principales. El F-35 realizó su primer vuelo el 15 de diciembre de 2006.
Estados Unidos tiene intención de adquirir un total de 2443 aviones F-35, por un valor estimado de 323 000 millones de dólares, haciendo de este el programa de defensa más caro de la historia.16 Los datos del presupuesto de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos para el año 2010 proyectaban que el F-35 tendría un coste unitario de entre 89 y 200 millones de dólares para el número previsto de aviones producidos. Las estimaciones de costos se han elevado desde entonces hasta los 382 000 millones de dólares para 2443 aviones, a un promedio de 156 millones de dólares cada uno. El aumento de costes del programa han creado dudas sobre el número real de ejemplares del F-35 que serán producidos para Estados Unidos. En febrero de 2011 el Pentágono fijó un precio de 207,6 millones para cada uno de los 32 aviones que sería adquiridos durante el año fiscal 2012, elevándose el precio a 304,15 millones si se incluía en el coste la parte proporcional de los gastos en investigación, desarrollo, prueba y evaluación.
Desarrollo

Programa Joint Strike Fighter

En 1993, la Agencia de Investigación de Proyectos Avanzados en Defensa, más conocida por el acrónimo DARPA (siglas en inglés de Defense Advanced Research Projects Agency), presentó las bases del programa Common Affordable Lightweight Fighter (CALF). El objetivo de dicho programa era el de desarrollar un avión con tecnología furtiva (indetectable por radares enemigos) para reemplazar a todos los aviones ligeros de caza y ataque a suelo del Departamento de Defensa de los Estados Unidos. Este proyecto contemplaba la sustitución de los F-16 Fighting Falcon de la Fuerza Aérea, los F/A-18 Hornet de la Armada y Cuerpo de Marines y los AV-8B Harrier II del Cuerpo de Marines. A finales de 1993 fue también presentado el proyecto Joint Advanced Strike Technology (JAST) para reemplazar al veterano avión de ataque A-10 Warthog y a los F-16 en ese rol. En 1994 el Congreso de los Estados Unidos ordenó que ambos proyectos se uniesen bajo el nombre de Joint Strike Fighter.
Diversas compañías tomaron parte en las primeras fases del programa, que se basaba en el diseño preliminar del concepto de aeronave propuesto, para luego presentarlo al Departamento de Defensa y someterlo a su examen. Sin embargo, el 16 de noviembre de 1996 únicamente los fabricantes Boeing y Lockheed Martin lograron el contrato para el desarrollo que les permitiría producir sus dos propuestas. En dicho contrato se establecía que los aviones de combate debían demostrar cualidades para el despegue y aterrizaje convencional (CTOL), capacidad para despegar y aterrizar en portaaviones y capacidad para el despegue corto y aterrizaje vertical (STOVL).
Uno de los aspectos novedosos de dicho programa de desarrollo, fue la prohibición que el gobierno de Estados Unidos impuso a ambas compañías de financiar sus proyectos con recursos propios. Cada fabricante recibió 750 millones de dólares para desarrollar y producir los dos prototipos, incluyendo además la aviónica, software y hardware. Este límite presupuestario tenía como objetivo que las empresas adoptasen técnicas de fabricación menos costosas, a la vez que también se evitaba que tanto Boeing como Lockheed Martin entrasen en una fuerte y costosa pugna que podría llevar al perdedor del concurso a la bancarrota. Finalmente los proyectos que se presentaron fueron el Boeing X-32 y el Lockheed Martin X-35.
El programa Joint Strike Fighter (JSF) se creó para reemplazar varios aviones mientras se limitaban los costes de desarrollo, producción, operación y mantenimiento. Su propósito era fabricar tres variantes de un avión que compartirían un 80 % de partes comunes:
  • F-35A: es una variante, de aterrizaje y despegue convencional (CTOL), destinada a reemplazar a los F-16 Fighting Falcon de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos.
  • F-35B, variante con capacidad de aterrizaje vertical y despegue corto (STOVL), que reemplazaría a los F/A-18 Hornet del Cuerpo de Marines de los Estados Unidos, los AV-8 Harrier del Cuerpo de Marines y de la Marina de Italia y los Harrier GR7/GR9 de la Royal Air Force y de la Royal Navy.
  • F-35C, versión naval (CATOBAR), que sustituiría los modelos A, B, C y D de los F/A-18 Hornet de la Armada de los Estados Unidos.
  • Lockheed P-38 Lightning, avión del que toma nombre el F-35 Lightning II.
    En octubre de 2001 se hizo público el vencedor del programa JSF, resultando ganador el X-35 frente al Boeing X-32. Los oficiales del Departamento de Defensa estadounidenses y del ministro de defensa británico afirmaron que el X-35 superó continuamente al X-32 durante toda la fase de pruebas, aunque ambos habían alcanzado e incluso excedido los requisitos exigidos inicialmente. La designación oficial del caza como F-35 fue una sorpresa para Lockheed, que en sus documentos internos se refería al avión como "F-24".
    Su Nombre
    El 7 de julio de 2006, la Fuerza Aérea de los Estados Unidos anunció oficialmente que el nombre del F-35 sería Lightning II, en honor al bimotor P-38 Lightning de la Segunda Guerra Mundial, también fabricado por Lockheed, así como al reactor de la Guerra Fría English Electric Lightning. Se da la circunstancia que la división aeronáutica de English Electric fue una de las fundadoras de British Aircraft Corporation, que a su vez fue la precursora de British Aerospace (BAe), socia prioritaria de Lockheed Martin en el programa JSF.
      Pruebas
        El 19 de febrero de 2006 fue presentado el primer F-35A en Fort Worth (Texas). El avión fue sometido a pruebas en tierra en la base aérea de Edwards en el otoño de 2006. El 15 de septiembre de ese año, el primer motor turbofán F135 fue probado en una estructura del avión, completando las pruebas el 18 de septiembre tras un ensayo estático con postquemador. Las pruebas de motor se realizaron al mismo tiempo que el F-35 era completamente funcional con sus propios sistemas de propulsión. El 15 de diciembre de 2006, el F-35 completó su primer vuelo.
          Diseño
            El F-35 parece una versión más pequeña, más convencional y con un solo motor, del Lockheed Martin F-22 Raptor y de hecho ambos modelos comparten muchos elementos comunes.
            Lockheed se asoció con Yakovlev en los años 1990 debido a la competencia ejercida por empresas como McDonnell Douglas y British Aerospace en las fases iniciales del concurso JSF estadounidense, haciéndose de esta manera con la última tecnología rusa desarrollada para el Yakovlev Yak-141, un caza supersónico de despegue vertical, cuyo proyecto para la armada rusa fue abandonado por falta de presupuesto. La motorización de aviones de despegue vertical es muy compleja y Lockheed Martin no disponía de esa tecnología. El acuero con Yakolev, anunciado en el verano de 1995, le ahorró a Lockheed millones de dólares en costes de desarrollo.  Otros de los aspectos innovadores en el diseño del F-35 son su tecnología stealth, duradera y de sencillo mantenimiento; su tobera de empuje vectorial, desarrollada a partir de la del Yak-141; una aviónica integrada para combinar la información externa e interna y aumentar la alerta situacional del piloto, mejorar la identificación y uso de armamento y transmitir la información con velocidad a otros aviones o centros de control y mando, o la integración en el casco de toda la información proporcionadas por las pantallas y en sustitución del tradicional HUD.
            La versión F-35B corría el riesgo de incumplir los requisitos de rendimiento debido a que excedía en una tonelada métrica (un 8 % del total) el peso máximo fijado en las especificaciones. Como respuesta, Lockheed Martin añadió más potencia al motor y aligeró el avión reduciendo la bodega de armas, reenviando parte de la potencia de las toberas secundarias a la principal y rediseñando la cubierta de las alas, partes del sistema eléctrico y la parte inmediatamente posterior a la cabina.

            Sensores y aviónica

            Sistema de designación de blancos electro-óptico (EOTS) bajo el morro de una maqueta a escala real de un F-35.
            El conjunto de sensores y equipos de comunicaciones del F-35 está destinado a facilitar la conciencia situacional, el mando y control y la capacidad de guerra centrada en redes. El principal sensor a bordo del F-35 es su radar activo de barrido electrónico AN/APG-81, diseñado por Northrop Grumman Electronic Systems. El radar es acompañado por un sistema de designación de blancos electro-óptico diseñado por Lockheed Martin, conocido por su acrónimo en inglés EOTS (Electro-Optical Targeting System), que va montado bajo el morro del avión. Este proporciona las mismas capacidades que el contenedor de designación de blancos Lockheed Martin Sniper XR pero manteniendo la baja detectabilidad del avión.
            El F-35 cuenta con seis sensores infrarrojos pasivos adicionales distribuidos por toda la aeronave como parte del sistema de apertura distribuido o DAS (Distributed Aperture System) Northrop Grumman AN/AAQ-37 , que actúa como un sistema de alerta de aproximación de misiles, informa de los lugares de lanzamiento y detecta y rastrea la aproximación de aeronaves en torno al F-35, reemplazando además las tradicionales gafas de visión nocturna para navegación y operaciones de noche o en condiciones de luz reducida. El equipo de sistemas de guerra electrónica AN/ASQ-239 Barracuda del F-35 está diseñado por BAE Systems e incluye componentes de Northrop Grumman. El equipo de comunicaciones, navegación e identificación o CNI (Communications, Navigation and Identification) está también diseñado por Northrop Grumman e incluye el enlace de datos avanzado multifunción MADL (Multifunction Advanced Data Link). El F-35 será el primer caza de reacción con fusión de sensores que combina el rastreo por radiofrecuencia y por infrarrojos para una detección e identificación de blancos continua en todas las direcciones y que es compartida a través de MADL con otras plataformas sin comprometer la baja detectabilidad del avión.
            Los sensores del F-35 han sido diseñados e integrados para proporcionar una imagen coherente de la realidad en torno al avión y estar disponibles en principio para su uso de cualquier modo y en cualquier forma posible. Todos los sensores influyen directamente en los procesadores principales para apoyar la misión del avión. Por ejemplo, el AN/APG-81 no solo funciona como un radar multimodo, sino también como parte del sistema de guerra electrónica del avión.

            Materiales

            Estructura de un nanotubo.
            El F-35 está compuesto por varios materiales, como el titanio, el aluminio o la fibra de carbono.
            En su desarrollo se han empleado nueva técnicas de elaboración de estos materiales, como el procesado del titanio por criogenización, que hace a este material más resistente y ligero o el uso por primera vez en la aviación de los nanotubos de carbono, utilizados en los carenados de laspuntas alares.

            Variantes

            Se han diseñado tres variantes diferentes del F-35 para satisfacer las necesidades de sus distintos usuarios:

            F-35A

            Un F-35 Lightning II, nombrado AA-1, aterrizando en la Base Aérea Edwards el 23 de octubre de 2008.
            El F-35A es la variante para despegue y aterrizaje convencionales (CTOL), destinada a la Fuerza Aérea de los Estados Unidos y otras fuerzas aéreas. Es la versión más pequeña y ligera del F-35 y es la única equipada con un cañón interno, el GAU-22/A. Este cañón automático de calibre 25 mm es un desarrollo del GAU-12 Equalizer que equipa el AV-8B Harrier II del Cuerpo de Marines de los Estados Unidos. Está diseñado para incrementar la efectividad contra blancos terrestres en comparación con el cañón M61 Vulcan de 20 mm que equipan normalmente los cazas estadounidenses.
            Se espera que el F-35A iguale al caza ligero F-16 en maniobrabilidad, capacidad de elevación, rendimiento sostenido e instantáneo a grandes aceleraciones y lo supere en capacidad furtiva, carga útil, alcance, capacidad para transportar más combustible interno, rendimiento en vuelo a media y baja velocidad, aviónica, efectividad operacional, sencillez de mantenimiento y capacidad de supervivencia. Se espera que iguale la aceleración de un F-16 que porte los tanques de combustible externos habituales.
            También cuenta con un designador láser interno y sensores infrarrojos que cumplen la misma función del contenedor externo Sniper XR que porta el F-16, pero reduciendo lasección radar equivalente y la resistencia aerodinámica.
            Esta variante A está destinada principalmente a reemplazar al F-16 Fighting Falcon de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. También reemplazará al A-10 Thunderbolt II a partir de 2028.

            F-35I

            La versión para la Fuerza Aérea Israelí será designada como F-35I e incorporará modificaciones específicas desarrolladas para Israel mediante una característica plug-and-play añadida al computador principal que permitirá el uso de electrónica israelí a modo de complemento. De este modo Israel podrá instalar sus propios contenedores externos de guerra electrónica, así como equipar los misiles aire-aire y bombas guiadas de fabricación israelí en las bodegas de armas del F-35. En julio de 2011, se informó que Estados Unidos había acordado permitir a Israel instalar en un futuro sus propios sistemas de guerra electrónica y sistemas de armas en los F-35I.

            CF-35

            El CF-35 canadiense se diferenciará del F-35A estadounidense por la adición de un paracaídas de frenado y una sonda para reabastecimiento en vuelo del estilo del F-35B/C.5354 Noruega también puede que incluya la opción del paracaídas de frenado en sus F-35, ya que por su situación geográfica y condiciones climáticas es habitual la presencia de hielo en las pistas de aterrizaje.

            F-35B

            Sistema de turbina para el despegue corto y aterrizaje vertical (STOVL) del F-35B.
            F35B realizando pruebas de apontaje sobre la cubierta del USSWasp.
            El avión STOVL F-35B está diseñado para reemplazar a la segunda generación del Harrier, que fue el primer avión operacional de aterrizaje vertical y despegue corto, cuya participación en la Guerra de las Malvinas en 1982 demostró su efectividad en las operaciones de guerra desde portaaviones ligeros.
            La RAF y la Armada Británica utilizarán este avión para reemplazar a los Harrier GR9 en sus portaaviones, mientras que el Cuerpo de Marines de los Estados Unidos usará los F-35B para sustituir a los AV-8B Harrier II y a los F/A-18 Hornet.
            El F-35B es similar en tamaño al F-35A de la Fuerza Aérea estadounidense, sin embargo carecen del cañón automático, que es opcional y debe ser transportado externamente en un contenedor bajo el fuselaje, ya que su lugar tras la cabina del piloto está ocupado en el F-35B por el impulsor vertical, innovación que fue uno de los factores decisivos en la selección del diseño ganador del programa JSF.
            Para el despegue/aterrizaje vertical el F-35B utiliza un sistema distinto a las toberas giratorias del motor Pegasus de los Harrier. Consiste en una turbina, patentada por Lockheed Martin, desarrollada por Rolls-Royce y muy similar al sistema empleado en el Yakovlev Yak-141, en el que un turbopropulsor incrustado verticalmente en el centro del fuselaje proyecta su chorro de propulsión hacia abajo por medio de dos toberas situadas a cada lado del fuselaje, al mismo tiempo que se abren una pequeñas compuertas en la parte superior del avión para dejar pasar el aire al motor. Este sistema se complementa con la tobera del motor principal, de empuje vectorial y situada en la cola del avión.
            La planta motriz del F-35B actúa como un multiplicador del flujo, de manera similar a un turbofán y consiguiendo el mismo efecto que la turbina principal del anterior caza Harrier. Sin embargo todo este mecanismo adicional es un peso muerto durante el vuelo normal del avión y reduce la capacidad de carga de armas y combustible del avión, así como limita su capacidad de ejecutar maniobras de altas G.
            Durante el diseño, se utilizaron dos estructuras para realizar las pruebas de esta versión: el Lockheed X-35A (que más tarde sería convertido en el X-35B) y el X-35C, de mayor envergadura.  Una de las primeras demostraciones de la capacidad del X-35 fue durante las pruebas de vuelo para la calificación en el programa JSF, en LAS que el X-35B despegó tras una carrera de menos de 150 metros, alcanzó velocidad supersónica y aterrizó verticalmente. Un logro que el modelo de Boeing no pudo igualar.
            El F-35B realizó su primer vuelo el 25 de febrero de 2009 y el 3 de octubre de 2011 comenzó sus pruebas iniciales de toma vertical sobre la cubierta del buque de asalto anfibio, de tipo LHD, USS Wasp.

            F-35C

            Un F-35C (izquierda) y dos F-35B en formación, nótese el mayor tamaño de las alas del F-35C.
            Un F-35C del VX-23 lleva a cabo su primer apontaje a bordo del portaaviones USS Nimitz (CVN-68) el 3 de noviembre de 2014.
            El F-35C es la variante naval, con alas plegables y de mayor tamaño, superficies de control más grandes para mejorar el control a bajas velocidades y un tren de aterrizaje más resistente para resistir los apontajes (aterrizajes) convencionales en portaaviones. Está provisto de un sistema de gancho trasero para atrapar los cables de frenado y unas barras en el tren de aterrizaje delantero para acoplarse a la catapulta de los portaaviones.
            Este modelo es más grande y pesado al tener mayor superficie alar, la cual mejorará el comportamiento de vuelo a media y baja altitud y aumentará la capacidad de carga, doblando además el alcance que tenía la primera versión del F/A-18C Hornet.
            La Armada estadounidense tiene intención de comprar 480 aviones F-35C para reemplazar los modelos A, B, C y D del caza F/A-18, que a su vez sustituyeron a los aviones subsónicos de ataque A-7 Corsair y el A-6 Intruder y al caza naval pesado Grumman F-14 Tomcat. En el futuro complementará a los F/A-18E/F Super Hornet, actualmente en servicio en la Armada de los Estados Unidos.
            El Reino Unido ha adaptado el diseño de sus nuevos portaaviones Clase Queen Elizabeth para poder utilizar el sistema de lanzamiento por catapulta y el sistema de recuperación por cables CATOBAR que utilizará el F-35C y que no era empleado en la Royal Navy desde la retirada del servicio del portaaviones HMS Ark Royal (R09), en 1979.
            La variante F-35C es más económica, tiene mayor alcance y la capacidad de transportar una mayor y más diversa carga útil que el modelo F-35B. La nueva configuración CATOBAR permitirá también a los socios de Estados Unidos, como el Reino Unido y Francia, operar sus aeronaves desde los portaaviones en misiones conjuntas en diferentes lugares del mundo para apoyar a la OTAN y a sus aliados.
            Fuente
            Wikipedia

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