El pasado 2 de marzo, Boeing Australia y la Real Fuerza Aérea Australiana (RAAF) completaban con éxito el primer vuelo de prueba del Loyal Wingman. Se trata de un proyecto pionero y del primer avión militar diseñado y fabricado en Australia en más de 50 años. Su razón de ser pasa por probar la integración entre aparatos tripulados y no tripulados. Como explica la propia Boeing, por «la integración de sistemas autónomos e inteligencia artificial para crear equipos inteligentes de humanos y máquinas».
En un futuro cercano, más de lo que hoy en día nos podemos imaginar, los pilotos de caza contarán con grupos de gregarios virtuales (en algunos documentos pasan a ser considerados “copilotos”). Estos volarán aparatos no pilotados, de altas prestaciones y que estarán armados para realizar todo el espectro de misiones que su líder les encomiende: desde ataques a objetivos en tierra a combates contra otras aeronaves, pasando por supuesto por la guerra electrónica o el reconocimiento.
Para las fuerzas aéreas más punteras, no cabe duda de que los UAVs, aunque deberíamos empezar a trabajar más adecuadamente con el acrónimo UCAV, ya que estarán armados, serán los copilotos del mañana. Este avance permitirá a los ejércitos obtener una serie de ventajas que pueden suponer la diferencia entre la victoria y o el fracaso en el futuro campo de batalla.
Como vamos a ver en este pequeño trabajo, un UCAV capaz de operar con cierto grado de autonomía, puede incrementar exponencialmente las capacidades de una Fuerza Aérea. Todo ello sin necesidad de adquirir más cazabombarderos o entrenar a nuevas tripulaciones, con el ahorro que ello supone. Además, permitirá una adaptación más veloz frente a las cambiantes amenazas y, con ello, una mayor garantía de supervivencia.
Actualmente son varios los programas que podíamos englobar dentro de la categoría MUM-T (Manned-UnManned Teaming, equipos conjuntos de aeronaves tripuladas y no tripuladas). Todos ellos con la visión enfocada en logar una aeronave no pilotada capaz de operar de manera prácticamente autónoma, ya que idealmente sólo recibiría ciertas órdenes del piloto.
Pero antes de centrarnos en dichos desarrollos, debemos enumerar las distintas y variadas razones por las cuales, las más importantes Fuerzas Aéreas se empeñan en la búsqueda y desarrollo de este tipo de sistemas.
La razón de ser del Loyal Wingman
Sin duda alguna, la primera razón por la que se desarrollan sistemas como el Loyal Wingman, es el coste operativo. En un mundo en el que los cazabombarderos más avanzados rondan (o sobrepasan) los 100 millones de euros por unidad, lograr reducir el coste de adquisición de nuevas aeronaves para mantener el número de aparatos disponibles, es claramente un objetivo más que deseable. La ratio coste-eficiencia de un EF-2000 (por poner un ejemplo), operando junto a 3 o 4 UCAVs de manera coordinada, va a ser mucho más asequible que la del mismo aparato operando junto a otros cuatro Typhoon.
En el actual escenario, todas las Fuerzas Aéreas del mundo padecen recortes brutales y se han visto obligadas a asumir que lograr la sustitución 1:1 de los aparatos de generaciones precedentes es una utopía irrealizable. Sin embargo, hay una pequeña esperanza. Esta pasa por desarrollar una serie de aparatos más económicos de adquirir y operar con los que suplir, aunque sea parcialmente, dichas capacidades. Como es lógico, son muchos los estados interesados en este tipo de programas.
La segunda razón tiene que ver con la eclosión de nuevos escenarios con una mayor complejidad asociada. Los potenciales enemigos cada vez se están dotando de sistemas más avanzados. No hablamos sólo de naciones punteras, como pueden ser Rusia o China, que día a día avanzan en el desarrollo de tácticas y técnicas que contrarresten la aplastante superioridad aérea de la que han disfrutado los ejércitos occidentales en los últimos años. También de naciones más pequeñas que se equipan con modernos sistemas antiaéreos o cazabombarderos de 4 y 4,5 generación, con equipos electrónicos y armamentos de la última hornada.
Por tanto, la adopción de pequeños UCAVs de última generación, cuyos diseños traen asociadas características furtivas más o menos avanzadas, pueden servir como fulcro básico con los que sustituir, parcialmente, a los cazabombarderos de 5ª generación en aquellas fuerzas aéreas que no cuenten con los presupuestos más boyantes. Eso sí, teniendo siempre en cuenta sus limitaciones, dado que el componente humano va a seguir estando presente y siendo clave al menos en los próximos 15 o 20 años. Sin embargo, para las Fuerzas Aéreas que ya dispongan de la última generación de cazabombarderos, estos gregarios serán capaces de aumentar la flexibilidad de las plataformas y de dotarles de unas superiores capacidades de supervivencia en combate, multiplicando además la letalidad.
Como hemos dicho, el advenimiento de “enjambres” de futuros UCAVs relativamente baratos, pueden suponer una solución económica y efectiva a los cada vez más decrecientes arsenales aeronáuticos. Dado que su coste debe de ser notablemente inferior al de un cazabombardero, esto generará una nueva variable en el combate, la reemplazabilidad. Dados sus menores costes de adquisición, será más sencilla su sustitución, así como justificar su empleo en misiones más complicadas (e incluso suicidas, que puedan suponer la destrucción de un equipo para salvar al resto de la formación). Por ejemplo, sirviendo de blanco para “despertar” a las defensas antiaéreas enemigas, de tal manera que se descubra su posición y permita planificar el ataque por otras unidades del grupo. De igual manera se podría hacer para simular una CAP (Combat Air Patrol) de aeronaves que provoque la salida de los interceptores contrarios, consintiendo al resto de la formación (o a otras aeronaves pilotadas) adquirir la posición más ventajosa a la hora de entablar un combate.
Un pequeño e importante inciso, hay que tener en cuenta que el uso de estos UCAV no será el de proporcionar un mayor número de blancos al enemigo, ya que para eso ya existen otro tipo de señuelos como los ADM-141 TALD (Tactical Air Launched Decoy) o los ADM-160 MALD (Miniature Air-Launched Decoy). Ambos pueden ser configurados para simular las emisiones y firmas de diversas aeronaves, misiles de crucero, etc., y son mucho más económicos para llevar a cabo dichas tareas que aparatos como el Loyal Wingman.
En combate aire-aire, un UCAV armado con misiles aire-aire podrá acercarse más al objetivo, ya que no estará expuesto a la temida preservación del factor humano, de tal manera que será dirigido desde el aparato que ejerza de líder en dirección a una aeronave enemiga hasta entrar dentro de la No-Escape Zone, aumentando las posibilidades de asegurar un derribo. A la vez se eliminará la posibilidad de huir, como puede ocurrir en los combates aéreos más allá del alcance visual, en las que los misiles se lanzan al límite de su alcance, con lo que el enemigo tiene la posibilidad de virar en dirección contraria y alejarse de la potencial amenaza antes de que esta le dé caza. Este hecho a su vez aumenta las posibilidades de supervivencia de las aeronaves pilotadas, y es que este es sin duda alguna uno de los principales factores, dada la especial sensibilidad existente en los países occidentales (aún no tanta en otros lugares) a valorar. A día de hoy se tiene asumida como inaceptable la pérdida de un piloto, un hándicap importante.
Otra posibilidad en el combate aire-aire vendrá de la más que segura incorporación de un radar AESA en el UCAV. Dicho sensor permitirá ampliar de manera exponencial el alcance de descubierta para la aeronave tripulada, posibilitando descubrir amenazas a mayores distancias, obteniendo a cambio un valioso tiempo que puede ser utilizado en planificar la respuesta táctica más adecuada ante la acción enemiga, mientras la aeronave tripulada se mantiene a salvo.
Unido a este hecho, también se especula con el uso de los gregarios no pilotados como “arsenales voladores o camiones de bombas” (como se suele aceptar dentro de la jerga aeronáutica). Comparado con los aparatos de 4.5 generación, los nuevos modelos stealth o furtivos de 5ª generación poseen unas bodegas internas que limitan la capacidad de armamento a portar en su interior. Así, pueden portar entre 4 y 8 misiles. Por ello, contar con un aparato que los acompañe y transporte municiones adicionales es sin duda una idea atractiva para los planificadores militares a la hora de enfrentar futuras campañas. Además, una misión particularmente interesante tendrá cabida en escenarios que impliquen largas distancias, como es el caso del Pacífico. Estos UCAVs serán empleados como escoltas para los denominados multiplicadores de fuerza (cisternas, AWACS, etc.), de tal manera que permitirán liberar recursos en las alas de cazabombarderos, que se destinarán exclusivamente a realizar misiones de primera línea. Además, permiten dotar de cobertura 24h a estas valiosas aeronaves, sin causar fatiga a los pilotos de caza.
Otros tres importantes factores a tener en cuenta son: la fiabilidad, el coste del mantenimiento y la reutilización. La teoría alega que los gregarios serán aparatos de menor complejidad y con capacidades limitadas. En cambio, lo cierto es que, dado que están pensados para ser utilizados de manera conjunta a los cazabombarderos más avanzados, al final deberán contar con una tecnología similar, y por ende cara.
Una posible manera de ahorrar costes puede estar en los ciclos de vida. No es lo mismo un aparato pensado para durar 10.000 o 12.000 horas a lo largo de 30 o 40 años, que uno que tenga la vida estimada en 2.000 horas y 10 años de utilización. De este modo se puede ahorrar en ciertos componentes, mediante el empleo de piezas con menor vida útil o que necesiten menos revisiones. Todo ello con objeto de abaratar la fabricación.
Otro aspecto que históricamente siempre ha resultado costoso, son las plantas motrices. Para esta generación de UCAVs, deberán ser pequeñas y altamente eficientes, pero a la vez ofreciendo una alta relación peso/potencia, pues si bien deben de propulsar aparatos más pequeños que un avión de combate tripulado, también serán menores los volúmenes disponibles para combustible. Los diseñadores deberán contemplar el uso de plantas motrices procedentes del mercado civil. Estas, además de disfrutar de menores exigencias de utilización, suelen ser más económicas.
La reducción de costes puede venir también de la mano de la ingeniería avanzada. En la actualidad se estudian nuevas técnicas constructivas, que utilizan diseños más sencillos y modulares, generando una célula base que puede modificarse rápida y económicamente para realizar distintas tareas. Esto permitiría una versatilidad mucho mayor en comparación aquella a la que hasta ahora están acostumbrados en las distintas Fuerzas Aéreas.
Otra forma con la que se pueden mantener a raya el impacto económico es el entrenamiento. Ya no será necesario realizar numerosos vuelos de instrucción, pues la gran mayoría de las misiones podrán ser planificadas mediante el uso de avanzados simuladores, reservando los aparatos reales para cuando la situación escale.
Misiones operativas
Las misiones que el “líder de la manada” podría encargar a sus «lobeznos» son múltiples. Por ejemplo, mientras algunos asumen una misión de guerra electrónica utilizando aparatos equipados con sistemas destinados a perturbar los sistemas de radar enemigos, otros se encargarían de atacar objetivos de alto valor en tierra, contando además con la protección de los restantes, que ofrecerían escolta en el aire.
Pero todo ello debe venir acompañado de unos sistemas de comunicación entre la nave madre y sus pupilos, altamente resistentes a las interferencias. De hecho, un aspecto vital de los Loyal Wingman que casi nunca se resalta, a pesar de suponer una ventaja con respecto a otros medios UAV o UCAV como los famosos MQ-9 Reaper, es el de contar con una comunicación directa (Direct Line-of-Sight), que es prácticamente instantánea y muchísimo más complicada de perturbar.
De igual manera, el piloto humano deberá de estar entrenado de manera conveniente para poder sacar el máximo rendimiento a las posibilidades que se le presentarán en este nuevo escenario, siendo el responsable último de la “manada”. Existen ciertas reticencias en este respecto, ya que la carga de trabajo a la que se va a ver sometido un piloto para dirigir a sus gregarios puede ser abrumadora.
Para aliviar dicha labor, deberá de contar con un software sencillo e intuitivo y muchas de las acciones deberán estar automatizadas (aprendidas dentro del propio «cerebro» del Loyal Wingman, lo que implica el uso de las más avanzadas tecnologías en cuanto a Inteligencia Artificial). Por ende, el aparato deberá contar con un hardware a la altura. Entre otras cosas se impondrán pantallas cada vez mayores y se simplificarán tareas utilizando comandos por voz. Incluso puede llegar a plantearse el retorno triunfal de los RIO (Radar Intercept Officers), algo complicado a día de hoy pues ni el F-22A, ni el F-35 tienen variantes biplaza (parece que, por el contrario, los chinos están desarrollando un supuesto J-20B con doble carlinga).
De igual manera se deberán de preseleccionar las tareas, es decir, actuar conforme a los riesgos y escenarios precalculados, ahorrando tiempo en la toma de decisiones en el instante final. La propia Boeing ha calculado que, incluso con las avanzadas y enormes pantallas de presentación presentes en los F-35 o los SuperHornet Block III, las limitaciones físicas hacen que una aeronave de este tipo sea capaz de controlar unos 3 o 4 gregarios, mientras que en un AWACS podrían multiplicarse de manera exponencial el número de plataformas capaces de ser controladas simultáneamente, lo que sí haría posible controlar o, al menos supervisar, auténticos enjambres.
Mientras todo esto ocurre, las empresas están inmersas en el desarrollo de este tipo de aparatos, básicamente dos, aunque en este trabajo nos centraremos en el Loyal Wingman, desarrollado por Boeing Australia y la Royal Australian Air Force.
Boeing Australia Loyal Wingman
El 26 de febrero de 2019, la subsidiaria de Boeing en Australia anunció los avances que había logrado, en el desarrollo de un nuevo vehículo aéreo no tripulado con características furtivas, y que llevaba tiempo realizando en beneficio de la RAAF (Royal Australian Air Force): el Loyal Wingman.
El diseño del Loyal Wingman, como ha sido bautizado, recuerda poderosamente a uno de los candidatos del JAST (que acabaría mutando al programa JSF para, finalmente, convertirse en lo que hoy es el F-35), concretamente el modelo presentado por McDonnell Douglas y BAe (debemos recordar que Boeing adquirió a la empresa de St. Louis en 1996). Por el contrario, otros afirman que se parece más al Northrop YF-23 Black Widow II (que todo sea dicho, también fue desarrollado con McDonnell Douglas). Si bien es cierto que este diseño no aporta casi paralelismo con otros UAVs de la misma empresa, como los MQ-25 Stingray o los Phantom Ray.
Para la RAAF y el Departamento de Defensa australiano, este esfuerzo se enmarca dentro del programa denominado Jericho, enfocado en la creación de nuevas aeronaves que aprovechen los últimos desarrollos en Inteligencia Artificial, Machine Learning y MUM-T, manteniendo unos costos contenidos. El programa debe permitir a la RAAF multiplicar sus capacidades de actuación en futuros conflictos de alta intensidad con una estructura de fuerza relativamente pequeña.
El Jefe de la Fuerza Aérea, Gavin Turnbull, lo resumió de la siguiente manera: “Nuestro esfuerzo tratará de obtener el mayor beneficio a cada dólar invertido, para lograr el mayor efecto posible cuando se trate de actuar de manera exitosa en un conflicto, buscando un nivel disuasorio suficiente como para saber que, si usted nos golpea, nosotros vamos a morderle, y eso le va a causar suficiente dolor”. Todo un aviso para navegantes.
En sus orígenes, se marcó como objetivo que el aparato disfrutara de un radio de acción de unas 2.000 millas, y por supuesto debería ser compatible con la panoplia de aeronaves de la RAAF, esto es, con los F/A-18F y EA-18G, F-35A, E-7 y P-8A. Además, se ha marcado un precio (al menos inicialmente, ya que como hemos dicho, todo dependerá de los equipos que se quieran embarcar) de alrededor de 2 millones de dólares por unidad, lo que acarrea que el aparato pueda ser calificado como desechable dependiendo de las circunstancias (al fin y al cabo, hay misiles como el Aim-120D AMRAAM, que cuestan un millón la pieza, mientras que los AGM-158 JASSM-ER andan por los 1,3 millones).
Aquí debemos hacer un pequeño inciso. Si bien Boeing es la cabeza visible de este programa, y siendo más específicos, la división Boieng Autonomous Systems, lo cierto es que hay 16 empresas tanto australianas como de otras nacionalidades formando parte del denominado ATS (Airpower Teaming System). Entre otras, podemos citar a BAE Systems Australia, RUAG Australia, Ferra Engineering y AME Systems, que se encargan respectivamente, de los sistemas de control de vuelo y navegación, tren de aterrizaje, componentes mecanizados y subensamblajes y el cableado.
Por otro lado, la empresa matriz apenas ha comentado otros datos, con excepción de sus dimensiones. Según lo publicado por Boeing, la longitud ronda los 11,6 metros (38 pies) y la envergadura se sitúa en torno a los 7,31 metros (24 pies). Lo que sí es destacable es que el Loyal Wingman ha marcado dos hitos curiosos: 1) por primera vez Boeing ha desarrollado un aparato fuera de los EEUU, y; 2) es el primer aparato castrense en ser diseñado y fabricado en Australia en más de medio siglo.
Desde sus inicios, el proyecto preveía la construcción de al menos tres prototipos plenamente funcionales con los que realizar un completo programa de ensayos. Sin embargo, no serán prototipos al uso, ni tan siquiera demostradores, es decir, no han sido proyectados ni construidos de manera artesanal como se suele hacer con las primeras unidades, sino que se está haciendo un uso masivo de técnicas de producción automatizada, impresión 3D, software evolutivo, arquitectura abierta, electrónica COTS (Commercial Off The Shelf), etc. Por todo ello los aparatos resultantes van a ser más bien aviones de pre-serie que demostradores.
De hecho, han sido calificados como pruebas de concepto, con los que validar los trabajos necesarios para crear una línea de producción plena. Los tres aparatos originales van a ser utilizados para probar las interfaces de comando, los distintos sistemas y/o sensores modulares, comunicaciones (data-link), software en distintos estadios de desarrollo e incluso los futuros mantenimientos predictivos. Por demás que una vez se encuentren en el aire, además de ensayar su técnica vuelo o sus prestaciones, serán utilizados para probar los distintos conceptos teóricos y tácticas operacionales concebidos por los estrategas tanto de la RAAF como del grupo ATS.
En el programa se ha hecho un amplio uso de software de simulación. Esto ha permitido a los pilotos de aeronaves actualmente en servicio interactuar con los gregarios y expresar sus opiniones con respecto a cómo deberían comportarse de manera ideal en combate, explotando el concepto denominado “gemelo virtual”, que es un modelo digital de la aeronave y sus sistemas asociados. Esta novedosa técnica, según Boeing Australia, ha permitido ahorrar cientos de horas de vuelo, y además ha facilitado añadir las enseñanzas obtenidas en los modelos en fabricación de manera paralela, reduciendo los riesgos asociados a cualquier programa aeronáutico durante todas las fases de desarrollo, un concepto que se ha denominado como «concordancia».
Respecto a los objetivos, pasan por potenciar las capacidades de las aeronaves en servicio al menor coste posible, logrando de paso una ventaja competitiva y proporcionando una visión mucho más amplia de todas las variables que ocurren durante un combate. Es decir, buscan obtener más información de todo lo que acontece alrededor de sus fuerzas, haciendo posible una detección temprana de las posibles amenazas a las que te enfrentas, y obteniendo a cambio un valioso tiempo que pueda ser invertido en tomar las decisiones más adecuadas.
Para Boeing, la combinación de una cierta autonomía junto a una avanzada IA, encargada de automatizar la gran mayoría de las acciones durante el vuelo, es la clave de la siguiente revolución, y básica para obtener un multiplicador de fuerza asequible. El factor humano entrará en juego en dos momentos: 1) cuando este deba concentrarse en la imagen táctica y; 2) en los momentos decisivos en los que haya que entablar combate.
Adicionalmente, dado su coste contenido, puede permitir expandir el tamaño de la fuerza operativa por una fracción del coste que supondría la adquisición del mismo número de aparatos pilotados.
Además de ser capaz de operar siendo controlado desde otras aeronaves, también se podrá manejar desde una estación en tierra, pero siempre manteniendo un alto nivel de autonomía propia para reducir la carga de trabajo de los operadores. Unido a este hecho, últimamente se está tratando de discernir la capacidad del aparato a la hora de operar desde aeródromos semi-preparados o carreteras (las condiciones austeras que tan de moda están en la USAF), como las que pueden encontrarse en los cientos de islotes del Pacífico, los cuales permitirían operar como bases avanzadas, con el grueso de la fuerza situada a miles de kilómetros.
Respecto al diseño, es completamente modular, algo que a nadie extraña, puesto que así se permite una fácil y económica adaptación frente a nuevas amenazas o bien implementar tecnologías más avanzadas que puedan estar disponibles en pocos años. Dicho esto, inicialmente su papel principal sería el de hacer de aeronave de inteligencia y guerra electrónica, sin descartar que en un futuro se le integre armamento, para permitir por ejemplo servir como arsenal volante. También es lógico que evolucione la disposición de sus sensores, pues por poner un ejemplo, los sensores AESA han avanzado de manera exponencial en los últimos años. Por otra parte, si bien el aparato ha sido diseñado con la furtividad por bandera, con objeto de permitirle penetrar en sistemas de defensa aérea avanzados junto a los F-35 (por ejemplo), lo han hecho teniendo en cuenta el balance entre el coste de dicho sigilo con respecto al importe pecuniario.
Como principal exponente de dicha modularidad, tenemos el desarrollo de distintos morros intercambiables para el Loyal Wingman. Así, el aparato se ha diseñado de tal manera que estos sean fácilmente sustituibles para adaptarse a las distintas misiones. La sección de proa tiene una longitud de casi 2,6 metros, con un volumen interno de cerca de 0,15 m3. Hasta el momento se han estudiado diversas cargas útiles, como un pequeño radar AESA, un sensor IRST, sistemas de guerra electrónica e incluso un futuro láser defensivo. Por contra, hasta el momento no se ha hablado de ningún tipo de armamento ofensivo que pueda emplear el aparato, de hecho, se desconoce si se ha pensado incorporar una bodega interna, o en su lugar se utilizarán pilones externos (que degradarían su firma radar, lo cual podría suponer un hándicap).
Por supuesto también se ha pensado en que el Loyal Wingman puede tener un más que interesante mercado internacional y se destaca que los futuros usuarios podrán adaptar sus sistemas a sus requisitos específicos. Sin duda esto facilitará futuras exportaciones al permitir que posibles usuarios incorporen sus propios sistemas y, además, puedan «vender» la adquisición a sus sociedades en base a los puestos de trabajo generados por dichos trabajos de adaptación, entre otros.
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