Lockheed Have Blue era el nombre en clave de la prueba de concepto de Lockheed para un caza furtivo. Have Blue fue diseñado por la división Skunk Works de Lockheed y probado en Groom Lake , Nevada . El Have Blue fue el primer avión de ala fija cuya forma exterior fue definida por la ingeniería de radar y no por la ingeniería aeroespacial . La forma facetada del avión fue diseñada para desviar ondas electromagnéticas en direcciones distintas a la del emisor del radar de origen , reduciendo en gran medida su sección transversal del radar .
Para diseñar el avión, el equipo de diseño de Skunk Works aprovechó las matemáticas publicadas por el físico y matemático soviético Petr Ufimtsev sobre la reflexión de ondas electromagnéticas. [1] Un ingeniero sigiloso de Lockheed, Denys Overholser, leyó la publicación y se dio cuenta de que Ufimtsev había creado la teoría matemática y las herramientas para realizar análisis finitos de la reflexión del radar. [2]
El diseño final presentaba de manera característica superficies facetadas para desviar las ondas de radar lejos del receptor de radar. Tenía alas muy barridas y estabilizadores verticales inclinados hacia adentro , lo que llevó a que fuera apodado "el diamante sin esperanza", un juego de palabras con el diamante de la esperanza . El primer avión operativo realizó su vuelo inaugural el 1 de diciembre de 1977.
Se construyeron dos vehículos voladores. Ambos se perdieron por problemas mecánicos. Sin embargo, Have Blue se consideró un éxito, allanando el camino para el primer avión furtivo operativo, Senior Trend o Lockheed F-117A Nighthawk .
En la década de 1970, se hizo cada vez más evidente para los planificadores estadounidenses que, en una confrontación militar con las fuerzas del Pacto de Varsovia , los aviones de la OTAN sufrirían rápidamente grandes pérdidas. Esto se produjo como resultado de las sofisticadas redes de defensa soviéticas, que utilizaban radares de vigilancia, misiles tierra-aire (SAM) guiados por radar y artillería antiaérea (AAA) para buscar y eliminar aviones enemigos. En consecuencia, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) inició un estudio sobre aviones de baja observabilidad, buscando diseñar y producir un avión furtivo operativo. Inicialmente se invitó a cinco empresas, de las cuales tres se retiraron anticipadamente. A los dos restantes se les unió más tarde Lockheed.
El Lockheed Have Blue nació de la necesidad de evadir la detección del radar. Durante la Guerra de Vietnam , los SAM y AAA guiados por radar representaron una amenaza importante para los aviones estadounidenses. Por esta razón, los aviones de ataque durante la guerra a menudo requerían aviones de apoyo para realizar patrullas aéreas de combate y supresión de las defensas aéreas enemigas (SEAD). [3] La Guerra de Yom Kippur de 1973 volvió a poner de relieve la vulnerabilidad de los aviones a los SAM: la Fuerza Aérea de Israel perdió 109 aviones en 18 días. [3] Durante la Guerra Fría , la Unión Soviética desarrolló una red de defensa integrada, en la que se encontraban radares de vigilancia de mediano y largo alcance. Los SAM y AAA se instalarían en lugares clave para defenderlos de los aviones enemigos entrantes. [3] Si las fuerzas de la OTAN experimentaran la tasa de pérdidas de Israel durante la Guerra de Yom Kippur durante una confrontación militar con el Pacto de Varsovia, el número de aviones de la OTAN se agotaría en dos semanas. [3]
En 1974, DARPA solicitó en secreto respuestas a cinco fabricantes de aviones sobre dos consideraciones. El primero se refería a los umbrales de firma en los que una aeronave es prácticamente indetectable. La segunda cuestión era si esas empresas tenían la capacidad de diseñar y fabricar dicho avión. [3] Fairchild y Grumman declinaron participar, mientras que General Dynamics insistió en el uso de contramedidas electrónicas . Como resultado, General Dynamics abandonó la discusión. Las dos empresas restantes, McDonnell Douglas y Northrop , recibieron cada una 100.000 dólares para realizar más investigaciones. [4]
Lockheed, que había estado ausente de la industria de los aviones de combate durante 10 años, no fue contactado por DARPA en 1974. Ed Martin, director de ciencia e ingeniería de Lockheed California Companies, se enteró de la investigación sobre el sigilo durante su trabajo en el Pentágono y Wright- Base Aérea Patterson . [5] Martin y Ben Rich , que en ese momento se había convertido recientemente en presidente de Skunk Works , informaron a Clarence "Kelly" Johnson sobre el programa. La Agencia Central de Inteligencia (CIA) dio permiso a Skunk Works para discutir con DARPA las características de sigilo del A-12, M-21 y D-21 . [5] En nombre de la empresa, Rich y Martin solicitaron formalmente permiso a DARPA para participar en el programa, pero la agencia inicialmente se negó porque no había fondos suficientes; Después de mucho debate, a Lockheed se le permitió la entrada, aunque sin un contrato con el gobierno. [5]
El diseñador preliminar Dick Scherrer solicitó posibles formas en las que podría basar su diseño de sección transversal de radar baja (RCS). Le presentaron a Denys Overholser, [6] quien recomendó un avión con superficies planas. Overholser contó más tarde su conversación con Sherrer: "Cuando Dick Scherrer me preguntó... dije: 'Bueno, es simple, simplemente lo haces con superficies planas e inclinas esas superficies planas, alejando los bordes del ángulo de visión del radar. , y de esa manera básicamente haces que la energía se refleje lejos del radar'". [7] Posteriormente, Scherrer dibujó un avión preliminar de bajo RCS con superficies facetadas. [7] Al mismo tiempo, Overholser contrató al matemático Bill Schroeder, con quien tenía una relación de trabajo anterior; de hecho, fue Schroeder quien entrenó a Overholser en matemáticas relacionadas con aviones furtivos. [7] Kenneth Watson fue contratado como diseñador principal de aviones. [7]
Durante las siguientes semanas, el equipo creó un programa informático que podría evaluar el RCS de posibles diseños. El software de predicción RCS se llamó "ECHO 1". A medida que avanzaban las pruebas con el programa, se hizo evidente que los cálculos de bordes realizados por el programa eran incorrectos debido a la difracción . [7] Para superar esto, Overholser incorporó elementos de investigación del ingeniero soviético Pyotr Ufimtsev en el software. [7] [8] (En 1964, Ufimtsev, como científico jefe del Instituto de Ingeniería de Radio de Moscú, publicó un artículo fundamental titulado Método de ondas de borde en la teoría física de la difracción . [9] El trabajo había sido traducido posteriormente por el División de Tecnología Extranjera del Comando de Sistemas de la Fuerza Aérea de EE. UU .) ECHO 1 permitió al equipo decidir rápidamente cuál de los 20 diseños posibles era óptimo, decidiéndose finalmente por el diseño de ala delta facetada. [10] Sin embargo, muchos dentro de la división se mostraron escépticos sobre la forma, lo que dio lugar al nombre "Hopeless Diamond" [11] - Kelly Johnson le dijo a Rich: "Nuestro viejo dron D-21 tiene una sección transversal de radar más baja que esa". maldito diamante". [10]
En mayo de 1975, Skunk Works produjo un informe interno titulado "Informe de progreso n.º 2, estudios conceptuales de alto sigilo". Dentro había un estudio conceptual llamado "Little Harvey", que incluía el dibujo de Kelly Johnson de un avión con formas suavemente mezcladas. Johnson abogó por el uso de formas combinadas como la mejor manera de lograr sigilo, mientras que Ben Rich abogó por ángulos facetados. Rich ganó la discusión con Johnson, algo poco común. [12]
El esfuerzo de diseño produjo una serie de modelos de madera. Un modelo de 24 pulgadas de largo, hecho de madera de balsa , demostró la ubicación de la estructura interna y las puertas de acceso. Un artículo de Air & Space señaló: "Al taller de modelos le resultó casi imposible hacer que todas las superficies planas llegaran a un solo punto en una esquina. Más tarde, los ingenieros encontraron la misma dificultad al fabricar el prototipo en el piso de la fábrica". [13] Para las primeras pruebas del diseño, se construyeron dos maquetas de madera a escala ⅓. Un modelo, recubierto con una lámina metálica, se utilizó para verificar los cálculos RCS de ECHO 1, mientras que el otro se destinó a pruebas en túnel de viento. [10] [14] Posteriormente, se trasladó un modelo a las instalaciones de prueba de radar Gray Butte Range en el desierto de Mojave cerca de Palmdale , lo que permitió pruebas más precisas del RCS del avión. En ese caso, el nivel RCS del avión confirmó las predicciones de ECHO 1. [10] Esto significó que Ben Rich ganó un cuarto de Johnson, quien previamente insistió en que el D-21 tenía menos RCS que Have Blue . [10]
En el verano de 1975, DARPA invitó informalmente a Lockheed, Northrop y McDonnell Douglas a desarrollar un avión con el nombre de "Experimental Survivable Testbed" (XST). [11] [15] McDonnell Douglas, después de haber identificado los umbrales en los que los aviones se consideraban indetectables, no pudo diseñar ni producir dichos aviones. [16] En la fase 1 de XST, Lockheed y Northrop construirían modelos a escala real para probar sus RCS, construirían vehículos voladores y probarían sus diseños en túneles de viento. Después de la Fase 1, se seleccionaría un único contratista para continuar con la construcción y las pruebas de vuelo de dos demostradores como parte de la Fase 2. [15] Los diseños de Northrop y Lockheed eran en general similares, aunque la presentación del primero presentaba superficies más angulares y planas. La empresa utilizó "GENSCAT", software similar a ECHO 1, para calcular el RCS de sus diseños. [16] [17]
El 1 de noviembre de 1975, Lockheed y Northrop recibieron cada uno contratos por valor de 1,5 millones de dólares para continuar con la Fase 1 de XST. [18] Durante un período de cuatro meses, se pidió a las dos compañías que construyeran maquetas de madera a escala real, que luego serían evaluadas en las instalaciones de prueba de Dispersión de Objetivos de Radar (RATSCAT) de la USAF en White Sands, Nuevo México . [16] Para probar los resultados del radar del diseño, Lockheed erigió un poste especialmente construido por valor de 187.000 dólares sobre el cual se posaría el modelo. En marzo de 1976, un modelo Lockheed fue transferido a la gama antes de ser probado; al mes siguiente, Lockheed fue declarado ganador [19] porque el Northrop XST tenía un RCS del hemisferio lateral mucho más alto. [ se necesita aclaración ] [20] DARPA, al darse cuenta del progreso acumulado a lo largo del estudio, instó al equipo de Northrop a permanecer unido. Más tarde, la agencia iniciaría el Avión Experimental de Vigilancia del Campo de Batalla (BSAX), que evolucionó hasta convertirse en el Tacit Blue y, finalmente, en el bombardero B-2 . [21]
Skunk Works ahora tenía que diseñar, construir y probar en vuelo dos demostradores tripulados como parte de la Fase 2, o Have Blue . Para construir los manifestantes, Ben Rich tuvo que recaudar 10,4 millones de dólares de la dirección de Lockheed, que ya estaba asegurado en junio. La Fase 2 abarcó tres objetivos principales, que fueron la validación de: visibilidad reducida en los espectros de ondas de radio , infrarrojos y visuales y observabilidad acústica reducida; cualidades de vuelo aceptables; y las "capacidades de modelado que predicen con precisión características poco observables de una aeronave en vuelo". [21]
La construcción de ambos manifestantes Have Blue utilizó herramientas sobrantes del programa C-5 . Originalmente estaba previsto que el montaje final del HB1001 se completara en agosto de 1977, antes de ser probado en tierra hasta mediados de octubre. El lanzamiento secreto estaba previsto para el 23 de octubre, tras lo cual el avión sería desmantelado y transportado a la zona de pruebas. [22] Sin embargo, el 1 de septiembre, con la HB1001 parcialmente terminada, los maquinistas de Lockheed iniciaron una huelga de cuatro meses. Un grupo de directivos se hizo cargo del montaje, que se completó en seis semanas y las pruebas en tierra comenzaron el 17 de octubre. [23]
Aunque superficialmente similares al F-117 posterior, los prototipos Have Blue eran aviones más pequeños, aproximadamente una cuarta parte del peso del F-117, con un barrido de ala de 72,5° y colas verticales inclinadas hacia adentro ( cola en V inversa ). [24] [25] Se aplicó material absorbente de radar (RAM), desarrollado en un laboratorio de Lockheed, a las superficies planas de la aeronave; para el parabrisas, se aplicaron revestimientos especiales para darles características metálicas. [26] [27] El peso bruto del avión de 9200 a 12 500 lb (4173 a 5669 kg) le permitió utilizar el tren de aterrizaje del caza Northrop F-5 . [27] Los motores del avión eran dos General Electric J85 -GE-4A de 2.950 libras de fuerza (13,1 kN) del T-2C Buckeye . [28] [29] Debido a que el sigilo tenía prioridad sobre todo lo demás, el avión era inherentemente inestable . Como resultado, se integró en el avión un sistema de control de vuelo cuádruple redundante fly-by-wire (FBW) para darle características de vuelo normales. El sistema de control de vuelo fue tomado prestado del F-16 . [28] La entrada del motor sobre las alas estaba cubierta por una rejilla de bajo RCS; Se construyeron puertas sopladoras en la parte superior del fuselaje para admitir un flujo de aire adicional durante los despegues, cuando se necesita más aire. [30]
Durante el mes y medio posterior al inicio de las pruebas en tierra, el HB1001, el primero de dos demostradores, fue sometido a pruebas en preparación para el primer vuelo. Primero se revisó la instrumentación de vuelo, seguido de una revisión exhaustiva del avión. A principios de noviembre, dos semirremolques estaban estacionados paralelos entre sí frente al edificio 82; Se arrojó una red de camuflaje sobre la parte superior para cubrir al manifestante durante el funcionamiento del motor al aire libre. Durante las pruebas del motor, un residente local se quejó del ruido, pero Have Blue mantuvo el secreto. [23] HB1001 recibió una capa de pintura con capa de hierro; Durante el fin de semana del 12 al 13 de noviembre, el avión recibió un esquema de camuflaje ideado por Alan Brown, ingeniero técnico jefe de Have Blue . El esquema, que consta de tres colores, cada uno con tres tonos, se utilizó para engañar a cualquier observador casual e impedir que reconociera las facetas características del diseño . [23] El avión fue desmontado, cargado en un C-5, y el 16 de noviembre, el avión fue trasladado desde el aeropuerto de Burbank (desde entonces rebautizado como aeropuerto Bob Hope ) al Área 51 en Groom Lake , Nevada . Tras el aterrizaje, el avión se volvió a montar antes de someterse a otra ronda de pruebas antes del primer vuelo. [31] Después de cuatro pruebas de rodaje, el HB1001 estaba listo para vuelos de prueba. [32]
El HB1001 realizó su primer vuelo el 1 de diciembre de 1977 de la mano del piloto de pruebas de Lockheed, Bill Park. Realizaría las siguientes cuatro incursiones, todas perseguidas por un T-38 pilotado por el mayor (más tarde teniente coronel) Ken Dyson. [33] Dyson, un piloto de F-15 Eagle , fue contactado previamente por personal de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos sobre el proyecto en 1976. [22] Hizo su primer vuelo en HB1001 el 17 de enero de 1978, perseguido por Park. De hecho, los dos serían los únicos pilotos de pruebas del Have Blue , alternando entre el demostrador y el avión de persecución. [33] Los resultados de las pruebas de vuelo permitieron a los ingenieros perfeccionar el sistema FBW. Al mismo tiempo, verificaron las predicciones realizadas anteriormente por ingenieros aerodinámicos sobre el comportamiento del avión. [33]
Las pruebas de vuelo se desarrollaron sin problemas hasta el 4 de mayo de 1978, cuando el HB1001 realizaba su vuelo número 36. El avión se inclinó justo cuando hizo contacto con el suelo, lo que obligó al piloto, Bill Park, a abortar el aterrizaje y realizar un segundo intento. Sin embargo, el impacto fue tan fuerte que el tren de aterrizaje quedó atascado en una posición semireplegada. Los esfuerzos por bajar el tren no tuvieron éxito y Bill Park se vio obligado a subir de nuevo y eyectarse cuando se le acabó el combustible. La aeronave quedó destruida por el impacto en las proximidades de las instalaciones de Groom Lake. [34] Park sobrevivió, pero sufrió una conmoción cerebral , lo que le obligó a retirarse de futuros vuelos de prueba. [35] Dyson, que estaba en el avión de persecución, relató: "Justo antes del aterrizaje, el avión se elevó... Parecía que se estrelló contra el suelo con mucha fuerza... Él [Park] levantó el tren en el vuelo, y cuando intentó extenderlo en la aproximación, sólo una de las ruedas principales y la rueda de morro bajaron. Todo este tiempo, el gas se estaba consumiendo... Le sugerí que subiera hasta 10,000 pies para ser expulsado... Comenzó a subir, pero el motor empezó a arder por falta de combustible, por lo que se expulsó”. [35]
En el momento del accidente, el HB1002 estaba casi terminado, con las lecciones aprendidas del HB1001 incorporadas al avión, incluida la reconstrucción del fuselaje de popa. [32] HB1002 se distinguió del prototipo por tener una capa de pintura gris. No tenía el brazo de instrumentación de prueba de vuelo presente en la nariz del HB1001. Como el avión se utilizó para probar los retornos del RCS, se quitó el paracaídas de recuperación de giro no sigiloso y el avión se cubrió con material absorbente de radar. [34] Voló por primera vez el 20 de julio de 1978 con Dyson a los mandos, quien sería el único piloto en pilotar el avión. [36]
El HB1002 se perdió el 11 de julio de 1979 durante el vuelo número 52 del avión. Una fuga hidráulica provocó un incendio en el motor, lo que provocó la pérdida de presión hidráulica , lo que a su vez provocó graves oscilaciones de cabeceo . El piloto se eyectó de forma segura y el avión quedó destruido. [37] Más tarde se descubrió que una abrazadera de escape del motor se había aflojado, permitiendo que el escape caliente migrara al compartimiento derecho del motor. El calor se acumuló allí y provocó que fallaran las líneas hidráulicas. [38] Los restos de ambos aviones fueron enterrados secretamente en algún lugar dentro del Complejo de la Base de la Fuerza Aérea de Nellis . [37] A pesar de los accidentes, Have Blue se consideró un éxito. [39]
En octubre de 1977, justo antes de la Fase 2 de la competición XST, a Lockheed se le encomendó la tarea de explorar posibles aviones operativos. Tan solo un mes después, el día en que el HB1001 fue transportado a Groom Lake, la Fuerza Aérea adjudicó a la empresa un contrato con el nombre en clave Senior Trend . [N 1] La Fuerza Aérea quería explotar las tecnologías revolucionarias desarrolladas durante el programa Have Blue . [40] El Comando Aéreo Táctico ordenó cinco aviones de desarrollo a gran escala y veinte aviones de producción. [37]
Basados en los demostradores Have Blue , los aviones Senior Trend se diferenciaban de sus predecesores en varios aspectos. Las alas mostraron menos barrido para resolver un problema del centro de gravedad descubierto durante las pruebas. El fuselaje delantero se acortó para darle al piloto una mejor vista y los estabilizadores verticales se inclinaron hacia afuera desde la línea central. [37] Además, se tomaron disposiciones para incluir dos bahías de armas, cada una de las cuales acomodaría una sola bomba guiada por láser de 2000 libras (910 kg) , o la bomba nuclear táctica B61 . [37]
Acosado por problemas de construcción iniciales, el primer avión FSD fue transferido a Groom Lake en mayo de 1981 dentro de un C-5. Otros problemas, esta vez con fugas de combustible, retrasaron el primer vuelo. [37] Bajo el control de Harold Farley, el avión despegó el 18 de junio para realizar su vuelo inaugural, nueve meses después del primer vuelo previsto originalmente para julio de 1980. [37] El primer F-117A de producción se entregó en 1982 y la capacidad operativa se alcanzó en octubre de 1983; El 59.º y último F-117A se entregó en 1990. [41] [42]
Datos de Crickmore, [43] Donald, [44] Aronstein y Piccirillo [45]
Características generales
Actuación
Desarrollo relacionado
Aeronaves de función, configuración y época comparables.
Listas relacionadas
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