¿Por qué se necesitan muchos años para que un avión sea incluido en las fuerzas armadas después de su primer vuelo?

Cuando considera las consecuencias de equivocarse, económicamente, la posibilidad de pérdida de vidas humanas y, en el caso de un avión militar, el riesgo potencial para la seguridad de la nación, esos son conductores poderosos para hacerlo bien

El avión en sí puede tener fallas estructurales, o fallas de rendimiento, o fallas sociales (ruido inaceptable como ejemplo), que se manifiestan durante las fases de prueba. Estos deben ser descubiertos, caracterizados, evaluados y mitigados, seguidos de más pruebas para garantizar que las soluciones funcionen según lo planeado.

Los atajos no deben ser compensados ​​donde hay mucho en juego: todo lleva tiempo y grandes cantidades de dinero.

Un buen ejemplo del proceso es la vida de desarrollo del F-18. Comenzó su vida como Northrop Project N-300 en 1965. La configuración de diseño inicial se basó en el exitoso F-5 de Northrop. Era, y parecía, un F-5 ampliado y considerablemente más poderoso, con alas y grandes LERX. El análisis aerodinámico temprano y las pruebas del modelo de túnel de viento revelaron una autoridad de control y estabilidad de guiñada insuficiente en AoA alta. De vuelta a los tableros de dibujo.

La segunda iteración se amplió aún más y había recibido estabilizadores verticales gemelos: ahora se parecía mucho a un F-18. Las pruebas de prototipo mostraron ser prometedoras: M2 + apeed, muy buena capacidad de AoA alta y muy buena agilidad (según los estándares del día) También reveló problemas estructurales con el mamparo de arrastre de mástil principal, golpes inaceptables y rango inadecuado. Más potencia, más pruebas y más retoques con el LERX y el fortalecimiento estructural, lo que resultó en un ajuste interno del arma. La designación del programa cambió con cada programa de desarrollo de N-300 a través de N-530 a N-600. En este punto, se habían gastado un millón de horas hombre y 5,000 horas de pruebas en el túnel de viento. El proyecto se volvió a designar nuevamente, esta vez para YF-17 y la mayoría de la gente no pudo diferenciarlo visualmente del producto final F-18.

La comparación individual contra el YF-16 en 1974 reveló que todo ese gasto había producido un producto de segundo lugar y la USAF seleccionó al F-16 como su nuevo caza.

Sin embargo, el YF-17 no estaba completamente muerto: la Marina de los EE. UU. Estaba interesada en él como un caza de combate. McDonnel Douglas fue seleccionado para realizar la conversión de navalización y finalizar el producto como el F-18A, mientras que Northrop continuó desarrollando la versión terrestre como el F-18L. Ambos flujos de productos continuaron revelando problemas estructurales y aerodinámicos con las deficiencias de diseño y rendimiento.

Finalmente, en 1981, la USN, con considerables dudas, aceptó el F-18A para su despliegue. El F-18L se dejó caer. Eso llevó 16 años desde el inicio del proyecto en 1965 y dos fabricantes muy experimentados. El F-18A fue un éxito mixto: fue 0.2M más lento que el YF-17 y su rango fue muy marginal. Se suponía que era un fuselaje de 6,000 horas, pero las grietas estructurales continuaron apareciendo en el mamparo de transporte y en las superficies de la cola, el poder era marginal y poco confiable, hubo un golpeteo inaceptable en el AoA alto y un CF-18A canadiense realmente se perdió Un estabilizador vertical en vuelo. Se inició rápidamente un programa provisional para fortalecer el fuselaje (de nuevo), agregar más potencia y “arreglar” el golpeteo con hebras atornilladas adyacentes a las ranuras de ventilación LERX. La actualización se llamó F-18C e incluyó aviónica mejorada. No hubo una mejora significativa en el rendimiento del vuelo sobre el F-18A, pero el avión ahora no se vino abajo.

La Armada estaba más que un poco enojada con el F-18 en este momento y en 1988 ordenó un gran trabajo del F-18 llamado Project Hornet 2000. Doce años y un billón de dólares más tarde, el F-18E se lanzó: más grande y mejor en todos los sentidos, excepto que no fue más rápido ni más ágil. En 2003 se encontraron grietas en las alas del F-18E.

¿Ves por qué lleva tantos años hacerlo bien?

Considere el proceso de desarrollo e inducción de una aeronave como un curso de ingeniería.

1er semestre: la aeronave tiene su primer vuelo

Semestre final: la aeronave es incluida en la Fuerza Aérea

Una persona no es ingeniero hasta que termine todas las materias en el transcurso de 8 semestres. Cada sem le presentará nuevos problemas y soluciones para convertirlo en un ingeniero completo.

Del mismo modo, una aeronave se somete a años de pruebas, fallas, reparaciones, modificaciones y pruebas para convertirse en una aeronave de combate completamente funcional.

Patrick Bindner lo ha explicado bien.

El primer vuelo de cualquier avión es solo una fase en su desarrollo. No significa, de ninguna manera, que esté listo para usar (también aplicable para aviones comerciales). Es posible que el avión que se haya utilizado para el primer vuelo ni siquiera tenga instalada toda la aviónica.

Tiene que ir una serie de avances para que sea apto para el uso de la fuerza aérea (o la Armada o el Ejército). Solo por ejemplo, tiene que modificarse para el uso en la carrera de aeronaves o para el uso del Ejército.

Es posible que sea necesario mejorar el rendimiento del vuelo o el motor.

Y en cuanto a las fuerzas armadas, hay mucho papeleo. Todas las especificaciones, seguridad, calidad, tecnología que ha demostrado el fabricante son verificadas una y otra vez en diferentes condiciones por las fuerzas armadas. La política también podría desempeñar un papel en retrasar la inducción de aviones.