General Dynamics creó dos prototipos para ampliar alcance y carga. La USAF los evaluó frente al F-15E y NASA los usó en ensayos supersónicos.
Programa y objetivos del F-16XL dentro del requisito de doble función
El F-16XL nació como variante experimental del F-16 que General Dynamics desarrolló a comienzos de la década de 1980. El objetivo fue probar, en vuelo, una célula más larga y un ala delta de flecha acodada que incrementara la sustentación disponible. Con esa base, el diseño buscó ampliar el alcance y elevar la capacidad de combustible y de carga respecto al F-16 de serie, con suficiente comunidad con el modelo básico.
La planificación formalizó el arranque del esfuerzo a finales de 1980 y fijó como hito un primer vuelo en 1982, con un calendario que preveía muchas salidas con dos demostradores. El primer vuelo tuvo lugar el 3 de julio de 1982 en Texas, cerca de Carswell Air Force Base y de la planta de Fort Worth, donde se construyeron los prototipos. Más tarde, ambos aviones pasaron al entorno de pruebas de Edwards, en California.
La evaluación de la Fuerza Aérea se desarrolló en el Centro de Ensayos de Vuelo de Edwards entre 1982 y 1983 con un equipo combinado de pruebas, con personal militar y de contratista. Para el 15 de mayo de 1983, el programa completó 369 vuelos. En esa fase, el F-16XL mostró mejoras en alcance, carga útil y prestaciones supersónicas, además de buen comportamiento ante la barrena y en la recuperación tras situaciones fuera de control.
El mismo balance también recogió límites concretos. Las distancias de despegue y aterrizaje quedaron por encima de lo deseado, y el avión no sostuvo crucero supersónico sin poscombustión. Además, la relación empuje-peso relativamente baja y la resistencia inducida propia de un ala de bajo alargamiento favorecieron una pérdida rápida de velocidad en maniobras sostenidas de alta carga en régimen subsónico. Estos datos alimentaron la competición del caza de doble función.
Cifras clave del ala, combustible y carga del F-16XL
- Superficie alar un 115% mayor que la del F-16A estándar, con más de 663 pies cuadrados frente a unos 300.
- Combustible en el volumen del ala: unas 5.000 libras, frente a unas 1.150 libras en el F-16 estándar.
- Fuselaje alargado 56 pulgadas; combustible interno en fuselaje: más de 7.600 libras frente a algo más de 5.800.
- Capacidad de cargas externas: hasta 16 estaciones en el ala, además de misiles en puntas alares.
- Peso máximo al despegue: de 37.500 libras con tren estándar a 48.000 libras con tren reforzado.
Ala de flecha acodada y cambios estructurales frente al F-16A estándar
El cambio más visible del F-16XL fue el ala. General Dynamics difundió descripciones detalladas y subrayó beneficios aerodinámicos y de integración, en especial por el aumento del volumen interno. El historial de NASA indica una superficie un 115% mayor que la del F-16A, lo que abrió espacio para más combustible alojado en el propio volumen alar. Esta ganancia se integró con la célula alargada prevista por el programa.
Según NASA, el combustible en el ala alcanzó unas 5.000 libras, frente a unas 1.150 libras en el ala del F-16 estándar. El fuselaje incorporó dos secciones añadidas que lo alargaron 56 pulgadas, equivalentes a 1,42 m. Con ese cambio, el combustible interno en el fuselaje pasó a más de 7.600 libras, frente a algo más de 5.800 libras en el F-16 de referencia. Estas cifras se asociaron al objetivo de ampliar el alcance.
En geometría, la documentación describió un ala delta con flecha acodada: 70 grados en el tramo interior del borde de ataque y 50 grados en el exterior. La cuerda aerodinámica media figuró en 24,7 pies y el espesor relativo en 4,5%, parámetros asociados a eficiencia a alta velocidad. El alargamiento fue 1,6, inferior al 3,0 del F-16A. La envergadura quedó en 32 pies y 5 pulgadas, o 34 pies y 3 pulgadas con misiles en punta alar.
El rediseño alar también facilitó más integración de cargas externas. La configuración de demostrador incluyó capacidad para cuatro AIM-120 en soportes semiemprobados bajo el fuselaje, además de misiles en las puntas alares, y combinaciones de armas aire-tierra con depósitos lanzables. El avión admitió hasta 16 estaciones en el ala. En paralelo, el programa incrementó el peso máximo al despegue con cambios, incluido el tren: el límite subió de 37.500 a 48.000 libras con un tren reforzado.
Competición frente al F-15E y cierre del F-16XL sin producción en serie
La competencia del requisito de caza de doble función evolucionó desde el reemplazo del F-111 hacia un concepto con capacidades aire-aire, a corta y larga distancia visual, y ataque aire-tierra en todo tiempo. En 1984, la Fuerza Aérea cerró el proceso con la selección del derivado del F-15 que se materializó en el F-15E. El Centro de Ensayos de Vuelo sitúa el anuncio del jefe de Estado Mayor el 24 de febrero de 1984, tras una competición con variantes del F-15 y el F-16XL.
Air & Space Forces Magazine, en un artículo del 1 de abril de 1984, recogió que la Fuerza Aérea obtuvo en febrero la aprobación del Departamento de Defensa para el programa y anunció la compra y modificación de 392 F-15 biplaza. La cobertura mencionó un coste estimado de unos $1.500 millones y una entrada en inventario a partir de 1988. En esa misma cobertura, el general Charles A. Gabriel indicó que el F-15 demostró capacidades superiores para la misión, aunque el F-16 modificado con ala de flecha acodada mostró potencial para desarrollos posteriores.
Tras la decisión, el F-16XL no pasó a programa de producción. El historial de NASA describió financiación para ensayos limitados, en parte orientados a la evaluación del turbofán General Electric F110, con actividad hasta octubre de 1985. Para entonces, ambos prototipos acumularon en conjunto casi 800 salidas. En la planificación previa, General Dynamics contempló un desarrollo a escala completa y vinculó la designación F-16E a una variante biplaza como sustituto del F-111.
Después de la decisión de 1984, la Fuerza Aérea anunció su intención de desarrollar una versión monoplaza con la designación F-16F. Antes del final del programa, en agosto de 1985, llegó a asignar fondos para iniciar trabajos iniciales de ese desarrollo. Con el cierre, los prototipos quedaron disponibles para otras misiones. Esa transición facilitó el uso posterior por parte de NASA como plataformas de investigación a alta velocidad en Edwards.
NASA convirtió los prototipos en laboratorios supersónicos en Edwards
En la década de 1990, los dos aviones asumieron un papel como plataformas de investigación. NASA encuadró su uso en un programa institucional para mejorar la obtención de flujo laminar sostenido a velocidades supersónicas y lo presentó como el primer esfuerzo dirigido a estudiar el flujo laminar sobre alas en flecha a velocidades representativas de un transporte civil supersónico. El núcleo fue el control de flujo laminar supersónico, o SLFC, con “guantes” experimentales instalados en el ala.
El SLFC usó secciones con paneles perforados y un sistema de succión que extraía una pequeña fracción del aire de la capa límite. La hoja informativa de NASA precisó que el panel metálico experimental incorporó alrededor de 10 millones de orificios casi microscópicos, y que el sistema de succión se integró en el ala y funcionó con un turbocompresor en el fuselaje. El “guante” cubrió cerca del 75% de la superficie superior del ala y el 60% del borde de ataque. El diseño y la instrumentación se apoyaron en un equipo NASA-industria que incluyó centros de NASA y empresas como Rockwell International, Boeing y McDonnell Douglas.
La fase más conocida se concentró en el biplaza F-16XL-2. NASA indicó que el avión completó 45 misiones de investigación en 13 meses, con final en noviembre de 1996, y que el proyecto mostró la posibilidad de mantener flujo laminar sobre una porción importante del ala a velocidades supersónicas con succión a través de millones de orificios hechos con láser en un “guante” de titanio sobre el ala izquierda. El aparato acumuló unas 90 horas, con muchas a Mach 2 y hasta 55.000 pies.
El monoplaza F-16XL-1 participó en campañas adicionales en Edwards. NASA señaló vuelos de investigación de la onda sónica en los que el F-16XL atravesó y midió ondas de choque generadas por un SR-71, mientras sensores en aeronaves de apoyo y en tierra registraban el fenómeno. En el Proyecto Aerodinámico del Ala de Flecha Acodada, o CAWAP, el avión llevó instrumentación a lo largo del ala y tiras de tubería desde el borde de ataque al de salida para medir presiones estáticas.
Fin de vida operativa del F-16XL y situación hasta diciembre de 2012
El historial de NASA situó una etapa final de modificaciones y retirada. La hoja informativa indicó que en 1997 NASA sustituyó el sistema analógico de control de vuelo del F-16XL por un sistema digital. El libro histórico recogió que el F-16XL-1 realizó pruebas de rodaje en tierra el 28 de junio de 2007 y que, desde esa fecha, ninguno de los dos F-16XL volvió a moverse por sus propios medios, dentro del entorno de Edwards.
NASA también indicó que no siguió adelante con un proyecto de demostrador de baja onda de choque después de finalizar un contrato con Boeing en 2009. Ese desenlace condujo a la retirada permanente de ambos aviones. El monoplaza quedó expuesto en el centro de investigación de Edwards. El biplaza permaneció en Dryden, con la situación registrada a diciembre de 2012, dentro de un proceso pendiente de una decisión sobre restauración y posible exhibición.
El relato citó como destino posible el Museo Nacional de la Fuerza Aérea de Estados Unidos en Wright-Patterson, Ohio. La referencia situó la opción en un marco de restauración y de decisión institucional sobre el futuro de la aeronave. Con ese cierre, el F-16XL quedó como un programa que unió evaluación de la Fuerza Aérea y uso posterior por NASA para estudios de aerodinámica, flujo laminar y ondas sónicas en el área de ensayos de Edwards.
Los prototipos acumularon cifras destacadas antes de la retirada. Durante la fase de evaluación militar, el programa alcanzó 369 vuelos para mediados de mayo de 1983, y el conjunto de ambos aviones llegó a casi 800 salidas hasta octubre de 1985. En investigación, el F-16XL-2 completó 45 misiones del SLFC y registró unas 90 horas, con perfiles a Mach 2 y altitudes de hasta 55.000 pies. Estos hitos resumen su recorrido sin producción.