Avión de combate

Los aviones de combate son aviones militares de ala fija diseñados principalmente para el combate aire-aire. En un conflicto militar, el papel de los aviones de combate es establecer la superioridad aérea del espacio de batalla. El dominio del espacio aéreo sobre un campo de batalla permite a los bombarderos y aviones de ataque participar en bombardeos tácticos y estratégicos de objetivos enemigos.

Las características clave de rendimiento de un caza incluyen no solo su potencia de fuego, sino también su alta velocidad y maniobrabilidad en relación con el avión objetivo. El éxito o el fracaso de los esfuerzos de un combatiente para obtener la superioridad aérea depende de varios factores, incluida la habilidad de sus pilotos, la solidez táctica de su doctrina para desplegar sus cazas y el número y desempeño de esos cazas.

Muchos aviones de combate modernos también tienen capacidades secundarias, como el ataque a tierra, y algunos tipos, como los cazabombarderos, están diseñados desde el principio para funciones duales. Otros diseños de cazas son altamente especializados y aún cumplen la función principal de superioridad aérea, y estos incluyen el interceptor, el caza pesado y el caza nocturno.

Clasificación

Un avión de combate está diseñado principalmente para el combate aire-aire. Un tipo determinado puede diseñarse para condiciones de combate específicas y, en algunos casos, para funciones adicionales, como la lucha aire-tierra. Históricamente, el Royal Flying Corps británico y la Royal Air Force se referían a ellos como "exploradores" hasta principios de la década de 1920, mientras que el Ejército de EE. UU. los llamó "persecución" avión hasta finales de la década de 1940. El Reino Unido pasó a llamarlos combatientes en la década de 1920, mientras que el Ejército de EE. UU. lo hizo en la década de 1940. Un caza de corto alcance diseñado para defenderse de los aviones enemigos que se aproximan se conoce como interceptor.

Las clases reconocidas de luchadores incluyen:

• Air superiority fighter
• Fighter-bomber
• Combatiente pesado
• Interceptor
• Light fighter
• Combatiente todo el tiempo (incluyendo al luchador nocturno)
• Combatiente de reconocimiento
• Combatiente estratégico (incluido el luchador de escolta y luchador de huelga)

De estos, las clases Caza-bombardero, Caza de reconocimiento y Caza de ataque son de doble función y poseen cualidades de caza junto con alguna otra función en el campo de batalla. Algunos diseños de cazas pueden desarrollarse en variantes que realizan otras funciones por completo, como ataque terrestre o reconocimiento desarmado. Esto puede ser por razones políticas o de seguridad nacional, con fines publicitarios u otras razones.

El camello Sopwith y otros "exploradores luchadores" de la Primera Guerra Mundial realizó una gran cantidad de trabajo de ataque a tierra. En la Segunda Guerra Mundial, la USAAF y la RAF a menudo favorecieron a los cazas en lugar de los bombarderos ligeros dedicados o los bombarderos en picado, y tipos como el Republic P-47 Thunderbolt y el Hawker Hurricane que ya no eran competitivos como cazas de combate aéreo fueron relegados al ataque terrestre. Varios aviones, como el F-111 y el F-117, han recibido designaciones de caza aunque no tenían capacidad de caza debido a razones políticas o de otro tipo. La variante F-111B originalmente estaba destinada a un papel de caza con la Marina de los EE. UU., pero fue cancelada. Este desenfoque sigue el uso de luchadores desde sus primeros días para "ataque" o "huelga" operaciones contra objetivos terrestres mediante ametralladoras o lanzamiento de pequeñas bombas e incendiarias. Los versátiles cazabombarderos multifunción, como el McDonnell Douglas F/A-18 Hornet, son una opción menos costosa que tener una variedad de tipos de aeronaves especializadas.

Algunos de los cazas más caros, como el Grumman F-14 Tomcat de EE. UU., el McDonnell Douglas F-15 Eagle, el Lockheed Martin F-22 Raptor y el Sukhoi Su-27 de Rusia, se emplearon como interceptores para todo clima, así como para la superioridad aérea. aviones de combate, mientras que comúnmente desarrollan roles aire-tierra al final de sus carreras. Un interceptor es generalmente un avión destinado a atacar (o interceptar) bombarderos y, por lo general, cambia la maniobrabilidad por la velocidad de ascenso.

Como parte de la nomenclatura militar, a menudo se asigna una letra a varios tipos de aviones para indicar su uso, junto con un número para indicar el avión específico. Las letras utilizadas para designar a un luchador difieren en varios países. En el mundo de habla inglesa, "F" ahora se usa a menudo para indicar un caza (por ejemplo, Lockheed Martin F-35 Lightning II o Supermarine Spitfire F.22), aunque "P" solía usarse en los EE. UU. para la persecución (por ejemplo, Curtiss P-40 Warhawk), una traducción del francés "C" (Dewoitine D.520 C.1) para Chasseur mientras estaba en Rusia "I" se utilizó para Istrebitel, o exterminador (Polikarpov I-16).

Caza de superioridad aérea

A medida que han proliferado los tipos de caza, el caza de superioridad aérea emergió como un papel específico en el pináculo de la velocidad, la maniobrabilidad y los sistemas de armas aire-aire, capaz de defenderse de todos los demás cazas y establecer su dominio en el cielos sobre el campo de batalla.

Interceptor

El interceptor es un caza diseñado específicamente para interceptar y atacar aviones enemigos que se aproximan. Hay dos clases generales de interceptores: aeronaves relativamente livianas en la función de defensa puntual, construidas para una reacción rápida, alto rendimiento y corto alcance, y aeronaves más pesadas con aviónica más completa y diseñadas para volar de noche o en cualquier clima y para operar en rangos más largos. Con origen durante la Primera Guerra Mundial, en 1929 esta clase de cazas se conocía como el interceptor.

Combatientes nocturnos y para todo clima

El equipo necesario para el vuelo diurno es inadecuado cuando se vuela de noche o con poca visibilidad. El caza nocturno se desarrolló durante la Primera Guerra Mundial con equipo adicional para ayudar al piloto a volar en línea recta, navegar y encontrar el objetivo. A partir de variantes modificadas del Royal Aircraft Factory B.E.2c en 1915, el caza nocturno ha evolucionado hasta convertirse en un caza de gran capacidad para todo tipo de clima.

Luchadores estratégicos

El caza estratégico es un tipo rápido, fuertemente armado y de largo alcance, capaz de actuar como un caza de escolta que protege a los bombarderos, para realizar sus propias incursiones ofensivas como caza de penetración y mantener patrullas permanentes a una distancia significativa de su hogar. base.

Los bombarderos son vulnerables debido a su baja velocidad, gran tamaño y mala maniobrabilidad. El caza de escolta se desarrolló durante la Segunda Guerra Mundial para interponerse entre los bombarderos y los atacantes enemigos como escudo protector. El requisito principal era de largo alcance, con varios cazas pesados asignando el papel. Sin embargo, también resultaron difíciles de manejar y vulnerables, por lo que, a medida que avanzaba la guerra, se desarrollaron técnicas como los tanques de caída para ampliar el alcance de los cazas convencionales más ágiles.

El caza de penetración normalmente también está preparado para la función de ataque terrestre y, por lo tanto, puede defenderse mientras realiza incursiones de ataque.

Resumen histórico

Desde la Primera Guerra Mundial, lograr y mantener la superioridad aérea se ha considerado esencial para la victoria en la guerra convencional.

Los cazas continuaron desarrollándose durante la Primera Guerra Mundial, para negar a los aviones y dirigibles enemigos la capacidad de recopilar información mediante reconocimiento en el campo de batalla. Los primeros cazas eran muy pequeños y ligeramente armados según los estándares posteriores, y la mayoría eran biplanos construidos con un marco de madera cubierto con tela y una velocidad máxima de aproximadamente 100 mph (160 km/h). A medida que el control del espacio aéreo sobre los ejércitos se hizo cada vez más importante, todas las principales potencias desarrollaron cazas para apoyar sus operaciones militares. Entre las guerras, la madera fue reemplazada en gran parte en parte o en su totalidad por tubos de metal, y finalmente comenzaron a predominar las estructuras de piel estresada de aluminio (monocasco).

Para la Segunda Guerra Mundial, la mayoría de los cazas eran monoplanos totalmente metálicos armados con baterías de ametralladoras o cañones y algunos eran capaces de alcanzar velocidades cercanas a las 400 mph (640 km/h). La mayoría de los cazas hasta este punto tenían un motor, pero se construyeron varios cazas bimotores; sin embargo, se descubrió que eran superados por los cazas monomotor y fueron relegados a otras tareas, como cazas nocturnos equipados con equipos de radar primitivos.

Al final de la guerra, los motores turborreactores estaban reemplazando a los motores de pistón como medio de propulsión, aumentando aún más la velocidad de los aviones. Dado que el peso del motor turborreactor era mucho menor que el de un motor de pistón, tener dos motores dejó de ser un hándicap y se utilizaron uno o dos, según las necesidades. Esto a su vez requirió el desarrollo de asientos eyectables para que el piloto pudiera escapar, y trajes G para contrarrestar las fuerzas mucho mayores que se aplican al piloto durante las maniobras.

En la década de 1950, se instaló un radar en los cazas diurnos, ya que debido al alcance cada vez mayor de las armas aire-aire, los pilotos ya no podían ver lo suficientemente lejos para prepararse para la oposición. Posteriormente, las capacidades del radar crecieron enormemente y ahora son el principal método de adquisición de objetivos. Las alas se hicieron más delgadas y se inclinaron hacia atrás para reducir la resistencia transónica, lo que requería nuevos métodos de fabricación para obtener la fuerza suficiente. Las pieles ya no eran láminas de metal remachadas a una estructura, sino fresadas a partir de grandes losas de aleación. La barrera del sonido se rompió y, después de algunos arranques en falso debido a los cambios necesarios en los controles, las velocidades alcanzaron rápidamente Mach 2, más allá del cual la aeronave no puede maniobrar lo suficiente para evitar un ataque.

Los misiles aire-aire reemplazaron en gran medida a las armas y los cohetes a principios de la década de 1960, ya que se creía que ambos eran inutilizables a las velocidades que se alcanzaban; sin embargo, la Guerra de Vietnam demostró que las armas todavía tenían un papel que desempeñar, y la mayoría de los cazas construidos desde entonces son equipado con cañón (normalmente entre 20 y 30 mm (0,79 y 1,18 pulgadas) de calibre) además de misiles. La mayoría de los aviones de combate modernos pueden transportar al menos un par de misiles aire-aire.

En la década de 1970, los turboventiladores reemplazaron a los turborreactores, lo que mejoró la economía de combustible lo suficiente como para que el último avión de apoyo con motor de pistón pudiera ser reemplazado por jets, lo que hizo posible el uso de aviones de combate polivalentes. Las estructuras de nido de abeja comenzaron a reemplazar a las estructuras fresadas y los primeros componentes compuestos comenzaron a aparecer en componentes sometidos a poca tensión.

Con las constantes mejoras en las computadoras, los sistemas defensivos se han vuelto cada vez más eficientes. Para contrarrestar esto, Estados Unidos, Rusia, India y China han buscado tecnologías furtivas. El primer paso fue encontrar formas de reducir la reflectividad de la aeronave a las ondas de radar enterrando los motores, eliminando las esquinas afiladas y desviando los reflejos de los radares de las fuerzas opuestas. Se encontraron varios materiales para absorber la energía de las ondas de radar y se incorporaron en acabados especiales que desde entonces han encontrado una aplicación generalizada. Las estructuras compuestas se han generalizado, incluidos los principales componentes estructurales, y han ayudado a contrarrestar los aumentos constantes en el peso de las aeronaves: la mayoría de los cazas modernos son más grandes y pesados que los bombarderos medianos de la Segunda Guerra Mundial.

Debido a la importancia de la superioridad aérea, desde los primeros días del combate aéreo, las fuerzas armadas han competido constantemente para desarrollar cazas tecnológicamente superiores y desplegar estos cazas en mayor número, y desplegar una flota de cazas viable consume una proporción sustancial de la defensa. presupuestos de las fuerzas armadas modernas.

El mercado mundial de aviones de combate tuvo un valor de 45 750 millones de dólares en 2017 y según proyecciones de Frost & Sullivan a $ 47.2 mil millones en 2026: 35% programas de modernización y 65% compras de aviones, dominado por Lockheed Martin F-35 con 3000 entregas durante 20 años.

Cazas con motor de pistón

Primera Guerra Mundial

La palabra "luchador" se utilizó por primera vez para describir un avión de dos asientos que llevaba una ametralladora (montada en un pedestal) y su operador, así como el piloto. Aunque el término fue acuñado en el Reino Unido, los primeros ejemplos fueron los empujadores franceses Voisin a partir de 1910, y un Voisin III sería el primero en derribar otro avión, el 5 de octubre de 1914.

Sin embargo, al estallar la Primera Guerra Mundial, la mayoría de los aviones de primera línea estaban desarmados y se usaban casi exclusivamente para reconocimiento. El 15 de agosto de 1914, Miodrag Tomić se encontró con un avión enemigo durante un vuelo de reconocimiento sobre Austria-Hungría que disparó contra su avión con un revólver, por lo que Tomić respondió. Se creía que era el primer intercambio de disparos entre aeronaves. En cuestión de semanas, todos los aviones serbios y austrohúngaros estaban armados.

Otro tipo de avión militar formó la base para un "caza" en el sentido moderno de la palabra. Se basó en aviones pequeños y rápidos desarrollados antes de la guerra para carreras aéreas como la Copa Gordon Bennett y el Trofeo Schneider. No se esperaba que el avión explorador militar llevara armamento serio, sino que dependiera de la velocidad para 'explorar'. una ubicación y regresa rápidamente para informar, convirtiéndolo en un caballo volador. Los aviones exploradores británicos, en este sentido, incluían el Sopwith Tabloid y el Bristol Scout. Los franceses y los alemanes no tenían un equivalente, ya que usaban biplazas para el reconocimiento, como el Morane-Saulnier L, pero luego modificarían los aviones de carreras de antes de la guerra en monoplazas armados. Rápidamente se descubrió que estos eran de poca utilidad ya que el piloto no podía registrar lo que veía mientras volaba, mientras que los líderes militares generalmente ignoraban lo que informaban los pilotos.

Se hicieron intentos con armas de mano como pistolas y rifles e incluso ametralladoras ligeras, pero fueron ineficaces y engorrosas. El siguiente avance vino con la ametralladora fija de disparo hacia adelante, de modo que el piloto apuntó todo el avión al objetivo y disparó el arma, en lugar de depender de un segundo artillero. Roland Garros (aviador) atornilló placas deflectoras de metal a la hélice para que no saliera disparada del cielo y se modificaron varias Morane-Saulnier N. La técnica demostró ser efectiva, sin embargo, las balas desviadas seguían siendo muy peligrosas.

Poco después del comienzo de la guerra, los pilotos se armaron con pistolas, carabinas, granadas y una variedad de armas improvisadas. Muchos de estos resultaron ineficaces ya que el piloto tuvo que volar su avión mientras intentaba apuntar con un arma de mano y hacer un disparo de desvío difícil. El primer paso para encontrar una solución real fue montar el arma en el avión, pero la hélice siguió siendo un problema ya que la mejor dirección para disparar es hacia adelante. Se intentaron numerosas soluciones. Un segundo miembro de la tripulación detrás del piloto podría apuntar y disparar una ametralladora giratoria a los aviones enemigos; sin embargo, esto limitaba el área de cobertura principalmente al hemisferio trasero, y la coordinación efectiva de las maniobras del piloto con la puntería del artillero era difícil. Esta opción se empleó principalmente como medida defensiva en aviones de reconocimiento biplaza a partir de 1915. Tanto SPAD SA como Royal Aircraft Factory BE9 agregaron un segundo tripulante delante del motor en una cápsula, pero esto era peligroso para el segundo tripulante y limitaba el rendimiento. El Sopwith L.R.T.Tr. De manera similar, agregó una cápsula en el ala superior sin mejor suerte.

Una alternativa era construir un "empujador" explorador como el Airco DH.2, con la hélice montada detrás del piloto. El principal inconveniente era que la gran resistencia aerodinámica de la estructura de la cola de un tipo empujador lo hacía más lento que un 'tractor' similar. aeronave. Una mejor solución para un explorador de un solo asiento era montar la ametralladora (habiéndose prescindido de rifles y pistolas) para disparar hacia adelante pero fuera del arco de la hélice. Se probaron los cañones de ala, pero las armas poco confiables disponibles requerían una limpieza frecuente de rondas atascadas y fallas de encendido y no fueron prácticas hasta después de la guerra. Montar la ametralladora sobre el ala superior funcionó bien y se usó mucho después de encontrar la solución ideal. El Nieuport 11 de 1916 usó este sistema con considerable éxito, sin embargo, esta ubicación dificultaba apuntar y recargar, pero continuaría usándose durante la guerra ya que las armas utilizadas eran más livianas y tenían una mayor cadencia de fuego que las armas sincronizadas. El montaje británico Foster y varios montajes franceses fueron diseñados específicamente para este tipo de aplicación, equipados con ametralladoras Hotchkiss o Lewis, que debido a su diseño no eran adecuadas para sincronizar. La necesidad de armar un tractor explorador con un cañón de disparo frontal cuyas balas atravesaran el arco de la hélice era evidente incluso antes del estallido de la guerra y los inventores de Francia y Alemania idearon mecanismos que podían cronometrar el disparo de las rondas individuales para evitar golpear el palas de hélice. Franz Schneider, un ingeniero suizo, había patentado un dispositivo de este tipo en Alemania en 1913, pero no se siguió su trabajo original. El diseñador de aviones francés Raymond Saulnier patentó un dispositivo práctico en abril de 1914, pero las pruebas no tuvieron éxito debido a la propensión de la ametralladora empleada a detener el fuego debido a la munición poco confiable. En diciembre de 1914, el aviador francés Roland Garros le pidió a Saulnier que instalara su engranaje de sincronización en el Garros' Monoplano parasol Morane-Saulnier Tipo L. Desafortunadamente, la ametralladora Hotchkiss a gas que le proporcionaron tenía una velocidad de disparo errática y era imposible sincronizarla con la hélice. Como medida provisional, las palas de la hélice se equiparon con cuñas de metal para protegerlas de los rebotes. Garros' monoplano modificado voló por primera vez en marzo de 1915 y comenzó las operaciones de combate poco después. Garros obtuvo tres victorias en tres semanas antes de que él mismo fuera derribado el 18 de abril y su avión, junto con su engranaje de sincronización y hélice, fuera capturado por los alemanes. Mientras tanto, el engranaje de sincronización (llamado Stangensteuerung en alemán, para "sistema de control de varilla de empuje") ideado por los ingenieros de la firma de Anthony Fokker fue el primer sistema en entrar en servicio.. Marcaría el comienzo de lo que los británicos llamaron el "flagelo Fokker" y un período de superioridad aérea para las fuerzas alemanas, lo que convirtió al monoplano Fokker Eindecker en un nombre temido en el frente occidental, a pesar de ser una adaptación de un obsoleto avión de carreras Morane-Saulnier francés de antes de la guerra, con malas características de vuelo y un por ahora rendimiento mediocre. La primera victoria del Eindecker se produjo el 1 de julio de 1915, cuando el Leutnant Kurt Wintgens, de Feldflieger Abteilung 6 en el frente occidental, derribó un Morane-Saulnier Tipo L. El suyo era uno de los cinco prototipos Fokker M.5K/MG para el Eindecker, y estaba armado con una versión de aviación sincronizada de la ametralladora Parabellum MG14. El éxito del Eindecker inició un ciclo competitivo de mejora entre los combatientes, ambos bandos esforzándose por construir cazas monoplazas cada vez más capaces. El Albatros D.I y Sopwith Pup de 1916 establecieron el patrón clásico seguido por los cazas durante unos veinte años. La mayoría eran biplanos y rara vez monoplanos o triplanos. La fuerte estructura de caja del biplano proporcionó un ala rígida que permitió el control preciso esencial para las peleas de perros. Tenían un solo operador, que volaba la aeronave y también controlaba su armamento. Estaban armados con una o dos ametralladoras Maxim o Vickers, que eran más fáciles de sincronizar que otros tipos, disparando a través del arco de la hélice. Los calzones de las armas estaban frente al piloto, con implicaciones obvias en caso de accidentes, pero los atascos se podían despejar en vuelo, mientras que se simplificaba la puntería.

Breguet fue pionero en el uso de estructuras metálicas para aeronaves antes de la Primera Guerra Mundial, pero encontraría a su mayor defensor en Anthony Fokker, quien usó tubos de acero al cromo-molibdeno para la estructura del fuselaje de todos sus diseños de cazas, mientras que el innovador ingeniero alemán Hugo Junkers desarrolló dos diseños de monoplanos de combate de un solo asiento totalmente metálicos con alas en voladizo: el avión privado estrictamente experimental Junkers J 2, hecho con acero, y unos cuarenta ejemplos del Junkers D.I, hecho con duraluminio corrugado, todos basados en su experiencia en la creación del pionero avión de demostración de tecnología de fuselaje totalmente metálico Junkers J 1 de finales de 1915. Mientras que Fokker buscaría fuselajes de tubo de acero con alas de madera hasta finales de la década de 1930, y Junkers se centraría en la chapa corrugada, Dornier fue el primero en construir un caza (el Dornier-Zeppelin D.I) fabricado con chapa de aluminio pretensada y con alas en voladizo., una forma que reemplazaría a todas las demás en la década de 1930. A medida que crecía la experiencia de combate colectivo, los pilotos más exitosos como Oswald Boelcke, Max Immelmann y Edward Mannock desarrollaron maniobras y formaciones tácticas innovadoras para mejorar sus unidades aéreas. eficacia del combate.

Los pilotos aliados y, antes de 1918, los pilotos alemanes de la Primera Guerra Mundial no estaban equipados con paracaídas, por lo que los incendios en vuelo o las fallas estructurales a menudo eran fatales. Los paracaídas estaban bien desarrollados en 1918, ya que habían sido utilizados anteriormente por aeronautas y fueron adoptados por los servicios de vuelo alemanes durante el transcurso de ese año. El conocido y temido Manfred von Richthofen, el 'Barón Rojo', llevaba uno cuando lo mataron, pero el comando aliado continuó oponiéndose a su uso por varios motivos.

En abril de 1917, durante un breve período de supremacía aérea alemana, la expectativa de vida promedio de un piloto británico se calculó en un promedio de 93 horas de vuelo, o unas tres semanas de servicio activo. Más de 50.000 aviadores de ambos bandos murieron durante la guerra.

Periodo de entreguerras (1919-1938)

El desarrollo de cazas se estancó entre las guerras, especialmente en los Estados Unidos y el Reino Unido, donde los presupuestos eran pequeños. En Francia, Italia y Rusia, donde los grandes presupuestos continuaron permitiendo un gran desarrollo, tanto los monoplanos como todas las estructuras metálicas eran comunes. Sin embargo, a fines de la década de 1920, esos países gastaron demasiado y fueron superados en la década de 1930 por aquellas potencias que no habían gastado mucho, a saber, los británicos, los estadounidenses y los alemanes.

Dados los presupuestos limitados, las fuerzas aéreas fueron conservadoras en el diseño de aeronaves, y los biplanos siguieron siendo populares entre los pilotos por su agilidad y permanecieron en servicio mucho después de que dejaron de ser competitivos. Diseños como el Gloster Gladiator, Fiat CR.42 Falco y Polikarpov I-15 eran comunes incluso a fines de la década de 1930, y muchos todavía estaban en servicio hasta 1942. Hasta mediados de la década de 1930, la mayoría de los cazas en el Estados Unidos, el Reino Unido, Italia y Rusia siguieron siendo biplanos cubiertos de tela.

El armamento de los cazas finalmente comenzó a montarse dentro de las alas, fuera del arco de la hélice, aunque la mayoría de los diseños conservaban dos ametralladoras sincronizadas directamente delante del piloto, donde eran más precisas (siendo la parte más fuerte de la estructura, reduciendo la vibración a la que estaban sometidas las pistolas). Disparar con esta disposición tradicional también era más fácil porque los cañones disparaban directamente hacia adelante en la dirección del vuelo de la aeronave, hasta el límite del alcance de los cañones; a diferencia de los cañones montados en las alas, que para ser efectivos debían estar armonizados, es decir, preestablecidos para disparar en ángulo por los equipos de tierra para que sus balas convergieran en un área objetivo a una distancia determinada por delante del caza. Los cañones de calibre.30 y.303 in (7,62 y 7,70 mm) siguieron siendo la norma, y las armas más grandes eran demasiado pesadas y engorrosas o se consideraban innecesarias contra aviones de construcción tan liviana. No se consideró irrazonable usar armamento al estilo de la Primera Guerra Mundial para contrarrestar a los combatientes enemigos, ya que no hubo suficiente combate aire-aire durante la mayor parte del período para refutar esta noción.

El motor rotativo, popular durante la Primera Guerra Mundial, desapareció rápidamente y su desarrollo llegó al punto en que las fuerzas de rotación impedían que se suministrara más combustible y aire a los cilindros, lo que limitaba la potencia. Fueron reemplazados principalmente por el motor radial estacionario, aunque los avances importantes llevaron a que los motores en línea ganaran terreno con varios motores excepcionales, incluido el V-12 Curtiss D-12 de 1145 pulgadas cúbicas (18 760 cm³). Los motores de los aviones aumentaron su potencia varias veces durante el período, pasando de los típicos 180 hp (130 kW) en el Fokker D.VII de 900 kg (2000 lb) de 1918 a 900 hp (670 kW) en el 2500 kg (5500 lb)) Curtiss P-36 de 1936. El debate entre los elegantes motores en línea versus los modelos radiales más confiables continuó, con las fuerzas aéreas navales prefiriendo los motores radiales y las fuerzas terrestres a menudo eligiendo en línea. Los diseños radiales no requerían un radiador separado (y vulnerable), pero tenían una mayor resistencia. Los motores en línea a menudo tenían una mejor relación potencia-peso.

Algunas fuerzas aéreas experimentaron con "aviones de combate pesados" (llamados "destructores" por los alemanes). Estos eran aviones más grandes, generalmente bimotores, a veces adaptaciones de tipos de bombarderos ligeros o medianos. Dichos diseños generalmente tenían una mayor capacidad interna de combustible (por lo tanto, un mayor alcance) y un armamento más pesado que sus contrapartes de un solo motor. En combate, demostraron ser vulnerables a los cazas monomotores más ágiles.

El principal impulsor de la innovación de los cazas, hasta el período de rearme rápido a fines de la década de 1930, no fueron los presupuestos militares, sino las carreras de aviones civiles. Los aviones diseñados para estas carreras introdujeron innovaciones como motores aerodinámicos y más potentes que encontrarían su camino en los combatientes de la Segunda Guerra Mundial. La más importante de ellas fueron las carreras del Trofeo Schneider, donde la competencia se volvió tan feroz que solo los gobiernos nacionales podían permitirse participar.

Al final del período de entreguerras en Europa llegó la Guerra Civil Española. Esta fue la oportunidad que necesitaban la Luftwaffe alemana, la Regia Aeronautica italiana y la Fuerza Aérea Roja de la Unión Soviética para probar su último avión. Cada parte envió numerosos tipos de aviones para apoyar a sus bandos en el conflicto. En los combates aéreos sobre España, los últimos cazas Messerschmitt Bf 109 lo hicieron bien, al igual que el Polikarpov I-16 soviético. El diseño alemán posterior fue anterior en su ciclo de diseño y tenía más espacio para el desarrollo y las lecciones aprendidas llevaron a modelos muy mejorados en la Segunda Guerra Mundial. Los rusos no pudieron mantenerse al día y, a pesar de que entraron en servicio modelos más nuevos, los I-16 siguieron siendo el caza de primera línea soviético más común en 1942 a pesar de ser superados por los Bf 109 mejorados en la Segunda Guerra Mundial. Por su parte, los italianos desarrollaron varios monoplanos como el Fiat G.50 Freccia, pero al estar cortos de fondos, se vieron obligados a seguir operando los obsoletos biplanos Fiat CR.42 Falco.

Desde principios de la década de 1930, los japoneses estaban en guerra contra los nacionalistas chinos y los rusos en China, y utilizaron la experiencia para mejorar tanto el entrenamiento como los aviones, reemplazando los biplanos con modernos monoplanos voladizos y creando un cuadro de pilotos excepcionales. En el Reino Unido, a instancias de Neville Chamberlain (más famoso por su discurso sobre la "paz en nuestro tiempo"), toda la industria de la aviación británica se reorganizó, lo que le permitió cambiar rápidamente de biplanos con armazón de metal cubiertos de tela a monoplanos de piel estresados en voladizo a tiempo para la guerra con Alemania, un proceso que Francia intentó emular, pero demasiado tarde para contrarrestar la invasión alemana. El período de mejorar el mismo diseño de biplano una y otra vez estaba llegando a su fin, y el Hawker Hurricane y el Supermarine Spitfire comenzaron a suplantar a los biplanos Gloster Gladiator y Hawker Fury, pero muchos biplanos permanecieron en servicio de primera línea mucho después del comienzo de World. Segunda guerra. Si bien no combatieron en España, también absorbieron muchas de las lecciones a tiempo para usarlas.

La Guerra Civil Española también brindó una oportunidad para actualizar las tácticas de combate. Una de las innovaciones fue el desarrollo del "dedo cuatro" formación del piloto alemán Werner Mölders. Cada escuadrón de caza (en alemán: Staffel) se dividió en varios vuelos (Schwärme) de cuatro aviones. Cada Schwarm se dividió en dos Rotten, que eran un par de aviones. Cada Rotte estaba compuesto por un líder y un wingman. Esta formación flexible permitió a los pilotos mantener una mayor conciencia de la situación, y los dos Rotten podían dividirse en cualquier momento y atacar por su cuenta. El dedo cuatro sería ampliamente adoptado como la formación táctica fundamental durante la Segunda Guerra Mundial, incluso por los británicos y más tarde por los estadounidenses.

Segunda Guerra Mundial

La Segunda Guerra Mundial presentó combates de combate a una escala mayor que cualquier otro conflicto hasta la fecha. El mariscal de campo alemán Erwin Rommel señaló el efecto del poderío aéreo: "Cualquiera que tenga que luchar, incluso con las armas más modernas, contra un enemigo que domina por completo el aire, lucha como un salvaje..." A lo largo de la guerra, los cazas desempeñaron su papel convencional en el establecimiento de la superioridad aérea a través del combate con otros cazas y mediante la interceptación de bombarderos, y también a menudo desempeñaron funciones como apoyo aéreo táctico y reconocimiento.

El diseño de los cazas variaba mucho entre los combatientes. Los japoneses e italianos preferían diseños ligeramente armados y blindados pero altamente maniobrables como los japoneses Nakajima Ki-27, Nakajima Ki-43 y Mitsubishi A6M Zero y los italianos Fiat G.50 Freccia y Macchi MC.200. Por el contrario, los diseñadores del Reino Unido, Alemania, la Unión Soviética y los Estados Unidos creían que el aumento de la velocidad de los aviones de combate crearía fuerzas g insoportables para los pilotos que intentaban maniobrar combates aéreos típicos de la Primera Guerra Mundial, y sus cazas eran en cambio, optimizado para la velocidad y la potencia de fuego. En la práctica, aunque los aviones ligeros y muy maniobrables poseían algunas ventajas en el combate de caza contra caza, por lo general podían superarse con una sólida doctrina táctica, y el enfoque de diseño de los italianos y japoneses hizo que sus cazas no fueran adecuados como interceptores o de ataque. aeronave.

Teatro Europeo

Durante la invasión de Polonia y la Batalla de Francia, los cazas de la Luftwaffe, principalmente el Messerschmitt Bf 109, mantuvieron la superioridad aérea y la Luftwaffe desempeñó un papel importante en las victorias alemanas en estas campañas. Sin embargo, durante la Batalla de Gran Bretaña, los Hurricanes y Spitfires británicos demostraron ser más o menos iguales a los cazas de la Luftwaffe. Además, el sistema Dowding basado en radar de Gran Bretaña que dirige a los combatientes hacia los ataques alemanes y las ventajas de luchar sobre el territorio de origen de Gran Bretaña permitió a la RAF negar la superioridad aérea de Alemania, salvando al Reino Unido de una posible invasión alemana y dando al Eje una gran derrota a principios de la Segunda Guerra Mundial. En el frente oriental, las fuerzas de combate soviéticas se vieron abrumadas durante las fases iniciales de la Operación Barbarroja. Esto fue el resultado de la sorpresa táctica al comienzo de la campaña, el vacío de liderazgo dentro de las fuerzas armadas soviéticas que dejó la Gran Purga y la inferioridad general de los diseños soviéticos en ese momento, como el obsoleto biplano Polikarpov I-15 y el I-16. Los diseños soviéticos más modernos, incluidos el Mikoyan-Gurevich MiG-3, LaGG-3 y Yakolev Yak-1, aún no habían llegado en número y, en cualquier caso, aún eran inferiores al Messerschmitt Bf 109. Como resultado, durante los primeros meses de estas campañas, las fuerzas aéreas del Eje destruyeron un gran número de aviones de la Fuerza Aérea Roja en tierra y en combates aéreos unilaterales. En las etapas posteriores en el Frente Oriental, el entrenamiento y el liderazgo soviéticos mejoraron, al igual que su equipo. En 1942, los diseños soviéticos como el Yakovlev Yak-9 y el Lavochkin La-5 tenían un rendimiento comparable al del Bf 109 alemán y el Focke-Wulf Fw 190. Además, se suministró un número significativo de aviones de combate británicos, y más tarde estadounidenses, para ayudar a la Unión Soviética. esfuerzo de guerra como parte de Lend-Lease, con el Bell P-39 Airacobra demostrando ser particularmente efectivo en el combate a baja altitud típico del Frente Oriental. Los soviéticos también fueron ayudados indirectamente por las campañas de bombardeo estadounidenses y británicas, que obligaron a la Luftwaffe a alejar a muchos de sus combatientes del frente oriental para defenderse de estos ataques. Los soviéticos fueron cada vez más capaces de desafiar a la Luftwaffe, y aunque la Luftwaffe mantuvo una ventaja cualitativa sobre la Fuerza Aérea Roja durante gran parte de la guerra, el número cada vez mayor y la eficacia de la Fuerza Aérea Soviética fueron fundamentales para los esfuerzos del Ejército Rojo. en dar marcha atrás y finalmente aniquilar a la Wehrmacht.

Mientras tanto, el combate aéreo en el frente occidental tenía un carácter muy diferente. Gran parte de este combate se centró en las campañas de bombardeo estratégico de la RAF y la USAAF contra la industria alemana con la intención de desgastar a la Luftwaffe. Los aviones de combate del Eje se centraron en la defensa contra los bombarderos aliados, mientras que los cazas aliados & # 39; El papel principal era como escoltas de bombarderos. La RAF asaltó ciudades alemanas por la noche y ambos bandos desarrollaron cazas nocturnos equipados con radar para estas batallas. Los estadounidenses, por el contrario, realizaron incursiones de bombardeo diurno en Alemania y lanzaron la Ofensiva Combinada de Bombarderos. Los bombarderos Consolidated B-24 Liberators y Boeing B-17 Flying Fortress sin escolta, sin embargo, demostraron ser incapaces de defenderse de los interceptores alemanes (principalmente Bf 109 y Fw 190). Con la llegada posterior de cazas de largo alcance, en particular el P-51 Mustang norteamericano, los cazas estadounidenses pudieron escoltar lejos en Alemania en incursiones diurnas y, al adelantarse, desgastaron a la Luftwaffe para establecer el control de los cielos sobre Europa Occidental.

En el momento de la Operación Overlord en junio de 1944, los aliados habían obtenido una superioridad aérea casi total sobre el frente occidental. Esto despejó el camino tanto para el bombardeo estratégico intensificado de las ciudades e industrias alemanas como para el bombardeo táctico de los objetivos del campo de batalla. Con la Luftwaffe en gran parte despejada de los cielos, los cazas aliados sirvieron cada vez más como aviones de ataque terrestre.

Los combatientes aliados, al ganar superioridad aérea sobre el campo de batalla europeo, jugaron un papel crucial en la eventual derrota del Eje, que el Mariscal del Reich Hermann Göring, comandante de la Luftwaffe resumió cuando dijo: "Cuando vi Mustangs sobre Berlín, supe que la giga había terminado."

Teatro del Pacífico

Los principales combates aéreos durante la guerra en el Pacífico comenzaron con la entrada de los aliados occidentales tras el ataque de Japón contra Pearl Harbor. El Servicio Aéreo de la Armada Imperial Japonesa operó principalmente el Mitsubishi A6M Zero, y el Servicio Aéreo del Ejército Imperial Japonés voló el Nakajima Ki-27 y el Nakajima Ki-43, inicialmente disfrutando de un gran éxito, ya que estos cazas generalmente tenían mejor alcance, maniobrabilidad, velocidad y subir las tasas que sus contrapartes aliadas. Además, los pilotos japoneses estaban bien entrenados y muchos eran veteranos de combate de las campañas de Japón en China. Rápidamente ganaron superioridad aérea sobre los Aliados, quienes en esta etapa de la guerra a menudo estaban desorganizados, mal entrenados y mal equipados, y el poder aéreo japonés contribuyó significativamente a sus éxitos en Filipinas, Malasia y Singapur, las Indias Orientales Holandesas y Birmania..

A mediados de 1942, los aliados comenzaron a reagruparse y, aunque algunos aviones aliados, como el Brewster Buffalo y el P-39 Airacobra, fueron superados irremediablemente por cazas como el Mitsubishi A6M Zero de Japón, otros, como el Army' El Curtiss P-40 Warhawk de 39 y el Grumman F4F Wildcat de la Armada poseían atributos tales como potencia de fuego superior, robustez y velocidad de inmersión, y los Aliados pronto desarrollaron tácticas (como el Thach Weave) para aprovechar estas fortalezas. Estos cambios pronto dieron sus frutos, ya que la capacidad aliada para negar la superioridad aérea de Japón fue fundamental para sus victorias en Coral Sea, Midway, Guadalcanal y Nueva Guinea. En China, los Flying Tigers también utilizaron las mismas tácticas con cierto éxito, aunque no pudieron detener la ola de avances japoneses allí. Para 1943, los Aliados comenzaron a ganar ventaja en las campañas aéreas de la Campaña del Pacífico. Varios factores contribuyeron a este cambio. Primero, el Lockheed P-38 Lightning y los cazas aliados de segunda generación como el Grumman F6 Hellcat y más tarde el Vought F4 Corsair, el Republic P-47 Thunderbolt y el North American P-51 Mustang comenzaron a llegar en gran número. Estos cazas superaron a los cazas japoneses en todos los aspectos excepto en la maniobrabilidad. Otros problemas con los aviones de combate de Japón también se hicieron evidentes a medida que avanzaba la guerra, como su falta de blindaje y armamento ligero, que había sido típico de todos los aviones de combate de antes de la guerra en todo el mundo, pero el problema era particularmente difícil de rectificar en el diseños japoneses. Esto los hizo inadecuados como bombarderos-interceptores o aviones de ataque a tierra, roles que los cazas aliados aún podían cumplir. Lo que es más importante, el programa de capacitación de Japón no proporcionó suficientes pilotos bien capacitados para reemplazar las pérdidas. En contraste, los Aliados mejoraron tanto la cantidad como la calidad de los pilotos que se graduaron de sus programas de entrenamiento. A mediados de 1944, los combatientes aliados habían ganado la superioridad aérea en todo el teatro, que no volvería a disputarse durante la guerra. El alcance de la superioridad cuantitativa y cualitativa de los Aliados en este punto de la guerra se demostró durante la Batalla del Mar de Filipinas, una victoria aliada desequilibrada en la que los aviones japoneses fueron derribados en tal número y con tanta facilidad que los pilotos de combate estadounidenses lo compararon con un gran "disparo de pavo". Al final de la guerra, Japón comenzó a producir nuevos cazas como el Nakajima Ki-84 y el Kawanishi N1K para reemplazar al Zero, pero solo en pequeñas cantidades, y para entonces Japón carecía de pilotos entrenados o combustible suficiente para montar un desafío efectivo a Ataques aliados. Durante las etapas finales de la guerra, el brazo de combate de Japón no pudo desafiar seriamente las incursiones sobre Japón de los Boeing B-29 Superfortresses estadounidenses, y se redujo en gran medida a ataques kamikaze.

Innovaciones tecnológicas

La tecnología de caza avanzó rápidamente durante la Segunda Guerra Mundial. Los motores de pistón, que impulsaron a la gran mayoría de los cazas de la Segunda Guerra Mundial, se volvieron más potentes: al principio de la guerra, los cazas normalmente tenían motores que producían entre 1000 hp (750 kW) y 1400 hp (1000 kW), mientras que a finales de la guerra muchos podrían producir más de 2000 hp (1500 kW). Por ejemplo, el Spitfire, uno de los pocos cazas en producción continua durante la guerra, en 1939 estaba propulsado por un Merlin II de 1030 hp (770 kW), mientras que las variantes producidas en 1945 estaban equipadas con el Rolls- Royce Griffon 61. Sin embargo, estos cazas solo pudieron lograr aumentos modestos en la velocidad máxima debido a los problemas de compresibilidad creados cuando los aviones y sus hélices se acercaban a la barrera del sonido, y era evidente que los aviones propulsados por hélices se acercaban a los límites de su rendimiento. Los cazas alemanes a reacción y propulsados por cohetes entraron en combate en 1944, demasiado tarde para afectar el resultado de la guerra. El mismo año los Aliados' El único caza a reacción operativo, el Gloster Meteor, también entró en servicio. Los cazas de la Segunda Guerra Mundial también presentaban cada vez más una construcción monocasco, lo que mejoraba su eficiencia aerodinámica al tiempo que agregaba resistencia estructural. Las alas de flujo laminar, que mejoraron el rendimiento a alta velocidad, también se utilizaron en cazas como el P-51 Mustang, mientras que el Messerschmitt Me 262 y el Messerschmitt Me 163 presentaban alas en flecha que reducían drásticamente la resistencia a altas velocidades subsónicas. El armamento también avanzó durante la guerra. Las ametralladoras del calibre de un rifle que eran comunes en los cazas de antes de la guerra no podían derribar fácilmente a los aviones de combate más resistentes de la época. Las fuerzas aéreas comenzaron a reemplazarlos o complementarlos con cañones, que disparaban proyectiles explosivos que podían abrir un agujero en un avión enemigo, en lugar de depender de la energía cinética de una bala sólida que golpeaba un componente crítico del avión, como una línea de combustible o un control. cable, o el piloto. Los cañones podían derribar incluso a los bombarderos pesados con solo unos pocos impactos, pero su velocidad de disparo más lenta hacía que fuera difícil alcanzar a los cazas que se movían rápidamente en una pelea de perros. Finalmente, la mayoría de los combatientes montaron cañones, a veces en combinación con ametralladoras. Los británicos personificaron este cambio. Sus combatientes de guerra estándar montaban ocho ametralladoras de calibre 303 in (7,7 mm), pero a mediados de la guerra a menudo presentaban una combinación de ametralladoras y cañones de 20 mm (0,79 in), y al final de la guerra a menudo solo cañones. Los estadounidenses, por el contrario, tuvieron problemas para producir un diseño de cañón, por lo que colocaron varias ametralladoras pesadas de 12,7 mm (0,50 pulgadas) en sus cazas. Los cazas también estaban cada vez más equipados con bastidores de bombas y artillería aire-superficie, como bombas o cohetes debajo de sus alas, y se les presionaba para que desempeñaran funciones de apoyo aéreo cercano como cazabombarderos. Aunque llevaban menos artillería que los bombarderos ligeros y medianos, y generalmente tenían un alcance más corto, eran más baratos de producir y mantener y su maniobrabilidad les facilitaba alcanzar objetivos en movimiento como vehículos motorizados. Además, si se encontraban con cazas enemigos, su artillería (que reducía la sustentación y aumentaba la resistencia y, por lo tanto, disminuía el rendimiento) podía desecharse y podían enfrentarse a los cazas enemigos, lo que eliminaba la necesidad de escoltas de cazas que requerían los bombarderos.

Combatientes fuertemente armados como el Focke-Wulf Fw 190 de Alemania, el Hawker Typhoon y el Hawker Tempest de Gran Bretaña, y los Curtiss P-40, F4 Corsair, P-47 Thunderbolt y P de Estados Unidos. -38 Lightning se destacaron como cazabombarderos y, desde la Segunda Guerra Mundial, el ataque terrestre se ha convertido en una importante capacidad secundaria de muchos cazas. La Segunda Guerra Mundial también vio el primer uso de radar aerotransportado en cazas. El objetivo principal de estos radares era ayudar a los cazas nocturnos a localizar bombarderos y cazas enemigos. Debido al volumen de estos equipos de radar, no podían transportarse en cazas monomotores convencionales y, en su lugar, normalmente se adaptaban a cazas pesados más grandes o bombarderos ligeros como el Messerschmitt Bf 110 de Alemania y el Junkers Ju 88 de Gran Bretaña.;s de Havilland Mosquito y Bristol Beaufighter, y America's Douglas A-20, que entonces servían como cazas nocturnos. El Northrop P-61 Black Widow, un caza nocturno especialmente diseñado, fue el único caza de la guerra que incorporó radar en su diseño original. Gran Bretaña y Estados Unidos cooperaron estrechamente en el desarrollo de radares aerotransportados, y la tecnología de radar de Alemania generalmente se retrasó un poco con respecto a los esfuerzos angloamericanos, mientras que otros combatientes desarrollaron pocos cazas equipados con radar.

Período posterior a la Segunda Guerra Mundial

Varios programas de prototipos de caza que comenzaron a principios de 1945 continuaron después de la guerra y dieron lugar a cazas avanzados con motor de pistón que entraron en producción y servicio operativo en 1946. Un ejemplo típico es el Lavochkin La-9 'Fritz', que fue una evolución del exitoso Lavochkin La-7 'Fin' en tiempos de guerra. Trabajando a través de una serie de prototipos, el La-120, La-126 y La-130, la oficina de diseño de Lavochkin buscó reemplazar el fuselaje de madera del La-7 por uno de metal, así como instalar un flujo laminar. ala para mejorar el rendimiento de la maniobra y mayor armamento. El La-9 entró en servicio en agosto de 1946 y se produjo hasta 1948; también sirvió como base para el desarrollo de un caza de escolta de largo alcance, el La-11 'Fang', del cual se fabricaron casi 1200 entre 1947 y 1951. Sin embargo, en el transcurso de la Guerra de Corea, se hizo evidente que el día del caza con motor de pistón estaba llegando a su fin y que el futuro estaría en el caza a reacción.

Este período también fue testigo de la experimentación con aviones con motor de pistón asistidos por chorro. Los derivados del La-9 incluían ejemplos equipados con dos motores de chorro de pulsos auxiliares debajo de las alas (el La-9RD) y un par de motores estatorreactores auxiliares montados de manera similar (el La-138); sin embargo, ninguno de estos entró en servicio. Uno que entró en servicio, con la Marina de los EE. UU. en marzo de 1945, fue el Ryan FR-1 Fireball; la producción se detuvo con el final de la guerra el día VJ, y solo se entregaron 66, y el tipo se retiró del servicio en 1947. La USAAF había pedido sus primeros 13 prototipos mixtos de preproducción propulsados por turbohélice y turborreactor. del caza Consolidated Vultee XP-81, pero este programa también fue cancelado por VJ Day, con el 80% del trabajo de ingeniería completado.

Cazas propulsados por cohetes

El primer avión propulsado por cohetes fue el Lippisch Ente, que realizó un exitoso vuelo inaugural en marzo de 1928. El único avión cohete puro jamás producido en masa fue el Messerschmitt Me 163B Komet en 1944, uno de varios proyectos alemanes de la Segunda Guerra Mundial destinados a desarrollar aviones de defensa puntual de alta velocidad. Las variantes posteriores del Me 262 (C-1a y C-2b) también se equiparon con motores de "potencia mixta" centrales eléctricas a reacción / cohetes, mientras que los modelos anteriores estaban equipados con propulsores de cohetes, pero no se produjeron en masa con estas modificaciones.

La URSS experimentó con un interceptor propulsado por cohetes en los años inmediatamente posteriores a la Segunda Guerra Mundial, el Mikoyan-Gurevich I-270. Solo se construyeron dos.

En la década de 1950, los británicos desarrollaron diseños de reactores de potencia mixta empleando motores de cohetes y reactores para cubrir la brecha de rendimiento que existía en los diseños de turborreactores. El cohete era el motor principal para proporcionar la velocidad y la altura requeridas para la intercepción a alta velocidad de bombarderos de alto nivel y el turborreactor proporcionaba una mayor economía de combustible en otras partes del vuelo, sobre todo para garantizar que la aeronave pudiera realizar un aterrizaje motorizado en lugar de que arriesgarse a un retorno impredecible.

El Saunders-Roe SR.53 fue un diseño exitoso y se planeó para la producción cuando la economía obligó a los británicos a reducir la mayoría de los programas de aeronaves a fines de la década de 1950. Además, los rápidos avances en la tecnología de motores a reacción dejaron obsoletos los diseños de aviones de potencia mixta como el SR.53 de Saunders-Roe (y el siguiente SR.177). El American Republic XF-91 Thunderceptor, el primer caza de EE. UU. en superar Mach 1 en vuelo nivelado, corrió la misma suerte por la misma razón, y nunca se ha puesto en servicio ningún diseño de caza híbrido de cohete y motor a reacción.

La única implementación operativa de la propulsión mixta fue el despegue asistido por cohetes (RATO), un sistema que rara vez se usa en aviones de combate, como con el esquema de despegue basado en RATO de lanzamiento de longitud cero desde plataformas de lanzamiento especiales, probado por ambos Estados Unidos y la Unión Soviética, y quedaron obsoletos con los avances en la tecnología de misiles tierra-aire.

Cazas a reacción

Se ha vuelto común en la comunidad de la aviación clasificar los aviones de combate por "generaciones" con fines históricos. No existen definiciones oficiales de estas generaciones; más bien, representan la noción de etapas en el desarrollo de enfoques de diseño de cazas, capacidades de rendimiento y evolución tecnológica. Diferentes autores han empaquetado aviones de combate en diferentes generaciones. Por ejemplo, Richard P. Hallion, del Grupo de Acción del Secretario de la Fuerza Aérea, clasificó al F-16 como un caza a reacción de sexta generación.

Los marcos de tiempo asociados con cada generación siguen siendo inexactos y solo son indicativos del período durante el cual sus filosofías de diseño y el uso de tecnología tuvieron una influencia predominante en el diseño y desarrollo de cazas. Estos plazos también abarcan el período pico de entrada en servicio para dichas aeronaves.

Aviones de combate subsónicos de primera generación (mediados de la década de 1940 a mediados de la década de 1950)

La primera generación de aviones de combate comprendió los diseños iniciales de aviones de combate subsónicos que se introdujeron a finales de la Segunda Guerra Mundial (1939-1945) y a principios del período de posguerra. Se diferenciaban poco de sus homólogos con motor de pistón en apariencia, y muchos empleaban alas sin flechas. Las pistolas y los cañones siguieron siendo el armamento principal. La necesidad de obtener una ventaja decisiva en la velocidad máxima impulsó el desarrollo de aviones turborreactores. Las velocidades máximas de los cazas aumentaron constantemente durante la Segunda Guerra Mundial a medida que se desarrollaban motores de pistón más potentes, y se acercaron a velocidades de vuelo transónicas en las que la eficiencia de las hélices disminuye, lo que hace que sea casi imposible aumentar la velocidad.

Los primeros aviones a reacción se desarrollaron durante la Segunda Guerra Mundial y entraron en combate en los últimos dos años de la guerra. Messerschmitt desarrolló el primer caza a reacción operativo, el Me 262A, que sirvió principalmente con el JG 7 de la Luftwaffe, el primer ala de caza a reacción del mundo. Era considerablemente más rápido que los aviones impulsados por pistones contemporáneos y, en manos de un piloto competente, resultó bastante difícil de derrotar para los pilotos aliados. La Luftwaffe nunca desplegó el diseño en cantidades suficientes para detener la campaña aérea aliada, y una combinación de escasez de combustible, pérdidas de pilotos y dificultades técnicas con los motores mantuvo bajo el número de salidas. Sin embargo, el Me 262 indicó la obsolescencia de los aviones de pistón. Estimulado por los informes de los aviones alemanes, el Gloster Meteor de Gran Bretaña entró en producción poco después, y los dos entraron en servicio casi al mismo tiempo en 1944. Los meteoritos solían servir para interceptar la bomba voladora V-1, ya que eran más rápidos que los disponibles. cazas con motor de pistón en las bajas altitudes utilizadas por las bombas voladoras. Más cerca del final de la Segunda Guerra Mundial, el primer diseño militar de caza ligero propulsado por un jet, la Luftwaffe pretendía que el Heinkel He 162A Spatz (gorrión) sirviera como un simple caza a reacción para la defensa doméstica alemana, con algunos ejemplos vieron el servicio de escuadrón con JG 1 en abril de 1945. Al final de la guerra, casi todo el trabajo en cazas de pistón había terminado. Algunos diseños que combinaban motores de pistón y a reacción para la propulsión, como el Ryan FR Fireball, tuvieron un uso breve, pero a fines de la década de 1940, prácticamente todos los cazas nuevos tenían propulsión a reacción.

A pesar de sus ventajas, los primeros aviones de combate estaban lejos de ser perfectos. La vida útil operativa de las turbinas era muy corta y los motores eran temperamentales, mientras que la potencia solo podía ajustarse lentamente y la aceleración era pobre (incluso si la velocidad máxima era mayor) en comparación con la última generación de cazas de pistón. Muchos escuadrones de cazas con motor de pistón permanecieron en servicio hasta principios o mediados de la década de 1950, incluso en las fuerzas aéreas de las principales potencias (aunque los tipos conservados fueron los mejores diseños de la Segunda Guerra Mundial). Las innovaciones, incluidos los asientos eyectables, los frenos de aire y los planos de cola móviles, se generalizaron en este período.

Los estadounidenses comenzaron a utilizar cazas a reacción de forma operativa después de la Segunda Guerra Mundial, y el Bell P-59 en tiempos de guerra resultó ser un fracaso. El Lockheed P-80 Shooting Star (pronto redesignado F-80) era menos elegante que el Me 262 de ala en flecha, pero tenía una velocidad de crucero (660 km/h (410 mph)) tan alta como la velocidad máxima alcanzable por muchos cazas con motor de pistón. Los británicos diseñaron varios jets nuevos, incluido el distintivo monomotor twin boom de Havilland Vampire que Gran Bretaña vendió a las fuerzas aéreas de muchas naciones.

Los británicos transfirieron la tecnología del motor a reacción Rolls-Royce Nene a los soviéticos, quienes pronto la pusieron en uso en su caza avanzado Mikoyan-Gurevich MiG-15, que usaba alas totalmente en flecha que permitían volar más cerca de la velocidad de sonido que los diseños de alas rectas como el F-80. Los MiG-15s' La velocidad máxima de 1.075 km/h (668 mph) resultó bastante impactante para los pilotos estadounidenses del F-80 que los encontraron en la Guerra de Corea, junto con su armamento de dos cañones de 23 mm (0,91 pulgadas) y un solo cañón de 37 mm (1,5"). en) cañón. Sin embargo, en la primera pelea de aviones jet contra jet, que ocurrió durante la Guerra de Corea el 8 de noviembre de 1950, un F-80 derribó dos MiG-15 norcoreanos.

Los estadounidenses respondieron lanzando su propio caza de ala en flecha, el North American F-86 Sabre, a la batalla contra los MiG, que tenían un rendimiento transsónico similar. Los dos aviones tenían diferentes fortalezas y debilidades, pero eran lo suficientemente similares como para que la victoria pudiera ir en cualquier dirección. Mientras que los Sabres se centraron principalmente en derribar MiGs y puntuaron favorablemente contra aquellos volados por los norcoreanos mal entrenados, los MiGs a su vez diezmaron las formaciones de bombarderos estadounidenses y forzaron la retirada de numerosos tipos estadounidenses del servicio operativo.

Las armadas del mundo también hicieron la transición a los jets durante este período, a pesar de la necesidad de catapultar el lanzamiento del nuevo avión. La Marina de los EE. UU. adoptó al Grumman F9F Panther como su avión de combate principal en el período de la Guerra de Corea, y fue uno de los primeros aviones de combate en emplear un dispositivo de poscombustión. El De Havilland Sea Vampire se convirtió en el primer caza a reacción de la Royal Navy. El radar se usó en cazas nocturnos especializados como el Douglas F3D Skyknight, que también derribó MiG sobre Corea, y luego se instaló en el McDonnell F2H Banshee y el Vought F7U Cutlass y el McDonnell F3H Demon como cazas nocturnos/para todo clima. Las primeras versiones de misiles aire-aire (AAM) infrarrojos (IR) como el AIM-9 Sidewinder y misiles guiados por radar como el AIM-7 Sparrow cuyos descendientes siguen en uso a partir de 2021, se introdujeron por primera vez el Cazas navales Demon y Cutlass subsónicos de ala en flecha.

Aviones de combate de segunda generación (mediados de la década de 1950 a principios de la de 1960)

Los avances tecnológicos, las lecciones aprendidas de las batallas aéreas de la Guerra de Corea y un enfoque en la realización de operaciones en un entorno de guerra nuclear dieron forma al desarrollo de los cazas de segunda generación. Los avances tecnológicos en aerodinámica, propulsión y materiales de construcción aeroespaciales (principalmente aleaciones de aluminio) permitieron a los diseñadores experimentar con innovaciones aeronáuticas como alas en flecha, alas delta y fuselajes con reglas de área. El uso generalizado de motores turborreactores de poscombustión hizo de estos los primeros aviones de producción en romper la barrera del sonido, y la capacidad de mantener velocidades supersónicas en vuelo nivelado se convirtió en una capacidad común entre los cazas de esta generación.

Los diseños de los cazas también aprovecharon las nuevas tecnologías electrónicas que hicieron radares efectivos lo suficientemente pequeños como para llevarlos a bordo de aviones más pequeños. Los radares a bordo permitieron la detección de aeronaves enemigas más allá del alcance visual, lo que mejoró el traspaso de objetivos mediante radares de advertencia y seguimiento basados en tierra de mayor alcance. De manera similar, los avances en el desarrollo de misiles guiados permitieron que los misiles aire-aire comenzaran a complementar el arma como arma ofensiva principal por primera vez en la historia de los cazas. Durante este período, los misiles guiados por infrarrojos (IR) de orientación pasiva se convirtieron en algo común, pero los primeros sensores de misiles IR tenían poca sensibilidad y un campo de visión muy estrecho (normalmente no más de 30°), lo que limitaba su uso efectivo solo a distancias cortas. distancia, enfrentamientos de persecución de cola. También se introdujeron misiles guiados por radar (RF), pero los primeros ejemplos resultaron poco confiables. Estos misiles guiados por radar semiactivo (SARH) podrían rastrear e interceptar un avión enemigo 'pintado'. por el radar a bordo del avión de lanzamiento. Los misiles RF aire-aire de mediano y largo alcance prometían abrir una nueva dimensión de 'más allá del alcance visual'. (BVR), y mucho esfuerzo se concentró en un mayor desarrollo de esta tecnología.

La perspectiva de una posible Tercera Guerra Mundial con grandes ejércitos mecanizados y ataques con armas nucleares llevó a un grado de especialización en dos enfoques de diseño: interceptores, como el English Electric Lightning y Mikoyan-Gurevich MiG-21F; y cazabombarderos, como el Republic F-105 Thunderchief y el Sukhoi Su-7B. Las peleas de perros, per se, dejaron de enfatizarse en ambos casos. El interceptor fue una consecuencia de la visión de que los misiles guiados reemplazarían por completo a las armas y el combate se llevaría a cabo más allá de los alcances visuales. Como resultado, los estrategas diseñaron interceptores con una gran carga útil de misiles y un potente radar, sacrificando la agilidad en favor de la alta velocidad, el techo de altitud y la velocidad de ascenso. Con una función principal de defensa aérea, se hizo hincapié en la capacidad de interceptar bombarderos estratégicos que volaban a gran altura. Los interceptores de defensa puntual especializados a menudo tenían un alcance limitado y pocas capacidades de ataque terrestre, si es que tenían alguna. Los cazabombarderos podían alternar entre roles de superioridad aérea y ataque terrestre, y a menudo estaban diseñados para una carrera de alta velocidad y baja altitud para lanzar sus artillería. Se introdujeron misiles aire-superficie guiados por televisión e infrarrojos para aumentar las bombas de gravedad tradicionales, y algunos también estaban equipados para lanzar una bomba nuclear.

Aviones de combate de tercera generación (principios de la década de 1960 hasta alrededor de 1970)

La tercera generación fue testigo de la maduración continua de las innovaciones de la segunda generación, pero está más marcada por un énfasis renovado en la maniobrabilidad y en las capacidades tradicionales de ataque a tierra. En el transcurso de la década de 1960, la creciente experiencia de combate con misiles guiados demostró que el combate se convertiría en peleas de perros de cerca. Comenzó a aparecer la aviónica analógica, que reemplazó a las antiguas "vapor de calibre" instrumentación de cabina. Las mejoras en el rendimiento aerodinámico de los cazas de tercera generación incluyeron superficies de control de vuelo como canards, slats motorizados y flaps soplados. Se probaría una serie de tecnologías para el despegue y aterrizaje vertical/corto, pero la vectorización de empuje tendría éxito en el Harrier.

El crecimiento de la capacidad de combate aéreo se centró en la introducción de misiles aire-aire mejorados, sistemas de radar y otra aviónica. Si bien las armas siguieron siendo equipo estándar (los primeros modelos de F-4 son una notable excepción), los misiles aire-aire se convirtieron en las armas principales para los cazas de superioridad aérea, que empleaban radares más sofisticados y AAM RF de alcance medio para lograr una mayor &# 34;distanciamiento" rangos, sin embargo, las probabilidades de muerte resultaron inesperadamente bajas para los misiles RF debido a la poca confiabilidad y las contramedidas electrónicas mejoradas (ECM) para falsificar buscadores de radar. Los AAM guiados por infrarrojos vieron cómo sus campos de visión se expandían a 45°, lo que fortalecía su usabilidad táctica. Sin embargo, las bajas tasas de intercambio de pérdidas en combates aéreos experimentadas por los cazas estadounidenses en los cielos de Vietnam llevaron a la Marina de los EE. UU. a establecer su famoso 'TOPUN'. escuela de armas de combate, que proporcionó un plan de estudios de nivel de posgrado para capacitar a pilotos de combate de flota en tácticas y técnicas avanzadas de maniobras de combate aéreo (ACM) y entrenamiento de combate aéreo diferente (DACT). Esta era también vio una expansión en las capacidades de ataque terrestre, principalmente en misiles guiados, y fue testigo de la introducción de la primera aviónica verdaderamente efectiva para un ataque terrestre mejorado, incluidos los sistemas para evitar el terreno. Los misiles aire-superficie (ASM) equipados con buscadores de contraste electro-ópticos (E-O), como el modelo inicial del ampliamente utilizado AGM-65 Maverick, se convirtieron en armas estándar, y las bombas guiadas por láser (LGB) se generalizaron en un esfuerzo para mejorar las capacidades de ataque de precisión. La orientación para tales municiones guiadas de precisión (PGM) fue proporcionada por cápsulas de orientación montadas externamente, que se introdujeron a mediados de la década de 1960.

La tercera generación también condujo al desarrollo de nuevas armas de fuego automático, principalmente pistolas de cadena que utilizan un motor eléctrico para accionar el mecanismo de un cañón. Esto permitió que un avión llevara una sola arma de varios cañones (como el Vulcan de 20 mm (0,79 pulgadas)) y proporcionó una mayor precisión y cadencia de tiro. La confiabilidad del motor aumentó y los motores a reacción se volvieron "sin humo" para que sea más difícil ver aviones a largas distancias.

Los aviones de ataque terrestre dedicados (como el Grumman A-6 Intruder, el SEPECAT Jaguar y el LTV A-7 Corsair II) ofrecían un mayor alcance, sistemas de ataque nocturno más sofisticados o un costo más bajo que los cazas supersónicos. Con alas de geometría variable, el supersónico F-111 presentó el modelo Pratt & Whitney TF30, el primer turboventilador equipado con postcombustión. El ambicioso proyecto buscaba crear un luchador común versátil para muchos roles y servicios. Serviría bien como bombardero para todo clima, pero carecía del rendimiento para derrotar a otros cazas. El McDonnell F-4 Phantom fue diseñado para capitalizar la tecnología de radar y misiles como un interceptor para todo clima, pero surgió como un bombardero de ataque versátil lo suficientemente ágil como para prevalecer en el combate aéreo, adoptado por la Armada, la Fuerza Aérea y el Cuerpo de Marines de los EE. UU. A pesar de las numerosas deficiencias que no se abordarían por completo hasta los cazas más nuevos, el Phantom reclamó 280 muertes aéreas (más que cualquier otro caza estadounidense) en Vietnam. Con capacidades de alcance y carga útil que rivalizaban con las de los bombarderos de la Segunda Guerra Mundial, como el B-24 Liberator, el Phantom se convertiría en un avión polivalente de gran éxito.

Aviones de combate de cuarta generación (alrededor de 1970 a mediados de la década de 1990)

Los cazas de cuarta generación continuaron la tendencia hacia las configuraciones polivalentes y estaban equipados con sistemas de armamento y aviónica cada vez más sofisticados. Los diseños de los cazas se vieron significativamente influenciados por la teoría de la maniobrabilidad de la energía (E-M) desarrollada por el coronel John Boyd y el matemático Thomas Christie, basada en la experiencia de combate de Boyd en la Guerra de Corea y como instructor de tácticas de combate durante la década de 1960. La teoría E-M enfatizó el valor del mantenimiento de energía específico de la aeronave como una ventaja en el combate de combate. Boyd percibía la maniobrabilidad como el medio principal para 'adentro'. el ciclo de toma de decisiones de un adversario, un proceso que Boyd denominó "bucle OODA" (para "Observación-Orientación-Decisión-Acción"). Este enfoque enfatizó los diseños de aeronaves capaces de realizar "transitorios rápidos" – cambios rápidos de velocidad, altitud y dirección, en lugar de depender principalmente de la alta velocidad únicamente.

Las características E-M se aplicaron por primera vez al McDonnell Douglas F-15 Eagle, pero Boyd y sus seguidores creían que estos parámetros de rendimiento requerían un avión pequeño y liviano con un ala más grande y de mayor sustentación. El tamaño pequeño minimizaría la resistencia y aumentaría la relación empuje-peso, mientras que el ala más grande minimizaría la carga alar; mientras que la carga alar reducida tiende a reducir la velocidad máxima y puede reducir el alcance, aumenta la capacidad de carga útil y la reducción del alcance puede compensarse con un aumento de combustible en el ala más grande. Los esfuerzos de Boyd's 'Fighter mafia' daría como resultado el General Dynamics F-16 Fighting Falcon (ahora Lockheed Martin's).

La maniobrabilidad del F-16 se mejoró aún más por su ligera inestabilidad aerodinámica. Esta técnica, llamada "estabilidad estática relajada" (RSS), fue posible gracias a la introducción de "fly-by-wire" (FBW) sistema de control de vuelo (FLCS), que a su vez fue posible gracias a los avances en las computadoras y en las técnicas de integración de sistemas. La aviónica analógica, requerida para permitir las operaciones FBW, se convirtió en un requisito fundamental, pero comenzó a ser reemplazada por sistemas de control de vuelo digital en la segunda mitad de la década de 1980. Del mismo modo, los Controles digitales de motor de autoridad total (FADEC) para administrar electrónicamente el rendimiento del motor se introdujeron con Pratt & Turboventilador Whitney F100. La dependencia exclusiva del F-16 de la electrónica y los cables para transmitir los comandos de vuelo, en lugar de los cables habituales y los controles de enlace mecánico, le valió el apodo de "avión eléctrico". Electronic FLCS y FADEC se convirtieron rápidamente en componentes esenciales de todos los diseños de cazas posteriores.

Otras tecnologías innovadoras introducidas en los cazas de cuarta generación incluyeron radares de control de tiro Doppler de pulso (que brindan una capacidad de 'mirar hacia abajo/derribar'), pantallas de visualización frontal (HUD), &# 34;manos en acelerador y palanca" (HOTAS) y pantallas multifunción (MFD), todos equipos esenciales a partir de 2019. Los diseñadores de aeronaves comenzaron a incorporar materiales compuestos en forma de elementos estructurales de nido de abeja de aluminio adherido y revestimientos laminados de epoxi de grafito para reducir el peso. Los sensores infrarrojos de búsqueda y seguimiento (IRST) se generalizaron para la entrega de armas aire-tierra y también aparecieron para el combate aire-aire. "Todos los aspectos" IR AAM se convirtió en armas estándar de superioridad aérea, lo que permitió el enfrentamiento de aviones enemigos desde cualquier ángulo (aunque el campo de visión siguió siendo relativamente limitado). El primer RF AAM de radar activo de largo alcance entró en servicio con el AIM-54 Phoenix, que equipaba únicamente al Grumman F-14 Tomcat, uno de los pocos diseños de caza de ala de barrido variable que entró en producción. Incluso con el tremendo avance de los misiles aire-aire en esta era, las armas internas eran equipo estándar.

Otra revolución llegó en forma de una mayor confianza en la facilidad de mantenimiento, lo que condujo a la estandarización de piezas, reducciones en la cantidad de paneles de acceso y puntos de lubricación, y una reducción general de piezas en equipos más complicados como los motores. Algunos de los primeros aviones de combate requerían 50 horas-hombre de trabajo por parte de un equipo de tierra por cada hora que el avión estaba en el aire; los modelos posteriores redujeron sustancialmente esto para permitir tiempos de respuesta más rápidos y más salidas en un día. Algunas aeronaves militares modernas solo requieren 10 horas-hombre de trabajo por hora de tiempo de vuelo, y otras son aún más eficientes.

Las innovaciones aerodinámicas incluyeron alas de inclinación variable y la explotación del efecto de elevación del vórtice para lograr ángulos de ataque más altos mediante la adición de dispositivos de extensión de vanguardia, como tracas.

A diferencia de los interceptores de épocas anteriores, la mayoría de los cazas de superioridad aérea de cuarta generación fueron diseñados para ser cazas aéreos ágiles (aunque el Mikoyan MiG-31 y el Panavia Tornado ADV son excepciones notables). Sin embargo, el costo en constante aumento de los luchadores continuó enfatizando el valor de los luchadores polivalentes. La necesidad de ambos tipos de luchadores llevó a la "mezcla alta/baja" concepto, que imaginó un núcleo de alta capacidad y alto costo de cazas de superioridad aérea dedicados (como el F-15 y el Su-27) complementado por un contingente más grande de cazas polivalentes de bajo costo (como el F-16 y MiG-29).

La mayoría de los cazas de cuarta generación, como el McDonnell Douglas F/A-18 Hornet, el HAL Tejas, el JF-17 y el Dassault Mirage 2000, son verdaderos aviones de combate polivalentes, diseñados como tales desde el principio. Esto fue facilitado por la aviónica multimodo que podía cambiar sin problemas entre los modos aéreo y terrestre. Los enfoques anteriores de agregar capacidades de ataque o diseñar modelos separados especializados para diferentes roles generalmente se volvieron pasados (con el Panavia Tornado como una excepción en este sentido). Las funciones de ataque generalmente se asignaban a aviones de ataque a tierra dedicados, como el Sukhoi Su-25 y el A-10 Thunderbolt II.

Un ala de caza típica de la Fuerza Aérea de EE. UU. de la época podría contener una combinación de un escuadrón de superioridad aérea (F-15C), un escuadrón de caza de ataque (F-15E) y dos escuadrones de caza multiusos (F-16C). Quizás la tecnología más novedosa introducida para los aviones de combate fue stealth, que implica el uso de señales especiales de "baja observación" (L-O) materiales y técnicas de diseño para reducir la susceptibilidad de una aeronave a ser detectada por los sistemas de sensores del enemigo, particularmente los radares. Los primeros aviones furtivos introducidos fueron el avión de ataque Lockheed F-117 Nighthawk (introducido en 1983) y el bombardero Northrop Grumman B-2 Spirit (voló por primera vez en 1989). Aunque no aparecieron cazas sigilosos per se entre la cuarta generación, se informa que algunos recubrimientos absorbentes de radar y otros tratamientos L-O desarrollados para estos programas se aplicaron posteriormente a los cazas de cuarta generación.

Aviones de combate de 4.5 generaciones (décadas de 1990 a 2000)

El final de la Guerra Fría en 1992 llevó a muchos gobiernos a reducir significativamente el gasto militar como 'dividendo de la paz'. Se redujeron los inventarios de la fuerza aérea. Programas de investigación y desarrollo que trabajan en "quinta generación" los luchadores recibieron golpes serios. Muchos programas se cancelaron durante la primera mitad de la década de 1990, y los que sobrevivieron se 'estiraron'. Si bien la práctica de desacelerar el ritmo de desarrollo reduce los gastos de inversión anuales, se produce a costa de un aumento de los costos generales del programa y de la unidad a largo plazo. En este caso, sin embargo, también permitió a los diseñadores hacer uso de los tremendos logros que se estaban logrando en los campos de las computadoras, la aviónica y otros componentes electrónicos de vuelo, que habían sido posibles en gran parte gracias a los avances logrados en las tecnologías de microchips y semiconductores en la década de 1980 y 1990 Esta oportunidad permitió a los diseñadores desarrollar diseños de cuarta generación, o rediseños, con capacidades significativamente mejoradas. Estos diseños mejorados se conocen como "Generación 4.5" luchadores, reconociendo su naturaleza intermedia entre la 4.ª y la 5.ª generación, y su contribución para promover el desarrollo de tecnologías individuales de quinta generación.

Las características principales de esta subgeneración son la aplicación de aviónica digital avanzada y materiales aeroespaciales, una modesta reducción de firmas (principalmente RF 'sigilo') y sistemas y armas altamente integrados. Estos cazas han sido diseñados para operar en un entorno "centrado en la red" ambiente de campo de batalla y son principalmente aviones polivalentes. Las principales tecnologías de armas introducidas incluyen AAM más allá del alcance visual (BVR); Sistema de posicionamiento global (GPS): armas guiadas, radares de matriz en fase de estado sólido; miras montadas en cascos; y enlaces de datos mejorados, seguros y resistentes a interferencias. Muchos cazas de 4.5ª generación también han adoptado la vectorización de empuje para mejorar aún más las capacidades de maniobra transitoria, y los motores mejorados han permitido que algunos diseños alcancen un grado de 'supercrucero'. habilidad. Las características de sigilo se centran principalmente en técnicas de reducción de firmas de sección transversal de radar de aspecto frontal (RCS), incluidos materiales absorbentes de radar (RAM), recubrimientos L-O y técnicas de conformación limitada.

"Media generación" los diseños se basan en fuselajes existentes o se basan en fuselajes nuevos siguiendo una teoría de diseño similar a iteraciones anteriores; sin embargo, estas modificaciones han introducido el uso estructural de materiales compuestos para reducir el peso, mayores fracciones de combustible para aumentar el alcance y tratamientos de reducción característicos para lograr un menor RCS en comparación con sus predecesores. Los principales ejemplos de estos aviones, que se basan en nuevos diseños de fuselajes que hacen un uso extensivo de compuestos de fibra de carbono, incluyen el Eurofighter Typhoon, Dassault Rafale, Saab JAS 39 Gripen y HAL Tejas Mark 1A.

Además de estos aviones de combate, la mayoría de los aviones de la generación 4.5 son en realidad variantes modificadas de los fuselajes existentes de los aviones de combate anteriores de la cuarta generación. Tales aviones de combate son generalmente más pesados y los ejemplos incluyen el Boeing F/A-18E/F Super Hornet, que es una evolución del F/A-18 Hornet, el F-15E Strike Eagle, que es un avión de ataque a tierra/multi- variante de función del F-15 Eagle, las variantes modificadas Su-30SM y Su-35S del Sukhoi Su-27 y la versión mejorada MiG-35 del Mikoyan MiG-29. El Su-30SM/Su-35S y el MiG-35 cuentan con toberas de motor de vectorización de empuje para mejorar las maniobras. La versión mejorada del F-16 también se considera miembro del avión de generación 4.5.

Los cazas de la generación 4.5 entraron en servicio por primera vez a principios de la década de 1990 y la mayoría de ellos todavía se están produciendo y evolucionando. Es muy posible que continúen en producción junto con los cazas de quinta generación debido al costo de desarrollar el nivel avanzado de tecnología sigilosa necesaria para lograr diseños de aeronaves con observables muy bajos (VLO), que es una de las características definitorias de los cazas de quinta generación. luchadores de generación. De los diseños de 4.5ª generación, se han utilizado en combate Strike Eagle, Super Hornet, Typhoon, Gripen y Rafale.

El gobierno de EE. UU. ha definido a los aviones de combate de generación 4.5 como aquellos que "(1) tienen capacidades avanzadas, que incluyen: (A) radar AESA; (B) enlace de datos de alta capacidad; y (C) aviónica mejorada; y (2) tener la capacidad de desplegar armamentos avanzados actuales y razonablemente previsibles."

Aviones de combate de quinta generación (años 2000 a 2020)

Actualmente, la vanguardia del diseño de cazas, los cazas de quinta generación se caracterizan por estar diseñados desde el principio para operar en un entorno de combate centrado en la red y presentar firmas multiespectrales de todos los aspectos extremadamente bajas que emplean materiales avanzados. y técnicas de modelado. Tienen radares AESA multifunción con capacidades de transmisión de datos de alto ancho de banda y baja probabilidad de intercepción (LPI). Los sensores infrarrojos de búsqueda y seguimiento incorporados para el combate aire-aire, así como para la entrega de armas aire-tierra en los cazas de 4.5ª generación, ahora se fusionan con otros sensores para el conocimiento de la situación IRST o SAIRST, que realiza un seguimiento constante. todos los objetivos de interés alrededor de la aeronave para que el piloto no tenga que adivinar cuando mira. Estos sensores, junto con la aviónica avanzada, las cabinas de vidrio, las miras montadas en el casco (actualmente no en el F-22) y los enlaces de datos LPI mejorados, seguros y resistentes a las interferencias, están altamente integrados para proporcionar una fusión de datos multiplataforma y multisensor para una gran mejora. conocimiento de la situación al tiempo que alivia la carga de trabajo del piloto. Las suites de aviónica se basan en el uso extensivo de tecnología de circuito integrado de muy alta velocidad (VHSIC), módulos comunes y buses de datos de alta velocidad. En general, se afirma que la integración de todos estos elementos proporciona a los cazas de quinta generación una "capacidad de primer vistazo, primer disparo, primer asesinato".

Un atributo clave de los cazas de quinta generación es una pequeña sección transversal de radar. Se ha tenido mucho cuidado en el diseño de su diseño y estructura interna para minimizar el RCS en un amplio ancho de banda de frecuencias de radar de detección y seguimiento; además, para mantener su firma VLO durante las operaciones de combate, las armas primarias se transportan en bahías de armas internas que solo se abren brevemente para permitir el lanzamiento de armas. Además, la tecnología sigilosa ha avanzado hasta el punto en que se puede emplear sin sacrificar el rendimiento aerodinámico, en contraste con los esfuerzos sigilosos anteriores. También se ha prestado cierta atención a la reducción de las firmas IR, especialmente en el F-22. La información detallada sobre estas técnicas de reducción de firmas está clasificada, pero en general incluye enfoques de conformación especiales, materiales termoestables y termoplásticos, uso estructural extensivo de compuestos avanzados, sensores de conformación, revestimientos resistentes al calor, mallas de alambre poco observables para cubrir las ventilaciones de admisión y enfriamiento., baldosas de ablación térmica en los conductos de escape (visto en el Northrop YF-23) y revestimiento de áreas metálicas internas y externas con materiales absorbentes de radar y pintura (RAM/RAP).

El radar AESA ofrece capacidades únicas para los cazas (y también se está convirtiendo rápidamente en esencial para los diseños de aeronaves de la Generación 4.5, además de ser adaptado a algunas aeronaves de cuarta generación). Además de su alta resistencia a las características de ECM y LPI, permite que el caza funcione como una especie de 'mini-AWACS', proporcionando medidas de soporte electrónico (ESM) de alta ganancia y interferencia de guerra electrónica (EW). funciones Otras tecnologías comunes a esta última generación de cazas incluyen la tecnología del sistema integrado de guerra electrónica (INEWS), la tecnología de aviónica integrada de comunicaciones, navegación e identificación (CNI), el 'monitoreo del estado del vehículo' centralizado; sistemas para facilitar el mantenimiento, transmisión de datos de fibra óptica, tecnología sigilosa e incluso capacidades de vuelo estacionario. El rendimiento de la maniobra sigue siendo importante y se ve mejorado por la vectorización de empuje, que también ayuda a reducir las distancias de despegue y aterrizaje. Supercrucero puede o no aparecer; permite volar a velocidades supersónicas sin el uso del dispositivo de poscombustión, un dispositivo que aumenta significativamente la firma IR cuando se usa con potencia militar completa.

Estos aviones son sofisticados y caros. La quinta generación fue introducida por Lockheed Martin/Boeing F-22 Raptor a fines de 2005. La Fuerza Aérea de EE. UU. planeó originalmente adquirir 650 F-22, pero ahora solo se construirán 187. Como resultado, su costo unitario volátil (FAC) es de alrededor de US $ 150 millones. Para distribuir los costos de desarrollo, y la base de producción, de manera más amplia, el programa Joint Strike Fighter (JSF) inscribe a otros ocho países como socios de costos y riesgos compartidos. En total, las nueve naciones socias prevén adquirir más de 3000 cazas Lockheed Martin F-35 Lightning II a un FAC promedio previsto de entre 80 millones y 85 millones de dólares. El F-35, sin embargo, está diseñado para ser una familia de tres aviones, un caza de despegue y aterrizaje convencional (CTOL), un caza de despegue corto y aterrizaje vertical (STOVL) y un despegue asistido por catapulta pero detenido. Caza de recuperación (CATOBAR), cada uno de los cuales tiene un precio unitario diferente y especificaciones ligeramente diferentes en términos de capacidad de combustible (y, por lo tanto, alcance), tamaño y carga útil.

Otros países han iniciado proyectos de desarrollo de cazas de quinta generación. En diciembre de 2010, se descubrió que China está desarrollando el caza de quinta generación Chengdu J-20. El J-20 realizó su vuelo inaugural en enero de 2011. El Shenyang FC-31 realizó su vuelo inaugural el 31 de octubre de 2012 y desarrolló una versión basada en portaaviones basada en portaaviones chinos. United Aircraft Corporation con el plan Mikoyan LMFS de Rusia y Sukhoi Su-75 Checkmate, Sukhoi Su-57 se convirtió en el primer avión de combate de quinta generación en servicio con las Fuerzas Aeroespaciales Rusas en 2020 y lanza misiles en la Guerra Ruso-Ucraniana en 2022. Japón está explorando su viabilidad técnica para producir cazas de quinta generación. India está desarrollando el avión de combate mediano avanzado (AMCA), un avión de combate furtivo de peso mediano designado para entrar en producción en serie a fines de la década de 2030. India también había iniciado un caza pesado conjunto de quinta generación con Rusia llamado FGFA. A partir de mayo de 2018, se sospecha que el proyecto no ha producido el progreso o los resultados deseados para India y se ha suspendido o abandonado por completo. Otros países que están considerando desplegar un avión avanzado de quinta generación indígena o semi-indígena incluyen Corea del Sur, Suecia, Turquía y Pakistán.

Aviones de combate de sexta generación (2020 en adelante)

En noviembre de 2018, Francia, Alemania, Japón, Rusia, India, Reino Unido y Estados Unidos anunciaron el desarrollo de un programa de aviones de sexta generación.

Francia y Alemania desarrollarán un caza de sexta generación conjunto para reemplazar su flota actual de Dassault Rafales, Eurofighter Typhoons y Panavia Tornados para 2035. El desarrollo general estará liderado por una colaboración de Dassault y Airbus, mientras que los motores según se informa, será desarrollado conjuntamente por Safran y MTU Aero Engines. Thales y MBDA también buscan una participación en el proyecto. Según se informa, España planea unirse al programa en las etapas posteriores y se espera que firme una carta de intención a principios de 2019.

Actualmente en la etapa de concepto, se espera que el primer avión de combate de sexta generación entre en servicio en la Armada de los Estados Unidos en el período 2025-2030. La USAF busca un nuevo caza para el período 2030–50 denominado "Next Generation Tactical Aircraft" ("TACAIR de próxima generación"). La Marina de los EE. UU. busca reemplazar sus F/A-18E/F Super Hornets a partir de 2025 con el caza de superioridad aérea Next Generation Air Dominance.

El caza furtivo propuesto por el Reino Unido está siendo desarrollado por un consorcio europeo llamado Team Tempest, formado por BAE Systems, Rolls-Royce, Leonardo S.p.A. y MBDA. El avión está destinado a entrar en servicio en 2035.

Armas de combate

Los combatientes solían estar armados con armas solo para el combate aire-aire hasta fines de la década de 1950, aunque en la Segunda Guerra Mundial se desplegaron cohetes no guiados para uso principalmente aire-tierra y uso limitado aire-aire. Desde finales de la década de 1950, los misiles guiados hacia adelante comenzaron a usarse para el combate aire-aire. A lo largo de esta historia, los combatientes que por sorpresa o maniobra logran una buena posición de tiro han logrado matar entre un tercio y la mitad de las veces, sin importar las armas que portaran. La única gran excepción histórica a esto ha sido la baja efectividad mostrada por los misiles guiados en las primeras dos décadas de su existencia. Desde la Primera Guerra Mundial hasta el presente, los aviones de combate han utilizado ametralladoras y cañones automáticos como armas, y todavía se consideran armas de respaldo esenciales en la actualidad. El poder de los cañones aire-aire ha aumentado considerablemente con el tiempo y los ha mantenido relevantes en la era de los misiles guiados. En la Primera Guerra Mundial, dos ametralladoras de calibre de rifle (aproximadamente 0,30) era el armamento típico, que producía un peso de fuego de aproximadamente 0,4 kg (0,88 lb) por segundo. En la Segunda Guerra Mundial, las ametralladoras de calibre de rifle también siguieron siendo comunes, aunque generalmente en grandes cantidades o complementadas con ametralladoras o cañones de calibre 0,50 mucho más pesados. El armamento de combate estadounidense estándar de la Segunda Guerra Mundial de seis ametralladoras de 0,50 cal (12,7 mm) disparaba un peso de bala de aproximadamente 3,7 kg/seg (8,1 lbs/seg), a una velocidad inicial de 856 m/s (2810 pies/s). Los aviones británicos y alemanes solían utilizar una combinación de ametralladoras y cañones automáticos, estos últimos disparaban proyectiles explosivos. Los combatientes británicos posteriores estaban armados exclusivamente con cañones, los EE. UU. No pudieron producir un cañón confiable en grandes cantidades y la mayoría de los combatientes permanecieron equipados solo con ametralladoras pesadas a pesar de que la Marina de los EE. UU. presionó para cambiar a 20 mm.

Se introdujeron el cañón revólver y el cañón giratorio de 20-30 mm de la posguerra. El moderno cañón rotativo M61 Vulcan de 20 mm que es estándar en los cazas estadounidenses actuales dispara un peso de proyectil de aproximadamente 10 kg/s (22 lb/s), casi tres veces más que seis ametralladoras de 0,50 cal, con una velocidad mayor de 1052 m /s (3450 ft/s) soportando una trayectoria más plana y con proyectiles explosivos. Los sistemas modernos de armas de combate también cuentan con radar de alcance y miras de armas electrónicas de cálculo de plomo para aliviar el problema del punto de mira para compensar la caída del proyectil y el tiempo de vuelo (plomo del objetivo) en las complejas maniobras tridimensionales del combate aire-aire. Sin embargo, ponerse en posición para usar las armas sigue siendo un desafío. El alcance de los cañones es mayor que en el pasado, pero sigue siendo bastante limitado en comparación con los misiles, y los sistemas de cañones modernos tienen un alcance efectivo máximo de aproximadamente 1000 metros. La alta probabilidad de muerte también requiere que el disparo ocurra generalmente desde el hemisferio posterior del objetivo. A pesar de estos límites, cuando los pilotos están bien entrenados en artillería aire-aire y se cumplen estas condiciones, los sistemas de armas son tácticamente efectivos y altamente rentables. El costo de un pase de disparo de arma es mucho menor que disparar un misil, y los proyectiles no están sujetos a las contramedidas térmicas y electrónicas que a veces pueden derrotar a los misiles. Cuando se puede acercar al enemigo dentro del alcance de las armas, la letalidad de las armas es de aproximadamente un 25 % a un 50 % de probabilidad de 'matar por pase de disparo'.

Las limitaciones de alcance de los cañones y el deseo de superar las grandes variaciones en las habilidades de los pilotos de combate y, por lo tanto, lograr una mayor efectividad de la fuerza, llevaron al desarrollo del misil aire-aire guiado. Hay dos variaciones principales, la búsqueda de calor (localización infrarroja) y la guiada por radar. Los misiles de radar suelen ser varias veces más pesados y caros que los buscadores de calor, pero tienen un mayor alcance, un mayor poder destructivo y la capacidad de rastrear a través de las nubes.

En la década de 1950, la Marina de los Estados Unidos desarrolló el exitoso misil de corto alcance AIM-9 Sidewinder de búsqueda de calor (infrarrojos). Estos pequeños misiles son fáciles de transportar por aviones de combate más ligeros y ofrecen alcances efectivos de aproximadamente 10 a 35 km (~6 a 22 millas). Comenzando con el AIM-9L en 1977, las versiones posteriores de Sidewinder han agregado la capacidad de todos los aspectos, la capacidad de usar el menor calor del aire para eliminar la fricción en el avión objetivo para rastrear desde el frente y los lados. El AIM-9X más reciente (entrada en servicio en 2003) también cuenta con "off-boresight" y "bloquear después del lanzamiento" capacidades, que permiten al piloto realizar un lanzamiento rápido de un misil para rastrear un objetivo en cualquier lugar dentro de la visión del piloto. El costo de desarrollo del AIM-9X fue de 3 000 millones de dólares estadounidenses a mediados y finales de la década de 1990, y el costo de adquisición por unidad en 2015 es de $0,6 millones cada uno. El misil pesa 85,3 kg (188 lbs) y tiene un alcance máximo de 35 km (22 millas) en altitudes más altas. Como la mayoría de los misiles aire-aire, el rango de menor altitud puede ser tan limitado como solo alrededor de un tercio del máximo debido a la mayor resistencia y la menor capacidad de deslizarse hacia abajo.

La eficacia de los misiles teledirigidos por infrarrojos era solo del 7 % a principios de la guerra de Vietnam, pero mejoró a aproximadamente entre un 15 % y un 40 % durante el transcurso de la guerra. El AIM-4 Falcon utilizado por la USAF tuvo tasas de muerte de aproximadamente el 7% y se consideró un fracaso. El AIM-9B Sidewinder presentado más tarde logró tasas de muerte del 15%, y los modelos AIM-9D y J mejorados alcanzaron el 19%. El AIM-9G utilizado en el último año de la guerra aérea de Vietnam alcanzó el 40%. Israel usó casi totalmente armas en la Guerra de los Seis Días de 1967, logrando 60 muertes y 10 pérdidas. Sin embargo, Israel hizo mucho más uso de los misiles de búsqueda de calor en constante mejora en la Guerra de Yom Kippur de 1973. En este extenso conflicto, Israel anotó 171 de 261 derribos totales con misiles buscadores de calor (65,5%), 5 derribos con misiles guiados por radar (1,9%) y 85 derribos con armas de fuego (32,6%). El AIM-9L Sidewinder anotó 19 derribos de 26 misiles disparados (73%) en la Guerra de las Malvinas de 1982. Pero, en un conflicto contra oponentes que usaban contramedidas térmicas, Estados Unidos solo anotó 11 derribos de 48 disparos (Pk = 23%) con el seguimiento AIM-9M en la Guerra del Golfo de 1991.

Los misiles guiados por radar se dividen en dos tipos principales de guiado de misiles. En el caso de localización por radar semiactivo históricamente más común, el misil se dirige a las señales de radar transmitidas desde el avión de lanzamiento y reflejadas desde el objetivo. Esto tiene la desventaja de que el avión que dispara debe mantener el bloqueo de radar en el objetivo y, por lo tanto, tiene menos libertad para maniobrar y es más vulnerable al ataque. Un misil de este tipo ampliamente desplegado fue el AIM-7 Sparrow, que entró en servicio en 1954 y se produjo en versiones mejoradas hasta 1997. En un radar activo más avanzado, el misil es guiado a la vecindad del objetivo por datos internos sobre su proyección. y luego "se activa" con un pequeño sistema de radar interno para llevar a cabo una guía terminal al objetivo. Esto elimina el requisito de que la aeronave que dispara mantenga el bloqueo del radar y, por lo tanto, reduce en gran medida el riesgo. Un ejemplo destacado es el AIM-120 AMRAAM, que se presentó por primera vez en 1991 como reemplazo del AIM-7 y que no tiene una fecha de retiro firme a partir de 2016. La versión actual del AIM-120D tiene un rango máximo de gran altitud de más de 160 km (>99 millas) y costaron aproximadamente $2.4 millones cada uno (2016). Como es típico con la mayoría de los otros misiles, el alcance a menor altitud puede ser tan solo un tercio del de gran altitud.

En la guerra aérea de Vietnam, la confiabilidad de eliminación de misiles por radar fue de aproximadamente un 10 % a distancias más cortas, e incluso peor a distancias más largas debido a la reducción del retorno del radar y al mayor tiempo para que la aeronave objetivo detecte el misil entrante y realice una acción evasiva. En un momento de la guerra de Vietnam, la Marina de los EE. UU. disparó 50 misiles guiados por radar AIM-7 Sparrow seguidos sin dar en el blanco. Entre 1958 y 1982, en cinco guerras, hubo 2014 lanzamientos combinados de misiles guiados por radar y buscadores de calor por parte de pilotos de combate que participaron en combate aire-aire, logrando 528 derribos, de los cuales 76 fueron derribos de misiles de radar, para una efectividad combinada del 26%.. Sin embargo, solo cuatro de las 76 muertes por misiles de radar estaban en el modo más allá del alcance visual destinado a ser la fuerza de los misiles guiados por radar. Estados Unidos invirtió más de $ 10 mil millones en tecnología de misiles de radar aire-aire desde la década de 1950 hasta principios de la de 1970. Amortizado sobre las muertes reales logradas por los EE. UU. y sus aliados, cada muerte por misil guiado por radar costó más de $ 130 millones. Los aviones enemigos derrotados eran en su mayoría MiG-17, −19 y −21 más antiguos, con un costo nuevo de $ 0,3 millones a $ 3 millones cada uno. Por lo tanto, la inversión en misiles de radar durante ese período superó con creces el valor de los aviones enemigos destruidos y, además, tuvo muy poca eficacia BVR prevista.

Sin embargo, la constante inversión en desarrollo y el rápido avance de la tecnología electrónica llevaron a una mejora significativa en la confiabilidad de los misiles de radar desde finales de la década de 1970 en adelante. Los misiles guiados por radar lograron un 75 % de Pk (9 derribos de 12 disparos) en operaciones en la Guerra del Golfo en 1991. El porcentaje de derribos logrados por misiles guiados por radar también superó el 50 % del total de derribos por primera vez en 1991. Desde 1991, 20 de 61 muertes en todo el mundo han estado más allá del alcance visual utilizando misiles de radar. Descontando una muerte accidental por fuego amigo, en uso operativo, el AIM-120D (el principal misil guiado por radar estadounidense actual) ha logrado 9 muertes de 16 disparos para un 56% Pk. Seis de estas muertes fueron BVR, de 13 disparos, para un 46% BVR Pk. Aunque todas estas muertes fueron contra oponentes menos capaces que no estaban equipados con un radar operativo, contramedidas electrónicas o un arma comparable, el BVR Pk fue una mejora significativa con respecto a épocas anteriores. Sin embargo, una preocupación actual son las contramedidas electrónicas a los misiles de radar, que se cree que reducen la efectividad del AIM-120D. Algunos expertos creen que a partir de 2016 el misil europeo Meteor, el ruso R-37M y el chino PL-15 son más resistentes a las contramedidas y más efectivos que el AIM-120D.

Ahora que se han logrado mayores confiabilidades, ambos tipos de misiles permiten que el piloto de combate a menudo evite el riesgo de la pelea de perros de corto alcance, donde solo los pilotos de combate más experimentados y hábiles tienden a prevalecer, y donde incluso el mejor caza el piloto simplemente puede tener mala suerte. Aprovechar al máximo los complicados parámetros de los misiles tanto en el ataque como en la defensa contra oponentes competentes requiere una experiencia y habilidad considerables, pero contra oponentes sorprendidos que carecen de capacidad y contramedidas comparables, la guerra de misiles aire-aire es relativamente simple. Al automatizar parcialmente el combate aire-aire y reducir la dependencia de las muertes con armas de fuego logradas en su mayoría por solo una pequeña fracción experta de pilotos de combate, los misiles aire-aire ahora sirven como multiplicadores de fuerza altamente efectivos.