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El programa Future Vertical Lift estadounidense es, junto con el relevo de los Abrams y las municiones de largo alcance, quizá el que mayor impacto pueda tener en el futuro sobre el devenir de esta rama de las fuerzas armadas norteamericanas. A lo largo de las siguientes líneas examinamos la actualidad del FLRAA (Future Long-Range Assault Aircraft), que ha de sustituir a los archiconocidos Black Hawk y que será complementado con el FARA (Future Attack Reconnaissance Aircraft), del que hablaremos en próximas entregas.
Al igual que ocurre otros cuerpos militares estadounidenses siempre en continua evolución, el US Army tiene en la actualidad, y siempre hablando de unidades aéreas1, dos proyectos estrella en su lista de prioridades, el programa FLRAA (Future Long-Range Assault Aircraft) y el FARA (Future Attack Reconnaissance Aircraft), ambos nacidos bajo la tutela del programa FLV (Future Vertical Lift), un programa que a inicios de la década del 2.000 pretendía ir buscando sustitutos a todos y cada uno de los helicópteros del US Army, en sus distintas categorías, transporte, ataque, exploración, etc. El cual, con el objetivo puesto en la reducción de costes y en la optimización de la logística, propugnaba por compartir los distintos sensores, la motorización, aviónica, equipos de guerra electrónica…, es decir, los elementos que normalmente son los componentes más caros dentro del hardware militar.
El primer proyecto pretende dar un relevo a la inmensa flota de UH-60 Blackhawk en servicio, mientras que el segundo está destinado a recuperar las capacidades de exploración perdidas hace unos años, cuando se dieron de baja los excelentes OH-58D Kiowa2.
Tal y como hemos señalado, con el FLRAA el US Army pretende dotarse de un helicóptero medio de transporte, que sustituya de manera eficaz a los más de 1.500 Blackhawk, cuyas primeras variantes entraron en servicio hace más de 40 años, si bien es cierto que la edad media de la flota es mucho menor, ya que se han continuado adquiriendo unidades nuevas todos los años. Además, los ejemplares más antiguos continúan siendo modernizados de manera permanente, presentando un nivel similar al de los aparatos que salen de la línea de montaje en la actualidad3.
Volviendo al tema que nos ocupa, tenemos que comentar que el programa comenzó, como viene siendo habitual en los desarrollos militares estadounidenses, bajo una maraña de siglas que poco a poco fueron dando forma a un concepto, todo ello tras pasar por múltiples cancelaciones y resurrecciones del proyecto. El origen lo podemos encontrar en el denominado JMR-TD (Joint Multi-Role Technology Demostrator), cuyo objetivo primario se centraba en desarrollar y poner en práctica las tecnologías necesarias que permitiesen avanzar una generación en equipos aeronáuticos, recogiendo las enseñanzas obtenidas tras numerosos años de combate tanto en Afganistán como en Irak, o en los múltiples conflictos de menor intensidad en las que han estado implicadas unidades del US Army, y que han tenido lugar en regiones notablemente dispares entre sí. El objetivo final establecía maximizar las enseñanzas adquiridas mientras se minimizaban los riesgos, para que el programa fluyese con la mayor celeridad posible, todo ello con vistas a reducir la cuantía del producto final, tanto en la adquisición como sobre todo, el coste operativo. Una vez maduras, estas enseñanzas llevarían a plantear el programa FLRAA, que como hemos visto, finalmente busca dar el relevo al caballo de tiro del “Air Assault” estadounidense, el Blackhawk.
Los primeros parámetros pretendían mejoras en el radio operativo, la movilidad, la velocidad de crucero, capacidad de carga y sobre todo se enfatizaba la supervivencia en escenarios densamente protegidos A2/AD4, menores tiempos de respuesta y los costes operativos. Si bien es cierto que la RFI del US Army no fue oficialmente lanzada hasta abril de 2.019, las distintas corporaciones aeronáuticas estadounidenses llevaban trabajando con el ejército varios años, arriesgando fondos privados para evolucionar sus diseños.
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En dicha solicitud de información se detallaba “la necesidad de lograr una solución operativa eficaz y adecuada a la supervivencia a las amenazas que se originen sobre el campo de batalla de la década de los 30”, la cual debería de evolucionar conforme, o a ser posible con antelación, a las supuestas amenazas desarrolladas por los potenciales rivales. Con esta acción se pretende garantizar la flexibilidad del equipamiento en los próximos 50 años, mediante el uso de una arquitectura abierta y modular, y a su vez mantener unos costes asumibles, cerrando el precio máximo por unidad en los 43 millones de dólares. La tripulación disfrutará de mejores capacidades de pilotaje, un puesto más confortable y avanzado, donde se incluirán mejoras en vuelo bajo piloto automático con lo cual se reducirá la carga de trabajo de la tripulación, y también gozará de una superior resistencia frente a daños en combate.
El lector puede entender que las misiones preasignadas al FLRAA serán las típicas que hoy día realiza un helicóptero; desde el asalto aerotransportado, a misiones de OEs, pasando por otras como combate urbano, CSAR, ataque, asaltos marítimos, evacuación médica, operaciones de asistencia humanitaria, etc. Siempre teniendo en mente que las capacidades técnicas de la nueva generación van a permitir realizar dichas misiones al menos al doble de velocidad de las que actualmente se consiguen con los helicópteros convencionales en servicio. Asimismo no debemos olvidar que, dado el salto de capacidades que se va a obtener con los nuevos aparatos, es indudable que ganarán nuevos roles en el futuro.
Y es por todas estas razones que rápidamente este programa llamó la atención de otros dos servicios de los EE.UU. El primero el Mando de Operaciones Especiales (SOCOM), el cual estableció unos requisitos muy similares a los del US Army. La principal discrepancia se encuentra en que para ellos, el aparato debería ser rápidamente configurable de manera que permita transportarse en el interior de un C-17A de la USAF, siendo el sustituto natural de la pequeña flota de MH-60DAP (Direct Action Penetrator) que opera en la actualidad en favor de diversas unidades de operaciones especiales.
Sin embargo, el segundo interesado, el USMC, persigue unos objetivos que son en su mayoría, más ambiciosos que los del US Army. Esto puede ser en parte debido a las ventajas que disfrutan desde que entró en servicio el convertiplano Bell-Boeing V-22. Y es nadie puede negar el cuantitativo salto de capacidades que ha obtenido el cuerpo de Marines con este aparato, sobre todo si se compara con su predecesor en el puesto, el CH-46 Sea Knight, y esto queda claramente reflejado en algunos de los requisitos enumerados por ambos cuerpos, que difieren sensiblemente entre sí. Para los Marines, el propósito pasa por adquirir alrededor de 350 unidades con las que comenzar a sustituir, a finales de la presente década, los cerca de 160 UH-1Y en servicio.
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Los requisitos
Para empezar, el US Army solicita un radio de combate sin repostar de unos 370km (200 millas náuticas) con 30 minutos de vuelo sobre la zona objetivo, mientras que el USMC eleva hasta casi el doble esa cifra, 675km (365 millas náuticas) con idéntico tiempo de vuelo una vez llegado al punto operacional. También difieren en las velocidades de crucero con carga máxima, 250 nudos (unos 463km/h) para el US Army frente a los 305 nudos (565 km/h) para los Marines. La tripulación será la misma para ambos, 4 operadores, sin embargo el Ejército pide capacidad de transporte de 10-12 tropas frente a los 8 con los que se conforma el USMC. Otro dato distintivo sería la capacidad de carga; el USMC no establece la necesidad de carga en eslinga5 e internamente será de unos 2.000kg, mientras que el Ejército establece una carga externa de entre 3.638kg (8.000 libras) y 4.535kg (10.000 libras), poniendo especial énfasis en la facilidad para el traslado de piezas artilleras, e interna de 2.268kg (5.000 libras). Ambos quieren que los aparatos estén preparados para ser reabastecidos en vuelo.
También se menciona el armamento, en principio consistirá en la típica pareja de ametralladoras de medio calibre en la carlinga, aunque lo cierto es que el USMC ha reconocido que aspiran a que más adelante el aparato cuente con más equipo, tanto interno como externo, comenzando por una estación de armas dirigida (es decir un cañón en torreta) y estaciones para portar barquillas de cohetes o misiles contracarro6. También declaran que para esas fechas el aparato deberá ser capaz de lanzar en vuelo aeronaves no pilotadas (UAVs) tanto para tareas de exploración como otras de ataque, multiplicando las posibilidades de la plataforma.
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Los candidatos
Si bien el programa comenzó con cuatro contendientes, en agosto de 2.014, el US Army declaró que solamente dos pasarían a la fase de prototipos y evaluación, el Bell V-280 Valor y el Sikorsky-Boeing SB>1 Defiant. Como es lógico cada uno de los candidatos ha publicitado las ventajas de su diseño sobre los de su rival.
V-280 Valor
Como se puede apreciar en las fotografías que acompañan al texto, ambos difieren sobremanera en el diseño. El primero, el Bell V-280 Valor, es un convertiplano de tercera generación que, si bien sigue las líneas maestras marcadas por el V-22, con las ventajas que esto implica en cuanto a velocidades máximas, alcance, altitud de vuelo, etc.7, tiene sensibles diferencias. Empezando por un menor tamaño y peso, pero también una cola en V y menor envergadura alar unida a un fuselaje más aerodinámico que, visto con cierta perspectiva, curiosamente recuerda al de un UH-60 Blackhawk. Hay que destacar que al contrario que el Osprey, los motores (denominados prop-rotors o propotores) no giran de manera completa sino que sólo lo hace la parte de las hélices. Al parecer esto se ha derivado de las lecciones obtenidas con los V-22, para alcanzar una menor complejidad mecánica, lo cual redunda en una mayor seguridad operativa y menores problemas para llevar a cabo el mantenimiento o sustitución de motores, engranajes, etc. Además, al ser las góndolas de los motores fijas, permiten un campo de tiro más amplio para las ametralladoras situadas en la carlinga durante el vuelo a baja velocidad, como puede ser en una toma de aproximación, función harto más complicada en el Osprey. La planta propulsora que impulsa el prototipo es un derivado del General Electric T64, pero en el aparato final se utilizará un nuevo diseño que está preparando General Electric Aviation para el US Army, bajo el programa FATE (Future Affordable Turbine Engine), más ligera, más potente y de menor consumo.
Siguiendo con el tema del mantenimiento, destacan que todo el programa ha sido diseñado en un entorno digital, y de la misma manera su operatividad ha sido pensada para actuar de esta forma. El responsable de mantenimiento tendrá a su disposición manuales en 3D, recibirá actualizaciones del fabricante directamente en soporte digital mediante OTA, de manera similar a un teléfono móvil. De igual manera el fabricante recibirá los datos del mantenimiento, con lo que se establecerán las piezas o partes que sufran mayor desgaste pudiendo actuar predictivamente sobre el resto de la flota, ahorrando tiempos y por ende costes. Además, los componentes críticos, como suele ser habitual, se han protegido y se han planificado con triple redundancia.
Entre las ventajas de un convertiplano, como ya hemos comentado, destacan una alta velocidad de crucero, mayor cota operativa, mayor radio de combate, lo cual lo convierte en ideal para realizar asaltos a largas distancias de su punto de partida, CSAR de largo alcance, MEDEVAC, inserción de comandos, etc. Básicamente es un avión de transporte táctico con capacidad de operar en despegues verticales como si fuese un helicóptero de doble rotor.
Otro aspecto que no se suele tener en cuenta es la suavidad del vuelo. El aparato es mucho más estable que un helicóptero con lo cual la fatiga, tanto para la tripulación, como sobre todo para el pasaje será mucho menor. Frente al V-22 y pensando en la optimización del menor volumen interno disponible, el aparato carece de rampa trasera, siendo sustituida por puertas laterales de grandes dimensiones que permiten embarcar o desembarcar al pasaje en menor tiempo. También debemos destacar sus defectos, pues es cierto que un convertiplano no es el modelo ideal para cumplir con tareas de ataque o contracarro, en especial cuando hablamos de vuelos a ras de tierra y baja velocidad. Con todo, los responsables declaran que el aparato es mucho más ágil que el Osprey, gracias al nuevo software de vuelo, de hecho en el enlace a un video que adjuntamos más adelante en el texto, se puede ver “bailar” al aparato a bajas velocidades.
También es importante destacar las diferencias operativas con respecto a los aeronaves de alas rotatorias tradicionales; en vuelo por debajo de los 120 nudos se comporta como un helicóptero, por encima de esa velocidad se puede considerar un aeroplano, ya que la mayor parte de la sustentación la proporcionará el ala.
Al contrario que en un helicóptero, la palanca del cíclico se encuentra a la derecha del piloto, como control lateral (sidestick) de manera similar a como se encuentra en un F-16, y con una doble función, la del tradicional cíclico en vuelo vertical, y como palanca de vuelo (yoke) durante el vuelo de crucero. Mientras el mando del colectivo ha sido sustituido por un sistema denominado “power lever”, con la cual se controla la potencia de ambos proprotores. En dicha palanca se ha situado una pequeña ruedecilla similar a la de un ratón de escritorio, cuya función es la de controlar la inclinación de las hélices; si se gira hacia delante, los rotores se inclinan hacia la horizontal, propulsando el aparato, si se retrae, eleva los rotores en el plano vertical, decelerando la aeronave e incluso haciendo que vuele hacia atrás. Los pedales actúan en vuelo estacionario o a baja velocidad, apuntando el morro en la dirección adecuada, cuando la velocidad aumenta el control de los pedales se traslada al timón en V de la cola. El aparato también cuenta con unas impresionantes capacidades de frenada, simplemente orientando los proprotores hasta 95º sobre el eje horizontal, se acentúa que es capaz de pasar de 245 nudos a vuelo estacionario en menos de 45 segundos. La deceleración es tan masiva que han tenido que colocar un limitador de giro en el motor para evitar que se dañe durante los cambios bruscos de aptitud. Además destacan que el aparato, durante el vuelo en estacionario o a baja velocidad, es mucho más controlable que el V-22, y responde de manera más eficaz a las órdenes del piloto.
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Por otra parte, al principio del artículo hemos comentado que el US Army ha querido enfatizar la supervivencia de la aeronave (y por ende de las valiosas vidas que viajarán en su interior). Para ello la estructura del Valor está pensada para fracturarse sin poner en peligro a sus tripulantes o a los infantes transportados. Los motores son redundantes, es decir, en caso de fallo de uno de ellos, el otro puede alimentar ambos proprotores, aunque el aparato no podrá permanecer en estacionario, sólo será capaz de aterrizar o despegar con una corta carrera. La velocidad a la que realizará sus acciones (tanto durante el vuelo como durante las tareas de embarque/desembarque de tropas) son la mejor baza para la supervivencia según Bell.
En junio de 2.015, el subcontratista Spirit AeroSystems comenzó el las tareas de ensamblado del fuselaje del que posteriormente se convertiría en el primer prototipo del V-280 Valor, que sería entregado en septiembre, en 22 meses se completó el diseño y la construcción del fuselaje. En enero de 2.016 se había completado el 23% de la célula, en el mes de mayo se unió el fuselaje con las alas, y en febrero del año siguiente comenzaron las pruebas de resistencia y vibración en tierra para, en octubre de 2.018 comenzar las primeras pruebas con el aparato completo al 100%. El primer vuelo (de apenas 30 segundos de duración) ocurrió el 18 de diciembre, curiosamente el video publicado por Bell tenía pixelada la zona del mecanismo pivotante de las hélices. Para abril de 2.019 se habían acumulado 75 horas de pruebas en tierra y 19 horas en el aire, y se comenzó la fase de vuelo con los proprotores en modo horizontal.
En este pequeño documento en PDF de la empresa Bell se puede apreciar las ventajas en cuanto a la autonomía y radio de acción comparándolas con el Blackhawk.
Sikorsky-Boeing SB>1 Defiant
El otro candidato, está basado en el prototipo experimental de alta velocidad Sikorsky X2, si bien con unas dimensiones notablemente más generosas. Presenta una célula que se puede considerar algo más convencional, aunque acomoda un rotor coaxial contrarotatorio del tipo fijo, con palas plegables manualmente (es de suponer que si es elegido por el USMC se estudiará la posibilidad de un sistema de cierre automático), apoyado por el impulso proporcionado por una hélice propulsora situada en la parte posterior del aparato. Todo ello centrado alrededor de un fuselaje compuesto muy limpio y aerodinámico, que cuenta con una cola en flecha con doble timón en la punta, muy similar a la que se puede encontrar en un avión.
El objetivo de la misma es proporcionar una mayor sustentación y agilidad durante el vuelo de crucero, de hecho el conjunto de ala más la hélice propulsora hace innecesario el rotor principal durante esta fase de vuelo. La planta motriz de este prototipo es el Honeywell T55, que es la habitualmente empleada por ejemplo en el CH-47 Chinook, adaptada para proporcionar fuerza al rotor de cola, al igual que su rival, el motor final será un derivado del programa FATE.
El diseño enfatiza en la maniobrabilidad de la aeronave sobre la velocidad máxima. Sikorsky alega que su diseño tiene más similitudes con un helicóptero tradicional, y por ende disfruta de un menor impacto en las operaciones, pudiendo operar en los lugares donde lo hace actualmente un Blackhawk, mientras su rival necesitaría una superficie de aterrizaje de mayores dimensiones.
El rotor rígido ha sido deliberadamente diseñado pensando en equilibrar la sustentación de ambas hélices con el confort, para ello emplea un nuevo sistema anti vibraciones. Se trata de cuatro generadores que emiten fuerzas contrarias que anulan la mayoría de las perturbaciones durante el vuelo, a imagen de lo que hacen los auriculares con cancelación activa de ruido, o al menos eso afirman desde la empresa madre. Las hélices también son extremadamente firmes, para evitar que la acción de ambos rotores provoque entradas en pérdida de la pala, permitiendo un control más extremo de las maniobras. Además han sido diseñadas para producir la mayoría de la sustentación en la mitad interna del disco de la hélice, con lo cual se permite una operación con un bajo ángulo de incidencia, provocando menor resistencia y mejorando el factor de carga. Tampoco tiene los tradicionales amortiguadores (dampers) de un rotor, que suelen causar la mayoría de las intervenciones de mantenimiento en un helicóptero. A pesar de la complejidad que evoca este párrafo, en realidad tiene la mitad de partes que el rotor principal de un Blackhawk, y siguiendo una regla no escrita de la ingeniería, a menos partes móviles, menos problemas, lo que redunda en una reducción de los costes operativos para el usuario final. Al igual que el equipo de Bell, su operatividad también se basará en el mantenimiento predictivo.
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La ventaja de la propulsión compuesta radica en que frente a un helicóptero convencional, cuando se realiza un giro lo suficientemente brusco, no se pierde velocidad, pues permite mantenerla como si fuese un avión. Aunque los controles de colectivo y cíclico son más parecidos a los de un helicóptero convencional en el Defiant, es destacable que también en este aparato el cíclico se encuentra situado a la derecha, en una palanca lateral. Por otra parte, la palanca del colectivo también cuenta con una ruedecilla que controla la propulsión del rotor de cola, con la cual se actúa sobre la velocidad durante el vuelo, a partir de 80 nudos el control está automatizado. Además se han colocado dos interruptores que controlan la propulsión, el primero al pulsarlo corta el impulso que genera de la hélice de cola de manera inmediata, colocándola en negativo con lo cual se permite reducir la velocidad de vuelo de manera drástica, el segundo se utiliza para el efecto inverso. Los pedales actúan sobre la inclinación del rotor principal para conseguir girar la aeronave durante el vuelo a baja velocidad, cuando la velocidad aumenta, comienzan a actuar sobre los timones de cola.
En cuanto a la capacidad de frenado, han publicado que es capaz de pasar de 200 nudos a cero en unos 800 metros (media milla), sin variar la altitud de vuelo, todo ello gracias a que el propulsor de cola puede funcionar como un freno aerodinámico. De hecho, la hélice puede girar a la inversa potenciando el efecto aerofreno (esta maniobra ya fue probada con éxito en los 70 en el prototipo de helicóptero de asalto Sikorsky S-67, que pretendía ser una respuesta al Mil Mi-24 soviético, y que permitía al aparato realizar ataques en picado al estilo de la SGM). La capacidad de rotación se ha establecido en 30º por segundo ( https://www.youtube.com/watch?v=h32lF6BC-oE ).
La potencia instalada permite que, en caso de pérdida o daño en uno de los propulsores, el aparato podrá mantener una velocidad máxima de 150 nudos y, al contrario que el Valor, este sí será capaz de mantener vuelo estacionario. Un aspecto del que no se ha hablado mucho es la baja firma sónica del aparato, según declaran es la mitad que el de un UH-60, la cual se ve aún más reducida si se desconecta la hélice propulsora. Sin embargo la firma radar la pasan de largo, aunque sin duda el aparato ha sido estudiado para reducir tanto su reflejo al radar como a los IR, sólo hay que fijarse en el complejo diseño de la salidas de escape de los gases de la planta propulsora.
Ambos tendrán la última tecnología de vuelo, como mandos digitales “fly-by-wire” programables, tren de aterrizaje retráctil, sonda para repostaje, una cabina para el pasaje de mayores dimensiones a las del UH-60 y también un cockpit plenamente digital más amplio y cómodo para los pilotos. Así mismo presentan equipos de autodiagnóstico y mantenimiento automáticos, lo cual reducirá la carga de trabajo a los responsables del mantenimiento en tierra, prediciendo posibles fallos de un equipo en concreto antes de que suceda, con vistas a mejorar la flexibilidad y reducir los costes operativos. La aviónica modular también permitirá incorporar nuevos equipos, sensores o armamentos en menos tiempo, gracias a seguir los parámetros MOSA (Modular Open Systems Architecture), reduciendo los ensayos de integración de futuros sistemas.
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