Los aviones de combate (al principio también aviones de persecución ) [a] son aviones militares diseñados principalmente para el combate aire-aire . En un conflicto militar, el papel de los aviones de combate es establecer la superioridad aérea del espacio de batalla . El dominio del espacio aéreo sobre un campo de batalla permite a los bombarderos y aviones de ataque realizar bombardeos tácticos y estratégicos de objetivos enemigos.
Las características clave de rendimiento de un caza incluyen no sólo su potencia de fuego sino también su alta velocidad y maniobrabilidad en relación con el avión objetivo. El éxito o el fracaso de los esfuerzos de un combatiente por obtener superioridad aérea depende de varios factores, entre ellos la habilidad de sus pilotos, la solidez táctica de su doctrina para desplegar sus cazas y el número y desempeño de esos cazas.
Muchos aviones de combate modernos también tienen capacidades secundarias como el ataque a tierra y algunos tipos, como los cazabombarderos , están diseñados desde el principio para funciones duales. Otros diseños de cazas son altamente especializados y al mismo tiempo cumplen la función principal de superioridad aérea, y estos incluyen el interceptor , el caza pesado y el caza nocturno .
Desde la Primera Guerra Mundial, lograr y mantener la superioridad aérea se ha considerado esencial para la victoria en la guerra convencional . [1]
Los cazas continuaron desarrollándose durante la Primera Guerra Mundial, para negar a los aviones y dirigibles enemigos la capacidad de recopilar información mediante reconocimiento sobre el campo de batalla. Los primeros cazas eran muy pequeños y estaban ligeramente armados según los estándares posteriores, y la mayoría eran biplanos construidos con una estructura de madera cubierta con tela y una velocidad máxima de aproximadamente 160 km/h (100 mph). A medida que el control del espacio aéreo sobre los ejércitos se volvió cada vez más importante, todas las potencias principales desarrollaron cazas para apoyar sus operaciones militares. Entre guerras, la madera fue reemplazada en gran medida, total o parcialmente, por tubos metálicos y, finalmente, las estructuras de piel tensada de aluminio (monocasco) comenzaron a predominar.
En la Segunda Guerra Mundial , la mayoría de los cazas eran monoplanos totalmente metálicos armados con baterías de ametralladoras o cañones y algunos eran capaces de alcanzar velocidades cercanas a las 400 mph (640 km/h). La mayoría de los cazas hasta ese momento tenían un motor, pero se construyeron varios cazas bimotores; sin embargo, se descubrió que eran superados por los cazas monomotor y fueron relegados a otras tareas, como los cazas nocturnos equipados con radares primitivos.
Al final de la guerra, los motores turborreactores estaban reemplazando a los motores de pistón como medio de propulsión, aumentando aún más la velocidad de los aviones. Dado que el peso del motor turborreactor era mucho menor que el de un motor de pistón, tener dos motores ya no era un inconveniente y se utilizaban uno o dos, según las necesidades. Esto, a su vez, requirió el desarrollo de asientos eyectables para que el piloto pudiera escapar y trajes G para contrarrestar las fuerzas mucho mayores que se aplicaban al piloto durante las maniobras.
En la década de 1950 se instaló un radar en los cazas diurnos, ya que debido al creciente alcance de las armas aire-aire, los pilotos ya no podían ver lo suficiente hacia adelante para prepararse para la oposición. Posteriormente, las capacidades del radar crecieron enormemente y ahora son el método principal de adquisición de objetivos . [ cita necesaria ] Las alas se hicieron más delgadas y se barrieron hacia atrás para reducir la resistencia transónica, lo que requirió nuevos métodos de fabricación para obtener suficiente resistencia. Las pieles ya no eran láminas de metal remachadas a una estructura, sino fresadas a partir de grandes placas de aleación. La barrera del sonido se rompió y, después de algunas salidas en falso debido a los cambios necesarios en los controles, las velocidades alcanzaron rápidamente Mach 2, más allá del cual los aviones no pueden maniobrar lo suficiente para evitar un ataque.
Los misiles aire-aire reemplazaron en gran medida a las armas y los cohetes a principios de la década de 1960, ya que se creía que ambos eran inutilizables a las velocidades que se alcanzaban; sin embargo, la guerra de Vietnam demostró que las armas todavía tenían un papel que desempeñar, y la mayoría de los cazas construidos desde entonces están equipados con cañones. (normalmente entre 20 y 30 mm (0,79 y 1,18 pulgadas) de calibre) además de misiles. La mayoría de los aviones de combate modernos pueden transportar al menos un par de misiles aire-aire.
En la década de 1970, los turbofan reemplazaron a los turborreactores, mejorando la economía de combustible lo suficiente como para que el último avión de apoyo con motor de pistón pudiera ser reemplazado por jets, haciendo posible los aviones de combate multifunción. Las estructuras alveolares comenzaron a sustituir a las estructuras fresadas, y empezaron a aparecer los primeros componentes compuestos sobre componentes sometidos a poca tensión.
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Con las constantes mejoras en las computadoras, los sistemas defensivos se han vuelto cada vez más eficientes. Para contrarrestar esto, Estados Unidos, Rusia, India y China han adoptado tecnologías furtivas. El primer paso fue encontrar formas de reducir la reflectividad del avión a las ondas de radar enterrando los motores, eliminando las esquinas agudas y desviando cualquier reflejo de los radares de las fuerzas opuestas. Se descubrió que varios materiales absorben la energía de las ondas de radar y se incorporaron en acabados especiales que desde entonces han encontrado una aplicación generalizada. Las estructuras compuestas se han generalizado, incluidos componentes estructurales importantes, y han ayudado a contrarrestar los aumentos constantes del peso de los aviones: la mayoría de los cazas modernos son más grandes y pesados que los bombarderos medianos de la Segunda Guerra Mundial.
Debido a la importancia de la superioridad aérea, desde los primeros días del combate aéreo, las fuerzas armadas han competido constantemente para desarrollar cazas tecnológicamente superiores y desplegar estos cazas en mayor número, y desplegar una flota de cazas viable consume una proporción sustancial de los presupuestos de defensa de los modernos. fuerzas Armadas. [2]
El mercado mundial de aviones de combate valía 45.750 millones de dólares en 2017 y Frost & Sullivan lo proyecta en 47.200 millones de dólares en 2026: 35% programas de modernización y 65% compras de aviones, dominado por el Lockheed Martin F-35 con 3.000 entregas en 20 años. [3]
Un avión de combate está diseñado principalmente para el combate aire-aire . [4] Un tipo determinado puede diseñarse para condiciones de combate específicas y, en algunos casos, para funciones adicionales, como combates aire-tierra. Históricamente, el Royal Flying Corps y la Royal Air Force británicos se refirieron a ellos como " exploradores " hasta principios de la década de 1920, mientras que el ejército estadounidense los llamó aviones de "persecución" hasta finales de la década de 1940. El Reino Unido pasó a llamarlos combatientes en la década de 1920 [ cita necesaria ] , mientras que el ejército de EE. UU. lo hizo en la década de 1940. [5] Un caza de corto alcance diseñado para defenderse de aviones enemigos entrantes se conoce como interceptor .
Las clases reconocidas de luchadores incluyen:
De estos, las clases Caza-bombardero , caza de reconocimiento y caza de ataque tienen una doble función y poseen cualidades del caza junto con alguna otra función en el campo de batalla. Algunos diseños de cazas pueden desarrollarse en variantes que desempeñan otras funciones por completo, como ataque terrestre o reconocimiento desarmado . Esto puede deberse a razones políticas o de seguridad nacional, con fines publicitarios u otras razones. [6]
El Sopwith Camel y otros "exploradores de combate" de la Primera Guerra Mundial realizaron una gran cantidad de trabajo de ataque terrestre. En la Segunda Guerra Mundial, la USAAF y la RAF a menudo favorecían a los cazas en lugar de los bombarderos ligeros dedicados o los bombarderos en picado , y tipos como el Republic P-47 Thunderbolt y el Hawker Hurricane que ya no eran competitivos ya que los cazas de combate aéreo quedaron relegados al ataque terrestre. Varios aviones, como el F-111 y el F-117, han recibido designaciones de caza aunque no tenían capacidad de combate por razones políticas o de otro tipo. La variante F-111B estaba originalmente pensada para un papel de caza en la Marina de los EE. UU. , pero fue cancelada. Esta confusión se debe al uso de combatientes desde sus primeros días para operaciones de "ataque" o "ataque" contra objetivos terrestres mediante ametrallamientos o lanzamiento de pequeñas bombas e incendiarios. Los versátiles cazabombarderos multifunción como el McDonnell Douglas F/A-18 Hornet son una opción menos costosa que tener una gama de tipos de aviones especializados.
Algunos de los cazas más caros, como el Grumman F-14 Tomcat estadounidense , el McDonnell Douglas F-15 Eagle , el Lockheed Martin F-22 Raptor y el Sukhoi Su-27 ruso , se emplearon como interceptores para todo clima , así como como aviones de combate de superioridad aérea . aunque comúnmente desarrollan roles aire-tierra al final de sus carreras. Un interceptor es generalmente un avión destinado a apuntar (o interceptar) bombarderos y, por lo tanto, a menudo cambia la maniobrabilidad por la velocidad de ascenso. [7]
Como parte de la nomenclatura militar, a menudo se asigna una letra a varios tipos de aeronaves para indicar su uso, junto con un número para indicar la aeronave específica. Las letras utilizadas para designar a un luchador difieren en distintos países. En el mundo de habla inglesa, la "F" se usa a menudo para indicar un caza (por ejemplo, Lockheed Martin F-35 Lightning II o Supermarine Spitfire F.22 ), aunque la "P" solía usarse en los EE. UU. para persecución (por ejemplo, Curtiss P-40 Warhawk ), una traducción de la "C" francesa ( Dewoitine D.520 C.1 ) para Chasseur , mientras que en Rusia "I" se usaba para Istrebitel , o exterminador ( Polikarpov I-16 ).
A medida que proliferaron los tipos de cazas, el caza de superioridad aérea surgió como un papel específico en la cima de la velocidad, la maniobrabilidad y los sistemas de armas aire-aire, capaz de defenderse de todos los demás cazas y establecer su dominio en los cielos sobre el planeta. campo de batalla.
El interceptor es un caza diseñado específicamente para interceptar y atacar aviones enemigos que se aproximan. Hay dos clases generales de interceptores: aviones relativamente livianos con funciones de defensa puntual, construidos para una reacción rápida, alto rendimiento y con un alcance corto, y aviones más pesados con una aviónica más completa y diseñados para volar de noche o en cualquier clima y para volar. operar en rangos más largos . Con origen durante la Primera Guerra Mundial, en 1929 esta clase de cazas se conocía como interceptor. [8]
El equipo necesario para el vuelo diurno es inadecuado cuando se vuela de noche o con poca visibilidad. El caza nocturno fue desarrollado durante la Primera Guerra Mundial con equipo adicional para ayudar al piloto a volar recto, navegar y encontrar el objetivo. A partir de variantes modificadas del Royal Aircraft Factory BE2c en 1915, el caza nocturno ha evolucionado hasta convertirse en un caza todoterreno altamente capaz. [9]
El caza estratégico es un tipo rápido, fuertemente armado y de largo alcance, capaz de actuar como caza de escolta que protege a los bombarderos , llevar a cabo incursiones ofensivas propias como caza de penetración y mantener patrullas permanentes a una distancia significativa de su base de operaciones. [10]
Los bombarderos son vulnerables debido a su baja velocidad, su gran tamaño y su escasa maniobrabilidad. El caza de escolta fue desarrollado durante la Segunda Guerra Mundial para interponerse entre los bombarderos y los atacantes enemigos como escudo protector. El requisito principal era el de largo alcance, y se le asignó esa función a varios cazas pesados . Sin embargo, también resultaron difíciles de manejar y vulnerables, por lo que a medida que avanzaba la guerra se desarrollaron técnicas como los tanques de lanzamiento para ampliar el alcance de los cazas convencionales más ágiles.
El caza de penetración normalmente también está preparado para el papel de ataque a tierra , por lo que es capaz de defenderse mientras realiza incursiones de ataque.
La palabra "caza" se utilizó por primera vez para describir un avión biplaza que llevaba una ametralladora (montada sobre un pedestal), su operador y el piloto . Aunque el término fue acuñado en el Reino Unido, los primeros ejemplos fueron los propulsores franceses Voisin a partir de 1910, y un Voisin III sería el primero en derribar otro avión, el 5 de octubre de 1914. [11]
Sin embargo, al estallar la Primera Guerra Mundial , los aviones de primera línea estaban en su mayoría desarmados y se utilizaban casi exclusivamente para reconocimiento . El 15 de agosto de 1914, Miodrag Tomić se encontró con un avión enemigo durante un vuelo de reconocimiento sobre Austria-Hungría que disparó contra su avión con un revólver, [12] por lo que Tomić respondió. [13] [14] Se creía que era el primer intercambio de disparos entre aviones. [15] En cuestión de semanas, todos los aviones serbios y austrohúngaros estaban armados. [12]
Otro tipo de avión militar formó la base de un "caza" eficaz en el sentido moderno de la palabra. Se basó en pequeños aviones rápidos desarrollados antes de la guerra para carreras aéreas como la Copa Gordon Bennett y el Trofeo Schneider . No se esperaba que el avión de exploración militar llevara armamento importante, sino que confiara en la velocidad para "explorar" un lugar y regresar rápidamente para informar, lo que lo convertía en un caballo volador. Los aviones exploradores británicos, en este sentido, incluían el Sopwith Tabloid y el Bristol Scout . Los franceses y los alemanes no tenían un equivalente, ya que utilizaban biplazas para el reconocimiento, como el Morane-Saulnier L , pero más tarde modificaron los aviones de carreras de antes de la guerra para convertirlos en monoplazas armados. Rápidamente se descubrió que eran de poca utilidad ya que el piloto no podía registrar lo que veía mientras volaba, mientras que los líderes militares generalmente ignoraban lo que informaban los pilotos.
Se hicieron intentos con armas de mano como pistolas y rifles e incluso ametralladoras ligeras, pero resultaron ineficaces y engorrosas. [16] El siguiente avance se produjo con la ametralladora fija que disparaba hacia adelante, de modo que el piloto apuntaba todo el avión al objetivo y disparaba el arma, en lugar de depender de un segundo artillero. Roland Garros atornilló placas deflectoras de metal a la hélice para que no saliera disparada del cielo y se modificaron varias Morane-Saulnier N. La técnica resultó eficaz, aunque las balas desviadas seguían siendo muy peligrosas. [17]
Poco después del comienzo de la guerra, los pilotos se armaron con pistolas, carabinas , granadas y una variedad de armas improvisadas. Muchos de estos resultaron ineficaces ya que el piloto tuvo que pilotar su avión mientras intentaba apuntar con un arma portátil y realizar un tiro de desviación difícil. El primer paso para encontrar una solución real fue montar el arma en el avión, pero la hélice siguió siendo un problema ya que la mejor dirección para disparar es hacia adelante. Se probaron numerosas soluciones. Un segundo miembro de la tripulación detrás del piloto podría apuntar y disparar una ametralladora giratoria a los aviones enemigos; sin embargo, esto limitó el área de cobertura principalmente al hemisferio trasero y fue difícil la coordinación efectiva de las maniobras del piloto con la puntería del artillero. Esta opción se utilizó principalmente como medida defensiva en aviones de reconocimiento biplaza a partir de 1915. Tanto el SPAD SA como el Royal Aircraft Factory BE9 agregaron un segundo tripulante delante del motor en una cápsula, pero esto era peligroso para el segundo tripulante y limitaba el rendimiento. El Sopwith LRTTr. De manera similar, se agregó una cápsula en el ala superior sin mejor suerte.
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Una alternativa era construir un explorador "empujador" como el Airco DH.2 , con la hélice montada detrás del piloto. El principal inconveniente era que la alta resistencia de la estructura de cola de un tipo empujador lo hacía más lento que un avión "tractor" similar . Una mejor solución para un explorador de un solo asiento era montar la ametralladora (habiéndose prescindido de rifles y pistolas) para disparar hacia adelante pero fuera del arco de la hélice. Se probaron los cañones laterales, pero las armas poco fiables disponibles requerían limpieza frecuente de balas atascadas y fallos de disparo y siguieron siendo poco prácticas hasta después de la guerra. Montar la ametralladora sobre el ala superior funcionó bien y se utilizó mucho después de que se encontrara la solución ideal. El Nieuport 11 de 1916 utilizó este sistema con considerable éxito, sin embargo, esta ubicación dificultaba apuntar y recargar, pero continuaría usándose durante toda la guerra ya que las armas utilizadas eran más livianas y tenían una mayor velocidad de disparo que las armas sincronizadas. La montura británica Foster y varias monturas francesas fueron diseñadas específicamente para este tipo de aplicación, equipadas con la ametralladora Hotchkiss o Lewis , que debido a su diseño no eran aptas para sincronizarse. La necesidad de armar a un tractor explorador con un arma de fuego cuyas balas atravesaran el arco de la hélice era evidente incluso antes del estallido de la guerra, e inventores tanto en Francia como en Alemania idearon mecanismos que podían cronometrar el disparo de las balas individuales para evitar alcanzar el palas de la hélice. Franz Schneider , un ingeniero suizo, había patentado un dispositivo de este tipo en Alemania en 1913, pero su trabajo original no tuvo seguimiento. El diseñador de aviones francés Raymond Saulnier patentó un dispositivo práctico en abril de 1914, pero las pruebas no tuvieron éxito debido a la propensión de la ametralladora empleada a suspender el fuego debido a la falta de munición confiable. En diciembre de 1914, el aviador francés Roland Garros pidió a Saulnier que instalara su equipo de sincronización en el monoplano parasol Morane-Saulnier Tipo L de Garros . Desafortunadamente, la ametralladora Hotchkiss accionada por gas que le proporcionaron tenía una velocidad de disparo errática y era imposible sincronizarla con la hélice. Como medida provisional, las palas de las hélices fueron equipadas con cuñas de metal para protegerlas de los rebotes. . El monoplano modificado de Garros voló por primera vez en marzo de 1915 y poco después comenzó las operaciones de combate. Garros obtuvo tres victorias en tres semanas antes de que él mismo fuera derribado el 18 de abril y su avión, junto con su mecanismo de sincronización y hélice, fuera capturado por los alemanes. Mientras tanto, el engranaje de sincronización (llamado Stangensteuerung en alemán, "sistema de control de varilla de empuje") ideado por los ingenieros de la firma de Anthony Fokker fue el primer sistema en entrar en servicio. Marcaría el comienzo de lo que los británicos llamaron el " flagelo Fokker " y un período de superioridad aérea para las fuerzas alemanas, haciendo del monoplano Fokker Eindecker un nombre temido en el frente occidental , a pesar de ser una adaptación de un obsoleto Morane francés de antes de la guerra. -Avión de carreras Saulnier , con malas características de vuelo y un rendimiento ya mediocre. La primera victoria de Eindecker se produjo el 1 de julio de 1915, cuando el teniente Kurt Wintgens , del Feldflieger Abteilung 6 en el frente occidental, derribó un Morane-Saulnier Type L. El suyo era uno de los cinco prototipos Fokker M.5 K/MG del Eindecker , y Estaba armado con una versión de aviación sincronizada de la ametralladora Parabellum MG14 . [18] El éxito del Eindecker inició un ciclo competitivo de mejora entre los combatientes, ambos bandos se esforzaron por construir cazas monoplaza cada vez más capaces. Los Albatros DI y Sopwith Pup de 1916 marcaron el patrón clásico seguido por los cazas durante unos veinte años. La mayoría eran biplanos y sólo en raras ocasiones monoplanos o triplanos . La fuerte estructura de caja del biplano proporcionaba un ala rígida que permitía el control preciso esencial para las peleas de perros. Tenían un único operador, que pilotaba el avión y también controlaba su armamento. Estaban armados con una o dos ametralladoras Maxim o Vickers , que eran más fáciles de sincronizar que otros tipos y disparaban a través del arco de la hélice. Los pantalones de las armas estaban delante del piloto, con implicaciones obvias en caso de accidentes, pero los atascos se podían eliminar en vuelo y se simplificaba la puntería.
Breguet fue pionero en el uso de estructuras metálicas para aviones antes de la Primera Guerra Mundial, pero su mayor defensor fue Anthony Fokker, que utilizó tubos de acero al cromo-molibdeno para la estructura del fuselaje de todos sus diseños de cazas, mientras que el innovador ingeniero alemán Hugo Junkers desarrolló dos Diseños monoplanos de caza monoplaza totalmente metálicos con alas voladizas : el avión privado Junkers J 2 , estrictamente experimental , fabricado con acero, y unos cuarenta ejemplares del Junkers DI , fabricados con duraluminio corrugado , todos ellos basados en su experiencia en la creación. el pionero avión de demostración de tecnología de fuselaje totalmente metálico Junkers J 1 de finales de 1915. Mientras que Fokker se dedicaría a fuselajes de tubos de acero con alas de madera hasta finales de la década de 1930, y Junkers se centraría en chapa ondulada, Dornier fue el primero en construir un caza (el Dornier-Zeppelin DI ) fabricado con chapa de aluminio pretensada y con alas en voladizo, forma que sustituiría a todas las demás en la década de 1930. A medida que crecía la experiencia de combate colectivo, los pilotos más exitosos como Oswald Boelcke , Max Immelmann y Edward Mannock desarrollaron maniobras y formaciones tácticas innovadoras para mejorar la efectividad de combate de sus unidades aéreas.
Los pilotos aliados y, antes de 1918, alemanes de la Primera Guerra Mundial no estaban equipados con paracaídas , por lo que los incendios en vuelo o las fallas estructurales a menudo eran fatales. Los paracaídas estaban bien desarrollados en 1918, ya que habían sido utilizados anteriormente por aeronautas y fueron adoptados por los servicios de vuelo alemanes durante el transcurso de ese año. El conocido y temido Manfred von Richthofen , el "Barón Rojo", llevaba uno cuando fue asesinado, pero el mando aliado continuó oponiéndose a su uso por diversos motivos. [19]
En abril de 1917, durante un breve período de supremacía aérea alemana, se calculó que la esperanza de vida promedio de un piloto británico era de 93 horas de vuelo, o aproximadamente tres semanas de servicio activo. [20] [21] Más de 50.000 aviadores de ambos bandos murieron durante la guerra. [22]
El desarrollo de cazas se estancó entre guerras, especialmente en Estados Unidos y el Reino Unido, donde los presupuestos eran pequeños. En Francia, Italia y Rusia, donde los grandes presupuestos siguieron permitiendo un gran desarrollo, eran comunes tanto los monoplanos como todas las estructuras metálicas. Sin embargo, a finales de la década de 1920, esos países gastaron demasiado y fueron superados en la década de 1930 por aquellas potencias que no habían estado gastando mucho, a saber, los británicos, los estadounidenses y los alemanes.
Dados los presupuestos limitados, las fuerzas aéreas fueron conservadoras en el diseño de los aviones y los biplanos siguieron siendo populares entre los pilotos por su agilidad y permanecieron en servicio mucho después de que dejaron de ser competitivos. Diseños como el Gloster Gladiator , el Fiat CR.42 Falco y el Polikarpov I-15 eran comunes incluso a finales de la década de 1930, y muchos todavía estaban en servicio en 1942. Hasta mediados de la década de 1930, la mayoría de los cazas de la Estados Unidos, Reino Unido, Italia y Rusia siguieron siendo biplanos cubiertos de tela.
El armamento de combate finalmente comenzó a montarse dentro de las alas, fuera del arco de la hélice, aunque la mayoría de los diseños conservaron dos ametralladoras sincronizadas directamente delante del piloto, donde eran más precisas (esa es la parte más fuerte de la estructura, lo que reduce la vibración). a que fueron sometidas las armas). Disparar con esta disposición tradicional también era más fácil porque los cañones disparaban directamente hacia delante en la dirección de vuelo del avión, hasta el límite del alcance de los cañones; a diferencia de los cañones montados en las alas, que para ser efectivos requerían estar armonizados , es decir, preestablecidos para disparar en ángulo por los equipos de tierra de modo que sus balas convergieran en un área objetivo a una distancia determinada por delante del caza. Los cañones de calibre .30 y .303 pulgadas (7,62 y 7,70 mm) siguieron siendo la norma, y las armas más grandes eran demasiado pesadas y engorrosas o se consideraban innecesarias contra aviones tan livianos. No se consideró descabellado utilizar armamento al estilo de la Primera Guerra Mundial para contrarrestar a los combatientes enemigos, ya que no hubo suficiente combate aire-aire durante la mayor parte del período para refutar esta noción.
El motor rotativo , popular durante la Primera Guerra Mundial, desapareció rápidamente; su desarrollo llegó al punto en que las fuerzas de rotación impedían que llegara más combustible y aire a los cilindros, lo que limitaba la potencia. Fueron reemplazados principalmente por el motor radial estacionario, aunque importantes avances llevaron a que los motores en línea ganaran terreno con varios motores excepcionales, incluido el V-12 Curtiss D-12 de 1.145 pulgadas cúbicas (18.760 cm 3 ) . Los motores de avión aumentaron su potencia varias veces durante el período, pasando de 180 hp (130 kW) típicos en el Fokker D.VII de 900 kg (2000 lb) de 1918 a 900 hp (670 kW) en el Fokker D.VII de 2500 kg (5500 lb). ) Curtiss P-36 de 1936. El debate entre los elegantes motores en línea y los modelos radiales más confiables continuó: las fuerzas aéreas navales prefirieron los motores radiales y las fuerzas terrestres a menudo eligieron los motores en línea. Los diseños radiales no requerían un radiador separado (y vulnerable), pero tenían una mayor resistencia. Los motores en línea a menudo tenían una mejor relación potencia-peso .
Algunas fuerzas aéreas experimentaron con " cazas pesados " (llamados "destructores" por los alemanes). Se trataba de aviones más grandes, normalmente bimotores, a veces adaptaciones de tipos de bombarderos ligeros o medianos . Estos diseños normalmente tenían una mayor capacidad interna de combustible (por lo tanto, mayor alcance) y armamento más pesado que sus homólogos monomotor. En combate, demostraron ser vulnerables a los cazas monomotor más ágiles.
El principal impulsor de la innovación en los cazas, hasta el período de rápido rearme a finales de la década de 1930, no fueron los presupuestos militares, sino las carreras de aviones civiles. Los aviones diseñados para estas carreras introdujeron innovaciones como motores más aerodinámicos y más potentes que llegarían a los cazas de la Segunda Guerra Mundial. La más importante de ellas fueron las carreras del Trofeo Schneider , donde la competencia se volvió tan feroz que sólo los gobiernos nacionales podían permitirse el lujo de participar.
Justo al final del periodo de entreguerras en Europa llegó la Guerra Civil Española . Esta fue justo la oportunidad que necesitaban la Luftwaffe alemana , la Regia Aeronautica italiana y el Voenno-Vozdushnye Sily de la Unión Soviética para probar sus últimos aviones. Cada parte envió numerosos tipos de aviones para apoyar a sus bandos en el conflicto. En los combates aéreos sobre España, los últimos cazas Messerschmitt Bf 109 obtuvieron buenos resultados, al igual que el Polikarpov I-16 soviético . El último diseño alemán se encontraba en una fase anterior de su ciclo de diseño y tenía más espacio para el desarrollo y las lecciones aprendidas condujeron a modelos muy mejorados en la Segunda Guerra Mundial. Los rusos no pudieron mantener el ritmo y, a pesar de que entraron en servicio modelos más nuevos, los I-16 siguieron siendo el caza de primera línea soviético más común en 1942, a pesar de ser superados por los Bf 109 mejorados en la Segunda Guerra Mundial. Por su parte, los italianos desarrollaron varios monoplanos como el Fiat G.50 Freccia , pero al carecer de fondos, se vieron obligados a seguir explotando los obsoletos biplanos Fiat CR.42 Falco .
Desde principios de la década de 1930, los japoneses estuvieron en guerra tanto contra los nacionalistas chinos como contra los rusos en China, y utilizaron la experiencia para mejorar tanto el entrenamiento como los aviones, reemplazando los biplanos con modernos monoplanos voladizos y creando un grupo de pilotos excepcionales. En el Reino Unido, a instancias de Neville Chamberlain (más famoso por su discurso sobre la "paz en nuestro tiempo"), toda la industria de la aviación británica fue reestructurada, lo que le permitió cambiar rápidamente de biplanos con estructura metálica cubiertos de tela a monoplanos de piel tensada en voladizo en Llegó el momento de la guerra con Alemania, proceso que Francia intentó emular, pero demasiado tarde para contrarrestar la invasión alemana. El período de mejora del mismo diseño de biplano una y otra vez estaba llegando a su fin, y el Hawker Hurricane y el Supermarine Spitfire comenzaron a suplantar a los biplanos Gloster Gladiator y Hawker Fury , pero muchos biplanos permanecieron en servicio de primera línea mucho después del inicio del Mundial. Segunda Guerra. Si bien no fueron combatientes en España, ellos también absorbieron muchas de las lecciones a tiempo para utilizarlas.
La Guerra Civil Española también brindó una oportunidad para actualizar las tácticas de los combatientes. Una de las innovaciones fue el desarrollo de la formación " dedo cuatro " por parte del piloto alemán Werner Mölders . Cada escuadrón de cazas (en alemán: Staffel ) se dividió en varios vuelos ( Schärme ) de cuatro aviones. Cada Schwarm se dividió en dos Rotten , que eran un par de aviones. Cada Rotte estaba compuesto por un líder y un compañero. Esta formación flexible permitió a los pilotos mantener una mayor conciencia de la situación, y los dos Rotten podían dividirse en cualquier momento y atacar por su cuenta. El dedo cuatro sería ampliamente adoptado como formación táctica fundamental durante la Segunda Guerra Mundial, incluso por los británicos y más tarde por los estadounidenses. [ se necesita aclaración ]
La Segunda Guerra Mundial incluyó combates de combate a mayor escala que cualquier otro conflicto hasta la fecha. El mariscal de campo alemán Erwin Rommel notó el efecto del poder aéreo: "Cualquiera que tenga que luchar, incluso con las armas más modernas, contra un enemigo que domina completamente el aire, lucha como un salvaje..." [ 23] A lo largo de la guerra, los combatientes actuaron su papel convencional en el establecimiento de la superioridad aérea a través del combate con otros cazas y mediante la interceptación de bombarderos, y a menudo también desempeñaba funciones como apoyo aéreo táctico y reconocimiento .
El diseño del caza varió ampliamente entre los combatientes. Los japoneses e italianos favorecían diseños ligeramente armados y blindados pero altamente maniobrables, como los japoneses Nakajima Ki-27 , Nakajima Ki-43 y Mitsubishi A6M Zero y los italianos Fiat G.50 Freccia y Macchi MC.200 . Por el contrario, los diseñadores del Reino Unido, Alemania, la Unión Soviética y los Estados Unidos creían que el aumento de velocidad de los aviones de combate crearía fuerzas g insoportables para los pilotos que intentaban maniobrar en combates aéreos típicos de la Primera Guerra Mundial, y sus cazas eran en cambio, optimizado para velocidad y potencia de fuego. En la práctica, si bien los aviones ligeros y altamente maniobrables poseían algunas ventajas en el combate entre cazas, normalmente podían superarse mediante una doctrina táctica sólida, y el enfoque de diseño de los italianos y japoneses hacía que sus cazas no fueran adecuados como interceptores o aviones de ataque. aeronave.
Durante la invasión de Polonia y la Batalla de Francia , los cazas de la Luftwaffe, principalmente el Messerschmitt Bf 109 , mantuvieron la superioridad aérea, y la Luftwaffe jugó un papel importante en las victorias alemanas en estas campañas. Sin embargo, durante la Batalla de Gran Bretaña , los Hurricanes y Spitfires británicos demostraron ser aproximadamente iguales a los cazas de la Luftwaffe. Además, el sistema Dowding británico basado en radar que dirige a los cazas hacia los ataques alemanes y las ventajas de luchar sobre el territorio nacional de Gran Bretaña permitieron a la RAF negar la superioridad aérea de Alemania, salvando al Reino Unido de una posible invasión alemana y propinándole al Eje una gran derrota a principios de la Segunda Guerra Mundial. . En el frente oriental , las fuerzas de combate soviéticas fueron abrumadas durante las fases iniciales de la Operación Barbarroja . Esto fue el resultado de la sorpresa táctica al comienzo de la campaña, el vacío de liderazgo dentro del ejército soviético dejado por la Gran Purga y la inferioridad general de los diseños soviéticos en ese momento, como el obsoleto biplano Polikarpov I-15 y el I-16 . Los diseños soviéticos más modernos, incluidos el Mikoyan-Gurevich MiG-3 , LaGG-3 y Yakolev Yak-1 , aún no habían llegado en número y, en cualquier caso, todavía eran inferiores al Messerschmitt Bf 109 . Como resultado, durante los primeros meses de estas campañas, las fuerzas aéreas del Eje destruyeron un gran número de aviones de la Fuerza Aérea Roja en tierra y en combates aéreos unilaterales. En las últimas etapas en el frente oriental, el entrenamiento y el liderazgo soviéticos mejoraron, al igual que su equipamiento. En 1942, los diseños soviéticos como el Yakovlev Yak-9 y el Lavochkin La-5 tenían un rendimiento comparable al del Bf 109 y el Focke-Wulf Fw 190 alemanes . Además, se suministró un número significativo de aviones de combate británicos, y más tarde estadounidenses, para ayudar al esfuerzo de guerra soviético como parte del Préstamo y Arriendo , con el Bell P-39 Airacobra.demostrando ser particularmente efectivo en el combate a menor altitud típico del Frente Oriental. Los soviéticos también recibieron ayuda indirecta de las campañas de bombardeos estadounidenses y británicos, que obligaron a la Luftwaffe a alejar a muchos de sus combatientes del Frente Oriental para defenderse de estos ataques. Los soviéticos fueron cada vez más capaces de desafiar a la Luftwaffe, y si bien la Luftwaffe mantuvo una ventaja cualitativa sobre la Fuerza Aérea Roja durante gran parte de la guerra, el número cada vez mayor y la eficacia de la Fuerza Aérea Soviética fueron fundamentales para los esfuerzos del Ejército Rojo por dar marcha atrás y aniquilando finalmente a la Wehrmacht .
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Mientras tanto, el combate aéreo en el frente occidental tenía un carácter muy diferente. Gran parte de este combate se centró en las campañas de bombardeo estratégico de la RAF y la USAAF contra la industria alemana destinadas a desgastar a la Luftwaffe. Los aviones de combate del Eje se centraron en la defensa contra los bombarderos aliados , mientras que el papel principal de los cazas aliados era el de escoltar a los bombarderos. La RAF asaltó ciudades alemanas por la noche y ambos bandos desarrollaron cazas nocturnos equipados con radar para estas batallas. Los estadounidenses, por el contrario, realizaron bombardeos diurnos en Alemania y lanzaron la Ofensiva Combinada de Bombarderos . Sin embargo, los bombarderos Consolidated B-24 Liberators y Boeing B-17 Flying Fortress sin escolta resultaron incapaces de defenderse de los interceptores alemanes (principalmente Bf 109 y Fw 190). Con la llegada posterior de los cazas de largo alcance, en particular el P-51 Mustang norteamericano , los cazas estadounidenses pudieron escoltar hasta Alemania en incursiones diurnas y, al adelantarse, desgastaron a la Luftwaffe para establecer el control de los cielos sobre Europa occidental.
En el momento de la Operación Overlord en junio de 1944, los aliados habían obtenido una superioridad aérea casi completa sobre el frente occidental. Esto allanó el camino tanto para la intensificación del bombardeo estratégico de ciudades e industrias alemanas como para el bombardeo táctico de objetivos en el campo de batalla. Con la Luftwaffe prácticamente despejada de los cielos, los cazas aliados sirvieron cada vez más como aviones de ataque terrestre.
Los cazas aliados, al ganar superioridad aérea sobre el campo de batalla europeo, desempeñaron un papel crucial en la eventual derrota del Eje, lo que resumió el Reichmarshal Hermann Göring , comandante de la Luftwaffe alemana cuando dijo: "Cuando vi Mustangs sobre Berlín, supe la plantilla había terminado." [24]
Los principales combates aéreos durante la guerra en el Pacífico comenzaron con la entrada de los aliados occidentales tras el ataque de Japón contra Pearl Harbor . El Servicio Aéreo de la Armada Imperial Japonesa operó principalmente el Mitsubishi A6M Zero , y el Servicio Aéreo del Ejército Imperial Japonés voló el Nakajima Ki-27 y el Nakajima Ki-43 , inicialmente disfrutando de un gran éxito, ya que estos cazas generalmente tenían mejor alcance, maniobrabilidad, velocidad y tasas de ascenso que sus homólogos aliados. [25] [26] Además, los pilotos japoneses estaban bien entrenados y muchos eran veteranos de combate de las campañas de Japón en China . Rápidamente obtuvieron superioridad aérea sobre los aliados, quienes en esta etapa de la guerra a menudo estaban desorganizados, mal entrenados y mal equipados, y el poder aéreo japonés contribuyó significativamente a sus éxitos en Filipinas , Malasia y Singapur , las Indias Orientales Holandesas y Birmania . .
A mediados de 1942, los aliados comenzaron a reagruparse y, mientras algunos aviones aliados como el Brewster Buffalo y el P-39 Airacobra fueron irremediablemente superados por cazas como el Mitsubishi A6M Zero de Japón , otros como el Curtiss P-40 Warhawk del ejército y el de la Armada. Grumman F4F Wildcat poseía atributos como potencia de fuego superior, robustez y velocidad de inmersión, y los aliados pronto desarrollaron tácticas (como el Thach Weave ) para aprovechar estas fortalezas. Estos cambios pronto dieron sus frutos, ya que la capacidad aliada de negar la superioridad aérea a Japón fue fundamental para sus victorias en el Mar del Coral , Midway , Guadalcanal y Nueva Guinea . En China, los Tigres Voladores también utilizaron las mismas tácticas con cierto éxito, aunque no pudieron detener la marea de avances japoneses allí. En 1943, los aliados comenzaron a tomar ventaja en las campañas aéreas de la Campaña del Pacífico. Varios factores contribuyeron a este cambio. Primero, el Lockheed P-38 Lightning y los cazas aliados de segunda generación como el Grumman F6 Hellcat y más tarde el Vought F4 Corsair , el Republic P-47 Thunderbolt y el norteamericano P-51 Mustang , comenzaron a llegar en cantidades. Estos cazas superaron a los cazas japoneses en todos los aspectos excepto en maniobrabilidad. Otros problemas con los aviones de combate japoneses también se hicieron evidentes a medida que avanzaba la guerra, como su falta de blindaje y armamento ligero, que había sido típico de todos los cazas de antes de la guerra en todo el mundo, pero el problema era particularmente difícil de rectificar en los diseños japoneses. Esto los hacía inadecuados como bombarderos-interceptores o aviones de ataque a tierra, funciones que los cazas aliados todavía podían desempeñar. Lo más importante es que el programa de formación de Japón no logró proporcionar suficientes pilotos bien entrenados para reemplazar las pérdidas. Por el contrario, los aliados mejoraron tanto la cantidad como la calidad de los pilotos que se graduaban de sus programas de formación. A mediados de 1944, los cazas aliados habían obtenido superioridad aérea en todo el teatro de operaciones, que no volvería a ser disputada durante la guerra. El alcance de la superioridad cuantitativa y cualitativa de los Aliados en este punto de la guerra quedó demostrado durante la Batalla del Mar de Filipinas , una victoria aliada desequilibrada en la que los aviadores japoneses fueron derribados en tal número y con tanta facilidad que los pilotos de combate estadounidenses la compararon con una gran 'tiro al pavo'. Al final de la guerra, Japón comenzó a producir nuevos cazas como el Nakajima Ki-84 y el Kawanishi N1K.para reemplazar al Zero, pero sólo en pequeñas cantidades, y para entonces Japón carecía de pilotos capacitados o de combustible suficiente para montar un desafío efectivo a los ataques aliados. Durante las etapas finales de la guerra, el brazo de combate de Japón no pudo desafiar seriamente los ataques sobre Japón de los Boeing B-29 Superfortresses estadounidenses , y se redujo en gran medida a ataques kamikazes .
La tecnología de los cazas avanzó rápidamente durante la Segunda Guerra Mundial. Los motores de pistón , que impulsaban a la gran mayoría de los cazas de la Segunda Guerra Mundial, se hicieron más potentes: al comienzo de la guerra, los cazas normalmente tenían motores que producían entre 1.000 hp (750 kW) y 1.400 hp (1.000 kW), mientras que a finales de Durante la guerra, muchos podían producir más de 2.000 caballos de fuerza (1.500 kW). Por ejemplo, el Spitfire , uno de los pocos cazas en producción continua durante la guerra, estaba en 1939 propulsado por un Merlin II de 1.030 hp (770 kW) , mientras que las variantes producidas en 1945 estaban equipadas con el Rolls- Royce Grifo 61 . Sin embargo, estos cazas sólo pudieron lograr aumentos modestos en la velocidad máxima debido a los problemas de compresibilidad creados cuando los aviones y sus hélices se acercaban a la barrera del sonido , y era evidente que los aviones propulsados por hélices se estaban acercando a los límites de su rendimiento. Los aviones de combate alemanes y propulsados por cohetes entraron en combate en 1944, demasiado tarde para influir en el resultado de la guerra. El mismo año, el único caza a reacción operativo de los Aliados, el Gloster Meteor , también entró en servicio. Los cazas de la Segunda Guerra Mundial también presentaban cada vez más una construcción monocasco , que mejoraba su eficiencia aerodinámica y al mismo tiempo añadía resistencia estructural. Las alas de flujo laminar , que mejoraban el rendimiento a alta velocidad, también se empezaron a utilizar en cazas como el P-51 Mustang, mientras que el Messerschmitt Me 262 y el Messerschmitt Me 163 presentaban alas en flecha que reducían drásticamente la resistencia a altas velocidades subsónicas. El armamento también avanzó durante la guerra. Las ametralladoras de calibre de rifle que eran comunes en los cazas de antes de la guerra no podían derribar fácilmente los aviones de combate más resistentes de la época. Las fuerzas aéreas comenzaron a reemplazarlos o complementarlos con cañones, que disparaban proyectiles explosivos que podían abrir un agujero en un avión enemigo, en lugar de depender de la energía cinética de una bala sólida que impactara un componente crítico del avión, como una línea de combustible o un control. cable o el piloto. Los cañones podían derribar incluso bombarderos pesados con sólo unos pocos impactos, pero su velocidad de disparo más lenta hacía difícil alcanzar a los cazas que se movían rápidamente en un combate aéreo. Con el tiempo, la mayoría de los combatientes montaron cañones, a veces en combinación con ametralladoras. Los británicos personificaron este cambio. Sus combatientes estándar de principios de la guerra montaban ocho ametralladoras de calibre .303 pulgadas (7,7 mm) , pero a mitad de la guerra a menudo presentaban una combinación de ametralladoras y cañones de 20 mm (0,79 pulgadas)., y al final de la guerra a menudo sólo cañones. Los estadounidenses, por el contrario, tuvieron problemas para producir un diseño de cañón, por lo que colocaron múltiples ametralladoras pesadas de 12,7 mm (0,50 pulgadas) en sus cazas. Los cazas también estaban cada vez más equipados con bastidores de bombas y artillería aire-tierra, como bombas o cohetes, debajo de sus alas, y se les presionaba para que desempeñaran funciones de apoyo aéreo cercano como cazabombarderos . Aunque llevaban menos artillería que los bombarderos ligeros y medianos y, en general, tenían un alcance más corto, eran más baratos de producir y mantener y su maniobrabilidad les facilitaba alcanzar objetivos en movimiento, como vehículos motorizados. Además, si se encontraban con cazas enemigos, su artillería (que reducía la sustentación y aumentaba la resistencia y, por tanto, disminuía el rendimiento) podía ser desechada y podían atacar a los cazas enemigos, lo que eliminaba la necesidad de escoltas de cazas que requerían los bombarderos.
Cazas fuertemente armados como el Focke-Wulf Fw 190 de Alemania , el Hawker Typhoon y el Hawker Tempest de Gran Bretaña , y los Curtiss P-40 , F4 Corsair, P-47 Thunderbolt y P-38 Lightning de Estados Unidos se destacaron como cazabombarderos, y desde la Segunda Guerra Mundial El ataque terrestre de guerra se ha convertido en una importante capacidad secundaria de muchos combatientes. La Segunda Guerra Mundial también vio el primer uso de radares aéreos en aviones de combate. El objetivo principal de estos radares era ayudar a los cazas nocturnos a localizar bombarderos y cazas enemigos. Debido al volumen de estos equipos de radar, no podían transportarse en cazas monomotores convencionales y, en su lugar, normalmente se adaptaban a cazas pesados o bombarderos ligeros más grandes , como los alemanes Messerschmitt Bf 110 y Junkers Ju 88 , los británicos De Havilland Mosquito y Bristol Beaufighter. y el Douglas A-20 de Estados Unidos , que entonces sirvieron como cazas nocturnos. El Northrop P-61 Black Widow , un caza nocturno especialmente diseñado, fue el único caza de la guerra que incorporó radar en su diseño original. Gran Bretaña y Estados Unidos cooperaron estrechamente en el desarrollo del radar aerotransportado, y la tecnología de radar de Alemania en general quedó ligeramente por detrás de los esfuerzos angloamericanos, mientras que otros combatientes desarrollaron pocos cazas equipados con radar.
Varios programas de prototipos de cazas iniciados a principios de 1945 continuaron después de la guerra y dieron lugar a cazas avanzados con motores de pistón que entraron en producción y servicio operativo en 1946. Un ejemplo típico es el Lavochkin La-9 'Fritz', que fue una evolución del exitoso Lavochkin La-7 'Fin' en tiempos de guerra . Trabajando a través de una serie de prototipos, el La-120, La-126 y La-130, la oficina de diseño Lavochkin buscó reemplazar la estructura de madera del La-7 por una de metal, así como instalar un ala de flujo laminar para mejorar el rendimiento de maniobra. y mayor armamento. El La-9 entró en servicio en agosto de 1946 y se produjo hasta 1948; También sirvió como base para el desarrollo de un caza de escolta de largo alcance, el La-11 'Fang', del cual se produjeron casi 1200 entre 1947 y 1951. Sin embargo, durante la Guerra de Corea se hizo evidente que los tiempos de los cazas con motor de pistón estaban llegando a su fin y que el futuro estaría en el caza a reacción.
Este período también fue testigo de la experimentación con aviones con motores de pistón asistidos por reactores. Los derivados del La-9 incluían ejemplos equipados con dos motores pulsadores auxiliares debajo de las alas (el La-9RD) y un par de motores estatorreactores auxiliares montados de manera similar (el La-138); sin embargo, ninguno de estos entró en servicio. Uno que sí entró en servicio –con la Marina estadounidense en marzo de 1945– fue el Ryan FR-1 Fireball ; La producción se detuvo con el fin de la guerra el VJ-Day , y solo se entregaron 66, y el tipo se retiró del servicio en 1947. La USAAF había encargado sus primeros 13 prototipos de preproducción del Consolidated Vultee con propulsión mixta de turbohélice y turborreactor. Caza XP-81 , pero este programa también fue cancelado por el VJ Day, con el 80% del trabajo de ingeniería completado.
El primer avión propulsado por cohetes fue el Lippisch Ente , que realizó con éxito su vuelo inaugural en marzo de 1928. [27] El único avión con cohetes puro jamás producido en masa fue el Messerschmitt Me 163 B Komet en 1944, uno de los varios aviones alemanes de la Segunda Guerra Mundial. proyectos destinados a desarrollar aviones de defensa puntual de alta velocidad. [28] Las variantes posteriores del Me 262 (C-1a y C-2b) también estaban equipadas con motores a reacción y cohetes de "potencia mixta", mientras que los modelos anteriores estaban equipados con propulsores de cohetes, pero no se produjeron en masa con estas modificaciones. . [29]
La URSS experimentó con un interceptor propulsado por cohetes en los años inmediatamente posteriores a la Segunda Guerra Mundial, el Mikoyan-Gurevich I-270 . Sólo se construyeron dos.
En la década de 1950, los británicos desarrollaron diseños de aviones de potencia mixta que empleaban motores a reacción y de cohetes para cubrir la brecha de rendimiento que existía en los diseños de turborreactores. El cohete era el motor principal para alcanzar la velocidad y la altura necesarias para la interceptación a alta velocidad de bombarderos de alto nivel y el turborreactor proporcionaba una mayor economía de combustible en otras partes del vuelo, sobre todo para garantizar que el avión pudiera realizar un aterrizaje motorizado en lugar de que arriesgarse a un retorno impredecible .
El Saunders-Roe SR.53 fue un diseño exitoso y se planeó su producción cuando la economía obligó a los británicos a reducir la mayoría de los programas de aviones a fines de la década de 1950. Además, los rápidos avances en la tecnología de los motores a reacción dejaron obsoletos los diseños de aviones de potencia mixta como el SR.53 de Saunders-Roe (y el siguiente SR.177 ). El American Republic XF-91 Thunderceptor –el primer caza estadounidense que superó Mach 1 en vuelo nivelado– corrió un destino similar por la misma razón, y nunca se ha puesto en servicio ningún diseño de caza híbrido de cohete y motor a reacción.
La única implementación operativa de propulsión mixta fue el despegue asistido por cohetes (RATO), un sistema rara vez utilizado en cazas, como el lanzamiento de longitud cero , esquema de despegue basado en RATO desde plataformas de lanzamiento especiales , probado tanto por Estados Unidos como por y la Unión Soviética, y quedaron obsoletos con los avances en la tecnología de misiles tierra-aire .
Se ha vuelto común en la comunidad de la aviación clasificar los aviones de combate por "generaciones" con fines históricos. [30] No existen definiciones oficiales de estas generaciones; más bien, representan la noción de etapas en el desarrollo de enfoques de diseño de cazas, capacidades de desempeño y evolución tecnológica. Diferentes autores han agrupado los aviones de combate en diferentes generaciones. Por ejemplo, Richard P. Hallion, del Grupo de Acción del Secretario de la Fuerza Aérea, clasificó al F-16 como un caza a reacción de sexta generación. [31]
Los plazos asociados con cada generación siguen siendo inexactos y son sólo indicativos del período durante el cual sus filosofías de diseño y empleo de tecnología disfrutaron de una influencia predominante en el diseño y desarrollo de los cazas. Estos plazos también abarcan el período pico de entrada en servicio de dichas aeronaves.
La primera generación de aviones de combate comprendió los diseños iniciales de aviones de combate subsónicos introducidos a finales de la Segunda Guerra Mundial (1939-1945) y principios del período de posguerra. Se diferenciaban poco de sus homólogos con motor de pistón en apariencia y muchos empleaban alas no barridas . Las armas y los cañones siguieron siendo el armamento principal. La necesidad de obtener una ventaja decisiva en la velocidad máxima impulsó el desarrollo de aviones propulsados por turborreactores. Las velocidades máximas de los cazas aumentaron constantemente durante la Segunda Guerra Mundial a medida que se desarrollaron motores de pistón más potentes, y se acercaron a velocidades de vuelo transónicas donde la eficiencia de las hélices cae, lo que hace casi imposible aumentar más la velocidad.
Los primeros aviones se desarrollaron durante la Segunda Guerra Mundial y entraron en combate en los dos últimos años de la guerra. Messerschmitt desarrolló el primer avión de combate operativo, el Me 262 A, sirviendo principalmente con el JG 7 de la Luftwaffe , el primer ala de avión de combate del mundo. Era considerablemente más rápido que los aviones contemporáneos propulsados por pistones y, en manos de un piloto competente, resultó bastante difícil de derrotar para los pilotos aliados. La Luftwaffe nunca desplegó el diseño en cantidades suficientes para detener la campaña aérea aliada, y una combinación de escasez de combustible, pérdidas de pilotos y dificultades técnicas con los motores mantuvo bajo el número de salidas. Sin embargo, el Me 262 indicó la obsolescencia de los aviones de pistón. Estimulado por los informes sobre los aviones alemanes, el Gloster Meteor de Gran Bretaña entró en producción poco después, y los dos entraron en servicio aproximadamente al mismo tiempo en 1944. Los meteoritos servían comúnmente para interceptar la bomba voladora V-1 , ya que eran más rápidos que los cazas con motor de pistón disponibles. a las bajas altitudes utilizadas por las bombas voladoras. Hacia el final de la Segunda Guerra Mundial, el primer diseño de caza ligero militar propulsado por un jet , la Luftwaffe pretendía que el Heinkel He 162 A Spatz (gorrión) sirviera como un simple caza a reacción para la defensa interna alemana, y algunos ejemplos entraron en servicio en escuadrón. con JG 1 en abril de 1945 . Al final de la guerra casi todos los trabajos sobre cazas propulsados por pistones habían terminado. Algunos diseños que combinaban motores de pistón y a reacción para la propulsión, como el Ryan FR Fireball , tuvieron un uso breve, pero a finales de la década de 1940 prácticamente todos los nuevos cazas eran propulsados por aviones.
A pesar de sus ventajas, los primeros aviones de combate estaban lejos de ser perfectos. La vida útil operativa de las turbinas era muy corta y los motores eran temperamentales, mientras que la potencia sólo se podía ajustar lentamente y la aceleración era pobre (incluso si la velocidad máxima era mayor) en comparación con la generación final de cazas de pistón. Muchos escuadrones de cazas con motores de pistón permanecieron en servicio hasta principios y mediados de la década de 1950, incluso en las fuerzas aéreas de las principales potencias (aunque los tipos conservados fueron los mejores diseños de la Segunda Guerra Mundial). En este período se generalizaron innovaciones como los asientos eyectables , los frenos de aire y los estabilizadores móviles .
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Los estadounidenses comenzaron a utilizar aviones de combate operativamente después de la Segunda Guerra Mundial, y el Bell P-59 en tiempos de guerra resultó ser un fracaso. El Lockheed P-80 Shooting Star (pronto redesignado F-80) era más propenso a la resistencia de las olas que el Me 262 de ala en flecha, pero tenía una velocidad de crucero (660 km/h (410 mph)) tan alta como la máxima. velocidad alcanzable por muchos cazas con motor de pistón. Los británicos diseñaron varios aviones nuevos, incluido el distintivo monomotor bimotor de Havilland Vampire que Gran Bretaña vendió a las fuerzas aéreas de muchas naciones.
Los británicos transfirieron la tecnología del motor a reacción Rolls-Royce Nene a los soviéticos, quienes pronto la utilizaron en su avanzado caza Mikoyan-Gurevich MiG-15 , que utilizaba alas en flecha que permitían volar más cerca de la velocidad del sonido que diseños de alas rectas como el F-80. La velocidad máxima de los MiG-15 de 1.075 km/h (668 mph) resultó todo un shock para los pilotos estadounidenses del F-80 que se encontraron con ellos en la Guerra de Corea , junto con su armamento de dos cañones de 23 mm (0,91 pulgadas) y un Cañón único de 37 mm (1,5 pulgadas). Sin embargo, en el primer combate aéreo entre aviones, que tuvo lugar durante la Guerra de Corea el 8 de noviembre de 1950, un F-80 derribó dos MiG-15 norcoreanos.
Los estadounidenses respondieron lanzando su propio caza de ala en flecha, el North American F-86 Sabre , a la batalla contra los MiG, que tenían un rendimiento transónico similar . Los dos aviones tenían diferentes fortalezas y debilidades, pero eran lo suficientemente similares como para que la victoria pudiera ser de cualquier manera. Mientras que los Sabres se centraron principalmente en derribar MiG y obtuvieron puntajes favorables contra los pilotados por norcoreanos mal entrenados, los MiG a su vez diezmaron las formaciones de bombarderos estadounidenses y forzaron la retirada de numerosos tipos estadounidenses del servicio operativo.
Las armadas del mundo también hicieron la transición a los aviones a reacción durante este período, a pesar de la necesidad de lanzar el nuevo avión mediante catapulta . La Marina de los EE. UU. adoptó el Grumman F9F Panther como su principal avión de combate en el período de la Guerra de Corea, y fue uno de los primeros aviones de combate en emplear un postquemador . El De Havilland Sea Vampire se convirtió en el primer avión de combate de la Royal Navy. El radar se utilizó en cazas nocturnos especializados como el Douglas F3D Skyknight , que también derribó MiG sobre Corea, y luego se instaló en el McDonnell F2H Banshee y en el Vought F7U Cutlass de ala en flecha y en el McDonnell F3H Demon como cazas nocturnos y para todo clima. Las primeras versiones de misiles aire-aire (AAM ) infrarrojos (IR ), como el AIM-9 Sidewinder , y misiles guiados por radar, como el AIM-7 Sparrow , cuyos descendientes siguen en uso a partir de 2021 , se introdujeron por primera vez en Cazas navales subsónicos Demon y Cutlass de ala en flecha.[actualizar]
Los avances tecnológicos, las lecciones aprendidas de las batallas aéreas de la Guerra de Corea y el enfoque en realizar operaciones en un entorno de guerra nuclear dieron forma al desarrollo de los cazas de segunda generación. Los avances tecnológicos en aerodinámica , propulsión y materiales de construcción aeroespaciales (principalmente aleaciones de aluminio ) permitieron a los diseñadores experimentar con innovaciones aeronáuticas como alas en flecha , alas delta y fuselajes regidos por áreas . El uso generalizado de motores turborreactores de postcombustión los convirtió en los primeros aviones de producción en romper la barrera del sonido, y la capacidad de mantener velocidades supersónicas en vuelo nivelado se convirtió en una capacidad común entre los cazas de esta generación.
Los diseños de cazas también aprovecharon las nuevas tecnologías electrónicas que hicieron que los radares efectivos fueran lo suficientemente pequeños como para transportarlos a bordo de aviones más pequeños. Los radares a bordo permitieron la detección de aviones enemigos más allá del alcance visual, mejorando así la transferencia de objetivos mediante radares de seguimiento y advertencia terrestres de mayor alcance. De manera similar, los avances en el desarrollo de misiles guiados permitieron que los misiles aire-aire comenzaran a complementar el arma como arma ofensiva principal por primera vez en la historia de los cazas. Durante este período, los misiles guiados por infrarrojos (IR) de orientación pasiva se volvieron comunes, pero los primeros sensores de misiles IR tenían una sensibilidad pobre y un campo de visión muy estrecho (normalmente no más de 30°), lo que limitaba su uso efectivo solo a distancias cercanas. alcance, enfrentamientos de persecución de cola . También se introdujeron misiles guiados por radar (RF), pero los primeros ejemplos resultaron poco fiables. Estos misiles semiactivos guiados por radar (SARH) podrían rastrear e interceptar un avión enemigo "pintado" por el radar a bordo del avión de lanzamiento. Los misiles aire-aire RF de medio y largo alcance prometían abrir una nueva dimensión de combate "más allá del alcance visual" (BVR), y muchos esfuerzos se concentraron en un mayor desarrollo de esta tecnología.
La perspectiva de una posible tercera guerra mundial con grandes ejércitos mecanizados y ataques con armas nucleares llevó a un grado de especialización en dos enfoques de diseño: interceptores , como el English Electric Lightning y el Mikoyan-Gurevich MiG-21 F; y cazabombarderos , como el Republic F-105 Thunderchief y el Sukhoi Su-7B . Las peleas de perros , per se , perdieron importancia en ambos casos. El interceptor fue una consecuencia de la visión de que los misiles guiados reemplazarían por completo a las armas de fuego y que el combate se llevaría a cabo en rangos más allá de la visión. Como resultado, los estrategas diseñaron interceptores con una gran carga útil de misiles y un potente radar, sacrificando la agilidad en favor de la alta velocidad, el techo de altitud y la velocidad de ascenso . Con una función principal de defensa aérea, se puso énfasis en la capacidad de interceptar bombarderos estratégicos que volaban a gran altura. Los interceptores de defensa especializados a menudo tenían un alcance limitado y pocas capacidades de ataque al suelo, si es que tenían alguna. Los cazabombarderos podían oscilar entre roles de superioridad aérea y ataque a tierra, y a menudo estaban diseñados para una carrera de alta velocidad y baja altitud para lanzar sus municiones. Se introdujeron misiles aire-tierra guiados por televisión e infrarrojos para complementar las bombas de gravedad tradicionales , y algunos también estaban equipados para lanzar una bomba nuclear .
La tercera generación fue testigo de la maduración continua de las innovaciones de la segunda generación, pero está más marcada por un énfasis renovado en la maniobrabilidad y en las capacidades tradicionales de ataque a tierra. En el transcurso de la década de 1960, la creciente experiencia de combate con misiles guiados demostró que el combate se convertiría en peleas aéreas cuerpo a cuerpo. La aviónica analógica comenzó a aparecer, reemplazando la antigua instrumentación de cabina de "medidor de vapor". Las mejoras en el rendimiento aerodinámico de los cazas de tercera generación incluyeron superficies de control de vuelo como canards , slats motorizados y flaps soplados . Se probarían varias tecnologías para el despegue y aterrizaje vertical/corto , pero la vectorización de empuje tendría éxito en el Harrier .
El crecimiento de la capacidad de combate aéreo se centró en la introducción de misiles aire-aire, sistemas de radar y otros sistemas de aviónica mejorados. Si bien las armas siguieron siendo equipo estándar (los primeros modelos de F-4 fueron una excepción notable), los misiles aire-aire se convirtieron en las armas principales para los cazas de superioridad aérea, que empleaban radares más sofisticados y AAM RF de alcance medio para lograr una mayor "sostenibilidad". Sin embargo, en rangos "fuera de alcance", las probabilidades de destrucción resultaron inesperadamente bajas para los misiles de RF debido a la escasa confiabilidad y a las contramedidas electrónicas (ECM) mejoradas para suplantar a los buscadores de radar. Los AAM guiados por infrarrojos vieron sus campos de visión expandirse a 45°, lo que fortaleció su usabilidad táctica. Sin embargo, los bajos índices de pérdidas-intercambio experimentados por los cazas estadounidenses en los cielos de Vietnam llevaron a la Marina de los EE.UU. a establecer su famosa escuela de armas de combate "TOPGUN" , que proporcionaba un plan de estudios de posgrado para entrenar a pilotos de combate de flotas en técnicas aéreas avanzadas. Tácticas y técnicas de maniobras de combate (ACM) y entrenamiento de combate aéreo diferente (DACT). Esta era también vio una expansión en las capacidades de ataque terrestre, principalmente en misiles guiados, y fue testigo de la introducción de la primera aviónica verdaderamente efectiva para ataques terrestres mejorados, incluidos sistemas para evitar el terreno . Los misiles aire-tierra (ASM) equipados con buscadores de contraste electroópticos (EO), como el modelo inicial del ampliamente utilizado AGM-65 Maverick , se convirtieron en armas estándar, y las bombas guiadas por láser (LGB) se generalizaron en un esfuerzo para mejorar las capacidades de ataque de precisión. La orientación para este tipo de municiones guiadas de precisión (PGM) fue proporcionada por cápsulas de puntería montadas externamente , que se introdujeron a mediados de la década de 1960.
La tercera generación también condujo al desarrollo de nuevas armas automáticas, principalmente pistolas de cadena que utilizan un motor eléctrico para accionar el mecanismo de un cañón. Esto permitió que un avión llevara un solo arma de varios cañones (como el Vulcan de 20 mm (0,79 pulgadas) ) y proporcionó mayor precisión y cadencia de tiro. La confiabilidad de los motores aumentó y los motores a reacción se volvieron "sin humo" para dificultar la visión de los aviones a largas distancias.
Los aviones de ataque a tierra dedicados (como el Grumman A-6 Intruder , SEPECAT Jaguar y LTV A-7 Corsair II ) ofrecían sistemas de ataque nocturno más sofisticados y de mayor alcance o de menor costo que los cazas supersónicos. Con alas de geometría variable , el supersónico F-111 presentó el Pratt & Whitney TF30 , el primer turbofan equipado con postquemador. El ambicioso proyecto buscaba crear un caza común versátil para muchas funciones y servicios. Serviría bien como bombardero para todo clima, pero carecía del rendimiento para derrotar a otros cazas. El McDonnell F-4 Phantom fue diseñado para aprovechar la tecnología de radar y misiles como interceptor para todo clima , pero surgió como un bombardero de ataque versátil, lo suficientemente ágil como para prevalecer en el combate aéreo, adoptado por la Armada, la Fuerza Aérea y el Cuerpo de Marines de los EE. UU . A pesar de las numerosas deficiencias que no se abordaron por completo hasta que aparecieron los cazas más nuevos, el Phantom reclamó 280 derribos aéreos (más que cualquier otro caza estadounidense) sobre Vietnam. [32] Con capacidades de alcance y carga útil que rivalizaban con las de los bombarderos de la Segunda Guerra Mundial, como el B-24 Liberator , el Phantom se convertiría en un avión multiusos de gran éxito.
Los cazas de cuarta generación continuaron la tendencia hacia configuraciones polivalentes y estaban equipados con sistemas de aviónica y de armas cada vez más sofisticados. Los diseños de los cazas estuvieron significativamente influenciados por la teoría de Energía-Maniobrabilidad (EM) desarrollada por el coronel John Boyd y el matemático Thomas Christie, basada en la experiencia de combate de Boyd en la Guerra de Corea y como instructor de tácticas de combate durante la década de 1960. La teoría EM enfatizaba el valor del mantenimiento energético específico de los aviones como una ventaja en el combate de los cazas. Boyd percibió la maniobrabilidad como el medio principal para entrar "dentro" del ciclo de toma de decisiones de un adversario, un proceso que Boyd llamó " bucle OODA " (por "Observación-Orientación-Decisión-Acción"). Este enfoque enfatizaba los diseños de aeronaves capaces de realizar "transitorios rápidos" (cambios rápidos de velocidad, altitud y dirección) en lugar de depender principalmente de la alta velocidad únicamente.
Las características EM se aplicaron por primera vez al McDonnell Douglas F-15 Eagle , pero Boyd y sus partidarios creían que estos parámetros de rendimiento requerían un avión pequeño y liviano con un ala más grande y de mayor sustentación . El tamaño pequeño minimizaría la resistencia y aumentaría la relación empuje-peso , mientras que el ala más grande minimizaría la carga alar ; Si bien la carga alar reducida tiende a reducir la velocidad máxima y puede reducir el alcance, aumenta la capacidad de carga útil y la reducción del alcance puede compensarse con un aumento de combustible en el ala más grande. Los esfuerzos de la " mafia de los cazas " de Boyd darían como resultado el General Dynamics F-16 Fighting Falcon (ahora Lockheed Martin ).
La maniobrabilidad del F-16 se vio reforzada aún más por su ligera inestabilidad aerodinámica. Esta técnica, llamada " estabilidad estática relajada " (RSS), fue posible gracias a la introducción del sistema de control de vuelo (FLCS) "fly-by-wire" (FBW), que a su vez fue posible gracias a los avances en las computadoras y en los sistemas. -técnicas de integración. La aviónica analógica, necesaria para permitir las operaciones FBW, se convirtió en un requisito fundamental, pero comenzó a ser reemplazada por sistemas de control de vuelo digitales en la segunda mitad de la década de 1980. Asimismo, con el turbofan Pratt & Whitney F100 se introdujeron controles digitales de motor con autoridad total (FADEC) para gestionar electrónicamente el rendimiento del motor . La dependencia exclusiva del F-16 de la electrónica y los cables para transmitir comandos de vuelo, en lugar de los cables y controles mecánicos habituales, le valió el sobrenombre de "el jet eléctrico". Los FLCS electrónicos y FADEC se convirtieron rápidamente en componentes esenciales de todos los diseños de cazas posteriores.
Otras tecnologías innovadoras introducidas en los cazas de cuarta generación incluyeron radares de control de fuego Doppler de pulso (que proporcionan una capacidad de " mirar hacia abajo/derribar "), pantallas de visualización frontal (HUD), "manos en el acelerador y la palanca" ( HOTAS) controles y pantallas multifunción (MFD), todos equipos esenciales a partir de 2019 . Los diseñadores de aviones comenzaron a incorporar materiales compuestos en forma de elementos estructurales alveolares de aluminio adherido y revestimientos laminados de grafito epoxi para reducir el peso. Los sensores infrarrojos de búsqueda y seguimiento (IRST) se generalizaron para el lanzamiento de armas aire-tierra y también aparecieron para el combate aire-aire. "Todos los aspectos" IR AAM se convirtieron en armas estándar de superioridad aérea, que permitían atacar aviones enemigos desde cualquier ángulo (aunque el campo de visión seguía siendo relativamente limitado). El primer AAM RF con radar activo de largo alcance entró en servicio con el AIM-54 Phoenix , que equipaba únicamente al Grumman F-14 Tomcat , uno de los pocos diseños de caza de ala de barrido variable que entró en producción. Incluso con el tremendo avance de los misiles aire-aire en esta época, los cañones internos eran equipo estándar.[actualizar]
Otra revolución se produjo en forma de una mayor dependencia de la facilidad de mantenimiento, lo que condujo a la estandarización de piezas, reducciones en el número de paneles de acceso y puntos de lubricación, y una reducción general de piezas en equipos más complicados como los motores. Algunos de los primeros aviones de combate requerían 50 horas-hombre de trabajo por parte del personal de tierra por cada hora que el avión estaba en el aire; Los modelos posteriores redujeron sustancialmente esto para permitir tiempos de respuesta más rápidos y más salidas en un día. Algunos aviones militares modernos sólo requieren 10 horas-hombre de trabajo por hora de vuelo, y otros son incluso más eficientes.
Las innovaciones aerodinámicas incluyeron alas de curvatura variable y la explotación del efecto de elevación del vórtice para lograr mayores ángulos de ataque mediante la adición de dispositivos de extensión de vanguardia, como las tracas .
A diferencia de los interceptores de épocas anteriores, la mayoría de los cazas de superioridad aérea de cuarta generación fueron diseñados para ser ágiles cazas aéreos (aunque el Mikoyan MiG-31 y el Panavia Tornado ADV son excepciones notables). Sin embargo, el costo cada vez mayor de los cazas siguió enfatizando el valor de los cazas polivalentes. La necesidad de ambos tipos de cazas llevó al concepto de "mezcla alta/baja", que preveía un núcleo de cazas de superioridad aérea dedicados de alta capacidad y alto coste (como el F-15 y el Su-27 ) complementado por un mayor contingente de cazas polivalentes de menor coste (como el F-16 y el MiG-29 ).
La mayoría de los cazas de cuarta generación, como el McDonnell Douglas F/A-18 Hornet , HAL Tejas , JF-17 y Dassault Mirage 2000 , son verdaderos aviones de combate polivalentes, diseñados como tales desde el principio. Esto fue facilitado por la aviónica multimodo que podía cambiar sin problemas entre los modos aéreo y terrestre. Los enfoques anteriores de agregar capacidades de ataque o diseñar modelos separados especializados para diferentes roles generalmente quedaron obsoletos (siendo el Panavia Tornado una excepción en este sentido). Las funciones de ataque generalmente se asignaban a aviones dedicados a los ataques a tierra , como el Sukhoi Su-25 y el A-10 Thunderbolt II .
Un ala de caza típica de la Fuerza Aérea de EE. UU. de la época podría contener una combinación de un escuadrón de superioridad aérea (F-15C), un escuadrón de cazas de ataque (F-15E) y dos escuadrones de cazas polivalentes (F-16C). [33] Quizás la tecnología más novedosa introducida para los aviones de combate fue el sigilo , que implica el uso de materiales y técnicas de diseño especiales "poco observables" (LO) para reducir la susceptibilidad de un avión a la detección por parte de los sistemas de sensores del enemigo, particularmente los radares. . Los primeros aviones furtivos introducidos fueron el avión de ataque Lockheed F-117 Nighthawk (introducido en 1983) y el bombardero Northrop Grumman B-2 Spirit (voló por primera vez en 1989). Aunque no aparecieron cazas furtivos per se entre la cuarta generación, se informa que algunos recubrimientos absorbentes de radar y otros tratamientos LO desarrollados para estos programas se aplicaron posteriormente a los cazas de cuarta generación.
El fin de la Guerra Fría en 1992 llevó a muchos gobiernos a reducir significativamente el gasto militar como " dividendo de la paz ". Se redujeron los inventarios de la fuerza aérea. Los programas de investigación y desarrollo que trabajan con aviones de combate de "quinta generación" sufrieron graves impactos. Muchos programas fueron cancelados durante la primera mitad de la década de 1990 y los que sobrevivieron fueron "estirados". Si bien la práctica de desacelerar el ritmo de desarrollo reduce los gastos de inversión anuales, conlleva el costo de un aumento general de los costos unitarios y del programa a largo plazo. En este caso, sin embargo, también permitió a los diseñadores aprovechar los enormes logros que se estaban logrando en los campos de las computadoras, la aviónica y otros dispositivos electrónicos de vuelo, que habían sido posibles en gran medida gracias a los avances logrados en las tecnologías de microchips y semiconductores en los años 1980 y 2000. Década de 1990. Esta oportunidad permitió a los diseñadores desarrollar diseños (o rediseños) de cuarta generación con capacidades significativamente mejoradas. Estos diseños mejorados se conocen como cazas de "Generación 4.5", reconociendo su naturaleza intermedia entre la cuarta y quinta generación y su contribución a promover el desarrollo de tecnologías individuales de quinta generación.
Las características principales de esta subgeneración son la aplicación de aviónica digital avanzada y materiales aeroespaciales, una modesta reducción de firmas (principalmente RF "sigilos") y sistemas y armas altamente integrados. Estos cazas han sido diseñados para operar en un entorno de campo de batalla " centrado en red " y son principalmente aviones polivalentes. Las tecnologías de armas clave introducidas incluyen AAM más allá del alcance visual (BVR); Sistema de Posicionamiento Global (GPS): armas guiadas, radares de matriz en fase de estado sólido ; miras montadas en casco ; y enlaces de datos mejorados, seguros y resistentes a interferencias . Muchos cazas de 4.5ª generación también han adoptado la vectorización de empuje para mejorar aún más las capacidades de maniobra transitoria, y los motores mejorados han permitido que algunos diseños alcancen un grado de capacidad de " supercrucero ". Las características sigilosas se centran principalmente en técnicas de reducción de firmas de sección transversal de radar (RCS) de aspecto frontal, incluidos materiales absorbentes de radar (RAM), revestimientos LO y técnicas de conformación limitada.
Los diseños de "media generación" se basan en fuselajes existentes o en fuselajes nuevos que siguen una teoría de diseño similar a las iteraciones anteriores; sin embargo, estas modificaciones han introducido el uso estructural de materiales compuestos para reducir el peso, mayores fracciones de combustible para aumentar la autonomía y tratamientos de reducción característicos para lograr un RCS más bajo en comparación con sus predecesores. Los principales ejemplos de este tipo de aviones, que se basan en nuevos diseños de fuselajes que hacen un uso extensivo de compuestos de fibra de carbono , incluyen el Eurofighter Typhoon , Dassault Rafale , Saab JAS 39 Gripen y HAL Tejas Mark 1A .
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Aparte de estos aviones de combate, la mayoría de los aviones de la generación 4,5 son en realidad variantes modificadas de los fuselajes existentes de los aviones de combate anteriores de cuarta generación. Estos aviones de combate son generalmente más pesados y los ejemplos incluyen el Boeing F/A-18E/F Super Hornet , que es una evolución del F/A-18 Hornet , el F-15E Strike Eagle , que es un avión de ataque a tierra/multi- variante de rol del F-15 Eagle , las variantes modificadas Su-30SM y Su-35S del Sukhoi Su-27 , y la versión mejorada MiG-35 del Mikoyan MiG-29 . El Su-30SM/Su-35S y el MiG-35 cuentan con toberas de motor de empuje vectorial para mejorar las maniobras. La versión mejorada del F-16 también se considera miembro de la generación 4.5. [34]
Los cazas de generación 4.5 entraron en servicio por primera vez a principios de la década de 1990 y la mayoría de ellos todavía se están produciendo y evolucionando. Es muy posible que continúen en producción junto con los cazas de quinta generación debido al costo de desarrollar el nivel avanzado de tecnología furtiva necesaria para lograr diseños de aviones con observables muy bajos (VLO), que es una de las características definitorias de la quinta generación. luchadores de generación. De los diseños de 4.5ª generación, se han utilizado en combate Strike Eagle, Super Hornet, Typhoon, Gripen y Rafale.
El gobierno de Estados Unidos ha definido los aviones de combate de generación 4,5 como aquellos que "(1) tienen capacidades avanzadas, incluyendo: (A) radar AESA; (B) enlace de datos de alta capacidad; y (C) aviónica mejorada; y (2) tienen la capacidad de desplegar armamentos avanzados actuales y razonablemente previsibles". [35] [36]
Actualmente, la vanguardia del diseño de cazas, los cazas de quinta generación se caracterizan por estar diseñados desde el principio para operar en un entorno de combate centrado en la red y por presentar firmas multiespectrales, en todos los aspectos, extremadamente bajas, empleando materiales y técnicas de conformación avanzados. . Tienen radares AESA multifunción con capacidades de transmisión de datos de alto ancho de banda y baja probabilidad de interceptación (LPI). Los sensores de búsqueda y seguimiento por infrarrojos incorporados para el combate aire-aire, así como para el lanzamiento de armas aire-tierra en los cazas de 4.5ª generación, ahora están fusionados con otros sensores de conciencia situacional IRST o SAIRST, que rastrean constantemente todos los objetivos de interés alrededor del avión para que el piloto no tenga que adivinar cuando mira. Estos sensores, junto con aviónica avanzada , cabinas de vidrio , miras montadas en cascos (actualmente no en el F-22) y enlaces de datos LPI mejorados, seguros y resistentes a interferencias, están altamente integrados para proporcionar una fusión de datos multiplataforma y multisensor para una mejora enorme. conciencia situacional al tiempo que alivia la carga de trabajo del piloto. [37] Las suites de aviónica se basan en el uso extensivo de tecnología de circuitos integrados de muy alta velocidad (VHSIC), módulos comunes y buses de datos de alta velocidad . En general, se afirma que la integración de todos estos elementos proporciona a los cazas de quinta generación una "capacidad de ver primero, disparar primero y matar primero".
Un atributo clave de los cazas de quinta generación es una pequeña sección transversal del radar . Se ha tenido mucho cuidado en el diseño de su diseño y estructura interna para minimizar RCS en un amplio ancho de banda de frecuencias de radar de detección y seguimiento; Además, para mantener su firma VLO durante las operaciones de combate, las armas primarias se transportan en compartimentos de armas internos que sólo se abren brevemente para permitir el lanzamiento de armas. Además, la tecnología sigilosa ha avanzado hasta el punto en que puede emplearse sin sacrificar el rendimiento aerodinámico, a diferencia de los esfuerzos sigilosos anteriores. También se ha prestado cierta atención a la reducción de las firmas IR, especialmente en el F-22. La información detallada sobre estas técnicas de reducción de firmas está clasificada, pero en general incluye enfoques de conformación especiales, materiales termoestables y termoplásticos , uso estructural extensivo de compuestos avanzados, sensores conformales, recubrimientos resistentes al calor, mallas de alambre poco observables para cubrir las entradas y las rejillas de ventilación. , ablación térmica de baldosas en los canales de escape (vistas en el Northrop YF-23 ) y revestimiento de áreas metálicas internas y externas con pintura y materiales absorbentes de radar (RAM/RAP).
El radar AESA ofrece capacidades únicas para los cazas (y también se está volviendo rápidamente esencial para los diseños de aviones de Generación 4.5, además de ser adaptado a algunos aviones de cuarta generación). Además de su alta resistencia a las características ECM y LPI, permite que el caza funcione como una especie de "mini- AWACS ", proporcionando medidas de apoyo electrónico (ESM) de alta ganancia y funciones de interferencia de guerra electrónica (EW). Otras tecnologías comunes a esta última generación de cazas incluyen tecnología de sistema integrado de guerra electrónica (INEWS), tecnología de aviónica integrada de comunicaciones, navegación e identificación (CNI), sistemas centralizados de "monitoreo del estado del vehículo" para facilitar el mantenimiento, transmisión de datos por fibra óptica , sigilo. tecnología e incluso capacidades flotantes. El rendimiento de las maniobras sigue siendo importante y se ve mejorado por la vectorización de empuje, que también ayuda a reducir las distancias de despegue y aterrizaje. Supercruise puede aparecer o no; permite volar a velocidades supersónicas sin el uso del postquemador, un dispositivo que aumenta significativamente la firma de infrarrojos cuando se utiliza con toda su potencia militar.
Estos aviones son sofisticados y caros. La quinta generación fue introducida por el Lockheed Martin/Boeing F-22 Raptor a finales de 2005. La Fuerza Aérea de EE.UU. originalmente planeó adquirir 650 F-22, pero ahora sólo se construirán 187. Como resultado, su costo unitario suelto (FAC) es de alrededor de 150 millones de dólares. Para distribuir los costos de desarrollo –y la base de producción– de manera más amplia, el programa Joint Strike Fighter (JSF) inscribe a otros ocho países como socios de costos y riesgos compartidos. En total, los nueve países socios prevén adquirir más de 3.000 cazas Lockheed Martin F-35 Lightning II a un FAC promedio previsto de 80 a 85 millones de dólares. El F-35, sin embargo, está diseñado para ser una familia de tres aviones, un caza de despegue y aterrizaje convencional (CTOL), un caza de despegue corto y aterrizaje vertical (STOVL) y un despegue asistido por catapulta pero arrestado. Caza de recuperación (CATOBAR), cada uno de los cuales tiene un precio unitario diferente y especificaciones ligeramente diferentes en términos de capacidad de combustible (y por lo tanto alcance), tamaño y carga útil .
Otros países han iniciado proyectos de desarrollo de cazas de quinta generación. En diciembre de 2010, se descubrió que China está desarrollando el caza de quinta generación Chengdu J-20 . [38] El J-20 realizó su vuelo inaugural en enero de 2011. El Shenyang FC-31 realizó su vuelo inaugural el 31 de octubre de 2012, [39] y desarrolló una versión basada en portaaviones chinos. [40] [41] United Aircraft Corporation con el plan Checkmate Mikoyan LMFS y Sukhoi Su-75 de Rusia , Sukhoi Su-57 se convirtió en el primer avión de combate de quinta generación en servicio con las Fuerzas Aeroespaciales Rusas en 2020, [42] y lanzó misiles en la guerra ruso-ucraniana en 2022. [43] Japón está explorando su viabilidad técnica para producir cazas de quinta generación. India está desarrollando el Avión de Combate Medio Avanzado (AMCA), un avión de combate furtivo de peso medio diseñado para entrar en producción en serie a finales de la década de 2030. India también había iniciado un caza pesado conjunto de quinta generación con Rusia llamado FGFA. En [actualizar]mayo de 2018, se sospechaba que el proyecto no había producido el progreso o los resultados deseados para la India y se había suspendido o abandonado por completo. [44] Otros países que están considerando desplegar un avión avanzado de quinta generación indígena o semiindígena son Corea del Sur, Suecia, Turquía y Pakistán.
En noviembre de 2018, Francia, Alemania, China, Japón, Rusia, Reino Unido y Estados Unidos anunciaron el desarrollo de un programa de aviones de sexta generación.
Francia y Alemania desarrollarán un caza conjunto de sexta generación para reemplazar su flota actual de Dassault Rafales , Eurofighter Typhoons y Panavia Tornados para 2035. [45] El desarrollo general será liderado por una colaboración de Dassault y Airbus , mientras que los motores Según se informa, será desarrollado conjuntamente por Safran y MTU Aero Engines . Thales y MBDA también buscan participar en el proyecto. [46] España se unió oficialmente al proyecto franco-alemán para desarrollar un caza de próxima generación (NGF) que formará parte de un Futuro Sistema Aéreo de Combate (FCAS) más amplio con la firma de una carta de intención (LOI) el 14 de febrero. 2019. [46] [47]
Actualmente en la etapa de concepto, se espera que el primer avión de combate de sexta generación entre en servicio en la Armada de los Estados Unidos en el período 2025-2030. [48] La USAF busca un nuevo caza para el período 2030-50 denominado "Avión táctico de próxima generación" ("Next Gen TACAIR"). [49] [50] La Marina de los EE. UU. busca reemplazar sus F/A-18E/F Super Hornets a partir de 2025 con el caza de superioridad aérea Next Generation Air Dominance . [51] [52]
El caza furtivo propuesto por el Reino Unido está siendo desarrollado por un consorcio europeo llamado Team Tempest , formado por BAE Systems , Rolls-Royce , Leonardo SpA y MBDA . Está previsto que el avión entre en servicio en 2035. [53] [54]
Los combatientes normalmente estaban armados con armas solo para el combate aire-aire hasta finales de la década de 1950, aunque en la Segunda Guerra Mundial se desplegaron cohetes no guiados para uso principalmente aire-tierra y uso limitado aire-aire. Desde finales de la década de 1950, se empezaron a utilizar misiles guiados avanzados para el combate aire-aire. A lo largo de esta historia, los combatientes que por sorpresa o maniobra alcanzan una buena posición de disparo han logrado matar entre un tercio y la mitad de las veces, sin importar qué armas portaran. [55] La única excepción histórica importante a esto ha sido la baja efectividad mostrada por los misiles guiados en las primeras dos décadas de su existencia. [56] [57] Desde la Primera Guerra Mundial hasta el presente, los aviones de combate han incluido ametralladoras y cañones automáticos como armas, y todavía se consideran armas de respaldo esenciales en la actualidad. El poder de los cañones aire-aire ha aumentado enormemente con el tiempo y los ha mantenido relevantes en la era de los misiles guiados. [58] En la Primera Guerra Mundial, el armamento típico eran dos ametralladoras de calibre (aproximadamente 0,30), que producían un peso de fuego de aproximadamente 0,4 kg (0,88 lb) por segundo. En la Segunda Guerra Mundial, las ametralladoras de calibre de rifle también siguieron siendo comunes, aunque generalmente en mayores cantidades o complementadas con ametralladoras o cañones de calibre 0,50 mucho más pesados. El armamento de combate estadounidense estándar de la Segunda Guerra Mundial, compuesto por seis ametralladoras de calibre 0,50 (12,7 mm), disparó una bala con un peso de aproximadamente 3,7 kg/s (8,1 lbs/s), a una velocidad inicial de 856 m/s (2810 pies/s). Los aviones británicos y alemanes tendían a utilizar una combinación de ametralladoras y cañones automáticos, estos últimos disparaban proyectiles explosivos. Posteriormente, los cazas británicos estaban armados exclusivamente con cañones, los EE.UU. no fueron capaces de producir un cañón fiable en grandes cantidades y la mayoría de los cazas permanecieron equipados sólo con ametralladoras pesadas a pesar de que la Marina de los EE.UU. presionó para que se cambiara a 20 mm. [59]
Se introdujeron el cañón revólver y el cañón giratorio de 20 a 30 mm de la posguerra . El moderno cañón giratorio M61 Vulcan de 20 mm, estándar en los cazas estadounidenses actuales, dispara un peso de proyectil de aproximadamente 10 kg/s (22 lb/s), casi tres veces el de seis ametralladoras de calibre 0,50, con una velocidad superior de 1.052 m. /s (3450 pies/s) manteniendo una trayectoria más plana y con proyectiles explosivos. [60] Los sistemas de armas de combate modernos también cuentan con radar de alcance y miras electrónicas de computación de plomo para aliviar el problema del punto de mira para compensar la caída del proyectil y el tiempo de vuelo (lideración del objetivo) en las complejas maniobras tridimensionales del combate aire-aire. . Sin embargo, ponerse en posición para utilizar las armas sigue siendo un desafío. El alcance de los cañones es mayor que en el pasado, pero todavía bastante limitado en comparación con los misiles, y los sistemas de cañones modernos tienen un alcance efectivo máximo de aproximadamente 1.000 metros. [61] La alta probabilidad de muerte también requiere que el disparo se realice generalmente desde el hemisferio trasero del objetivo. [62] A pesar de estos límites, cuando los pilotos están bien entrenados en artillería aire-aire y se cumplen estas condiciones, los sistemas de armas son tácticamente efectivos y altamente rentables. El costo de un pase de disparo es mucho menor que el de disparar un misil, [b] y los proyectiles no están sujetos a las contramedidas térmicas y electrónicas que a veces pueden derrotar a los misiles. Cuando se puede acercar al enemigo dentro del alcance de las armas, la letalidad de las armas es aproximadamente de un 25% a un 50% de probabilidad de "muerte por pase de disparo". [63]
Las limitaciones de alcance de los cañones y el deseo de superar grandes variaciones en las habilidades de los pilotos de combate y así lograr una mayor efectividad de la fuerza, llevaron al desarrollo del misil guiado aire-aire . Hay dos variaciones principales: búsqueda de calor (localización por infrarrojos) y guiada por radar. Los misiles de radar suelen ser varias veces más pesados y caros que los buscadores de calor, pero tienen mayor alcance, mayor poder destructivo y capacidad de rastrear a través de las nubes.
El misil de corto alcance con búsqueda de calor (reguimiento por infrarrojos) AIM-9 Sidewinder, de gran éxito, fue desarrollado por la Armada de los Estados Unidos en la década de 1950. Estos pequeños misiles son transportados fácilmente por cazas más ligeros y proporcionan un alcance efectivo de aproximadamente 10 a 35 km (~6 a 22 millas). Comenzando con el AIM-9L en 1977, las versiones posteriores de Sidewinder han agregado capacidad en todos los aspectos , la capacidad de usar el menor calor del aire para reducir la fricción en el avión objetivo para rastrear desde el frente y los lados. El último AIM-9X (entrada en servicio en 2003) también cuenta con capacidades de "fuera de mira" y "bloqueo después del lanzamiento", que permiten al piloto realizar un lanzamiento rápido de un misil para rastrear un objetivo en cualquier lugar dentro de la visión del piloto. El costo de desarrollo del AIM-9X fue de 3 mil millones de dólares a mediados y finales de la década de 1990, [64] y en 2015 el costo de adquisición por unidad es de 0,6 millones de dólares cada uno. El misil pesa 85,3 kg (188 libras) y tiene un alcance máximo de 35 km (22 millas) en altitudes más altas. Como la mayoría de los misiles aire-aire, el alcance de menor altitud puede ser tan limitado como solo un tercio del máximo debido a una mayor resistencia y una menor capacidad de deslizarse hacia abajo. [sesenta y cinco]
La efectividad de los misiles guiados por infrarrojos era sólo del 7% a principios de la guerra de Vietnam, [66] pero mejoró a aproximadamente entre el 15% y el 40% en el transcurso de la guerra. El AIM-4 Falcon utilizado por la USAF tuvo tasas de mortalidad de aproximadamente el 7% y se consideró un fracaso. El AIM-9B Sidewinder presentado más tarde logró tasas de destrucción del 15%, y los modelos AIM-9D y J mejorados alcanzaron el 19%. El AIM-9G utilizado en el último año de la guerra aérea de Vietnam alcanzó el 40%. [67] Israel utilizó casi totalmente armas en la Guerra de los Seis Días de 1967 , logrando 60 muertes y 10 pérdidas. [68] Sin embargo, Israel hizo un uso mucho más frecuente de misiles buscadores de calor en constante mejora en la Guerra de Yom Kippur de 1973 . En este extenso conflicto, Israel anotó 171 de 261 muertes totales con misiles buscadores de calor (65,5%), 5 muertes con misiles guiados por radar (1,9%) y 85 muertes con armas de fuego (32,6%). [69] El AIM-9L Sidewinder anotó 19 derribos de 26 misiles disparados (73%) en la Guerra de las Malvinas de 1982 . [70] Pero, en un conflicto contra oponentes que usaban contramedidas térmicas, Estados Unidos sólo anotó 11 derribos de 48 disparados (Pk = 23%) con el AIM-9M de seguimiento en la Guerra del Golfo de 1991 . [71]
Los misiles guiados por radar se dividen en dos tipos principales de guiado de misiles . En el caso históricamente más común de localización por radar semiactivo, el misil se centra en las señales de radar transmitidas desde el avión de lanzamiento y reflejadas desde el objetivo. Esto tiene la desventaja de que el avión que dispara debe mantener el radar fijado en el objetivo y, por lo tanto, tiene menos libertad para maniobrar y es más vulnerable a los ataques. Un misil de este tipo ampliamente utilizado fue el AIM-7 Sparrow , que entró en servicio en 1954 y se produjo en versiones mejoradas hasta 1997. En un radar activo más avanzado , el misil es guiado hasta las proximidades del objetivo mediante datos internos en su proyección. posición, y luego "se activa" con un pequeño sistema de radar llevado internamente para conducir la guía terminal hacia el objetivo. Esto elimina el requisito de que el avión que dispara mantenga el bloqueo del radar y, por lo tanto, reduce en gran medida el riesgo. Un ejemplo destacado es el AIM-120 AMRAAM , que se presentó por primera vez en 1991 como reemplazo del AIM-7 y que no tiene una fecha de retiro firme a partir de 2016 [actualizar]. La versión actual del AIM-120D tiene un alcance máximo a gran altitud de más de 160 km (>99 millas) y cuesta aproximadamente 2,4 millones de dólares cada uno (2016). Como es típico con la mayoría de los otros misiles, el alcance a menor altitud puede ser tan solo un tercio del de gran altitud.
En la guerra aérea de Vietnam, la confiabilidad de la destrucción de misiles por radar fue aproximadamente del 10% en rangos más cortos, e incluso peor en rangos más largos debido al retorno de radar reducido y al mayor tiempo para que el avión objetivo detecte el misil entrante y tome medidas evasivas. En un momento de la guerra de Vietnam, la Marina de los EE. UU. disparó 50 misiles guiados por radar AIM-7 Sparrow seguidos sin impactar. [72] Entre 1958 y 1982, en cinco guerras hubo 2.014 disparos combinados de misiles guiados por radar y de búsqueda de calor por parte de pilotos de combate que participaban en combates aire-aire, logrando 528 muertes, de las cuales 76 fueron muertes con misiles de radar, para una efectividad combinada. del 26%. Sin embargo, sólo cuatro de los 76 misiles derribados por radar se produjeron en el modo más allá del alcance visual, destinado a ser la potencia de los misiles guiados por radar. [73] Estados Unidos invirtió más de 10 mil millones de dólares en tecnología de misiles de radar aire-aire desde la década de 1950 hasta principios de la de 1970. [74] Amortizado sobre las muertes reales logradas por Estados Unidos y sus aliados, cada muerte con misil guiado por radar costó más de 130 millones de dólares. Los aviones enemigos derrotados eran en su mayor parte MiG-17, -19 y -21 más antiguos, con un coste nuevo de entre 0,3 y 3 millones de dólares cada uno. Por lo tanto, la inversión en misiles radar durante ese período superó con creces el valor de los aviones enemigos destruidos y, además, tuvo muy poca efectividad de la BVR prevista.
Sin embargo, la continua y fuerte inversión en desarrollo y el rápido avance de la tecnología electrónica condujeron a una mejora significativa en la confiabilidad de los misiles radar desde finales de la década de 1970 en adelante. Los misiles guiados por radar alcanzaron el 75% Pk (9 derribos de 12 disparos) en operaciones en la Guerra del Golfo en 1991. [75] El porcentaje de derribos logrados por misiles guiados por radar también superó el 50% del total de derribos por primera vez en 1991. Desde 1991, 20 de 61 muertes en todo el mundo han ocurrido fuera del alcance visual mediante misiles de radar. [76] Descontando una muerte accidental por fuego amigo, en uso operativo el AIM-120D (el principal misil guiado por radar estadounidense actual) ha logrado 9 muertes de 16 disparos para un 56% Pk. Seis de estos asesinatos fueron BVR, de 13 disparos, para un 46% BVR Pk. [77] Aunque todas estas muertes fueron contra oponentes menos capaces que no estaban equipados con radar operativo, contramedidas electrónicas o un arma comparable, el BVR Pk fue una mejora significativa con respecto a épocas anteriores. Sin embargo, una preocupación actual son las contramedidas electrónicas a los misiles de radar, [78] que se cree que están reduciendo la efectividad del AIM-120D. Algunos expertos creen que a partir de 2016 el misil[actualizar] europeo Meteor , el ruso R-37M y el chino PL-15 son más resistentes a las contramedidas y más eficaces que el AIM-120D. [78]
Ahora que se ha logrado una mayor confiabilidad, ambos tipos de misiles permiten al piloto de combate evitar a menudo el riesgo de los combates aéreos de corto alcance, donde sólo los pilotos de combate más experimentados y hábiles tienden a prevalecer, y donde incluso el mejor piloto de combate puede simplemente tener mala suerte. Aprovechar al máximo los complicados parámetros de los misiles tanto en ataque como en defensa contra oponentes competentes requiere experiencia y habilidad considerables, [79] pero contra oponentes sorprendidos que carecen de capacidad y contramedidas comparables, la guerra con misiles aire-aire es relativamente simple. Al automatizar parcialmente el combate aire-aire y reducir la dependencia de las muertes con armas de fuego, logradas principalmente por sólo una pequeña fracción experta de pilotos de combate, los misiles aire-aire ahora sirven como multiplicadores de fuerza altamente efectivos.
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