20 de septiembre de 2012

Del Mirage III al Eurofighter en España (y VI)

El hombre y la máquina
¿Qué ha supuesto para los pilotos en su manera de volar y de operar los sistemas?

La Cabina
La cabina es el entorno dentro del cual el piloto lleva a cabo distintas acciones sobre los sistemas del avión para conseguir sus objetivos. De ahí la importancia que tiene desde el punto de vista de facilidad para realizar dichas acciones (determinación de la carga de trabajo) y de la capacidad para mantener el conocimiento de todo lo que sucede tanto dentro como fuera del avión (conocimiento de la situación). Siendo estas consideraciones hoy día totalmente evidentes no lo fueron tanto en épocas pasadas. De hecho hasta muy recientemente no se tuvieron en cuenta estos aspectos, que hoy son tratados de manera científica a través de una nueva especialidad de factores humanos.
En el caso de los aviones franceses se puede constatar la ausencia casi total de conceptos como ergonomía de cabina y de integración del hombre en la máquina. La cabina es reducida, resultando estrecha para el tripulante (independientemente de su talla) y escasa en cuanto a disponibilidad de espacio para ubicar los diferentes instrumentos y cajas de control, lo que se traduce en una distribución de éstos un tanto ilógica y poco operativa (de hecho esto supone una restricción a la hora de intentar mejorar los sistemas). La visibilidad exterior, requisito fundamental en un avión de superioridad aérea, no es excesivamente buena, circunstancia que se pone de manifiesto en los combates cercanos. Sobre la integración del piloto en el avión, se han de considerar dos aspectos claramente mejorables. En primer lugar la presentación de la información, tanto referida a los parámetros de navegación como a los tácticos, no era muy clara, pudiendo llevar en algunas situaciones límite a cometer errores en el análisis de la situación. En cuanto al control de los diferentes sistemas, y debido a la falta de un estudio ergonómico en el diseño de la cabina, la necesidad de actuar sobre alguno de ellos (cambio de parámetro del radar por ejemplo) en situación de combate, obligaba al piloto a soltar sus manos de controles tan fundamentales como la palanca de motor, condición que hoy día resultaría inaceptable.
Sin embargo estos aspectos han sido cuidadosamente tratados tanto en el F-18 como en el Eurofighter. Por una parte la casi totalidad de los aviones americanos ha disfrutado de una cabina realmente amplia y confortable, llegando a casos, como en el F-15, en los que el espacio vacío es mayor que el ocupado por los sistemas. En el Eurofighter, la solución aplicada se adapta perfectamente a las necesidades. A esto hay que añadir la aplicación del concepto de "cabina de cristal" en ambos aviones, gracias al cual la información es presentada de una manera clara y diferenciada, permitiendo una interpretación rápida y sencilla de la situación. Capítulo aparte es el relativo a la introducción del concepto HOTAS (Hands On Throttle And Stick, manos en el mando del motor y la palanca de control) en la actuación del piloto sobre los sistemas del avión. De esta forma se permite seleccionar todas y cada una de las funciones consideradas necesarias durante las fases críticas sin necesidad de soltar los controles básicos para la gestión del avión, la palanca de mando y la palanca del motor. En el caso del Eurofighter, se mejora de manera significativa el nivel de integración utilizando un sistema de nuevo desarrollo llamado DVI (mando directo por voz, según las siglas en inglés) así como de uno de los sistemas más complejos actualmente en fase de desarrollo, el HMD. En definitiva, se ha conseguido un avión diseñado por pilotos y para pilotos, lo que se traduce en una cabina confortable, que genera una carga de trabajo reducida y que incrementa los niveles de seguridad y eficacia.

Actuaciones
El desarrollo tecnológico en áreas relativas a sistemas de propulsión ha permitido conseguir motores más reducidos en tamaño, más ligeros en peso y con un empuje sensiblemente mayor. Podemos acudir a la comparacion entre el único motor Atar 9C del Mirage IIIE que proporcionaba un empuje de 6.400 kg con postcombustión y los dos EJ200 del Eurofighter, que proporcionan alrededor de 9.000 kg por unidad en las mismas condiciones, para ver con claridad este desarrollo. Esto, traducido al concepto de empuje/peso, supone una evolución desde un 0,7 en el Mirage IIIE, un 0,8 en el F.1, alrededor de 1 en el F-18 y sobre un 1,2 en el Eurofighter. El reflejo de esta diferencia en las actuaciones del motor se manifiesta en diferentes factores: capacidad de aceleración (distancias necesarias para despegue, tiempo en alcanzar una altura y una velocidad determinada), carga externa transportada (flexibilidad para utilizar distintas configuraciones), margen de maniobra (capacidad de mantener un factor de carga constante), etcétera.
La diferencia en actuaciones entre los cuatro aviones es realmente impresionante sobre todo a la hora de enfrentarlos en un combate cercano o en interceptaciones supersónicas. Más aún considerando, a favor del Eurofighter, su capacidad de alcanzar los 9 g mientras que los otros tres se encuentran limitados a los 7,5 g.
Otro aspecto destacable en la evolución de los motores es el relativo al consumo específico, consumo que se ha ido reduciendo a medida que el empuje aumentaba. Esta circunstancia, unida a la capacidad de reabastecimiento en vuelo de que disponen los últimos modelos de aviones adquiridos, proporciona tiempos de operación que en función de la misión pueden llegar hasta varias horas, muy superiores a los escasos 45 minutos del Mirage IIIE y del F.1 en misiones de combate cercano. Una vez más se pone de manifiesto la importancia que adquiere la ergonomía en el diseño de la cabina para permitir vuelos tan largos manteniendo la carga de trabajo a un nivel aceptable.

Cualidades de vuelo
La mejora de la configuración aerodinámica con nuevos diseños utilizando modelos electrónicos avanzados. La evolución de los materiales que conforman las partes sustentadoras y de mando haciéndoles más resistentes y mayores en tamaño. La utilización de los mandos de vuelo eléctricos controlados por ordenadores que permite la operación de aviones naturalmente inestables. Todo ello ha permitido mejorar de manera notable las cualidades de vuelo de los aviones consiguiendo velocidades de maniobra como nunca antes se había imaginado.
Es necesario destacar en este capítulo una de las características que más impacto ha tenido en el control de los aviones por parte de los pilotos y es la referida a los mandos de vuelo. En el Eurofighter se consigue que el piloto alcance las máximas prestaciones del avión en función de las condiciones de vuelo y de la configuración, al mismo tiempo que le impide exceder los límites tanto estructurales como aerodinámicos. En el F-18, esta protección se refiere a los límites estructurales del avión y no se aplica a los límites aerodinámicos pudiendo el piloto llevar el avión a situaciones de pérdida de control o incluso de barrena. En los Mirage, esa protección es también estructural disponiendo, al igual que el F-18, de avisos sobre la aproximación a los límites aerodinámicos.
Esta circunstancia obligaba en el desarrollo de combates cercanos a los pilotos de Mirage III y de F.1, especialmente a los primeros debido a la inferioridad de su avión en maniobras de combate, a volar rozando los límites aerodinámicos para obtener una posible ventaja sobre el contrario: se trataba de conocer muy bien el avión y de echarle valor para llevarlo a terrenos donde el contrario no se atrevería a llevar al suyo. En ocasiones funcionaba y daba la victoria a aquél que llegaba más lejos y se mantenía allí durante más tiempo. Con el F-18, y debido a la falta de protección contra los límites aerodinámicos, esta técnica es igualmente aplicable con las mismas ventajas y riesgos similares. En el caso del Eurofighter, el piloto, al estar totalmente protegido, se despreocupa de la magnitud de sus movimientos sobre la palanca de mando y lo único que tiene que gestionar es su armamento y el combustible remanente. El resultado de estos cambios en la forma de pilotar es claro: el "manitas" tiende a desaparecer y es el tiempo del "científico" que conoce su sistema de armas y que lo gestiona para conseguir la máxima eficacia.

19 de septiembre de 2012

Un añadido a los blogs que leo

Recientemente añadí un nuevo blog a la lista de los habituales. Se trata de un blog personal con muchas fotos historicas de aviación durante la GCE.

Ideal para aquellos estudiosos de la historia aeronautica española.

11 de septiembre de 2012

43 Grupo de Fuerzas Aereas


Media España tiene una deuda de gratitud con ellos y sus máquinas.
ARZ 2010-2014