Súper Tucano Furtivo
Sistemas de Armas
El Super Tucano fue diseñado para operar en un entorno permisivo o con poca amenaza. Existe una característica que permite al Super Tucano operar en un escenario de intensidad media a alta, lo que interesaría a algunos operadores que no pueden invertir en una pequeña flota de aviones de combate. Un nuevo proyecto con un formato sigiloso permitiría a un avión turbohélice realizar misiones que sólo serían posibles con aviones de combate para reducir pérdidas. Un Super Tucano furtivo usaría el mismo motor y aviónica que el Super Tucano y solo tendría un cambio en la estructura.
Un buen ejemplo fue el conflicto fronterizo entre Ecuador y Perú, que utilizaron sus AT-27 y A-37 a riesgo de ser interceptados por cazas. Atacaron de noche para evitar la interceptación visual y el ataque de artillería antiaérea y volaron bajo para evadir los radares, incluidos los de los cazas.
El objetivo de la USAF con la compra de un avión turbohélice es utilizarlo de forma dedicada a la guerra irregular, ya que cuenta con una gigantesca flota de cazas para la guerra convencional. La mayoría de los compradores del A-29 son países pequeños que también lo utilizarán en una guerra convencional. Así como no compensa utilizar un F-35 para cazar insurgentes en Afganistán, utilizar el A-29 para atacar un objetivo bien defendido no tiene sentido.
El F-35 fue diseñado para atacar objetivos difíciles como cazas enemigos, supresión de defensas y objetivos bien defendidos. Son al menos el 5% de las misiones de una campaña aérea, pero son las primeras y las más importantes. Después de obtener superioridad aérea, los cazas furtivos pueden llevar armas externas con la superioridad aérea obtenida.
El sigiloso Super Tucano se utilizaría para misiones que se encuentren entre los dos extremos, cuando existe la posibilidad de que aparezca una amenaza como misiles guiados por radar. Los aviones de combate utilizan el rendimiento (velocidad y maniobrabilidad) y sistemas defensivos para intentar escapar. Operadores expertos como los serbios utilizaron tácticas simples para tomar por sorpresa a un F-117. Un Super Tucano sigiloso que opere en escenarios de intensidad media deberá evitar amenazas como esta.
Montaje que muestra cómo podría ser un Super Tucano furtivo. La FAB planeaba comprar 170 Super Tucanos y una versión furtiva podría estar en pedidos adicionales. La USAF está estudiando un sustituto del dron MQ-9 Reaper que sea sigiloso para sobrevivir en escenarios de media y alta intensidad. Se espera que su entrada en servicio comience en 2031. El MQ-9 fue diseñado para sobrevivir volando alto lenta y silenciosamente, siendo fácilmente detectado por el radar. El sigiloso Super Tucano podría ser una opción para el programa.
Vista frontal del sigiloso Super Tucano. Falta una cubierta oculta en el escape del motor. El escape puede incluso integrarse en el fuselaje para que quede en la parte inferior trasera del avión después de mezclarse con aire frío. El montaje se basó en Scaled Composites 401.
Espectro de amenazas de misiones que puede realizar el sigiloso Super Tucano. El Súper Tucano convencional sólo operaría en escenarios con amenaza verde y amarilla. La versión sigilosa podría realizar parte de las misiones de amenaza naranja. Las misiones en el extremo de la amenaza se llevarían a cabo con armas de largo alcance como misiles de crucero, drones furtivos y aviones furtivos como el F-35. Un ALX sigiloso podría llevar a cabo partes de las misiones más difíciles con armas de largo alcance como bombas planeadoras guiadas por GPS.
Firma de radar
La firma de radar (RCS) es la más importante de un avión furtivo, ya que un radar puede tener un alcance de más de 400 km. Los sensores térmicos y acústicos tienen corto alcance. El radar también es la principal amenaza, ya que se utiliza para detectar, rastrear y disparar misiles SAM y artillería antiaérea.El nivel de sigilo del radar de una aeronave se divide en LO (Bajo-Observable - poco observable) y VLO (Muy poco observable - muy poco observable) que se dividen en LO1 y LO2 y VLO1 y VLO2. El nivel VLO2 existe sólo en teoría y sería un avión extremadamente furtivo.
Gráfico que muestra el nivel de sigilo del radar en relación con el alcance de un radar de búsqueda de capacidad media y un radar de combate de alcance medio.
El nivel LO tiene una aplicación limitada en el control de firmas de radar en algunos aspectos y frecuencia. Generalmente utiliza material absorbente de radar (RAM) y algunos cambios en la estructura para darle al avión una forma sigilosa. Un avión convencional que recibe mucho tratamiento sigiloso puede alcanzar el nivel LO1.
El nivel VLO cubre bandas de frecuencia máximas y en muchos aspectos como F-117, B-2 y F-22. Una verdadera plataforma sigilosa es VLO y también tiene una firma visual, infrarroja y acústica baja.
El nivel de sigilo sólo se puede aplicar a ciertos aspectos del avión. El objetivo es siempre reducir el RCS en algunas direcciones y concentrarse en otras. El aspecto con menor RCS se muestra a la amenaza y el que tiene mayor RCS debe ocultarse.
El "pacman" centra el sigilo en el aspecto frontal. Los F-35 y F-22 tienen esta configuración, con una moderada reducción en el aspecto lateral y poca en la parte trasera debido al escape del motor. Un caza supersónico ataca a los cazas enemigos o a las baterías de misiles SAM y huye en la dirección opuesta. La amenaza te detectará cuando huyas, ya que no hay forma de ocultar el escape del motor con un RCS grande, pero la amenaza está a punto de ser destruida y debes tomar medidas defensivas. Atacar a un caza que huye, especialmente a velocidad supersónica, es mucho más difícil. La aeronave inició el ataque desde territorio amigo, en un lugar permisivo donde no existiera amenaza lateral o trasera, y luego regresó a un lugar seguro.
La "pajarita" Es utilizado por aviones de ataque como el F-117 con un RCS delantero y trasero bajo. Después de atacar, tendrás que salir corriendo, pero sin opción de acelerar a velocidad supersónica. Sin postquemador es posible crear un escape con una forma discreta.
El "hombre araña" enfoca el sigilo en unas pocas direcciones, cuatro o seis, lo que permite que el avión sea sigiloso en la mayoría de las direcciones. Se utilizaría en aviones que ataquen objetivos muy bien defendidos como el bombardero B-2. El avión debe tener un nivel de sigilo VLO1 para atacar objetivos bien defendidos. La "bola de pelusa" Tendría sigilo en todas direcciones, pero no hay ejemplos operativos.
Hay otras funciones que pueden ayudar con el sigilo. El B-2 tiene nivel de sigilo LO2 contra radares de búsqueda que operan en la frecuencia VHF. Volando bajo, los B-2 tienen un nivel de sigilo VLO1 contra estos radares. Volando a 300 metros de altura, se detecta un avión a unos 40 kilómetros. Volando a una altura de 70 metros, la detección se produce a aproximadamente 8 km.
El apoyo de bloqueadores electrónicos como el EA-6B Prowler o el F/A-18G Growler contra radares VHF también puede ayudar a mantener el nivel VLO1, pero advertir de un ataque inminente. El F-117 tuvo que volar sobre el objetivo para disparar sus bombas guiadas por láser, pero una bomba deslizante como la JSOW o la SDB puede dispararse a más de 50 km del objetivo, garantizando que no será detectada ni atacada.
Otra táctica furtiva que ya utilizaban los aviones convencionales es crear huecos en la red de radares de búsqueda del enemigo. El primer ataque en la Guerra del Golfo en 1991 lo realizaron helicópteros Apache en la frontera iraquí atacando un radar de búsqueda de largo alcance. Luego pasaron los F-117 y fueron seguidos por aviones convencionales. Los F-35 son supresores de defensa con sistemas capaces de detectar, identificar y localizar radares enemigos para luego atacarlos.
El sigiloso Super Tucano necesita un nivel de sigilo de al menos LO1 e intenta alcanzar LO2. La configuración sería "pajarita" reduciendo el RCS en el frente y especialmente en la parte trasera para escapar de amenazas desconocidas que aparecen.
Otra consideración es la defensa del objetivo. En las Malvinas, los argentinos operaron un radar de búsqueda AN/TPS-44 en Puerto Stanley. Un avión furtivo no tendría que preocuparse por otras amenazas. Era un escenario de primera línea en el que un lado estaba a salvo (permisivo) y el otro estaba amenazado (disputado) y el avión solo estaba bajo amenaza por un corto tiempo. Una vez en Bagdad, los F-117 tuvieron que preocuparse por 60 posiciones de misiles SAM y 3.000 piezas de artillería alrededor de la ciudad (una ubicación muy disputada). En el desierto al oeste de Irak era incluso seguro operar con helicópteros (escenario de penetración profunda). Los paquetes de ataques estadounidenses contra Vietnam del Norte volaban la mayor parte del tiempo sobre el mar o sobre países vecinos para evitar las defensas. El sigiloso Super Tucano operaría contra defensas de baja intensidad como en las Malvinas, en escenarios de primera línea o penetración profunda en lugares con pocas defensas. No atacaría objetivos fuertemente defendidos excepto para disparar armas más allá del alcance de las defensas.
La misión que emprendería el sigiloso Super Tucano es otra consideración. Los objetivos en las operaciones de interdicción en el campo de batalla normalmente no están bien defendidos. En la Operación Tormenta del Desierto en 1991, los aviones de apoyo aéreo cercano tuvieron una mayor proporción de pérdidas relativas porque eran los más expuestos volando bajo, atacando el mismo objetivo durante mucho tiempo. Los aviones en misiones de interdicción tuvieron más pérdidas en números absolutos ya que llevaron a cabo la mayoría de las misiones y contra objetivos mejor defendidos. Los F-117 atacaron los objetivos más difíciles y mejor protegidos.
Las misiones de superioridad aérea, la supresión de defensas y el ataque a objetivos fuertemente protegidos serían atacados por aviones furtivos como el F-22, F-35 y B-2. Los aviones convencionales sólo atacan objetivos bien protegidos utilizando armas de largo alcance disparadas más allá del alcance de las defensas. En los estudios para el reemplazo del F-22, la USAF planea operar libremente en un espacio aéreo altamente disputado. La Armada estadounidense no quiere tener la misma capacidad que la USAF para reducir costes y pretende penetrar las defensas aéreas de alta intensidad con misiles de largo alcance.
Un escenario ideal para mostrar la utilidad del sigiloso ALX sería Ucrania. Los combatientes ucranianos sufrieron muchas bajas contra los combatientes "rusos". y dejó de operar allí. Un caza furtivo sería muy útil en este escenario, pero los recursos ucranianos son incompatibles con los costes de un F-35.
Disminución de la firma del radar
El RCS del Stealth Super Tucano se vería disminuido principalmente en la parte trasera si fuera visto desde atrás por un radar en un cono de unos 30 grados. Si aparece una amenaza en el aviso de radar (RWR), la aeronave huye en dirección opuesta o lateral, y mostraría el aspecto con menor RCS. Es una técnica sigilosa ya que concentra el RCS en algunos puntos para aumentar en otros y muestra el aspecto con menor RCS a los radares enemigos. Si la detección es muy cercana, el RCS bajo seguirá siendo útil para facilitar el uso de interferencias electrónicas y Chaff.El avión también volaría bajo, ya que reduce el alcance del radar. El alcance de los radares también es más corto contra objetivos que se alejan en comparación con objetivos que se acercan, y puede disminuir hasta en un 50%. Junto con el RCS bajo, haría que el avión fuera LO2 contra radares de combate y podría alcanzar VLO1 contra radares de búsqueda.
Reducir la señal de radar de la hélice es aparentemente lo más difícil, pero una hélice de material compuesto es prácticamente invisible para el radar. El mayor desafío es el buje de la hélice, que debe ocultar el montaje de las hélices, al menos en los sectores delantero y trasero. La firma lateral será elevada, pero no sería necesaria en el caso de los objetivos previstos. El "desplazamiento Doppler" también dificulta la detección de aviones que vuelan a 90 grados con respecto a un radar.
La entrada de aire suele ser un elemento problemático en los aviones furtivos, pero con el bajo RCS concentrado en la parte trasera, el escape sería un problema. El escape del motor de los turbohélices suele ser pequeño en comparación con el de los aviones a reacción. Una forma plana y corta es relativamente fácil de diseñar.
La cubierta de un avión furtivo necesita un acabado perfectamente liso para reducir la firma del radar. La técnica más utilizada hoy en día es hacer un techo de buena calidad y cubrirlo con una película metalizada para tapar pequeñas imperfecciones. Es mucho más barato y sería más fácil y económico en un avión más lento que no tiene que preocuparse por la fricción que sufre un avión de alta velocidad.
¿Sería posible modernizar los Super Tucanos actuales para reducir la firma del radar? En el caso de aviones prefabricados, no, pero se podría hacer en aviones que se fabricarán para mantener la misma forma aerodinámica. Los bordes delantero y trasero de las alas, los estabilizadores y las superficies de control tendrían que modificarse para disminuir el RCS. Una estructura dentada e inclinada con una cubierta de material compuesto le permite mantener la forma actual y agregar una forma sigilosa. El timón y los elevadores estarían en una única estructura móvil. El resultado final es una estructura más cara y pesada, pero que puede mejorar la capacidad de supervivencia en escenarios de intensidad media contra amenazas de radar. El RCS se puede reducir mucho en la parte trasera y delantera, pero el lateral permanece alto (configuración Pac-Man).
La superficie del avión debe modificarse con remaches de alta calidad cubiertos con una película metalizada como la que se utiliza en las carrocerías de los turismos. El resultado es una superficie muy lisa con RCS bajo. Hay que modificar pequeños detalles para reducir el RCS, como las tomas de aire de refrigeración y las puertas del sistema electrónico. Las antenas de radio tienen que ser retráctiles para poder ocultarse en modo furtivo.
Sin la posibilidad de instalar un compartimento interno para armas, la única opción sería llevar una cápsula de armas furtiva que pueda ser desechada en caso de enfrentamiento.
Un buen sistema de alerta por radar (RWR) también es necesario en un avión furtivo y mejor aún si tiene la capacidad de triangular la posición de la amenaza. El RWR es un elemento que le permite identificar los aspectos RCS más bajos de la amenaza. Una función secundaria es apoyar las misiones de supresión de la defensa aérea enemiga. Le permitiría actuar al menos contra defensas aéreas puntuales (de corto alcance). La capacidad actual se limitaría a atacar posiciones fijas de defensas antiaéreas de corto alcance con bombas guiadas por láser disparadas a media altura.
El dron Eaglet fue desarrollado para detectar y atacar las defensas aéreas enemigas. La forma es similar a la propuesta para el sigiloso Super Tucano con alas en flecha y cola en doble "V". El morro con la entrada de aire aún no aparece en la foto.
Firma térmica, sonora y visual
La reducción de la firma térmica y sonora del Super Tucano ya se ha mencionado anteriormente. En el sigiloso Super Tucano, el escape del motor podría dirigirse hacia debajo del fuselaje. Contra un caza que lo persigue desde atrás y desde arriba, las partes calientes del escape quedarían cubiertas por el fuselaje. El bloqueo es la técnica principal para disminuir la firma térmica. La colocación debajo del fuselaje también ayudaría a disminuir el RCS contra amenazas traseras.Una configuración ideal incluiría un VENTILADOR alrededor de las hélices para enmascarar el calor de las hélices, que es el más difícil de ocultar. Reducir la velocidad de las hélices perjudicaría el rendimiento excepto en misiones donde la velocidad no es importante, como las misiones de reconocimiento y vigilancia. El FAN en formato sigiloso también podría ocultar el calor del motor y/o del escape dependiendo de la configuración y el posicionamiento de la aeronave, como en el caso de una configuración de FAN central. El FAN también se utiliza para reducir la firma del sonido.
Volar de noche es una buena protección contra los cazas, ya que no participan en combates aéreos durante la noche. La aeronave necesitará sensores para volar de noche y un FLIR para navegación y/o detección de objetivos. El único sensor del F-117 era un FLIR. Volar alto dificulta la detección visual durante el día, pero facilita la detección por radar de búsqueda.
La imagen de la izquierda muestra un C-130 visto por un FLIR mirando desde arriba y la imagen de la derecha muestra el FLIR mirando desde abajo. Visto desde arriba, el calor del terreno enmascara la firma térmica del avión.
Amortiguador de sonido instalado en el Quiet One utilizado por la CIA para una infiltración silenciosa en Vietnam del Norte. El tamaño es inviable para su instalación en los escapes de los motores Super Tucano, pero podría ser posible si el motor se instalara detrás de la cabina como es el caso del P-39 Airacobra.
Sistemas ofensivos
Para que un avión sea sigiloso es necesario llevar armas internamente. En el caso de un turbohélice de ataque ligero, la carga debe ser de al menos dos bombas de 230 kg o una bomba de 450 kg. Disparar las bombas mientras se bucea tendría una precisión de 15 metros, lo que equivaldría a una bomba guiada por GPS. Un FLIR de navegación sería muy útil para ayudar a apuntar y navegar de noche.Otra opción además del compartimento de bombas interno es llevar las armas en una canoa externa debajo del fuselaje o en una cápsula furtiva en el hangar del fuselaje. El Su-57 tiene cubiertas de misiles en las alas, además del compartimento interno para armas.
La cápsula furtiva sería la opción menos sigilosa, pero sería la que tendría menores riesgos de diseño y aligeraría el avión, pero aumentaría el peso de la carga útil. La firma del radar lateral sería mayor, pero podría descartarse en caso de emergencia. Puede tener distintos tamaños para distintos tipos de armas, lo que facilitaría futuras modernizaciones. La cápsula furtiva se llevaría en el fuselaje o hasta dos en las alas.
El sigiloso ALX también tendría la opción de recibir dos hangares en cada ala para portar armas externas. Se utilizaría en escenarios que no sean una amenaza, como la guerra de guerrillas.
Las dos ametralladoras en las alas se mantendrían, pero el cañón tendría una cubierta sigilosa facetada. El primer disparo perfora la protección metálica que reduce la firma frontal del cañón. Inicialmente, la ametralladora no se utilizaría en un escenario que requiera sigilo.
Una modernización ofrecida para el Super Hornet es una cápsula sigilosa para transportar armas internamente y reducir el RCS.
Detalles del interior de la cápsula furtiva del Super Hornet. A la derecha hay un conjunto con una cápsula más pequeña para transportar dos bombas de 230 kg y/o una bomba de 450 kg. La versión F-35B de despegue corto/vertical tiene compartimentos internos más pequeños y lleva dos bombas JDAM de 450 kg. El sigiloso ALX tendría la mitad de esa capacidad.
Otro montaje de un Super Tucano sigiloso con cápsulas de armas en el ala.
Entre las nuevas mejoras propuestas para el F-22 se encuentra un tanque de combustible sigiloso. Al furtivo Super Tucano le vendría bien uno similar para transportar combustible.
"Furtivo" del F-35 en el lateral de un hangar convencional. Un Super Tucano sigiloso podría recibir perchas de forma similar para reducir el RCS y al mismo tiempo permitir el uso de cargas útiles externas.
Cómo sería un P-38 Lightning furtivo.
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