Lleno de pilas de paneles de fuselaje, componentes de motores y una amplia variedad de tuberías, electrónica y aviónica, la instalación de construcción F-35 en Ft. Worth, Texas, se parece a una pequeña ciudad llena de ingenieros, mecánicos, electricistas y aviones en varias etapas de construcción.
Si bien algunas estaciones incluyen alas de avión, timones, tuberías e intrincadas colecciones de cables que cuelgan verticalmente a través del fuselaje, otras contienen poco más que una variedad de piezas pequeñas aparentemente desconectadas. Más allá de la franja de construcción de una milla de largo, fuertemente traficada por trabajadores, constructores e ingenieros, hay bahías con un F-35 casi completo con un exterior verde claro. Estos F-35 “a punto de terminar”, son desplazados a un ambiente controlado, donde esperan una capa final de pintura gris mezclada, que le da el color al avión.
Después de observar una cierta cantidad de estructuras y configuraciones de avión diferentes, que incluyen tuberías, partes de computadoras y componentes más grandes como alas, colas, timones, motores o un cañón montado de 25 mm, un observador puede comenzar a discernir las diferencias entre las variantes. El F-35C es el más grande, construido con una envergadura y una cola más grandes para los aterrizajes de portaaviones; el F-35A incluye un fuselaje visible / cañón de 25 mm montado en el ala enterrado debajo de un exterior sigiloso y redondeado que mezcla el arma con el cuerpo del avión; El F-35B es, según los desarrolladores, el más caro y técnicamente complicado del grupo.
Durante la construcción de un F-35B, un “LiftFan” visible está diseñado en una parte delantera del fuselaje central justo detrás del piloto para permitir un masivo empuje vertical hacia abajo. Los caballos de fuerza se envían al LiftFan desde el motor principal a través de un “sistema de engranajes de alto nivel en espiral”, según indica la información de Rollys Royce.
https://www.youtube.com/watch?v=bXuZbLxWxYE
Esta potencia, cuando se combina con el LiftFan, genera el empuje hacia abajo necesario para habilitar la habilidad de “desplazamiento” y el aterrizaje vertical. Un F-35B tiene lo que parece una puerta cuadrada o una abertura en la parte superior del fuselaje detrás del piloto y por encima del ventilador de elevación para maximizar el flujo de aire hacia abajo. Los ingenieros explican que el empuje masivo, suficiente para impulsar el avión a velocidades más allá de la barrera del sonido, resulta de un proceso cuádruple. Los conductos de aire a cada lado de la nariz “aspiran” aire hacia el motor, luego el aire se comprime antes de encenderse con gas, generando lo que parece una explosión controlada de fuego que sale de la parte posterior. La fuerza generada a través de este proceso, permite la velocidad, maniobrabilidad y aceleración de la aeronave.
La información mecánica proporcionada por el fabricante del motor F-35B, Rolls Royce, dice: “Para lograr STOVL, el componente del ventilador de elevación del LiftSystem opera perpendicularmente al flujo de aire sobre la aeronave”. El LiftFan puede operar en vientos cruzados de hasta 288 mph, según los datos de Rolls Royce.
F-35 Ingeniería Stealth
Las operaciones sigilosas o de baja observabilidad dependen totalmente de un conjunto específico de técnicas de construcción especializadas, según ingenieros familiarizados con el proceso. Si bien muchas de estas técnicas, si no la mayoría, no están, comprensiblemente, disponibles para informes públicos por razones de seguridad, Hay muchos elementos públicos de la tecnología escrita para el consumo público por los ingenieros y muchos de los desarrolladores de la industria involucrados en la construcción F-35, que ofrecen perfiles detallados de sus contribuciones al avión.
Un exterior de apariencia perfecta (ausencia de contornos, estructuras externas y bordes sobresalientes más reconocibles para el radar enemigo), contiene una mezcla secreta de materiales compuestos diseñados para un avión absorbente de radar. Las armas pueden llevarse internamente para no exponer formas vulnerables al radar enemigo. Un elemento comúnmente discutido del recubrimiento de sigilo incluye el uso de “fibras de carbono” para, entre otras cosas, reflejar la energía electromagnética de la superficie del material.
Se sabe desde hace mucho tiempo que los materiales de carbono han contribuido a las configuraciones furtivas. Curiosamente, un ensayo de 2016 del Smithsonian Air and Space Museum cita una evaluación de expertos de 2008 en la que los ingenieros de Northrop Grumman intentaron determinar si un avión prototipo Horten 229 alemán construido en 1943 contenía elementos de tecnología furtiva, décadas antes de su tiempo. El avión nazi estaba plagado de problemas técnicos y falló algunos vuelos de prueba. Nunca vio el combate, pero algunos de los adhesivos, la madera y otros materiales, junto con su configuración horizontal de “todo ala”, han inspirado a muchos a ver el avión como una versión temprana de lo que se convirtió en tecnología de sigilo. Se encontraron materiales de carbono en la investigación; los ingenieros Dobrenz y Spadoni escriben “durante nuestra inspección del Horten 229 en el Museo Smithsoniano, parecía que un material similar al carbón estaba mezclado con el pegamento entre las capas delgadas del borde de la forma de vanguardia”.
Cualquiera que sea la composición particular del material, el exterior sigiloso del F-35 representa un esfuerzo por lograr baja capacidad de observación, supervivencia y peso más ligero para permitir la velocidad y la maniobrabilidad. La estructura perfecta del F-35 es, por diseño, el resultado de una técnica de ingeniería particular.
“Cada bisagra, cada tornillo, cada elemento de fijación y cada panel se vuelven a cerrar cuando terminamos con el trabajo en el avión, por lo que cada vez que despegamos nos encontramos en esa configuración sigilosa y no detectable”, Billie Flynn, piloto del F-35 Lockheed Martin, le dijo a Warrior Maven en una entrevista.
Los pings electrónicos generados por el radar enemigo necesitan estructuras específicas contra las que rebotar: enviar una señal de retorno. Si un fuselaje se configura de tal manera que no ofrezca esas estructuras y bordes contra los cuales un ping electromagnético puede chocar, las formas y los contornos que definen un avión son más difíciles de detectar. En esencia, ciega o elimina la señal de retorno, y el radar no puede producir una “representación” del avión de combate. Como una señal electrónica, las emisiones de radar viajan a la velocidad de la luz, una entidad conocida. Si se conoce la velocidad de la luz, que es fija, y también se puede determinar la cantidad de tiempo de viaje, los algoritmos pueden calcular la distancia exacta, la forma e incluso la velocidad de un objeto.
“Ocultamos el radar, la antena y el combustible; todos son protuberancias que reducen la esperanza de que alguna vez se reduzca la vulnerabilidad”, dijo Flynn.
Flynn explicó que la ingeniería de sigilo que contribuye al F-35 tiene algunos orígenes desde la F-117 NightHawk, de la Guerra del Golfo. “Con el F-117, aprendimos a integrar antenas en el borde delantero del avión. Este concepto entró directamente en el F-22”, agregó Flynn.
Flynn también explicó que todos los sensores del F-35 estaban “montados al ras” o incorporados en la cubierta de la aeronave, lo que hacía que el avión fuera menos detectable para el radar enemigo.
También se sabe que la reducción de las emisiones de calor, o la firma térmica, es de vital importancia para preservar el sigilo. Hay una variedad de formas en que esto se puede lograr, como enterrar motores dentro de un avión para disminuir la liberación de calor. El F-35 está construido con pequeños tubos de refrigerante que pasan por debajo de las alas hacia el cuerpo del avión, diseñados para disipar el calor generado por los sistemas eléctricos y de aviónica del avión. Esto evita el sobrecalentamiento y controla las temperaturas generales del avión. Controlar la temperatura también mejora las propiedades de sigilo de la aeronave. El combustible que viaja a través de tuberías debajo del avión también trae un efecto de enfriamiento, según los ingenieros.
Flynn también explicó que todos los sensores del F-35 estaban “montados al ras” o incorporados en la cubierta de la aeronave, lo que hacía que el avión fuera menos detectable para el radar enemigo.
También se sabe que la reducción de las emisiones de calor, o la firma térmica, es de vital importancia para preservar el sigilo. Hay una variedad de formas en que esto se puede lograr, como enterrar motores dentro de un avión para disminuir la liberación de calor. El F-35 está construido con pequeños tubos de refrigerante que pasan por debajo de las alas hacia el cuerpo del avión, diseñados para disipar el calor generado por los sistemas eléctricos y de aviónica del avión. Esto evita el sobrecalentamiento y controla las temperaturas generales del avión. Controlar la temperatura también mejora las propiedades de sigilo de la aeronave. El combustible que viaja a través de tuberías debajo del avión también trae un efecto de enfriamiento, según los ingenieros.
En general, Lockheed ha entregado más de 360 fuselajes a 16 bases en todo el mundo y planea una aceleración de producción para satisfacer la creciente demanda militar internacional y estadounidense. Edward “Stevie” Smith, Director Nacional de Desarrollo de Lockheed para el F-35, le dijo al Warrior Maven en una entrevista.
Smith explicó que los ocho socios originales, y otros nuevos como Japón, Corea del Sur, Bélgica e Israel, están avanzando en los planes para producir y desarrollar el avión.
Anteriormente, Osborn se desempeñó en el Pentágono como un experto altamente calificado en la Oficina del Subsecretario del Ejército: Adquisición, Logística y Tecnología.