La tecnología ha tenido una importante influencia en el desarrollo del ser humano, uno de los lugares en donde la tecnología tiene un peso significativo es en la aviación. El Lockheed Martin F-22 Raptor es sinónimo de tecnología en la aviación y a continuación hablaremos sobre el desarrollo de esta aeronave.
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Características del Lockheed Martin F-22 Raptor
El Lockheed Martin F-22 Raptor no es más que un avión de caza monoplaza y con dos motores de quinta generación construido en los Estados Unidos durante la década de los 80 y terminando su desarrollo durante la década de los 90.
Esta aeronave usa tecnología furtiva, siendo diseñado como un avión caza de superioridad aérea. Para lograr esto se le añadieron capacidades adicionales las cuales le permiten realizar misiones de ataque a tierra, guerra electrónica e inteligencia de señales. La empresa Lockheed Martin Aeronautics es el contratista principal y además responsable de la mayor parte de la estructura, sistema de armas y del ensamblaje final del Lockheed Martin F-22 Raptor.
Debemos destacar también que la empresa Boeing Integrated Defense Systems es socio de este programa y le proporciona a esta aeronave las alas, la parte trasera del fuselaje, la integración de aviónica y los sistemas para entrenamiento de los pilotos y de personal de mantenimiento. El primer prototipo del Lockheed Martin F-22 Raptor se denominó como YF-22 y voló por primera vez el 29 de septiembre del año 1.990.
Pese a que el Lockheed Martin F-22 Raptor tuvo un período de desarrollo prolongado y costoso, la Fuerza Aérea de Estados Unidos considera a este avión como una pieza clave en el futuro poder aéreo táctico de esta nación, por otro lado sostienen que esta es una aeronave incomparable ya que combina la furtividad, velocidad, agilidad y precisión con sus capacidades de combate aire-aire y aire-superficie. Por esta razón se le considera como uno de los mejores cazas del mundo en la actualidad.
Sin embargo, el elevado costo por unidad en conjunto con la falta de una clara misión aire-aire gracias a los retrasos en los programas de cazas de quinta generación de Rusia, India y China, los Estados Unidos prohibió exportar el Lockheed Martin F-22 Raptor a otros países. Por otro lado, el desarrollo del más económico y versátil F-35 Lightning II dio lugar al fin de la producción del Lockheed Martin F-22 Raptor.
Para el mes de abril del año 2.009 el Departamento de Defensa de los Estados Unidos alzó una propuesta para cesar los pedidos de producción de nuevas unidades. Ahora bien, estas nuevas propuestas quedarían bajo la aprobación del Congreso. Por su parte, El Senado y la Cámara de Representantes de los Estados Unidos aprobarían para el mes de julio del año 2.009 los sus proyectos de ley de presupuestos para el año 2.010 y en ellos no se concebía la financiación para la producción del Lockheed Martin F-22 Raptor.
Rendimiento
Para comprender por que El Lockheed Martin F-22 Raptor es considerado como el mejor avión caza furtivo que existe en la actualidad, debemos conocer un poco sobre su rendimiento.
- Velocidad nunca excedida: Logra 2.410 km/h y Mach 2,25 a una altura de 11.000 metros.
- Velocidad crucero: Alcanza unos 1.960 km/h y Mach 1,83 estando en supercrucero.
- Alcance: Supera las 1.600 millas náuticas o bien 2.960 km portando dos tanques de combustible externos.
- Alcance en ferry: Logra las 1.740 millas náuticas.
- Techo de vuelo: Alcanza una distancia de 19.812 metros.
- Relación Empuje/peso: Logra 1,08 en promedio, 1,26 con peso cargado y con 50 % de combustible.
Armamento
Por otro lado, el armamento Del Lockheed Martin F-22 Raptor no puede dejar de ser mencionado ya que es uno de los más modernos actualmente y a continuación hablaremos sobre ello.
- Cañones: Posee sólo 1 Cañón rotativo M61A2 Vulcan de 20 mm ubicado en la raíz alar de estribor, cuenta con una capacidad de 480 proyectiles.
- Puntos de anclaje: Esta aeronave está equipada con 4 puntos de anclaje subalares los cuales son desmontables y poseen una capacidad de 2.268 kg cada punto de anclaje, esto le permite cargar bombas, misiles y tanques de combustible externos.
- Bombas: Puede cargar Bombas inteligentes como 2 JDAM / WCMD de 450 kg.
- Misiles: Se pueden añadir dos tipos de misiles, los misiles aire-aire como por ejemplo los AIM-9M/X Sidewinder y misiles aire-tierra como los AIM-9M/X Sidewinder.
- Tanques de Combustible externo: Puede cargar hasta 2 tanques de combustible externos con capacidad para 2.271 litros.
Motores
El Lockheed Martin F-22 Raptor está equipado con un par de motores turbofán con postcombustión los cuales incorporan empuje vectorial en el eje de cabeceo, así como también un recorrido de ±20 grados. Al ser una aeronave tan moderna, se han cuidado muchos datos como su empuje máximo el cual es información clasificada.
La velocidad máxima que puede alcanzar el Lockheed Martin F-22 Raptor sin armamento externo es de 1,82 Mach en modo supercrucero. Esto se logró comprobar cuando el general John P. Jumper quien fuese además antiguo Jefe de Estado Mayor de la Fuerza Aérea de Estados Unidos cuando voló un F-22 Raptor superando la velocidad de Mach 1,7 sin postcombustión, esto ocurrió el 13 de enero del año 2.005.
Se sabe que con postcombustión el Lockheed Martin F-22 Raptor puede superar la velocidad Mach 2, esta información según datos de la empresa Lockheed Martin. Es importante mencionar que esta aeronave puede exceder sus límites de velocidad de diseño a bajas altitudes, es por esta razón que se le incorporaron alertas de velocidad máxima con el fin de evitar que el piloto las exceda.
Un aspecto a resaltar es que el Lockheed Martin F-22 Raptor posee entradas de aire fijas, por otro lado la ausencia de rampas de admisión variables limitan la velocidad sobre todo a Mach 2,0. Estas rampas de admisión evitan el exceso de tensiones del motor las cuales dan como resultado una pérdida de compresor.
Se sabe que el régimen de ascenso del Lockheed Martin F-22 Raptor es superior al del F-15 Eagle. Esta diferencia se logró gracias a los avances en tecnología de motores. La Fuerza Aérea de los Estados Unidos asegura que el F-22 Raptor no puede ser igualado con ningún tipo de caza conocido ya que esta es una aeronave única que combina la velocidad de supercrucero con la agilidad y la baja observabilidad.
Tecnología furtiva
Muchos cazas occidentales modernos son menos detectables en el radar gracias a técnicas como conductos de admisión en forma de S recubiertos con material absorbente de radar las cuales tapan el ventilador del compresor ante la presencia de ondas de radar.
En lo que respecta al diseño del Lockheed Martin F-22 Raptor, este le da una gran importancia a la reducción de la observabilidad ante cualquier tipo de sensores, incluyendo los radares visuales, infrarrojos, acústicas e incluso los de frecuencia de radio.
Ahora bien, la capacidad furtiva del Lockheed Martin F-22 Raptor se debe principalmente a una combinación de factores dentro de los cuales se incluyendo la forma general del avión, el uso de materiales absorbentes de radar y el cuidado de detalles meticulosos como las bisagras o el casco del piloto los cuales podrían dar un retorno de radar.
Debemos mencionar que la reducida sección radar equivalente es solo uno de los cinco aspectos que los diseñadores siguieron al momento de darle forma al diseño furtivo del Lockheed Martin F-22 Raptor. Esta aeronave también ha sido diseñada con el fin de ocultar sus emisiones infrarrojas para dificultar la detección de este avión con misiles superficie-aire o bien con misiles aire-aire guiados por búsqueda de calor.
Por otro lado, los diseñadores del Lockheed Martin F-22 Raptor también hicieron que este avión fuese menos visible a simple vista y con unas emisiones de radio y ruido sumamente controladas. Es importante destaca que el diseño furtivo del Lockheed Martin F-22 Raptor hace poco uso de recubrimientos y materiales absorbentes de radar los cuales requieren de un mantenimiento intensivo. Lo que llevó a no escoger estos materiales para el diseño de esta aeronave fueron los problemas de despliegue ya que dichos materiales son susceptibles a condiciones meteorológicas adversas.
No podemos dejar de mencionar que el Lockheed Martin F-22 Raptor posee un sistema de alerta llamado Signature Assessment System (SAS por sus siglas en inglés) el cual presenta indicadores de alerta cuando se degrada la firma de radar del avión debido al desgaste natural. Estudios en el área han demostrado que cuando el Lockheed Martin F-22 Raptor maniobra, expone una amplia gama de ángulos y por ende un área de mayor superficie que incrementa su detectabilidad en cualquier radar.
Por otro lado, los materiales absorbentes de radar en conjunto con los contornos furtivos son efectivos contra radares de alta frecuencia que son los que usan otras aeronaves. Sin embargo, los radares de baja frecuencia como los radares meteorológicos tienen una mayor capacidad de detectar aeronaves que emplean este tipo de tecnología.
Otras características
Existen otras características que merecen la pena destacar del Lockheed Martin F-22 Raptor, estas también ponen de manifiesto el por qué esta aeronaves es considerada como el mejor caza furtivo en la actualidad.
- Tripulación: Capacidad para 1 piloto.
- Longitud: mide unos 18,90 metros
- Envergadura: La distancia entre sus alas es de 13,56 metros.
- Altura: Alcanza los 5,08 metros.
- Peso vacío: Logra los 19.700 kg.
- Peso cargado: Peso máximo es de 29.300 kg.
- Capacidad de combustible: Posee una capacidad de 8.200 litros en un tanque de combustible interno.
Fabricación y desarrollo del Lockheed Martin F-22 Raptor
En el año 1.981 la Fuerza Aérea de los Estados Unidos alzó una petición de requerimiento de un nuevo caza de superioridad aérea. Esta petición llevó a que se iniciara el programa ATF (Advanced Tactical Fighter, por sus siglas en inglés) con el fin de reemplazar la capacidad aérea del F-15 Eagle.
El programa ATF se caracterizó por la demostración y validación que llevó a cabo la Fuerza Aérea para desarrollar un avión caza de superioridad aérea de nueva generación para así contrarrestar aquellas amenazas emergentes en todo el mundo. De este programa proliferó el caza de origen soviético de la clase Su-27 “Flanker”.
Se previó que el programa ATF incorporara nuevas tecnologías como por ejemplo las aleaciones y los materiales de compuestos avanzados, los sistemas de control de vuelo fly by wire ya evolucionados, los sistemas de propulsión de gran potencia y también la tecnología furtiva de baja detectabilidad.
Producción
El prototipo del Lockheed Martin F-22 Raptor se llamó en principio YF-22. Ahora bien, este prototipo se modificó para que entrase en producción como F-22. Dentro de las diferencias más resaltantes ente el prototipo y el modelo de producción se pueden mencionar la reubicación de la cabina, modificaciones estructurales y algunos que otros cambios menores.
El modelo de producción F-22 sería revelado el 9 de abril del año 1.997 en las instalaciones de la empresa Lockheed en Georgia. El primer vuelo se llevaría a cabo el 7 de septiembre de ese mismo año y sería entregado de forma oficial el primer ejemplar del Lockheed Martin F-22 Raptor a la Fuerza Aérea Nellis en Nevada, el 14 de enero del año 2.003.
Para el año 2.006, el equipo de desarrollo del Lockheed Martin F-22 Raptor conformado por la empresa Lockheed Martin y otras 1.000 compañías menores en conjunto con la Fuerza Aérea de los Estados Unidos ganarían el Trofeo Collier. Este trofeo es el premio más prestigioso vinculado a la aviación de los Estados Unidos.
La Fuerza Aérea de los Estados Unidos desde a año 2.006 ha intentado adquirir 381 Lockheed Martin F-22 Raptor para repartirlos entre siete escuadrones de combate en servicio activo y en tres escuadrones de caza integrados bajo el Mando de Reserva de la Fuerza Aérea y de la Guardia Nacional Aérea.
Cese de producción
Para el 21 de julio del año 2.009 el senado de los Estados Unidos votó a favor de detener la producción de los Lockheed Martin F-22 Raptor ya que su producción representaba un alto costo de fabricación. Para ese momento se encontraban en producción unos siete F-22 Raptor y su construcción demandaba la suma de 1.750 millones de dólares.
Programas actuales de modernización
Actualmente, la Fuerza Aérea e los Estados Unidos se prepara para lanzar el programa de modernización de media vida para su flota de aviones F-22 Raptor. Este programa busca convertir a estos Lockheed Martin F-22 Raptor en la punta de lanza de su defensa aérea.
A este programa se le conoce como ARES, este nombre sería la abreviación en inglés de “Mejora y Sostenimiento Avanzado de Raptors”. Para llevar a cabo este programa el 19 de Agosto del 2020 la Oficina del Programa F-22 publicó una pre-solicitud en la cual se expresa la intención de otorgarle un contrato a la empresa Lockheed Martin para que lleve a cabo las futuras actualizaciones del F-22.
Esta pre-solicitud fue diseñada con miras a que el contrato sea adjudicado para el año 2.021. Se estima que este contrato tendría una duración de 5 años con opción a una extensión de unos 5 años más. Se desconocen los detalles de esta modernización pero algunos avances indican que se sustituirán componentes de hardware y software.
Programa ATF
Para el mes de julio del año 1.986 se emitiría formalmente una solicitud de propuestas para un avión caza de superioridad aérea. En octubre de ese mismo año serían seleccionados dos equipos de contratistas, el primero de estos equipos estaba conformado por las empresas Lockheed, Boeing y General Dynamics; por su parte, el segundo equipo estaba compuesto por las empresas Northrop y McDonnell Douglas.
El plan para el desarrollo de esta aeronave contaba con una fase de demostración y validación en un período de 50 meses. Dicho periodo culminaría con la prueba en vuelo de dos prototipos de avión. El prototipo del primer equipo fue nombrado como YF-22 mientras que el del segundo equipo se denominó como YF-23.
Cada uno de estos equipos diseñó dos prototipos con el fin de incorporar dos opciones de motor, la primera opción sería un motor con empuje vectorial. Por esta razón, se tomó en consideración la complejidad y los costos adicionales que implicaba el motor turbofán Pratt & Whitney F119 con empuje vectorial. Para los organizadores valía la pena este costo ya que permitía un menor radio de giro y además añadía una valiosa capacidad en combates cerrados.
A finales de los años 1.980 las evoluciones previstas de estos equipos para el futuro rondaban en especificaciones como un incremento del peso máximo al despegue y también reducir costos por lo cual se eliminaron muchas características que proponía el programa ATF.
El sistema de búsqueda y seguimiento por infrarrojos (IRST) fue degradado de multicolor a monocromático siendo finalmente suprimido de la aeronave. Por otro lado, los radares de búsqueda lateral serían eliminados y el requerimiento para el asiento eyectable fue degradado de categoría de forma tal que no era necesario que este asiento cubriese completamente la envolvente de vuelo.
Ya para el 23 de abril del año 1.991 la Fuerza Aérea de los Estados Unidos dio por terminada la competición de diseño y vuelos de prueba. Finalmente se anunciaría como vencedor al YF-22, prototipo perteneciente al equipo de la empresa Lockheed. Para ese momento se preveía un pedido de unos 650 aviones.
La victoria del prototipo YF-22 se sustentó principalmente en los mejores contactos de la empresa Lockheed para que se inclinara la decisión en su favor, por otro lado, como equipo diseñador supieron vender mejor su diseño y su escalabilidad ofreciendo conceptos como el FB-22 Strike Raptor y el X-44 Manta. No podemos dejar de mencionar que en la decisión final también influyeron algunos problemas detectados en el prototipo YF-23.
El problema más conocido del prototipo YF-23 fueron los vórtices de punta de ala los cuales no reducían la discreción radar al momento de realizar maniobras extremas. Por otro lado, el prototipo YF-22 logró pasar de forma más eficaz las distintas fases de la evaluación, hecho que genero mucha confianza en los organizadores. Otro hecho que pesó en la decisión de considerar al YF-22 sobre el YF-23 fue el de los elevados costos de mantenimiento.
El prototipo YF-22 presentaba muchas más ventajas que el YF-23 ya que este último requería de un personal de mantenimiento especializado mientras que en el caso del YF-22 se podían emplear los mismos equipos de mantenimiento de los aviones F-15C. Es importante mencionar que la empresa Nortroph ya tenía malos antecedentes con la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en lo que respecta al mantenimiento de la aeronave gracias al sobrecosto del programa del Bombardero B-2.
No todo fue negativo para el prototipo YF-23 puesto que esta aeronave contaba con un perfil mucho más discreto que su competidor, una maniobrabilidad similar pero con mayor alcance. La Fuerza Aérea de los Estados Unidos no tenía previsto la aparición de aviones caza como el Stealth en Rusia y en China y por lo cual no valoraron los aspectos de su competencia.
Accidentes
El primer accidente documentado del Lockheed Martin F-22 Raptor fue en el mes de abril del año 1.992. El segundo prototipo YF-22 se estrellaría al momento de aterrizar en la Base Aérea Edwards ubicada en California. El piloto de pruebas, Tom Morgenfeld resulto ileso del accidente. La causa del accidente resultó ser un error en el software de control de vuelo el cual no logró evitar una oscilación inducida por el piloto.
Ahora bien, El primer accidente de una unidad de producción del Lockheed Martin F-22 Raptor F-22 se produjo durante el despegue de una unidad en la base Nellis de la Fuerza Aérea el 20 de diciembre del año 2.004. Durante este accidente el piloto logró eyectarse con éxito momentos antes del impacto.
Las investigaciones de este accidente revelaron que una breve interrupción del suministro de energía durante la parada de motor previó al vuelo provocó un fallo en los sistemas de control de vuelo. Este accidente llevó a que el diseño de la aeronave fuese corregido con el fin de evitar el problema. Todos los Lockheed Martin F-22 Raptor F-22 serían suspendidos del servicio luego del accidente, las operaciones de esta aeronave se reanudaron luego de un examen.
El 25 de marzo del año 2.009 ocurriría un accidente catastrófico con un Lockheed Martin F-22 Raptor. Una de estas aeronaves se estrellaría 56 km al noreste de la base aérea de Edwards durante un vuelo de prueba. Este accidente produjo la muerte del piloto David P. Cooley.
Investigaciones llevadas a cabo por el Mando de Material de la Fuerza Aérea encontraría que Cooley perdió momentáneamente el conocimiento durante una maniobra de alta aceleración lo que lo llevó a eyectarse cuando se percató que estaba a una muy baja altitud como para recuperarse. Este piloto falleció durante la eyección motivado a traumatismos múltiples ocasionados por la velocidad de la aeronave y las ráfagas de viento. Es importante mencionar que en las investigaciones no encontraron problemas con el diseño del Lockheed Martin F-22 Raptor.
El 16 de noviembre del año 2.010, un Lockheed Martin F-22 Raptor perteneciente a la base aérea en Elmendorf en Alaska perdería el contacto con el controlador aéreo. Luego se confirmó que el avión se estrelló causando la muerte del capitán Jeffrey Haney. Este accidente llevó a que la flota de aviones F-22 fuese restringida de volar por debajo de 25.000 pies.
Investigaciones en torno a este accidente en Alaska se le atribuye a una falla en el sistema de purga de aire lo que llevó a que se apagara el sistema de control de acondicionamiento de la aeronave y también el sistema de generación de oxígeno On-Board. En el diseño de los Lockheed Martin F-22 Raptor el Sistema de generación de oxígeno On-Board se alimenta de purgar aire del motor. Tal parece que este dejó de funcionar de forma automática en respuesta a un sobrecalentamiento del motor detectado por el equipo principal.
El comité de investigación de este accidente determinó que el piloto con el uso de ropa voluminosa de invierno y de gafas de visión nocturna sería el culpable del accidente ya que no reaccionó de forma adecuada ante la situación y no activó el sistema de oxígeno de emergencia.
Pese a que en el informe del accidente se culpa al piloto del accidente, los resultados de esta investigación llevaron a que el mando de conexión del oxígeno de emergencia fuese rediseñado con el fin de mejorar su ubicación y su uso. Se tomó la decisión de activación automática del sistema de oxígeno de emergencia cuando el sistema de generación de oxígeno On-Board se apagase o bien dejase de funcionar.
Es importante mencionar que el 11 de febrero del año 20.13 el Inspector General del Departamento de Defensa daría a conocer su informe en torno a la investigación de este accidente en Alaska. En dicho informa relató que la Fuerza Aérea de los Estados Unidos se equivocó al culpar a Haney por el accidente. Pese a ello, la Fuerza Aérea declaró que mantenía su posición en torno a esta investigación.
El año 2.012 sería un poco catastrófico para los Lockheed Martin F-22 Raptor ya que durante ese año ocurrirían dos accidentes donde se vería implicada esta aeronave. El primero de ellos ocurrió el 15 de noviembre cuando un F-22 se estrelló cerca de la base aérea de Tyndall ubicada al sur de la Florida. En este caso el piloto logró eyectarse con éxito y además no se produjeron heridos en tierra firme. Aun la causa del accidente es desconocida.
El otro accidente del año 2.012 ocurrió el 7 de diciembre cuando un Lockheed Martin F-22 Raptor perteneciente al escuadrón de caza 199 sufrió daños en sus estabilizadores horizontales al momento de aterrizar en la Base Común de Pearl Harbor-Hickam. Se sabe que el avión regresaba de participar en una formación de hombre-ausente en un evento conmemorativo del ataque a Pearl Harbor
¿En qué lugares y guerras se utilizó el Lockheed Martin F-22 Raptor?
El Lockheed Martin F-22 Raptor es catalogado como uno de los aviones caza furtivo mejor diseñados en los últimos tiempos. Este hecho llevó a que estados Unidos fuese técnicamente el único país en emplear esta aeronave, sin embargo los elevados costos de producción llevaron a cesar la producción de este avión.
Fuerza Aérea de los Estados Unidos
Una de las primeras acciones recabadas del el Lockheed Martin F-22 Raptor fue del 90.º Escuadrón de Cazas los cuales realizaron su primera interceptación de dos bombarderos rusos Tupolev Tu-95 que se encontraban cerca del espacio aéreo de Estados Unidos en Alaska. Este hecho ocurrió el 22 de noviembre del año 2.007 siendo así la primera vez que estas aeronaves fuesen requeridas para una misión del NORAD (North American Aerospace Defense Command por sus siglas en inglés).
Por otro lado, los Lockheed Martin F-22 Raptor fueron enviados a Corea del Sur ante una posible amenaza de ataque de Corea del Norte a Corea del Sur y también por la realización de pruebas nucleares para amedrentar a Corea del Sur y a Japón. En el mes de Septiembre del año 2.014 unos Lockheed Martin F-22 Raptor arrojarían bombas sobre Siria como parte de una campaña aérea contra extremistas del Estado Islámico que controlaban zondas del territorio Sirio e Iraní.
Es importante mencionar que estos aviones están operativos en la Base Aérea de Hawái para la realización de pruebas de entrenamiento para pilotos, pruebas de vuelo y prácticas de combate como aviones de combate de primera línea de batalla.
En el mes de agosto del año 2.015 la secretaría de la Fuerza Aérea de Estados Unidos anunciaría que se desplegarían Lockheed Martin F-22 Raptor en Europa con el fin de contrarrestar la amenaza que supone Rusia. En este anuncio también se conoció la posibilidad de maniobras conjuntas entre los F-22 y los Eurofighters.
En este artículo pudimos conocer sobre el Lockheed Martin F-22 Raptor un avión de caza furtivo considerado como uno de los mejores aviones de esta clase. Pese a ello, fue necesaria cesar la producción de esta aeronave debido a los altos costos de producción y también a la practicidad que demuestran otras aeronaves a la hora de maniobrar. Sin embargo, el Lockheed Martin F-22 Raptor sigue siendo el preferido por muchos dentro de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. También te pueden interesar los siguientes artículos:
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