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Caza de quinta generación

Un caza de quinta generación es una clasificación de avión de combate que incluye importantes tecnologías desarrolladas durante la primera parte del siglo XXI. A partir de 2024, estos son los cazas más avanzados en funcionamiento. Las características de un caza de quinta generación no están universalmente aceptadas, y no todos los tipos de quinta generación necesariamente las tienen todas; sin embargo, normalmente incluyen radares sigilosos de baja probabilidad de intercepción (LPIR), estructuras de avión ágiles con rendimiento de supercrucero , funciones de aviónica avanzadas y sistemas informáticos altamente integrados capaces de conectarse en red con otros elementos dentro del espacio de batalla para el conocimiento de la situación y C 3 ( capacidades de mando, control y comunicaciones ). [1]

A partir de enero de 2023, los cazas de quinta generación listos para el combate son el Lockheed Martin F-22 Raptor , que entró en servicio con la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (USAF) en diciembre de 2005; el Lockheed Martin F-35 Lightning II , que entró en servicio con el Cuerpo de Marines de los Estados Unidos (USMC) en julio de 2015; [2] [3] el Chengdu J-20 , que entró en servicio con la Fuerza Aérea del Ejército Popular de Liberación (PLAAF) en marzo de 2017; [4] y el Sukhoi Su-57 , que entró en servicio con la Fuerza Aérea Rusa (VVS) el 25 de diciembre de 2020. [5] Otros proyectos nacionales e internacionales se encuentran en diversas etapas de desarrollo.

Características

La generación emergente de aviones de combate avanzados en las primeras décadas del siglo XXI ha llegado a ser conocida como la quinta generación. [6] Las características definitorias de un caza de quinta generación no están universalmente aceptadas, y no todos los tipos de quinta generación necesariamente las tienen todas. Algunos recuentos de generaciones incluyen más de cinco antes de la aparición de la nueva generación. [7] [8]

Mientras que los cazas de cuarta generación anteriores enfatizaban la maniobrabilidad y las peleas de perros a corta distancia, las características típicas de la quinta generación incluyen: [8] [1]

Para minimizar su sección transversal de radar (RCS), la mayoría de los cazas de quinta generación usan lomos en lugar de extensiones de borde de ataque estándar y carecen de canards , aunque el Sukhoi T-50 tiene extensiones de entrada de motor que parecen funcionar de alguna manera como canards, y el Los diseñadores del Chengdu J-20 han elegido las mejoras de agilidad de los bulos a pesar de sus pobres características de sigilo. [9] Todos tienen colas verticales gemelas inclinadas (similares a una cola en V ) también para minimizar el RCS lateral. La mayoría de los cazas de quinta generación con supermaniobrabilidad lo logran mediante vectorización de empuje .

Todos tienen compartimentos de armas internos para evitar torres de armas RCS altas, pero todos tienen puntos duros externos en sus alas para usar en misiones no sigilosas, como los tanques de combustible externos que lleva el F-22 cuando se despliega en un nuevo teatro.

Todos los cazas de quinta generación cuentan con un alto porcentaje de materiales compuestos , con el fin de reducir RCS y peso.

Aviones definidos por software

Todos los cazas de quinta generación revelados utilizan procesadores principales comerciales disponibles para controlar directamente todos los sensores y formar una vista consolidada del espacio de batalla con sensores tanto a bordo como en red , mientras que los aviones de combate de la generación anterior usaban sistemas federados donde cada sensor o cápsula presentar sus propias lecturas para que el piloto combine en su propia mente una vista del espacio de batalla. [10] [11] [12] El F-22A se entregó físicamente sin radar de apertura sintética (SAR) ni búsqueda y seguimiento por infrarrojos de conocimiento de la situación . Obtendrá SAR más adelante mediante actualizaciones de software. [13] Sin embargo, cualquier falla en estos complejos sistemas de software puede desactivar sistemas de aeronaves supuestamente no relacionados, y la complejidad de una aeronave definida por software puede conducir a una crisis de software con costos y demoras adicionales. [14] [15] A finales de 2013, la mayor preocupación con el programa F-35 era el software, especialmente el software necesario para la fusión de datos entre los numerosos sensores. [dieciséis]

Sukhoi llama a su sistema experto para la fusión de sensores inteligencia artificial del Su-57. [17] Las pruebas de vuelo de su aviónica modular integrada comenzaron en 2017 en un sistema de procesador multinúcleo conectado en red de fibra óptica . [18] El sistema no está exento de fallos. En diciembre de 2020, un mal funcionamiento del sistema de control de vuelo por computadora provocó que el primer Su-57 de producción se estrellara. [19]

Una respuesta automática del software a una condición de sobrecalentamiento aparentemente contribuyó al accidente de un F-22. [20] Los problemas con la aviónica también contribuyeron a un accidente del F-35A en 2020. [21]

El F-35 utiliza sistemas de radio definidos por software , en los que el middleware común controla conjuntos de puertas programables en campo . [13] El Coronel Arthur Tomassetti ha dicho que el F-35 es un "avión con uso intensivo de software y el software es fácil de actualizar, a diferencia del hardware". [22]

Para facilitar la incorporación de nuevas funciones de software, el F-35 ha adoptado una separación de responsabilidades de seguridad entre el núcleo y la aplicación. [23]

Steve O'Bryan de Lockheed Martin ha dicho que el F-35 puede obtener la capacidad de operar vehículos aéreos no tripulados mediante una futura actualización de software. [24] La USN ya está planeando colocar su sistema de vigilancia y ataque aéreo no tripulado lanzado desde portaaviones bajo el control de un avión tripulado, para que actúe como un cargador de misiles voladores. [25]

Conciencia situacional

La combinación de estructuras de aviones furtivas, sensores furtivos y comunicaciones furtivas está diseñada para permitir que los cazas de quinta generación se enfrenten a otros aviones antes de que esos objetivos se den cuenta de su presencia. [26] El teniente coronel Gene McFalls de la USAF ha dicho que la fusión de sensores se incorporará a las bases de datos de inventario para identificar con precisión las aeronaves a distancia. [27]

Se proyecta que la fusión de sensores y el seguimiento automático de objetivos brinden al piloto de aviones de combate de quinta generación una vista del espacio de batalla superior a la de los aviones AWACS (Sistema de control y alerta aerotransportados) heredados que pueden verse obligados a retirarse de las líneas del frente debido a amenazas cada vez mayores. Por lo tanto, el control táctico podría trasladarse a los pilotos de los cazas. [28] Michael Wynne , exsecretario de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, ha sugerido la eliminación de los Boeing E-3 Sentry y Northrop Grumman E-8 Joint STARS en favor de más F-35, simplemente porque se están haciendo muchos esfuerzos por los rusos y los chinos apunten a estas plataformas construidas según los estándares de los aviones comerciales. [29]

Sin embargo, los sensores más potentes, como el radar AESA, que puede operar en múltiples modos al mismo tiempo, pueden presentar demasiada información para que un solo piloto en el F-22, F-35 y Su-57 la utilice adecuadamente. El Sukhoi/HAL FGFA ofreció un retorno a la configuración de dos asientos común en los cazas de ataque de cuarta generación, pero esto fue rechazado por preocupaciones de costos. [30]

Se están realizando investigaciones para aplicar el seguimiento antes de la detección a través de la fusión de sensores en la CPU central para permitir que los cazas de quinta generación se enfrenten a objetivos que ningún sensor ha detectado por sí solo. [31] La teoría de la probabilidad se utiliza para determinar "qué datos creer, cuándo creer y cuánto creer". [32]

Estos sensores producen demasiados datos para que las computadoras a bordo los procesen por completo, por lo que la fusión de sensores se logra comparando lo que se observa con bibliotecas de amenazas precargadas que contienen capacidades enemigas conocidas para una región determinada. [33] Los elementos que no coinciden con amenazas conocidas ni siquiera se muestran. [34]

Nube de combate

Gilmary M. Hostage III ha sugerido que los aviones de combate de quinta generación operarán juntos en una "nube de combate" junto con futuros aviones de combate no tripulados, [35] y Michael Manazir ha sugerido que esto podría ocurrir tan rápido como cargar un UCLASS con AMRAAM para ser lanzado al mando de un F-35. [36]

Historia

Estados Unidos

Los prototipos y demostradores conceptuales construidos por fabricantes estadounidenses incluyeron el Lockeed YF-22 – 1990 (2 construidos), Northrop YF-23 – 1990 (2 construidos) para el programa Advanced Tactical Fighter, Boeing Bird of Prey – 1996 (1 construido), McDonnell Douglas X-36 – 1997 (2 modelos a escala construidos), Lockheed Martin X-35 – 2000 (2 construidos) y Boeing X-32 – 2001 (2 construidos) para el programa Joint Strike Fighter.

Lockheed Martin F-22 Raptor

Los aviones de radar de baja observabilidad (LO) de la generación anterior, también conocidos como aviones furtivos, como el bombardero Northrop Grumman B-2 Spirit y el avión de ataque terrestre Lockeed F-117 Nighthawk no fueron diseñados para el combate aire-aire, ya que carecían de electrónica activa. radares de matriz escaneada (AESA), redes de datos de baja probabilidad de intercepción (LPI), rendimiento aéreo y armas aire-aire necesarias para atacar a otras aeronaves. [37] A principios de la década de 1970, varios proyectos de diseño estadounidenses identificaron el sigilo, la velocidad y la maniobrabilidad como características clave de un avión de combate aire-aire de próxima generación. Esto llevó a la Solicitud de Información para el proyecto Advanced Tactical Fighter en mayo de 1981, que resultó en el F-22. [38]

Lockheed Martin F-35A Rayo II

El USMC está aprovechando la experiencia de la USAF con la "guerra aérea de quinta generación" en el F-22, mientras desarrollan sus propias tácticas para el F-35. [39]

Según Lockheed Martin en 2004, el único caza a reacción de quinta generación que entonces estaba en servicio operativo era su propio F-22 Raptor. [2] [40] Lockheed Martin utiliza "caza de quinta generación" para describir los cazas F-22 y F-35, y la definición incluye "sigilo avanzado", "rendimiento extremo", " fusión de información " y "sostenimiento avanzado". . [2] [41] Por razones desconocidas, su definición ya no incluye la capacidad de supercrucero , que normalmente se ha asociado con los cazas modernos más avanzados, pero de la que carece el F-35. [42] Lockheed Martin intentó registrar el término "cazas de quinta generación" en asociación con aviones a reacción y sus partes estructurales, [43] y tiene una marca registrada para un logotipo con el término. [44]

La definición del término caza de quinta generación de Lockheed Martin ha sido criticada por empresas cuyos productos no se ajustan a estas especificaciones particulares, como Boeing y Eurofighter , y por otros comentaristas como Bill Sweetman : [45] "es engañoso decir retratan al F-22 y al F-35 como una evolución lineal en el diseño de cazas. Más bien, son un par de valores atípicos estrechamente relacionados, que dependen de un mayor nivel de sigilo como elemento clave de supervivencia, como el Lockheed YF-12 y el Mikoyan. El MiG-25 , en la década de 1960, dependía de la velocidad y la altitud". [46]

La Marina de los Estados Unidos y Boeing han colocado al Boeing F/A-18E/F Super Hornet en una categoría de caza de "próxima generación" junto con el F-22 y el F-35, [47] ya que el Super Hornet tiene una "quinta generación". radar AESA de nueva generación, modestas reducciones de la sección transversal del radar (RCS) y fusión de sensores. [48] ​​[49] Un piloto de alto rango de la USAF se ha quejado de las afirmaciones de quinta generación del Super Hornet: "El objetivo de la quinta generación es la sinergia del sigilo, la fusión y el completo conocimiento de la situación. El punto sobre los aviones de quinta generación es que pueden realizar su misión en cualquier lugar, incluso en entornos sofisticados de defensa aérea integrada [IADS] Si vuelas hacia IADS pesados ​​con una gran fusión de radar y sensores, pero sin sigilo, tendrás total conocimiento de la situación del tipo que te mata". [50] Michael "Ponch" García de Raytheon ha dicho que la adición de sus radares AESA al Super Hornet proporciona "el 90 por ciento de su capacidad de quinta generación a la mitad del costo". [51] Y un alto funcionario de Boeing ha llamado a sus cazas más nuevos de generación 4,5 "asesinos furtivos". [52]

Porcelana

Chengdu J-20 , introducido en 2017
Prototipo Shenyang FC-31

China tiene dos aviones de combate furtivos, el Chengdu J-20 y el Shenyang FC-31 , ambos clasificados como cazas de quinta generación por el Departamento de Defensa de Estados Unidos . [53]

A finales de la década de 1990, fuentes de inteligencia occidentales identificaron varios programas de combate chinos de quinta generación, agrupados bajo el nombre en clave del programa J-XX o XXJ. Los funcionarios de la PLAAF han confirmado la existencia de dicho programa, que estimaron que entraría en servicio entre 2017 y 2019. [54] [55] A finales de 2010, se habían construido dos prototipos del Chengdu J-20 y estaban en rodaje de alta velocidad. ensayos. [56] El J-20 realizó su primer vuelo el 11 de enero de 2011. [57] El 26 de diciembre de 2015, se vio un nuevo J-20 con número de serie 2101 saliendo de su fábrica de Chengdu Aviation Corporation. Se cree que es el primero de los aviones de producción inicial de baja velocidad (LRIP). [58] 2101 realizó su vuelo inaugural el 18 de enero de 2016. [59]

El J-20 entró oficialmente en servicio como unidad de entrenamiento en marzo de 2017, [4] convirtiéndose en el primer caza furtivo operativo fuera de los Estados Unidos y en Asia. [60] El J-20 se sometió a pruebas y ejercicios a finales de 2017, [61] y fue incluido en las unidades de combate de la PLAAF en 2018. [62] [63]

Otro diseño de caza furtivo de SAC comenzó a circular en Internet en septiembre de 2011. [64] En junio de 2012, comenzaron a aparecer en Internet fotografías sobre un posible prototipo de F-60 transferido a la carretera. [65] Este avión recibió el nombre de Shenyang FC-31 más tarde y realizó su vuelo inaugural el 31 de octubre de 2012. [66] Una versión más refinada del FC-31 se denomina "J-35". [67]

Rusia

Sukhoi Su-57 de la Fuerza Aérea Rusa
Un prototipo estático del Sukhoi Su-75 Checkmate en el MAKS Airshow 2021

Los demostradores de tecnología incluyeron el Proyecto Mikoyan 1.44 – 1998 (1 construido) y el Su-47 – 1997 (1 construido).

A finales de la década de 1980, la Unión Soviética destacó la necesidad de un avión de próxima generación para reemplazar a sus aviones de combate de cuarta generación , el Mikoyan MiG-29 y el Sukhoi Su-27 , en servicio de primera línea . Para cumplir con las características del avión de próxima generación, se estaba trabajando en dos proyectos de aviones: el bimotor delta canard Sukhoi Su-47 con alas en flecha hacia adelante y el Proyecto Mikoyan 1.44 . Sin embargo, debido a la disolución de la Unión Soviética y la falta de fondos, ambos se quedaron sólo como demostradores de tecnología.

Después de 2000, el Ministerio de Defensa ruso inició una nueva competencia de cazas conocida como "PAK FA" ( ruso : ПАК ФА , abreviatura de: Перспективный авиационный комплекс фронтовой авиации , romanizadoPerspektivny Aviatsionny Kompleks Frontovoy Aviatsii , iluminado. ''Prospectivo complejo aeronáutico del frente -line air force'') para desarrollar un caza de próxima generación para la Fuerza Aérea Rusa, con Sukhoi y MiG como principales competidores. A Sukhoi se le ocurrió su propuesta T-50 bimotor más pesada (ahora Sukhoi Su-57 ), mientras que Mikoyan propuso un diseño Mikoyan LMFS ligero y monomotor , basado en el antiguo proyecto MiG-1.44 . [68] Sukhoi ganó la competencia y en 2002, fue seleccionado para liderar el desarrollo del caza ruso de próxima generación basado en el diseño T-50. El desarrollo posterior del Mikoyan LMFS multifunción continuó con financiación del MiG. [69] Sin embargo, el programa Mikoyan LMFS también fue cancelado y reemplazado por un programa similar Sukhoi Checkmate .

El primer avión ruso de quinta generación, el Sukhoi Su-57 , reemplazará a sus envejecidos MiG-29 y Su-27. [70] [71] El Su-57 voló por primera vez el 29 de enero de 2010. La primera producción del Su-57 se entregó a la Fuerza Aérea Rusa el 25 de diciembre de 2020. [72]

El Mikoyan PAK DP es otro caza de quinta generación propuesto, que se está desarrollando para reemplazar al MiG-31 . [73] [74] [75] [76] El proyecto comenzó en 2010, y "Según informes de noticias rusos, el MiG-41 estará equipado con tecnología furtiva, alcanzará una velocidad de Mach 4–4,3, llevará antisatélite misiles y ser capaz de realizar tareas en entornos árticos y cercanos al espacio". [77]

Rusia presentó un prototipo del avión táctico ligero monomotor Sukhoi Su-75 Checkmate en julio de 2021 en la feria aeronáutica bienal MAKS , cuyo vuelo inaugural se esperaba inicialmente para 2023 (posteriormente retrasado hasta al menos 2024). El caza está diseñado principalmente para la exportación y se espera que sea menos costoso que sus competidores bimotor. [78]

Pavo

TAI TF-X Kaan durante las pruebas de pista en las instalaciones de TAI en Ankara , el 17 de marzo de 2023 [79] [80]

El TAI TF-X Kaan , [81] o en turco como Milli Muharip Uçak ( MMU , National Combat Aircraft), [82] es un caza de superioridad aérea de quinta generación, sigiloso, bimotor y para todo clima, desarrollado por Turkish Aerospace. Industries (TAI) y BAE Systems como su subcontratista. Está previsto que el TF-X reemplace al avión F-16 Fighting Falcon de la Fuerza Aérea Turca y se exporte a estados extranjeros. [83]

Las pruebas de rodaje y funcionamiento en tierra del prototipo comenzaron dos días antes del lanzamiento programado, el 16 de marzo de 2023. [79] [84] Se le dio oficialmente el nombre de " Kaan " el 1 de mayo de 2023. [85] [86 ] [80]

El 21 de febrero de 2024, el primer prototipo de Kaan realizó su vuelo inaugural de 13 minutos, despegando del Comando del Aeródromo de Mürted en Ankara, Turquía. [87] [88] Este prototipo utiliza motores General Electric F110 , también utilizados en el General Dynamics F-16 Fighting Falcon .

India

India está desarrollando de forma independiente un caza polivalente furtivo supermaniobrable bimotor de quinta generación , llamado HAL Advanced Medium Combat Aircraft (AMCA). Está siendo desarrollado y diseñado por la Agencia de Desarrollo Aeronáutico y será fabricado por un SPV con prototipos iniciales producidos por Hindustan Aeronautics Limited . A partir de 2022, el prototipo AMCA está en construcción y se espera un primer vuelo del prototipo para 2025. [89] [90] [91]

A principios de 2018, India se retiró del proyecto paralelo llamado FGFA , un derivado de quinta generación del Sukhoi Su-57 , que supuestamente no cumplía con los requisitos de sigilo, aviónica de combate, radares y sensores en ese momento. [92] El FGFA completo debía incluir 43 mejoras con respecto al Su-57, incluyendo sigilo, supercrucero, sensores avanzados, redes y aviónica de combate. [93] [94]

Suecia

El Flygsystem 2020 de Saab es un programa para desarrollar un caza de quinta generación.

Japón

Mitsubishi X-2 Shinshin

Japón desarrolló un prototipo de avión de combate furtivo llamado Mitsubishi X-2 Shinshin , anteriormente conocido como ATD-X. A principios del siglo XXI, Japón, buscando reemplazar su envejecida flota de aviones de combate, comenzó a hacer propuestas a Estados Unidos sobre el tema de la compra de cazas F-22 para sus propias fuerzas. [95] Sin embargo, el Congreso de los Estados Unidos había prohibido la exportación del avión para salvaguardar los secretos de la tecnología del avión, como su uso extensivo de sigilo; Este rechazo requirió que Japón desarrollara su propio caza moderno, que estaría equipado con funciones de sigilo y otros sistemas avanzados. [96]

Se construyó una maqueta del X-2 Shinshin y se utilizó para estudiar la sección transversal del radar en Francia en 2009. El primer prototipo se lanzó en julio de 2014 y el avión realizó su primer vuelo el 22 de abril de 2016. En julio de 2018, Japón había recopilado suficiente información y decidió que sería necesario atraer socios internacionales para completar este proyecto. Varias empresas han respondido. [97]

Japón ha firmado un contrato con Mitsubishi Heavy Industries para desarrollar un caza de sexta generación llamado Mitsubishi FX .

Comparación de cazas de quinta generación en servicio.

Ver también

Referencias

Notas

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  2. ^ 22 aviones de producción y 10 aviones de prueba
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