Caza ligero

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La YF-16 de General Dynamics y Northrop YF-17 compitiendo por imponer su modelo en el programa de Caza Ligero.

Los cazas ligeros (del inglés "Light fighters") son aviones de combate cazas diseñados con un peso complejidad y coste menores que los aviones cazas habituales. El término en inglés "lightweight fighter" (literalmente caza de peso ligero) es más habitual en la literatura moderna, e incide más en su peso bajo y sus especificaciones bajas (rango, velocidad...) pero algunas veces con capacidades que se solapan o incluso superan a los cazas convencionales, y por tanto pueden usarse intercambiándose por éstos. De cualquier forma el término se aplica para rangos prácticos inferiores a la mitad de un caza convencional, pero con unas características competitivas muy seleccionadas y un proyecto altamente efectivo para ejercer la mayor fuerza con el menor coste.[1]

Los cazas ligeros bien diseñados han demostrado ser capaces de enfrentarse e incluso abatir a cazas más pesados en combate uno contra otro en muchas misiones, además de demostrar una mayor eficiencia presupuestaria, lo que les ha convertido en un concepto estratégico muy valioso.[2][3][4][5][6][7] Así, aprovechando la eficiencia de la escala algunos fabricantes han adoptado el término de caza ligero también para referirse a los aviones de ataque a tierra, algunos de los cuales son entrenadores modificados.

Un objetivo de diseño clave en cazas ligeros es satisfacer la efectividad de la lucha aire-aire estándar. Estos criterios, por orden de importancia serían:

  • la capacidad de beneficiar del elemento de sorpresa, para
  • tener superioridad numérica en el aire
  • tener maniobrabilidad superior, y para
  • poseer efectividad de sistemas de arma adecuada.

Los cazas ligeros consigue la ventaja de la sorpresa sobre las aeronaves más grande debido a las firmas visuales y de radar más reducidas. La capacidad de sorpresa en el combate aire-aire puede ser determinante. Su coste más bajo y su fiabilidad más alta que cazas convencionales lo convierten en una solución económica y rentable. A pesar de que un caza ligero de un solo motor suele llevar la mitad de armamento que uno convencional, el ligero tiene una ventaja posicional y de maniobrabilidad contra los más pesados, por lo que desplegaría mejor las armas en el escenario de batalla.

La necesidad de aviones a bajo coste reduciendo su tamaño apareció en el período entre la Primera y la Segunda Guerra Mundial. La RAF diseñó y mandó a construir varios modelos y la fuerza aérea francesa creó el "Jockey" justo antes de la Segunda Guerra Mundial. Ninguno de estos aparatos disfrutaron de mucho éxito durante la Segunda Guerra Mundial, ya que su rendimiento con respecto a otros aviones fue mucho menor. Durante el conflicto se usó el término "caza pequeño" (del inglés small fighter) para describir un avión de motor único con un rendimiento, rango y armamento competitivos, pero sin asumir coste o peso innecesario.[8]

Después de la Segunda Guerra Mundial los diseños tuvieron que afrontar la era de los motores a reacción, y muchos cazas a reacción siguieron el modelo exitoso de la Segunda Guerra Mundial de construir un aparato con un único motor en vez de dos, lo que de entrada ya reducía el peso a la mitad del aparato. Ejemplos muy conocidos serían el Folland Gnat británico, el F-86 Sabre estadounidense, el Mikoyan Mig-15 y el MiG-21 soviéticos, el modelo CASA C-101 Aviojet español, el Mirage III francés o el Saab Draken sueco. La mayoría de los cazas ligeros modernos tienen una capacidad competitiva aire-aire (aviones supersónicos con post-quemadores y misiles modernos), incluyendo el F-16 Falcon, el JAS 39 Gripen sueco, el HAL Tejas indio, el FA-50 coreano y los modelos Chengdu J-10 y JF-17 chinos. La búsqueda de la eficiencia presupuestaria en los cazas modernos ha hecho que la fuerza aérea estadounidense adopte escuadrones híbridos con cazas ligeros y pesados como el F-15 (pesado y caro) y el F-16 (ligero pero con un rendimiento muy bueno y compatible). La inversión para mantener competitivos a los cazas ligeros modernos ronda entre los 90 a 130 millones de dólares (de 2013) durante los 20 años de vida útil del avión, lo cual es aproximadamente la mitad de coste que requeriría un caza pesado, por lo que el estudio del diseño de un avión caza ligero, su efectividad en el combate, el beneficio futuro tanto en la industria propia del país como las ganancias en las exportaciones son decisiones de gran importancia a nivel estratégico.[9]

Características de un caza ligero

La efectividad frente a un caza convencional

La visión moderna de un caza ligero es que su diseño intenta satisfacer como principal criterio la efectividad del combate aire-aire, lo cual radica en orden de importancia en las siguientes características:

1. Consiguiendo la superioridad en el factor sorpresa, para conocer la posición del enemigo antes de que él sea consciente de la tuya. En los combates en el pasado, la ventaja de la sorpresa ha estado basada principalmente en trazas de radar o visuales reducidas, y teniendo una buena visibilidad desde el cockpit. La sorpresa es una ventaja significante, ya que históricamente aproximadamente el 80% de los objetivos alcanzados aire-aire no fueron conscientes del atacante hasta que fue demasiado tarde. .[10]

Como antiguo editor de la revista "The Topgun Journal", el autor preguntó a cientos de pilotos durante un período de más de 6 años que ventaja hubieran querido tener en el campo de batalla, misiles de mayor alcance, más metralletas, mejor maniobrabilidad... Todos los pilotos respondieron "la detección lo primero"
The Pentagon Paradox.[11]

Cazas pequeños como el F-5 con un área de planeo de 28 m² o el F-16 con 37 metros cuadrados, comparados con los aproximadamente 98 metros cuadrados para el F-15, tiene un perfil visual mucho más reducido. Un caza ligero es invisible a la vista para pilotos enemigos a partir de los 6 kilómetros mientras que un F-15 sería visible hasta los 11 km. Esta ventaja es no lineal, por lo que a diferentes altitudes puede verse aumentada. Además los objetivos más pequeños requieren mayor aproximación para fijarlos, incluso si ya son visibles. Estos dos factores juntos hacen que el piloto de un caza ligero tenga más posibilidades de localizar a un caza pesado antes de que éste sea consciente y además de lanzar el primer disparo decisivo. En el momento que un caza más pequeño pone rumbo a su objetivo su área frontal se reduce al máximo, hasta quedar visible a los 3 o 4 km.[12][13][14][15][16]

Con una tecnología similar dada, los cazas más pequeños tienen un alcance de radar de dos tercios respecto a un caza pesado. Sin embargo, eso no puede contarse como una ventaja para el caza convencional, puesto que su sección transversal puede llegar a los 10 metros cuadrados y son detectables por el mismo radar a aproximadamente un 50% más de distancia que un caza ligero con una sección transversal entre los 2 a 3 metros cuadrados. Esto compensa y muchas veces puede jugar a favor de los cazas ligeros. Por ejemplo el frente del F-15 supone 20 metros cuadrados de sección de radar, y ha sido generalmente derrotado en combates de entrenamiento por F-16 no solo en el combate cercano (dogfight) sino también las pruebas de combate en rangos más allá de la visual. También la efectividad del radar aéreo es muy limitada. Solo cubren el frente, y siguen estando lejos de detectar perfectamente aviones enemigos. Aunque el radar estaba plenamente incorporado en los cazas estadounidenses durante la guerra de Vietnam, solo el 18% de los cazas norvietnamitas fueron detectados primero por radar, y sólo el 3% por el radar propio del avión. El otro 82% fue detectado visualmente.[17][18][19][20][21]

La tendencia moderna de diseñar y construir cazas furtivos es un intento de maximizar la sorpresa en una era en la que los misiles dirigidos más allá del rango visual son más efectivos de lo que lo fueron en el pasado.[22]

2. Para tener superioridad numérica en el aire, lo cual implica la necesidad de bajar los costes unitarios, de mantenimiento asegurando la confianza en las unidades. Sin tener en cuenta que en algunos casos los cazas ligeros pueden tener habilidades superiores a los cazas pesados (por su sorpresa y maniobrabilidad), los números tienden a favorecer a los cazas ligeros. Es un principio básico de las leyes de Lanchester o del modelo de combate salvo, donde un mayor número de unidades menos sotisficadas tiene a ser más exitoso que un reducido número más sotisficado. El daño realizado está basado en el cuadrado del número de unidades en ataque, mientras que la calidad de esas unidades tiene un efecto lineal en el resultado. Esta relación no lineal favorece los cazas ligeros frente a los pesados.[23]

Además la capacidad de un piloto es en realidad la consideración más importante para maximizar el sistema piloto-avión. La compra más barata y la reducción del coste operativa permite más entrenamiento, que en consecuencia consigue pilotos más efectivos. Por ejemplo en 2013 el coste operativo de un F-15C fue de 41.900 dólares por hora, mientras que el de un F-16C fue de 22.500 dólares por hora.[24][25]

3. Para tener maniobrabilidad superior, lo cual supone tener mejor posición para disparar y alcanzar a los blancos.[26][27][28][29][30] Esto viene en función de conseguir una carga del ala más baja, mayor relación empuje/peso y una aerodinámica superior.[31][32][33] Esto es a veces es descrito coloquialmente como “envolviendo con la cubierta más pequeña posible el motor disponible más potente.”[29] Los análisis profesionales realizados en cazas de cuarta generación muestran que entre los cazas pesados solo el F-15 puede ser competitivo con cazas más ligeros, y esta capacidad puede ser ampliamente excedida por varios cazas más ligeros como el F-16.[34][35] Los cazas ligeros no tienen esa ventaja aerodinámica inherente por velocidad o rango, pero cuando son diseñados los más simples posible tienden a desarrollar baja carga en el ala y un mayor empuje por peso.[36] Además, los cazas más pequeños tienen una inercia menor, permitiendo una respuesta transitoria más rápida en maniobrabilidad.[37]

4. La efectividad de sistemas de armamento.[38][39][40] En esta área es donde un caza ligero puede tener una desventaja, ya que la carga que puede llevar un caza de un solo motor ronda la mitad de la que puede llevar uno bimotor. Aun así algunos cazas con un solo motor como el F-16 o el Saab JAS 39 portan los mismos cañones y misiles aire-aire que un caza convencional. Además los combates en el aire en la actualidad tienden a ser de corta duración, aproximadamente dos minutos, y solo una pequeña parte de ese tiempo se dedican a disparar, por lo que portar armas más modestas puede ser en general efectivo.[41] Se considera que el cargamento ideal de un caza moderno es la ametralladora interna más dos a cuatro misiles guiados, una carga que pueden llevar perfectamente los cazas ligeros siendo capaces de mantener su maniobrabilidad.[42] Por ejemplo, el JAS 39 Gripen, a pesar de ser el caza más ligero producido en la actualidad, lleva una carga de combate de un cañón de 27 mm y hasta seis misiles aire-aire de los mismos tipos que llevan los cazas pesados. Además la experiencia en combate muestra que la efectividad de sistemas "de las armas" no depende de la cantidad de armamento o la capacidad de sacarlo, sino por la capacidad de situarse en la correcta posición donde lanzarlo.[43][44][45]

Resumen de concepto

La tecnología superior ha sido generalmente mencionada como un factor superior para los cazas más pesados. El argumento específico que se presenta usualmente es que los cazas más pesados con rango superior  tienen un radar de mayor alcance y sus misiles llegan a mayores distancias. Esta ventaja que supone el radar es una de las principales razones por las que hoy existen los modernos cazas pesados, pero no ha supuesto una ventaja significativa en combate aéreo por varias razones. La principal razón ha sido que los misiles de largo alcance no se han podido disparar, o cuando se ha hecho no se ha alcanzado el blanco. El peso de estos misiles además reduce el rendimiento y el alcance necesarios para abrir fuego. Debido a estos factores, entre 1958 y 1982 en cinco guerras se han lanzado 2014 misiles el combates aire-aire, pero de estos solo 4 misiles más allá del rango visual han alcanzado el blanco.

El argumento más general y más malentendido es que más tecnología ha sido siempre un punto a favor para los cazas pesados, no solo por un mejor radar, sino por mejores sistemas de apoyo al piloto de otras formas. Ejemplos de esto se traducen en navegación en cualquier condición meteorológica, contramedidas electrónicas, conexiones a datos de la red de observación general, y tareas automatizadas que mantienen al piloto concentrado en las tareas esenciales del combate.[46] Esto siempre ha sido un argumento en contra de los cazas ligeros, dejando como el factor más importante de la efectividad de los cazas más pequeños la habilidad del piloto. Citando una prominente referencia, "a través de la historia del combate aéreo, unos pocos pilotos excelentes, probablemente menos del 5% del total, obtuvieron un gran porcentaje de victorias, a expensas de sus menos privilegiados compañeros. El balance numérico solo se consigue a través de un gran número de victorias. El camino para conventir un piloto en un asEsto era un argumento de obligar , cuando el factor más .”[47]

Si bien existía una ventaja tecnológica para los cazas pesados en lo que se refiere a apoyo al piloto, esta ventaja ha ido reduciéndose paulatinamente desde los años 1970 (cuando entraron en servicio los F-14 y F-15). La mejora continua de los motores ha mejorado la capacidad de carga, y la electrónica más compacta ha hecho que a partir de 1980 los cazas ligeros tengan un nivel tecnológico similar a los pesados. El caza ligero porta el mismo número de armas efectivas, incluyendo misiles BVR , y tiene un rango de combate y persistencia similar. Los cazas ligeros actuales consiguen cargar con ese avance tecnológico y mantienen las ventajas clásicas de mayor capacidad de sorpresa, reducción de coste y maniobrabilidad. Por esto, las ventajas de los cazas ligeros se han mantenido a lo largo del tiempo a pesar del salto generacional y los avances tecnológicos.

Debido a sus costes más bajos, las fuerzas aéreas de muchos países menores suelen tenerlos en el servicio. Sin embargo, a pesar de su limitado presupuesto, la selección óptima de un caza por su peso, complejidad y rendimiento puede ser un asunto de importancia estratégica incluso para países desarrollados (y generalmente en paz). Para ilustrar esto, existen numerosas demostraciones y comparaciones entre el caza ligero F-16 y el excelente pero caro F-15. Mientras que mantener a un caza como el F-16 supone la mitad del coste de un F-15. La Fuerza Aérea informó que el coste por hora de vuelo del caza F-15 suponía unos 22.500 dólares (en 2013). Además los expertos consideran que se requieren entre 200 a 400 horas de vuelo para que un piloto mantenga la destreza en el pilotaje.[48][49][50]

Historia

Futuro de los cazas ligeros

Referencias

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