¿Hay tanta diferencia de performance entre el Caza de los 7,5 Gs y el de los 9 Gs?
(Inicialmente en respuesta a un comentario, he decidido añadirlo como entrada independiente)
Lo primero que hay que tener en cuenta es que no existe el caza perfecto, desde el punto de vista del diseño aerodinámico (que es el factor determinante de la performance de un caza en el combate visual) si se busca la característica A, estás empeorando la B. Por ponerte un ejemplo sencillo, tú puedes querer en un coche la habitabilidad y altura de un monovolumen, pero la conducción y el consúmo de un berlina o de un deportivo….como dice mi suegra no se puede tener leche, buche y burra.
A) Los mejores cazas en el llamado “visual arena” han demostrado ser los que están diseñados para ser más ágiles, aquellos en los que el avión responde a los mandos de la forma más rápida posible. Factores a tener en cuenta serían:
1.- La rapidez para generar factores de carga “G”, que se llama “G-onset rate”, ¿cuánto tarda un caza en conseguir digamos 7 G, con palanca a tope (atrás) y suponiendo igualdad de condiciones de velocidad, altura, etc? Pues sencillamente unos tardan más que otros, compáralo si quieres a la aceleración de un coche. El G-onset rate es muy importante. Para que te hagas una idea el EF2000 tiene G-onset superior a 10 G/s, lo que significa que en determinadas condiciones, un tirón de palanca “FBS, o Full Back Stick” de MENOS DE UN SEGUNDO, te pone a todo lo que da el avión. (Algún día subiré un post sobre consecuencias fisiológicas para el piloto, eso de pasar de pesar 70 kilos a pesar más de 500 en un segundo no es nada sano….ni aconsejable pero bueno…)
2.- Velocidad de alabeo o “bank rate”, que es lo rápido que es capaz de alabear el avión, normalmente se da en grados por segundo. Un caza no vira como un avión convencional de transporte, pasajeros, privado, etc. Un avión convencional con tan solo alabear vira a un régimen de grados por segundo que es función del ángulo de alabeo. Un caza apenas vira al alabear, para virar hay que alabear considerablemente, y tirar de la palanca hacia atrás, es decir que se vira más por tirón en cabeceo que por inclinación en alabeo. Hecha esta aclaración, si un caza enemigo se cruza conmigo y pasa rápidamente de mi izquierda a mi derecha por debajo de mí, mi caza tiene que ser capaz de virar lo más rápidamente posible hacia él. Para ello primero tengo que alabear (aquí entra la velocidad de alabeo lo más rápida posible, y después tengo que tirar y “meter” G´s para que el caza vire, y aquí entra el G-onset rate.
B) ¿Te acuerdas de lo que te decía en A? AGILIDAD. Hay una concepto aerodinámico que es la ESTABILIDAD. Mal definida (pues tendría que sacar un libro de aerodinámica…) se habla de una situación de estabilidad cuando al sacar un elemento de la situación de equilibrio en que se encuentra, la tendencia de este es volver a la situación de equilibrio inicial, por ejemplo una pelota en el interior de una semiesfera, por mucho que la mueva en su interior al final cuando la suelto siempre vuelve al centro. La situación contraria sería de inestabilidad. Todo esto para explicar que la teoría aerodinámica dice que cuanto más inestable aerodinámicamente sea un avión, más ágil es.
¿Entonces sería tan sencillo como diseñar y construir los cazas lo más inestables posible?
Aquí te pillo, no se puede tener leche, buche y burra. Si se gana por un lado es a costa de ceder por otro lado, en este caso la inestabilidad hace a un avión incontrolable, si yo subo el morro el avión va a querer seguir subiéndolo hasta el infinito sin yo poder pararlo….cuando en un avión estable el avión deja de subir el morro al ceder yo palanca, momento en que él solito vuelve a su posición de equilibrio.- Estabilidad positiva. ¿Cómo lo arreglamos? Si el piloto no puede controlar a la máquina….que se controle ella misma……MANDOS DE VUELO FLY-BY-WIRE, sistemas electrónicos de gestión de mandos y superficies. Hay que domar a la bestia. Un caza cerca de la inestabilidad está en constante lucha consigo mismo, moviéndo todas las superficies aunque sea milimétricamente para tenerlo siempre “a raya”.
El F-16 se diseñó para ser muy poco estable, mucho menos de lo que se llevaba en su época, fue un pionero en el campo y arrasó. Por ahí andará el M2000. El EF2000 es todavía menos estable.
Para mantener un avión tan poco estable controlado hay que ceder terreno, traducido al cristiano hay que recortar su envolvente de vuelo (a costa de perder performances) para asegurar que el sistema de control de vuelo y las superficies de control tengan la suficiente FUERZA para mantener al avión en la zona sana de vuelo, la zona controlable. Porque hay zonas a determinadas velocidades y ángulos de ataque, en las que si permitiéramos entrar al piloto, ni siquiera el sistema de mandos de vuelo podría reestablecer el control del avión. Es como un limitador de velocidad, o de revoluciones de motor para un coche, es sencillamente limitar al caza. Esa es la principal razón de las tremendas limitaciones que tienen los cazas superágiles en vuelo a baja velocidad y altos ángulos de ataque. ¿Has visto el vuelo lento de un F-18 (del Ala 12 a ser posible…)? ¿Y el de un F-16, Mirage 2000 o EF2000? Pues el de los últimos es de chiste, porque el máximo ángulo de ataque de un F-16, en función del bloque o versión ronda los 25-30 grados, valores similares a los de M2000 y EF2000. Un F-18 no tiene limitación de ángulo de ataque, su límite está en la potencia del motor, si fuera suficientemente potente podría volar a 40 nudos y 70 grados de ángulo de ataque (valores inventados, es por poner un ejemplo)
C.- Potencia. Puede que tu caza aerodinámica y estructuralmente esté preparado para soportar 9 G´s, como el Hawk, pero sólo puede hacerlo cogiendo mucha velocidad y metiendo G´s en una espiral descendiente muy pronunciada, para intercambiar energía potencial por cinética, y ésta en factor de carga. El F-16 soporta 9 G´s, pero el EF2000 lo hace por más tiempo, con lo que puede “cansar” al F-16. El fuerte se come al débil.
D.- Capacidad y consumo de combustible, extremadamente importante en el combate visual entre plataformas de performances similares, el primero que se tenga que ir …. probablamente morirá, pues hoy en día es tremendamente difícil poder “huir” incólume de un combate.
Volviendo a tu pregunta inicial ¿hay tanta diferencia entre 7,5 y 9 G´s? UN ROTUNDO NO. Lo importante es saber DÓNDE están las VIRTUDES de tu caza y DÓNDE las carencias, y compararlo respecto a las del tu oponente, de forma que contra cada uno de ellos lleves a cabo EL MEJOR PLAN DE ATAQUE, QUE CONSISTE EN FORZAR A QUE TU ENEMIGO ENTRE DENTRO DE TU TERRITORIO DE COMBATE ÓPTIMO, y se salga del suyo propio.
Si el F-18 tuviera un 30% más de combustible y otro tanto de potencia en sus motores…
Ups!!, creo que me he excedido, lo siento chicos.
No dejéis de echar un vistazo por aquí:
http://flickr.com/photos/26677126@N06/
acabo de empezar pero Iré metiendo más……
Un saludo.
Tama
Muy interesante el articulo. Una cosa, los cazas de ultima generación parece que montan, o van a montar de serie en el futuro toberas de emuje veztorizado. De hecho la india, en sus Sujoi 30 ya los tiene en servicio. En los últimos festivales aéreos el Mig-29OVT también las monta y las maniobras que es capaz de realizar son increibles. Los americanos han tomado buena nota de ello, sobre todo tras los mediocres resultados de unas maniobras conjuntas con la fuerza aérea india, en la que los Su-30 indios se mostraron superiores a los F-15. Mi pregunta es, el uso de esa tecnologia, es decir las toberas orientables, ¿supone un aumento del esfuerzo que debe realizar un piloto para realizar esas maniobras y virajes tan espectaculares, o por el contrario permite alcanzar virajes más cerrados con menos esfuerzo, es decir menos “g´s”?
Muy bonitas las fotos de la Typhoon Meet. Felicidades.
¿Y qué pasa con el piloto?
En Febrero de 1954, el entonces Comandante Yeager se hallaba en la B.A. de Kadena en Okinawa adonde se le había enviado para estudiar las características de vuelo de un MiG-15 adquirido trás la deserción de un piloto norcoreano. Como lo cuenta el Comandante General (Major General) Albert G. Boyd en la autobiografía del General de Brigada Yeager, el ultimo día de su instancia en Okinawa, un Teniente Coronel preguntó al Comandante Yeager por qué no intentó dogfight el MiG-15 con un Sabre. El Comandante Yeager contestó que el resultado de un dogfight dependía mucho más de la experiencia del piloto que la performance de un caza. Como el piloto de caza no se lo creía, el Comandante Yeager, que también era piloto de ensayos de vuelo, le propuso volar en el MiG-15 mientras que el volaría en el Sabre para comprobarlo. El Comandante Yeager le puso el rabo y no se quito de sus seís. Ahí se quedó todo el tiempo. Después de la toma “intercambiaron plazas” y volvieron a despegar. El Comandante Yeager, esta vez en el MiG-15, le volvió a poner el rabo sin piedad ninguna. Cuando aterrizaron, el Coronel dijo al Comandante Yeager: “No pensaba que el piloto importaba tanto.” A lo cual el Comandante Yeager contestó: “el piloto con más experiencia le va a azotar el culo, mi Coronel, independientemente de lo que vuele – así de sencillo”.
Fuente:
“Yeager” an autobiography by General Chuck Yeager and Leo Janos
Enormemente interesante todo lo que contais chcos.
Ánimo y adelante.
Antonio Plaza
UUUUUUf, no sé por dónde empezar.Si pido demasiado, no me contestéis y si es asunto clasificado pues lo cometáis y en paz, pero es que estaría pidiendo todo el rato. Allá vamos:
- Siguiendo con lo que dice Stratosaurus, leí hace tiempo que ITP trabajaba en unas toberas vectoriales para el EF2000 y recientemente leí que se estaban planteando si ponerlas o no en el Eurofighter porque éste ya era suficientemente ágil sin ellas. Supongo que muchas de las maniobras de exhibición de los “vectorizables” son inútiles en un dogfight ya que el avión pierde demasiada energía, pero que sukhoi, mig y Lookheed lo pongan en sus aviones… ¿esas toberas pueden dar algo más al avión en combate?
- Magníficas fotos las del typhoon meet. Siguiendo con los g’s, veo que los pilotos de EF2000 todavía no llevan el nuevo casco (supongo que con la tranche 2 ya se entregará) pero ¿llevan el traje integral anti-g? ¿se nota tanto que apriete en casi todo el cuerpo como algún comentario en prensa insinúa a la hora de aguantar los g’s?
- Y viendo esas fotos también me surge ¿Tienen alguna ventaja los Harrier con su famoso viffing en un combate cerrado?
Iba a pedir más pero ya me callo. Mala idea tuvisteis con el blog, os vamos a coser a preguntas.
De nuevo, muchas muchas gracias
Si el F-18 tuviera un 30% más de combustible y otro tanto de potencia en sus motores…
¿No es eso un F-18E? Pero leo que no es un avión orientado al combate aéreo.