John Boyd, el piloto de combate que cambió el arte del combate aéreo
YF-16 y YF-17
La foto de arriba muestra los dos cazas que fueron diseñados según las ideas de un piloto llamado John Boyd. No sorprende que el F-16 y el F-18 se convirtieran en excelentes aviones de combate y todavía se consideren un "punto de referencia" para otros proyectos.
Durante la década de 1950, John Boyd era muy conocido en la aviación de combate estadounidense. Su apodo era “Forty-Second Boyd” o “Boyd Forty Seconds”, porque desafiaba a otros pilotos en combates aéreos de 40 segundos contra su Sabre F-100, ofreciendo 40 dólares si era derrotado.
Como instructor en la Escuela de Armas de Combate (FWS), Boyd luchó contra pilotos de la USAF, la Infantería de Marina y la Marina de los EE. UU. y contra pilotos de otros países que recibían entrenamiento a través del Pacto de Asistencia a la Defensa. Pero nunca fue derrotado.
Boyd comenzó las peleas dando ventaja a sus oponentes, quienes comenzaron en su posición de 6h. Una vez iniciada la pelea, Boyd pudo “frenar” su F-100 en el aire, aplicando la maniobra que llamó “planar al pájaro”, obligando a su oponente a superarlo (overshoot), rematando al retador con un buen tiro. ráfaga apuntada y con “cañones, cañones, cañones” en la radio. El mito del “Cuarenta y dos Boyd” ha irritado durante mucho tiempo a los pilotos de combate.
En Corea
Boyd comenzó tarde en la Guerra de Corea, donde solo logró dañar un MiG-15 en combate. Pero fue considerado el mejor de su escuadrón y en vuelos durante el conflicto, aprendió el motivo de la ventaja del F-86 sobre el MiG-15.
Los pilotos estadounidenses dominaron los cielos de Corea: la “tasa de muertes” en los últimos meses de la guerra alcanzó 14:1 a favor del F-86 y al final fueron derribados 792 MiG, en comparación con 78 aviones F-86 Sabres. Las tácticas de los pilotos estadounidenses en Corea fueron básicamente las del P-38 en la Segunda Guerra Mundial, es decir, se lanzaron sobre formaciones de cazas enemigas y evitaron entrar en una “pelea de perros” con los MiG.
John Boyd investigó más tarde la cuestión del Sabre versus el MiG-15, ya que estaba perplejo por el hecho de que, en el papel, el MiG-15 era superior al F-86. Entonces, ¿por qué el F-86 fue tan superior en la práctica? Boyd reconoció que la cubierta de burbujas del Sabre les dio a los pilotos estadounidenses una mejor conciencia situacional (SA) y los controles totalmente hidráulicos les permitieron pasar de maniobras ofensivas a defensivas más rápidamente que los pilotos soviéticos.
Una mejor observación y una mayor agilidad fueron las claves del éxito de los pilotos del Sabre.
Estudio de ataque aéreo
Durante
la década de 1950, los pilotos de bombarderos de la Segunda Guerra
Mundial estaban al mando de la USAF y el servicio no tenía espacio para
pilotos de combate. La Fuerza alcanzó el estatus de independiente en 1947 y se centró en el concepto de bombardero estratégico.
La misión principal de la aviación de combate en ese momento era la interceptación de bombarderos enemigos y el lanzamiento de armas nucleares tácticas. Todos en el gobierno de Estados Unidos creían que la próxima guerra sería nuclear.
Desde Corea, John Boyd fue trasladado a la Base de la Fuerza Aérea de Nellis, que era el lugar más activo de la USAF en ese momento, a pesar de la preferencia del servicio por los bombarderos estratégicos.
La parte aire-aire del plan de estudios del 3597.º Escuadrón de Entrenamiento de Vuelo no tenía casi nada. Ni siquiera existía un manual de táctica y el entrenamiento se centraba en el disparo de cañones contra objetivos remolcados por otras aeronaves.
Boyd fue aceptado como estudiante en el curso de tres meses de la Escuela de Armas de Combate. El FWS se creó en 1949 en Nellis y fue el predecesor de la Escuela de Armas de Combate de la Marina de los EE. UU., más conocida como “Top Gun”. La Escuela Naval fue creada 20 años después, a raíz de los resultados de la Guerra de Vietnam.
En febrero de 1956, en el boletín de la Fighter Weapons School, Boyd publicó uno de sus escritos más raros. el título era: “Un plan propuesto para el entrenamiento de luchadores contra luchadores”. Boyd escribió sobre diferentes maniobras tácticas y cómo mantener el morro del avión sobre el objetivo usando los pedales en un combate aéreo.
El punto más importante que Boyd intentaba destacar era una nueva forma de pensar sobre el combate aéreo: los pilotos no deberían centrarse sólo en el movimiento, sino también en los efectos de la velocidad y las contramedidas que el enemigo tomaría una vez completada la maniobra.
A mediados de la década de 1950, la Escuela de Armas de Combate tenía tres divisiones: la más prestigiosa “Operaciones y Entrenamiento”, “Investigación y Desarrollo” y la menos deseable división “Académica”. El comandante del FWS, Vernon “Sprad” Spradling, colocó a Boyd como jefe de la división académica, pero sólo después de que se le aseguró a Boyd que podía “afinar” la parte táctica del plan de estudios.A finales de la década de 1950, Boyd decidió ingresar al Instituto de Tecnología de la Fuerza Aérea (AFIT), un programa de becas de la USAF. Tomó un curso de ingeniería en el Instituto de Tecnología de Georgia y decidió escribir su manual de tácticas antes de dejar la Fighter Weapons School.
A principios de 1960, Boyd completó el Estudio de ataques aéreos de 150 páginas que se convirtió en el manual de tácticas oficial de la USAF ese mismo año . Haga clic aquí para descargar el manual original en PDF .
Boyd revolucionó las maniobras básicas de combate aéreo al recopilar todas las maniobras y contramaniobras en un solo manual. Además de las descripciones técnicas de las maniobras, Boyd explicó el significado táctico de la maniobra a los pilotos novatos.
Todo esto sucedió cuando la aviación de combate en la USAF era una especie de bebé del SAC (Comando Aéreo Estratégico) y cuando los generales pensaban que la “pelea aérea” había terminado.
En una década, el “Estudio sobre ataques aéreos” se convirtió en el manual para las fuerzas aéreas de todo el mundo. Cambió para siempre la forma en que se librarían los combates aéreos.
Estudio de maniobrabilidad energética
Boyd tenía 34 años cuando comenzó sus estudios en el Instituto Tecnológico de Georgia en el otoño de 1960. Al año siguiente John F. Kennedy se convirtió en Presidente de los Estados Unidos y Robert McNamara en Secretario de Defensa, quien activó los planes para fabricar un nuevo arma táctica. luchador de la Armada y la Fuerza Aérea de los EE. UU. y el general Curtis LeMay se convirtió en Jefe de Estado Mayor de la Fuerza Aérea.El SAC se hizo cargo de la USAF, perjudicando a la aviación de combate, pero esto sirvió como base para uno de los mayores logros de Boyd.
John Boyd estudió ingeniería mecánica, que incluía termodinámica, el estudio de la energía. La segunda ley de la termodinámica (la ley de la entropía) es especialmente interesante porque postula que en un sistema cerrado el desorden aumenta.
En el invierno de 1962, Boyd, en una conversación con su compañero de clase Charles E. Cooper sobre las leyes de la termodinámica relativas a la conservación y disipación de energía, imaginó que podrían aplicarse a las tácticas de los cazas.
Para Boyd, ya no era la velocidad o la potencia lo que permitía a un piloto superar a su oponente. ¡Era el nivel de energía!
Si Boyd pudiera analizar el combate aéreo en términos de energía, podría desarrollar ecuaciones para el rendimiento del luchador.
Kennedy y McNamara
El presidente John F. Kennedy llegó a la conclusión de que la doctrina de las “represalias masivas” aumentaba la posibilidad de una guerra convencional. Entonces decidió que Estados Unidos necesitaba un enfoque más equilibrado de la guerra. Reemplazó la doctrina de “represalia masiva” por “respuesta flexible” y puso a la administración Kennedy en curso de colisión con los “generales de bombardeo” liderados por LeMay.
El Secretario de Defensa, Robert McNamara, canceló el programa F-105 y obligó a la USAF a comprar el F-4 Phantom que había sido desarrollado para la Marina de los EE. UU. Luego, la USAF terminó activando su programa para un nuevo caza llamado FX.
Boyd había sido ascendido a comandante y durante su tiempo libre desarrolló la teoría de la energía, que ahora llamó la "teoría del exceso de potencia". La gente empezó a llamarlo "Mad Major" y algunos pensaron que no estaba en la mentalidad adecuada.
En Eglin, Boyd conoció a Tom Christie, cuyo trabajo era liberar completamente a la USAF del Ejército, ya que la Fuerza Aérea todavía usaba las mesas de bombarderos del Ejército de los EE. UU. La tarea de Christie era desarrollar nuevas mesas.
Tom Christie entendió las ideas de Boyd sobre la energía cinética y la energía potencial. El objetivo de Boyd era convertir el rendimiento de un luchador en un gráfico. Lo que impresionó a Christie fue el entusiasmo de Boyd, quien vio su idea como una misión que debía cumplir.
Boyd cambió el nombre de su teoría a "Energía-Maniobrabilidad". Comenzó el estudio con dos curvas de seguimiento: ¿cuántas G se necesitarían para corregir un ángulo de disparo y en qué medida se degradaría el rendimiento del avión al hacerlo?
Boyd necesitó muchas horas de uso de la computadora para demostrar su punto, pero solo era mayor y no podía tener acceso a las computadoras de Eglin. Fue entonces cuando Tom Christie intervino para ayudar.
Desarrollaron las ecuaciones de Boyd usando la pequeña computadora Wang de Christie y luego usaron la computadora central IBM 704 de Englin con los códigos de Christie, para consumir el valioso tiempo de la computadora central. De hecho, le robaron tiempo de cálculo a la USAF, ya que el proyecto EM Theory no tenía un código de autorización oficial.
El núcleo de la teoría EM de Boyd era la relación potencia-resistencia. Boyd quería saber con qué rapidez un piloto podía ganar potencia cuando empujaba el acelerador de un avión a máxima potencia. Boyd quería normalizar la información para poder comparar cada avión, independientemente de su peso.
Esto se debe a que Boyd no quería comparar la energía total, sino la energía específica, que es la energía total dividida por el peso. El cambio en el nivel de energía podría estudiarse en función de la diferencia entre la potencia disponible de los motores y la resistencia del avión.
La ecuación simple de Boyd para el exceso de energía específica (Ps) es la potencia (T) menos la resistencia (D) sobre el peso (W), multiplicada por la velocidad (V). Este es el núcleo de la teoría EM que cambió para siempre el diseño y las tácticas de los cazas:
El Secretario de Defensa McNamara decidió comprar el caza F-111 tanto para la USAF como para la Marina de los EE.UU. Este avión era un mamut que pesaba 38,5 toneladas y utilizaba tecnología de geometría variable para aumentar y disminuir el barrido de las alas en vuelo.
En 1962, Boyd se reunió con el ingeniero de General Dynamics responsable del F-111, Harry Hillaker. Boyd se quejó con Hillaker de que el F-111 tenía poca potencia y que el mecanismo de geometría variable era demasiado complicado para volar y era propenso a agrietarse y fatigarse.
Boyd ya había hecho algunos cálculos EM en el F-111 y sabía que la USAF estaba a punto de cometer un error si adquiría el F-111.Boyd y Hillaker acordaron que desarrollarían un caza más pequeño y maniobrable. Observe en el gráfico a continuación que el F-16 supera al F-4 y al MiG-21 en velocidad de giro (grados/seg) en todas las velocidades, a 11.000 m de altitud. Esto se logró gracias a la teoría de Boyd.
Continúa en la próxima publicación.
