En acrobacia aérea , la maniobra de la cobra (o simplemente la cobra ), también llamada desaceleración dinámica , [1] entre otros nombres (ver Etimología), es una maniobra dramática y exigente en la que un avión que vuela a una velocidad moderada levanta abruptamente su nariz momentáneamente a una actitud vertical y ligeramente más allá de la vertical, causando un ángulo de ataque extremadamente alto y deteniendo momentáneamente el avión, haciendo un freno de aire de cuerpo completo antes de volver a caer a la posición normal, durante la cual la aeronave no cambia la altitud efectiva.
La maniobra se basa en la capacidad del avión para poder cambiar rápidamente el ángulo de ataque (alfa) sin sobrecargar la estructura del avión , [2] y suficiente empuje del motor para mantener una altitud casi constante durante todo el movimiento, [3] pero también estabilidad posterior a la pérdida y aerodinámica que permita la recuperación al vuelo nivelado. La maniobra exige un control preciso del cabeceo , estabilidad alfa y compatibilidad del motor con la entrada de aire para el avión, así como un alto nivel de habilidad por parte del piloto.
La maniobra de la cobra es un ejemplo de supermaniobrabilidad , [4] específicamente la maniobra posterior a la pérdida . La maniobra de Herbst y la maniobra del helicóptero son maniobras posteriores a la pérdida similares que suelen ejecutar los aviones de combate de 4.5.ª y 5.ª generación que emplean vectorización de empuje . [5]
La maniobra se realiza típicamente en exhibiciones aéreas , [6] pero podría usarse como una maniobra de último momento para obligar a un perseguidor a sobrepasar el límite en un combate aéreo de corto alcance . [2] [7] La maniobra nunca ha sido verificada en un combate real, aunque se ha utilizado durante simulacros de combate aéreo [2] y protección de fronteras. [8] [9]
La maniobra tiene muchos nombres, pero es más conocida como cobra o maniobra de la cobra en el idioma respectivo; por ejemplo: ruso : Ко́бра (Kobra), alemán : Kobramanöver . La etimología del nombre cobra es desconocida, pero podría referirse al avión mostrando su perfil superior e inferior, como una cobra que extiende su escudo o levanta su cuerpo verticalmente para atacar. [ cita requerida ] Una variante notable del nombre "cobra" es la cobra de Pugachev (alternativamente, la cobra de Pugachev ), en referencia al piloto soviético Viktor Pugachev , quien fue el primero en llevar la maniobra a la vista del público.
En Suecia , el país que presumiblemente fue el primero en descubrir la maniobra, la maniobra se conoce tradicionalmente con el nombre de kort parad ("parada corta"), [10] el término sueco para la maniobra de esgrima " parada rápida ", en la que un ataque entrante se desvía usando un golpe (un golpe fuerte a la espada del oponente, sacándola de la línea), dejando al enemigo abierto para una respuesta .
Como nombre más científico, la maniobra ha recibido el nombre de desaceleración dinámica , en referencia a la forma en que el avión pierde velocidad durante la maniobra. [1] De manera similar, los sirios aparentemente llamaron a la maniobra la maniobra de velocidad cero ( en árabe : مناورة السرعة صفر , "Munawarat alsureat sifr") durante su uso de los MiG-21F-13 y similares.
La maniobra se puede describir simplemente como un rápido cabeceo vertical hacia arriba desde un vuelo nivelado sin iniciar un ascenso, seguido de un cabeceo hacia adelante para volver a un vuelo nivelado. Si se realiza correctamente, el avión mantiene un vuelo casi recto durante toda la maniobra. El avión no se inclina ni se desvía en ninguna dirección. Esto reduce en gran medida la velocidad de la aeronave debido a la superficie inferior no aerodinámica del avión que va contra el flujo de aire.
Para realizar la maniobra de cobra, se debe entrar en la maniobra desde velocidades subsónicas bastante altas . Es necesaria una velocidad de entrada adecuada porque, si se entra en la maniobra demasiado lentamente, el avión podría no ser capaz de completar la maniobra o volver al vuelo nivelado con suficiente velocidad, mientras que entrar a una velocidad demasiado alta crearía fuerzas g tan altas que el piloto perdería el conocimiento o se dañaría la estructura del avión. También se necesita un gran empuje durante toda la maniobra para no entrar en pérdida.
Para ejecutar la maniobra el avión solo necesita utilizar sus controles aerodinámicos estándar , sin embargo su ejecución se puede lograr más fácilmente con la adición de un moderno sistema de vectorización de empuje .
La maniobra de la cobra requiere más que solo la intervención del piloto y la maniobrabilidad de la aeronave para ser realizada. Dado que la maniobra requiere que la aeronave no pierda ni gane altitud sustancial durante la maniobra, el cambio de alfa durante el cabeceo vertical tiene que ser lo suficientemente rápido como para romper el flujo de aire de las alas, de modo que no haga que la aeronave ascienda. Para poder realizar este rápido cabeceo vertical, la aeronave necesita una "inestabilidad aerodinámica" en su aerodinámica básica que hará que la aeronave se incline rápidamente hacia arriba por sí sola una vez que el elevador de la aeronave se incline hasta el punto en que interrumpa el flujo de aire durante un cabeceo hacia arriba; pero también control y estabilidad posteriores a la pérdida para no entrar en una pérdida incontrolable en el pico del cabeceo; lo que luego permite que la aeronave centre el elevador y use el torque de la resistencia agregada de los elevadores para inclinarse hacia adelante y hacer una recuperación aerodinámica para volar horizontalmente nuevamente. [1]
Sólo algunos aviones presentan esta "inestabilidad" y, por lo tanto, la maniobra sólo puede ser realizada por un pequeño número de modelos de aeronaves. Esto se debe a que los aviones convencionales están diseñados para carecer de esta inestabilidad por razones de seguridad y, por lo tanto, no pueden ejecutar la maniobra por medios convencionales.
En pocas palabras, la cobra depende más de la aerodinámica central de la aeronave que de sus superficies de control y aviónica y, por lo tanto, solo puede ser realizada por aeronaves específicas que cuenten con una aerodinámica que permita la maniobra.
En el caso del Su-27 , para ejecutar la maniobra el piloto desacopla inicialmente el limitador del ángulo de ataque del avión, normalmente fijado a 26°. [3] Esta acción también desacopla el limitador g. Después de eso, el piloto tira con fuerza de la palanca hacia atrás . El avión alcanza un ángulo de ataque de 90–120° con una ligera ganancia de altitud y una pérdida significativa de velocidad. Cuando el elevador está centrado, la resistencia en la parte trasera del avión provoca un par que hace que el avión se incline hacia adelante. Al mismo tiempo, el piloto añade potencia para compensar la sustentación reducida. [ cita requerida ]
Si un caza enemigo lo persigue en un combate aéreo , al ejecutar la cobra, un avión perseguido lo suficientemente de cerca puede reducir repentinamente su velocidad hasta el punto de que el perseguidor lo sobrepase, lo que permite que el avión perseguido anteriormente complete la cobra detrás del otro. Esto puede permitir que el avión que ahora persigue tenga la oportunidad de disparar sus armas, en particular si se puede mantener un aspecto de apuntamiento adecuado (mirando hacia el antiguo perseguidor). Debido a la pérdida de velocidad al ejecutar una cobra, mantener las armas en el objetivo puede requerir el uso de vectorización de empuje o superficies de control de canard . De lo contrario, la maniobra también puede permitir que el avión perseguido huya, ya que el atacante que sobrepasa el objetivo puede perder la pista del objetivo.
La maniobra también es potencialmente una defensa contra el radar , ya que el cambio repentino en la velocidad a menudo puede hacer que el radar Doppler pierda su bloqueo del objetivo. [11] Los radares Doppler a menudo ignoran cualquier objeto con una velocidad cercana a cero para reducir el desorden del suelo. El cambio repentino de la maniobra de la cobra a una velocidad cercana a cero a menudo da como resultado que el objetivo se filtre momentáneamente como desorden del suelo, lo que dificulta que el radar se fije en el objetivo o rompa el bloqueo del objetivo si ya se ha establecido. No hay documentación disponible de que esto se haya probado más allá de la teoría.
Aunque la maniobra de la cobra puede parecer útil para obligar a un perseguidor a sobrepasar el límite, la táctica casi nunca se emplearía en ningún escenario de amenaza activa por una variedad de razones. La más obvia de ellas es la pérdida extrema de velocidad . Suponiendo que el avión defensor obligue con éxito al agresor a sobrepasar el límite del ataque, el defensor a menudo no tiene suficiente energía para contraatacar. La segunda razón más frecuente para evitar el uso de la maniobra se enseña en la mayoría de los entrenamientos de pilotos de combate . Al atacar un avión, el piloto debe tener en cuenta la velocidad de cierre entre ambos aviones. Si la velocidad de cierre es demasiado alta, el defensor puede cambiar de dirección rápidamente, lo que niega al atacante una oportunidad de disparo y, por lo tanto, disminuye la probabilidad de matar . Si el atacante administra su velocidad y velocidad de cierre correctamente, el defensor que ejecuta una maniobra de cobra presenta al atacante un objetivo más grande para disparar debido a la mayor superficie presentada cuando el defensor está orientado verticalmente.
La maniobra de la cobra se ha utilizado en simulacros de combate aéreo , pero hay poca o ninguna documentación conocida de su uso en combate real. Uno de los principales simulacros de combate aéreo descritos se libró entre dos aviones en servicio en Suecia. En este caso, un Saab 35 Draken fue perseguido por un Saab 37 Viggen . El Draken realizó de repente una maniobra de cobra y el Viggen lo superó. El material existente de este simulacro de combate aéreo no cubre los elementos del enfrentamiento antes y después de la maniobra en detalle, lo que sería útil para evaluar su utilidad en el combate moderno. Los pilotos dicen que la maniobra fue un movimiento de combate útil si se realizó correctamente, con la salvedad de que solo fue efectiva como maniobra de último recurso debido a la pérdida de velocidad cuando se realizó. [2]
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A principios de la década de 1960, los pilotos suecos desarrollaron y realizaron la maniobra volando el avión de combate Saab 35. [12] Fue inventada durante el entrenamiento para la recuperación de súper pérdidas (también conocidas como pérdidas profundas) a las que es susceptible el diseño sin cola de doble delta del Saab 35. [13] Una súper pérdida es una pérdida incontrolable de la que es mucho más difícil recuperarse que una pérdida estándar . La súper pérdida plagó los primeros años de servicio del Saab 35, causando varias muertes, lo que llevó al personal aéreo sueco a implementar un entrenamiento adicional sobre cómo contrarrestarlas y recuperarse de ellas. [12] El resultado fue la maniobra de la cobra. Los suecos llamaron a la maniobra "kort parad" (parada corta) en honor a una maniobra de esgrima del mismo nombre, conocida como " beat parry " en inglés. Al tirar de alfa alto, el piloto se habría dado cuenta de que estaba entrando en súper pérdida, y luego habría tirado de alfa negativo para recuperarse. Se notó el efecto dramático de esta maniobra en la velocidad de la aeronave y los pilotos comenzaron a usarla deliberadamente para reducir la velocidad. [12] Los pilotos de pruebas suecos que descubrieron la cobra fueron Bengt Olow y Ceylon Utterborn , quienes desarrollaron la técnica alrededor de 1961-1963. [14]
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Los pilotos suecos pronto consideraron cómo usar este movimiento en combate para hacer que un avión perseguidor sobrepasara el objetivo, colocándolo en una posición perfecta para una respuesta , y no pasó mucho tiempo hasta que se demostró que era viable durante los simulacros de combate aéreo. [12] [2] En combate real, dependiendo de la situación y la ejecución de la maniobra, podría usarse para confundir al enemigo haciéndole perder el objetivo o para sobrepasarlo, lo que permitiría al piloto perseguido la oportunidad de huir del combate o volver a enfrentarse. Sin embargo, la maniobra era muy difícil y peligrosa de usar como algo más que un último esfuerzo, ya que sin una ejecución precisa, la baja velocidad del avión después de la maniobra lo convertiría en un blanco fácil. [15]
La maniobra se originó en el Ala Bråvalla , la primera en recibir el avión de combate Saab 35. A medida que el caza fue adoptado por otras alas con el tiempo, también lo fue la maniobra. El Ala Scania aparentemente llamó a la maniobra "Wacka", que no tiene un significado real en sueco. [2]
Suecia compartía fronteras con la Unión Soviética sobre el mar Báltico , por lo que ambos lados volaban regularmente en el espacio internacional entre los dos. En el evento, los Saab 35 interceptaron y escoltaron regularmente a los aviones soviéticos fuera del espacio aéreo sueco. A veces, estos encuentros darían lugar a peleas aéreas no combativas , que eran de naturaleza lúdica o amenazante. [12] Aparentemente, la maniobra de la cobra se utilizó durante algunos de estos enfrentamientos, sorprendiendo a los soviéticos. [8] Al final de la vida útil del Saab 35, la maniobra fue utilizada como un "arma secreta" por los pilotos del Saab-35 en simulacros de peleas aéreas frente al caza más avanzado Saab 37. El Saab 37 no podía entrar de forma segura en superpuestos y, por lo tanto, sus pilotos no recibieron ningún entrenamiento importante contra su uso. Por lo tanto, la maniobra de la cobra era desconocida para muchos pilotos del Saab 37 antes de enfrentarse a ella en competición. [2] Debido al atractivo de la táctica, algunos pilotos del Saab 37 lo intentaron, pero para su consternación no pudieron realizarla de manera efectiva a velocidades superiores a 350 km/h (220 mph) ya que el Saab 37 no podía manejar de manera segura la g necesaria , lo que lo hacía efectivamente inútil en combate. [2]
Cuando se retiró el Saab 35, también se retiró la maniobra, ya que las siguientes generaciones de aviones de guerra suecos, el Saab 37 y el Saab 39 , no pudieron realizarla de manera efectiva. Debido al secreto de la era de la Guerra Fría y otros factores, la cobra sueca fue en gran parte desconocida para el mundo hasta que algunos ex pilotos de Saab 35 y 37 escribieron sobre ella años después en libros [2] [12] y artículos, [8] [15] mucho después de que se hubiera atribuido su descubrimiento a los soviéticos.
Al igual que Suecia exportó el Saab 35 Draken , también lo hizo el modelo Cobra. Se exportaron variantes de caza del Saab 35 tanto a la Fuerza Aérea finlandesa como a la Fuerza Aérea austriaca .
En una entrevista, el ex piloto de la Fuerza Aérea finlandesa Ari Saarinen recordó haber realizado la maniobra en un Draken mientras interceptaba un Hawker Siddeley Nimrod de la Real Fuerza Aérea sobre el Mar Báltico ; el piloto del Nimrod redujo la potencia para que los finlandeses sobrepasaran, pero los Draken finlandeses realizaron la maniobra para reducir la velocidad, lo que según Saarinen recibió elogios por radio de la tripulación británica del Nimrod. [9]
Según un vídeo subido por la asociación de camaradas Scania Wing (en sueco: F10 Kamratförening), la cobra sueca fue enseñada a los pilotos austriacos que entrenaban en el Saab 35 en Suecia . [16] Se desconoce si los austriacos utilizaron esto como una maniobra de combate o simplemente como entrenamiento contra el súper estancamiento.
Además de Suecia, Siria también descubrió la maniobra antes que los soviéticos.
En 1961, cuando Siria abandonó la República Árabe Unida , se quedó con una fuerza aérea muy débil . Los sirios tuvieron que pedir nuevos aviones de combate y adquirieron el Mig-21 F-13 en junio de 1962. [17] Una vez que los aviones llegaron y se integraron en la flota, se hizo evidente un problema. Todos los comandantes de unidad habían sido seleccionados en función de sus asociaciones políticas y lealtad a los superiores, en lugar de su conocimiento del combate aéreo. Los nuevos comandantes dependían excesivamente del asesoramiento de unos 30 asesores soviéticos asignados a la Fuerza Aérea Siria para ayudar con el entrenamiento en los Mig, pero en general eran ineficaces. Sin embargo, en esta era de poder sobre el conocimiento, un puñado de pilotos con conexiones poderosas pudieron ignorar a sus asesores soviéticos y las órdenes de sus comandantes. [17]
Uno de estos pilotos, Mohammad Mansour, entonces un piloto novato de MiG-21 que acababa de terminar un curso de conversión en la URSS, tenía un hermano mayor, Fayez Mansour, con profundas conexiones en lo alto de la cadena de mando en Damasco . Esas conexiones le permitieron desafiar a los asesores soviéticos y exigir una mayor flexibilidad operativa para él y otros pilotos de su unidad. [17]
Durante los primeros enfrentamientos de Mohammed con la Fuerza Aérea de Israel , se dio cuenta de que era necesaria una maniobra defensiva eficaz en combate cuerpo a cuerpo que obligara a un perseguidor a sobrepasarse. Su solución inicial, basada en manuales soviéticos, consistió en giros rápidos en descenso seguidos de una activación repentina del postquemador y un ascenso. Sin embargo, durante un vuelo de prueba a principios de 1967, Mohammed inclinó inadvertidamente el morro de su MiG-21 con demasiada fuerza, de modo que el movimiento hacia delante de su avión casi se detuvo. En reacción, activó el postquemador de su MiG, y terminó con el avión en posición vertical al borde de entrar en pérdida sin control. Mohammed logró recuperar el avión de ese estado, justo a tiempo para evitar un accidente. Intrigado, decidió intentar replicar la maniobra de forma controlada, esta vez activando el postquemador de antemano, ya que el motor Tumansky R-11 del MiG-21 tenía que girar para obtener el efecto completo. Después de replicar con éxito la maniobra, quedó claro que ésta era la maniobra defensiva de combate cuerpo a cuerpo que buscaba. [17]
Los sirios denominaron a la cobra "maniobra de velocidad cero" ( en árabe : مناورة السرعة صفر "munawarat alsureat sifr" ). Mohammad pronto volvió a combatir con la Fuerza Aérea israelí, pero nunca llegó a utilizar la maniobra. [17] La cobra se convirtió rápidamente en una parte estándar de las tácticas defensivas de los MiG-21 sirios.
Con el tiempo, cuando sus fuerzas aéreas estaban estacionadas en Siria, la maniobra se extendió a las fuerzas aéreas de Pakistán y Egipto , que también comenzaron a utilizarla como maniobra defensiva estándar para sus MiG-21. [17]
La maniobra de la cobra puede haber sido realizada en combate por un piloto egipcio durante la Guerra de Yom Kippur , pero la teoría se basa en una cita de un piloto israelí que solo menciona un MiG-21 egipcio aparentemente parado sobre su cola mientras intenta evadir un ataque. [17]
Las investigaciones y desarrollos sobre supermaniobrabilidad comenzaron en la URSS a principios de la década de 1980 por el Instituto Aerohidrodinámico Central , el Instituto de Investigación de Vuelo Gromov , Sukhoi y Mikoyan . [18]
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En las pruebas de vuelo, el piloto de pruebas del Su-27 , Igor Volk, fue el primero en realizar la maniobra en la práctica en ese avión. Viktor Pugachev fue el primero en demostrar públicamente la maniobra en la exhibición de acrobacias del Su-27 en el salón aéreo de Le Bourget de 1989. [18] [3] La táctica era desconocida hasta entonces para el público y rápidamente recibió el nombre de Pugachev. [19]
Hay varios derivados de la cobra que se inician de manera similar, pero terminan de manera diferente.
En el ascenso en cobra, el avión inicia el ascenso en cobra, pero en lugar de permanecer en altitud y continuar hacia adelante, comienza a ascender en pérdida (subiendo verticalmente). La maniobra es similar a un ascenso en pérdida normal, excepto que el cambio de vuelo nivelado a ascenso en pérdida ocurre mucho más rápido. Sin embargo, a diferencia de un ascenso normal, esto aún logra el efecto de la cobra y el avión aún entrará en pérdida momentáneamente, lo que reduce la velocidad y el impulso. La maniobra termina con el ascenso y el avión puede regresar al vuelo normal de varias maneras.
En la pérdida de control de la cobra, el avión inicia la cobra, pero en lugar de volver al vuelo nivelado, el avión entra en pérdida por completo, después de lo cual aplica empuje y timón para cambiar la dirección del avión.
En el giro de cobra, el avión inicia la cobra pero en lugar de regresar al vuelo nivelado, el avión utiliza sus alerones y timón para iniciar un giro de barril en el pico del ascenso inicial del morro que finaliza la maniobra con un giro de barril.
El vuelo estacionario en forma de cobra es una extensión de la maniobra original en la que un avión inicia el vuelo estacionario en forma de cobra pero permanece en ese estado durante un período más largo mediante el uso del control de empuje, logrando así la parte de vuelo estacionario de la maniobra. Después de lo cual el avión puede completar la maniobra de varias maneras dependiendo de su energía.
El giro de cobra es una maniobra de combate aéreo . [20] Es una variación de la maniobra de cobra donde el avión realiza el pull-up, pero en lugar de volver al vuelo nivelado aplica vectorización de timón o empuje y gira hacia abajo. El avión logra un ángulo de ataque negativo, terminando la maniobra en picado, recuperando así la velocidad aerodinámica antes que la cobra común. John Turner de BAE considera [ cita requerida ] que la maniobra de cobra tiene poca utilidad en las maniobras de combate aéreo . También se podría argumentar que es probable que el efecto de combate sea similar a la maniobra de “ Vectorización en vuelo hacia adelante ” o VIFFing. En teoría, VIFFing permite que el avión reduzca la velocidad o se detenga de manera efectiva mientras el enemigo se pasa de largo, dejando al avión en una posición favorable para atacar al enemigo. [21]
Sin embargo, a diferencia del VIFFing, la maniobra de cobra completamente desarrollada deja al avión en una actitud precaria y no ofensiva, sin energía, con las armas apuntando hacia el cielo vacío y con el piloto habiendo perdido de vista al enemigo. Si el piloto sale de la cobra usando el timón, esta es una versión muy lenta del martillo. Al mismo tiempo, el avión está indefenso, incapaz de maniobrar, casi estacionario, ofrece el mayor objetivo visual y de radar lateral y está creando una enorme columna de humo caliente, lo que lo convierte en un blanco fácil para cualquier tipo de arma y ataque que un enemigo pueda elegir.
La transición de la maniobra de la cobra a un vuelo efectivo y controlado lleva varios segundos, y la velocidad aerodinámica suficiente para maniobras defensivas no se recupera durante más de diez segundos. Si bien entrar en la cobra es efectivo como maniobra de "freno de velocidad", la utilidad en combate es limitada en el mejor de los casos, y solo si se sale mientras queda suficiente energía para apuntar las armas antes de que el oponente pueda realizar una maniobra evasiva o, peor aún, dar un giro hacia atrás y atacar. Una maniobra simple de defensa a ataque es que el oponente se desdoble en S , pase por debajo del avión cobra y luego vuelva a dar un medio giro para llevar el avión cobra al cono de fuego. El peligro principal para el oponente es la posibilidad de una colisión en el aire con el objetivo que se mueve lentamente.
El giro de cobra ganó atención generalizada por primera vez después de que lo realizaron los Sukhoi Su-27 , Su-35 y Su-37 en varias exhibiciones aéreas europeas.