¿Es correcto decir que la mayoría de las tecnologías en el F-35 se pueden adaptar a los aviones de combate actuales de 4.5 generaciones?

Answer 1

Doug Hanchard dio en el clavo … adaptar los cazas viejos con la mayor parte de la tecnología más nueva del F-35 sería costoso. Por ejemplo, mi “trabajo diario” es en Boeing como gerente de proyectos de fabricación. Pasé los últimos 13 meses en el departamento de Desarrollo Avanzado de Compuestos de Boeing. Cualquiera que esté familiarizado con la fabricación convencional de aviones a base de metales, pero no con materiales compuestos, entraría en ADC y reconocería de inmediato que toda la tecnología es radicalmente diferente.
Utilizando el avión comercial más nuevo de Boeing, el “Dreamliner” 787, toda la estructura interna y externa de los conjuntos estabilizadores horizontales izquierdo y derecho es 100% unido, material compuesto de fibra de carbono. Un estabilizador horizontal convencional hecho de aluminio T6061 tiene una estructura mecánica interna con revestimientos de chapa de aluminio extraíbles para la superficie externa. El estabilizador horizontal compuesto no tiene revestimientos removibles … es un conjunto completamente unido donde los conjuntos de revestimiento superior e inferior están permanentemente unidos a los largueros internos.
Todos los conjuntos compuestos de aviones están unidos entre sí en virtud de que cada capa de fibra de carbono está preimpregnada con resina epoxi. Dos piezas compuestas se acoplan en un dispositivo restringido y luego se hornean bajo presión en un autoclave de alta temperatura. El calor y la presión activan la resina epoxídica no curada y todas las piezas que se mantienen unidas mediante accesorios de herramientas mecánicas se unen permanentemente. Después de que el conjunto unido se enfría a temperatura ambiente, es más ligero y resistente que el mismo artículo hecho de aluminio.
Reemplazar los principales productos fabricados en metal con compuestos de carbono es difícil y, por lo general, tiene un costo prohibitivo. El último desarrollo es un avión 777 de cuerpo ancho actualizado conocido como 777x. Los clientes de Boeing querían un avión de fuselaje ancho con compuestos de carbono en las alas. La única forma factible de hacerlo era reemplazar todas las estructuras de ala izquierda y derecha con materiales compuestos. Ambas alas son diseños completamente nuevos para que sean 100% de material compuesto. No era económico reemplazar las partes de aluminio aquí y allá con partes compuestas … o tenía que ser todo el ala, o nada.
El DOD se ha embarcado regularmente en programas de actualización de aeronaves durante los últimos 70 años. Estos programas generalmente se denominan “SLEP” (programas de extensión de vida útil). Los A-10 recientemente pasaron por un SLEP para reemplazar sus alas. Los B-52 están experimentando un SLEP de aviónica en este momento en Tinker AFB, OK. A veces, un nuevo sistema en el F-35, por ejemplo, se puede adaptar directamente dentro de parámetros razonables de costo y tiempo en un avión más antiguo. Sin embargo, la mayoría de las veces, si un nuevo sistema es realmente impresionante y el DOD desea que la tecnología se instale en aviones más antiguos, generalmente requiere un esfuerzo de rediseño superior al promedio para determinar los requisitos de adaptación, o el proyecto es demasiado radical para incorporar en un plano antiguo?

Answer 2

Sería útil si la pregunta es más específica, es decir, si indicó qué tecnología específica podría ser potencialmente una actualización para un caza / bombardero existente de cuarta generación.

Sin embargo, muchas tecnologías ya han sido diseñadas para usarse como actualizaciones en aviones antiguos. Algunos ejemplos:

1. Radares activos de matriz escaneada electrónicamente
2. Construcción compuesta en alas / superficies.
3. Motores de bajo consumo de combustible / limpios con poco humo
4. Motores más potentes: el MiG-29 y el F-18E, por ejemplo, recibieron motores significativamente más potentes en iteraciones posteriores
5. Motores sin humo en misiles
6. Misiles avanzados de corto y largo alcance en general que tienen capacidades de disparar y olvidar y un amplio campo de combate
7. Mejor aviónica dirigida (viene con los radares AESA de nueva generación mencionados en la parte superior de esta lista)
8. Nuevas normas IFF (interrogatorio amigo o enemigo) según corresponda
9. Con algo de trabajo, se puede adaptar fly-by-wire (como con la serie MiG-29 que originalmente no tenía FBW pero ahora sí)
10. Sistemas de objetivos ópticos y FLIR para roles de ataque terrestre
11. Radares orientados hacia atrás (como ya se incluye en algunos aviones de generación Sukhoi 4.x como el Su-34)

Answer 3

La respuesta es un inequívoco no. No es nada fácil adaptar los sistemas principales a los fuselajes existentes, por lo que rara vez sucede. Los sistemas y el fuselaje del F-35 fueron diseñados para integrarse, no agregarse poco a poco.

Solo hay una gran cantidad de espacio físico en una célula dada, solo hay mucha energía eléctrica disponible, solo una gran capacidad de enfriamiento (o capacidad de calefacción), solo una gran cantidad de espacio para conductos eléctricos, líneas hidráulicas, líneas de enfriamiento, solo una gran cantidad de combustible , fluidos vitales, extinción de incendios y sistemas de soporte vital, solo mucho espacio para hardware informático, etc.

El espacio disponible y el tamaño físico y la forma de los componentes internos se fijan en las etapas de diseño. Una “caja negra” de un F-35 tiene una forma, peso, densidad y ubicación específicos en relación con CG, etc. Todo está diseñado específicamente para el trabajo y la célula. El radar de un F-35 podría estar instalado en un F-18, pero no es probable que sea exactamente como está construido para el F-35. Se necesitará mucha más potencia y también mucho más enfriamiento, además de que las “cajas” y el tamaño de la antena probablemente serán diferentes. Todo tendrá que ser rediseñado. ¿Puede un F-18 generar los voltajes, corrientes y frecuencias requeridas para la potencia? – casi seguro que no sin cambios, que necesitan reingeniería.

Los DAS y EOTS del F-35 son componentes vitales en su notable capacidad de ver y matar objetivos en cualquier dirección. Requerirían hacer agujeros en un fuselaje existente, con el refuerzo necesario para evitar que el fuselaje modificado se rompa, lo que también agrega peso, por lo que tal vez algo más tenga que trasladarse a un hogar diferente.

No se puede hacer en su totalidad, solo en pequeños bits que confieren una mejora de rendimiento particular que en realidad es factible. Costaría mucho más de lo que valía cualquier fuselaje existente, incluso hacer un intento serio de migrar todo el paquete, por lo que ni siquiera se ha propuesto.

Answer 4

Probablemente no sea el avance exacto de la tecnología de próxima generación. También sería una gran pérdida de dinero. El Joint Strike Fighter (JSF) se diseñó (aparte del sigilo y una especificación de múltiples funciones, es decir, el modelo C vertical) en torno a tres objetivos principales para construir una aeronave avanzada de hoja limpia y controlada por computadora;

1) Control integrado de armas.

2) Sistema avanzado de navegación y control de gestión de vuelo. (Todos los modos de vuelo, incluidos los cruceros supersónicos y los entornos de combate).

3) Comando y control de misiones múltiples de aviónica. (Comando de combate conjunto)

Todos estos sistemas de próxima generación están diseñados para un uso específico en la plataforma JSF 35. Los “sistemas” son modulares en la tarea de interconexión de cables e interfaces, pero solo son compatibles con el sistema operativo y el sistema de vuelo de la computadora principal JSF 35. En otras palabras, no hay compatibilidad con el F-22 o aviones de combate anteriores como el F-15.

Esta no era una pregunta de requisito o una brecha de especificaciones, sino el hecho de que ninguno de los modelos anteriores tenía que tener acceso futuro a la tecnología JSF. Hubiera agregado miles de millones más en costos, y muy probablemente imposible de hacer compatible. Cada sistema y conjunto de componentes electrónicos ha sido cuidadosamente diseñado para adaptarse a la célula JSF 35 con modos específicos de respaldo y conmutación por error específicos para el sistema de vuelo de las computadoras JSF (perfiles de modelo A, B y C, todos los cuales son sistemas informáticos únicos y son no intercambiable …).

El casco JSF encabeza el sistema de combate completo adaptado a un F-15 es muy inviable debido al tamaño, el peso y los requisitos técnicos para una navegación avanzada, control automático de vuelo mecánico e interfaces de vuelo por cable. El F-22 requeriría un reacondicionamiento completo y más de 10 mil millones de dólares, y desconectaría el avión si se conserva el ciclo de vida de los fuselajes, porque tomaría al menos 10 años antes de que el reacondicionamiento esté listo, lo que a su vez , entregar una línea de montaje certificada. Por lo tanto, el argumento comercial para la actualización de la tecnología JSF-35 no es práctico y no es financieramente prudente. El JSF es el avión electrónico y de computadora más complejo jamás construido en la historia de la humanidad. Probablemente también sea el elefante blanco más grande en la historia de las adquisiciones militares de EE. UU.

Es probable que la producción no alcance los volúmenes originalmente previstos para todas las sucursales de los EE. UU. Esto se debe a que la necesidad de un luchador avanzado de este calibre y especificación se ve sopesada por un porcentaje y una relación bastante grandes. Me sorprendería si la producción total, durante la vida útil del programa, es de más de 600 aviones, incluidas todas las versiones de prueba y experimentales. Si los costos continúan aumentando (por avión), puede enfrentar el hacha antes de completar 350.

Answer 5

Como señaló en los detalles de la pregunta, nadie pagaría por transferir nueva tecnología del F-35 a diseños más antiguos. Usted señaló correctamente que el dinero para hacer esto no estaría disponible, pero no dijo por qué. La razón es bastante simple: sería menos costoso y más productivo utilizar las tecnologías deseadas en un nuevo diseño que adaptar las antiguas.

La naturaleza básica de un avión no se puede cambiar. Rediseñar un avión normal para que tenga elevación vertical no sería diferente de diseñar un nuevo avión desde cero con esa capacidad. Simplemente no es práctico o vale la pena hacer cambios básicos en el diseño de un avión, como agregar elevación vertical. Intentar fingir que solo está modificando un diseño antiguo con nuevas características hace que sea más difícil tener éxito.

Los aviones de combate comúnmente descienden por la cadena alimentaria a medida que envejecen. Al principio se utilizan con fines de superioridad aérea. Eso significa que derriban a otros cazas y otros aviones. A medida que cambian de luchadores de primera línea a luchadores viejos, su tarea generalmente cambia a ataque terrestre. Esto tiene más sentido clásico que tratar de actualizarlos para mantenerlos en primera línea.

La situación es diferente para aviones mucho más grandes y mucho más caros, como bombarderos estratégicos como el B-52 o aviones de carga. Tiene sentido cambiar la electrónica o los motores en un avión enorme como un B-52 en lugar de tratar de crear un nuevo bombardero enorme. Incluso en aviones de carga, puede tener más sentido agregar nuevos equipos de navegación como GPS o incluso reemplazar un panel de instrumentos completo para pasar de medidores de vapor a instrumentos de vidrio en lugar de simplemente desechar aviones más viejos. Hay muchos aviones grandes que han existido durante tanto tiempo que es fácil justificar actualizaciones relativamente económicas para que sigan funcionando un poco más.

Answer 6

Bueno, sí, la mayoría de los sistemas de misiones como el radar avanzado y los cascos de la próxima generación probablemente podrían integrarse con cierto esfuerzo en las generaciones anteriores. Pero las cosas que enumeró, como la tecnología sigilosa y la elevación vertical, son las que hacen que el F-35 sea único, por lo que realmente no puede descartarlas.