Avión interceptor
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Un avión interceptor, o simplemente interceptor, es un tipo de avión de combate diseñado específicamente para la función de intercepción defensiva contra un avión enemigo atacante, en particular bombarderos y aviones de reconocimiento. Las aeronaves que son capaces de ser o se emplean como cazas de superioridad aérea "estándar" y como interceptores a veces se conocen como caza-interceptores. Hay dos clases generales de interceptores: cazas ligeros, diseñados para alto rendimiento en corto alcance; y cazas pesados, que están destinados a operar en distancias más largas, en espacios aéreos disputados y condiciones meteorológicas adversas. Mientras que el segundo tipo fue ejemplificado históricamente por diseños especializados de cazas nocturnos e interceptores para todo clima, la integración de reabastecimiento de combustible en el aire, navegación por satélite, radar a bordo y sistemas de misiles más allá del alcance visual (BVR) desde la década de 1960 ha permitido que la mayoría de los cazas de primera línea diseños para llenar los roles que antes estaban reservados para los luchadores nocturnos/para todo clima especializados.
Para las operaciones diurnas, los cazas ligeros convencionales normalmente cumplen la función de interceptores. Los interceptores diurnos se han utilizado en una función defensiva desde la Primera Guerra Mundial, y quizás sean más conocidos por acciones importantes como la Batalla de Gran Bretaña, cuando el Supermarine Spitfire y el Hawker Hurricane formaron parte de una estrategia defensiva exitosa. Sin embargo, las mejoras dramáticas en los radares terrestres y aéreos dieron una mayor flexibilidad a los cazas existentes y pocos diseños posteriores se concibieron como interceptores diurnos dedicados. (Las excepciones incluyen el Messerschmitt Me 163 Komet, que fue el único avión militar tripulado propulsado por cohetes que entró en combate. En menor grado, el Mikoyan-Gurevich MiG-15, que tenía armamento pesado diseñado específicamente para misiones antibombarderos, fue también un interceptor diurno especializado.)
Los cazas nocturnos y los destructores de bombarderos son interceptores del tipo pesado, aunque inicialmente rara vez se los denominaba como tales. A principios de la era de la Guerra Fría, la combinación de bombarderos propulsados por chorro y armas nucleares creó la demanda de la fuerza aérea de interceptores altamente capaces; es en relación con este período que el término es quizás más reconocido y utilizado. Ejemplos de interceptores clásicos de esta era incluyen el Convair F-106 Delta Dart, Sukhoi Su-15 y English Electric Lightning.
Durante las décadas de 1960 y 1970, las rápidas mejoras en el diseño llevaron a que la mayoría de los cazas multiusos y de superioridad aérea, como el Grumman F-14 Tomcat y el McDonnell Douglas F-15 Eagle, tuvieran el rendimiento para enfrentarse a la intercepción de la defensa puntual. y la amenaza estratégica pasó de los bombarderos a los misiles balísticos intercontinentales (ICBM). Los diseños de interceptores dedicados se volvieron raros, y los únicos ejemplos ampliamente utilizados diseñados después de la década de 1960 fueron el Panavia Tornado ADV, Mikoyan MiG-25, Mikoyan MiG-31 y Shenyang J-8.
Historia
Los primeros escuadrones de interceptores se formaron durante la Primera Guerra Mundial para defender Londres de los ataques de los zepelines y, más tarde, de los bombarderos de largo alcance de ala fija. Las primeras unidades generalmente usaban aviones retirados del servicio de primera línea, en particular el Sopwith Pup. Se les informó sobre la ubicación de su objetivo antes del despegue desde un centro de comando en el edificio Horse Guards. El Pup demostró tener un rendimiento demasiado bajo para interceptar fácilmente a los bombarderos Gotha G.IV, y los superiores Sopwith Camels los suplantaron.
El término "interceptor" estaba en uso en 1929. Durante la década de 1930, las velocidades de los aviones bombarderos aumentaron tanto que las tácticas de interceptor convencionales parecían imposibles. La detección visual y acústica desde tierra tenía un alcance de solo unas pocas millas, lo que significaba que un interceptor no tendría tiempo suficiente para alcanzar la altitud antes de que los bombarderos alcanzaran sus objetivos. Las patrullas aéreas de combate permanente eran posibles, pero solo a un gran costo. La conclusión en ese momento fue que "el bombardero siempre pasará".
La invención del radar hizo posible la detección temprana y de largo alcance de aeronaves del orden de 100 millas (160 km), tanto de día como de noche y en cualquier clima. Un bombardero típico podría tardar veinte minutos en cruzar la zona de detección de los primeros sistemas de radar, tiempo suficiente para que los cazas interceptores se pongan en marcha, alcancen altitud y se enfrenten a los bombarderos. La intercepción controlada desde tierra requería un contacto constante entre el interceptor y el suelo hasta que los bombarderos fueran visibles para los pilotos y redes nacionales como el sistema Dowding se construyeron a fines de la década de 1930 para coordinar estos esfuerzos.
La introducción de la potencia a reacción aumentó las velocidades de vuelo de unas ~300 millas por hora (480 km/h) a unas ~600 millas por hora (970 km/h) en un solo paso y casi duplicó las altitudes operativas. Aunque los radares también mejoraron en rendimiento, la brecha entre ataque y defensa se redujo drásticamente. Los grandes ataques podían confundir tanto la capacidad de la defensa para comunicarse con los pilotos que el método clásico de interceptación manual controlada desde tierra se consideraba cada vez más inadecuado. En los Estados Unidos, esto condujo a la introducción del entorno terrestre semiautomático para informatizar esta tarea, mientras que en el Reino Unido condujo a radares enormemente potentes para mejorar el tiempo de detección.
La introducción de los primeros misiles superficie-aire útiles en la década de 1950 evitó la necesidad de interceptores de tiempo de reacción rápido, ya que el misil podía lanzarse casi instantáneamente. Las fuerzas aéreas recurrieron cada vez más a diseños de interceptores mucho más grandes, con suficiente combustible para una mayor resistencia, dejando el papel de defensa puntual a los misiles. Esto llevó al abandono de una serie de diseños de corto alcance como el Avro Arrow y el Convair F-102 en favor de diseños mucho más grandes y de largo alcance como el North American F-108 y el MiG-25.
En las décadas de 1950 y 1960, durante la Guerra Fría, una fuerte fuerza interceptora era crucial para las superpotencias opuestas, ya que era el mejor medio para defenderse de un ataque nuclear inesperado por parte de bombarderos estratégicos. Por lo tanto, durante un breve período de tiempo experimentaron un rápido desarrollo tanto en velocidad como en alcance y altitud. A fines de la década de 1960, un ataque nuclear se volvió imparable con la introducción de misiles balísticos capaces de acercarse desde el exterior de la atmósfera a velocidades de hasta 5-7 km/s. La doctrina de la destrucción mutua asegurada reemplazó la tendencia del fortalecimiento de la defensa, haciendo que los interceptores fueran menos lógicos estratégicamente. La utilidad de los interceptores disminuyó a medida que el papel se fusionó con el del caza pesado de superioridad aérea.
La misión del interceptor es, por naturaleza, difícil. Considere el deseo de proteger un solo objetivo del ataque de bombarderos de largo alcance. Los bombarderos tienen la ventaja de poder seleccionar los parámetros de la misión: vector de ataque, velocidad y altitud. Esto da como resultado un área enorme desde la cual puede originarse el ataque. En el tiempo que tardan los bombarderos en cruzar la distancia desde la primera detección hasta estar sobre sus objetivos, el interceptor debe poder arrancar, despegar, ascender a altitud, maniobrar para atacar y luego atacar al bombardero.
Un avión interceptor dedicado sacrifica las capacidades del caza de superioridad aérea y el caza polivalente (es decir, contrarrestar aviones de combate enemigos en maniobras de combate aéreo), ajustando su rendimiento para ascensos rápidos o altas velocidades. El resultado es que los interceptores a menudo se ven muy impresionantes en el papel, por lo general superando, escalando y superando a los diseños de cazas más lentos. Sin embargo, a los interceptores puros les va mal en el combate de caza a caza contra los mismos 'menos capaces'. diseños debido a la maniobrabilidad limitada, especialmente a bajas altitudes y velocidades.
Interceptores de defensa puntual
En el espectro de varios interceptores, un enfoque de diseño muestra especialmente los sacrificios necesarios para lograr un beneficio decisivo en un aspecto elegido del rendimiento. Un "interceptor de defensa puntual" tiene un diseño liviano, destinado a pasar la mayor parte de su tiempo en tierra ubicado en el objetivo defendido, y capaz de lanzarse a pedido, subir a altitud, maniobrar y luego atacar al bombardero en muy poco tiempo, antes de que el bombardero pueda desplegarse sus armas
Al final de la Segunda Guerra Mundial, la Luftwaffe'más crítica El requisito era para los interceptores, ya que las fuerzas aéreas estadounidenses y de la Commonwealth golpeaban objetivos alemanes día y noche. A medida que crecía el esfuerzo de bombardeo, especialmente a principios de 1944, la Luftwaffe introdujo un diseño propulsado por cohetes, el Messerschmitt Me 163 Komet, en la función de interceptor de muy corto alcance. El motor permitía alrededor de 7 minutos de vuelo propulsado, pero ofrecía un rendimiento tan tremendo que podían volar junto a los cazas defensores. Sin embargo, el Me 163 requería una base aérea, que pronto estuvo bajo ataque constante. Siguiendo el Programa de Combate de Emergencia, los alemanes desarrollaron diseños aún más extraños, como el Bachem Ba 349 Natter, que se lanzó verticalmente y, por lo tanto, eliminó la necesidad de una base aérea. En general, todos estos diseños alemanes iniciales resultaron difíciles de operar, a menudo se convirtieron en trampas mortales para sus pilotos y tuvieron poco efecto en los bombardeos. Variantes impulsadas por cohetes de los dos aviones de combate de Alemania; el Me 262 en su versión "C" serie de subtipos, todos apodados "protector del hogar" (Heimatschützer, en cuatro formatos diferentes) y el subtipo He 162E planificado, utilizando uno de los mismos BMW 003R turborreactor/cohete "de potencia mixta" motor como el Me 262C-2b Heimatschützer II, pero nunca se produjeron en cantidad.
En la etapa inicial de la Guerra Fría, se esperaba que los bombarderos atacaran volando más alto y más rápido, incluso a velocidades transónicas. Los cazas transónicos y supersónicos iniciales tenían tanques de combustible internos modestos en sus fuselajes delgados, pero un consumo de combustible muy alto. Esto condujo a prototipos de cazas que enfatizaban la aceleración y el techo operativo, con un sacrificio en el tiempo de merodeo, limitándolos esencialmente al papel de defensa puntual. Tales fueron el Republic XF-91 o el Saunders Roe SR.53 de potencia mixta a reacción / cohete. También se relacionaron las pruebas soviéticas y occidentales con lanzamiento de longitud cero. Ninguno de estos encontró un uso práctico. Los diseños que dependían únicamente de motores a reacción lograron más éxito con el F-104 Starfighter (versión A inicial) y el English Electric Lightning.
La función de los diseños de defensa de puntos tripulados se reasignó a los interceptores no tripulados, misiles tierra-aire (SAM), que alcanzaron por primera vez un nivel adecuado entre 1954 y 1957. Los avances de SAM terminaron con el concepto de operaciones masivas de bombarderos de gran altitud, a favor de los penetradores (y más tarde los misiles de crucero) que vuelan una combinación de técnicas conocidas coloquialmente como "volar por debajo del radar". Al enmascarar el terreno de vuelo que enmascara los perfiles de vuelo de la siesta de la tierra a baja altitud, el alcance efectivo y, por lo tanto, el tiempo de reacción del radar basado en tierra se limitaba, en el mejor de los casos, al horizonte del radar. En el caso de los sistemas de radar terrestres, esto se puede contrarrestar colocando sistemas de radar en las cimas de las montañas para extender el horizonte del radar, o colocando radares de alto rendimiento en interceptores o en aeronaves AWACS utilizadas para dirigir interceptores de defensa puntual.
Defensa de área
A medida que las capacidades continuaron mejorando, especialmente a través de la introducción generalizada del motor a reacción y la adopción de perfiles de vuelo de alta velocidad y bajo nivel, el tiempo disponible entre la detección y la intercepción disminuyó. La mayoría de los interceptores de defensa puntuales avanzados combinados con radares de largo alcance luchaban por mantener el tiempo de reacción lo suficientemente bajo como para ser efectivos. Los tiempos fijos, como el tiempo necesario para que el piloto subiera a la cabina, se convirtieron en una parte cada vez mayor del tiempo total de la misión, había pocas formas de reducir esto. Durante la Guerra Fría, en tiempos de mayor tensión, las aeronaves de alerta de reacción rápida (QRA) se mantuvieron pilotadas, completamente cargadas de combustible y armadas, con los motores funcionando al ralentí en la pista, listos para despegar. La aeronave se mantiene llena de combustible a través de mangueras de tanques de combustible subterráneos. Si se identificaba un posible intruso, la aeronave estaría lista para despegar tan pronto como se desconectaran las líneas de combustible externas. Sin embargo, mantener los aviones QRA en este estado de preparación era agotador física y mentalmente para los pilotos y era costoso en términos de combustible.
Como alternativa, se consideraron diseños de mayor alcance con tiempos de espera prolongados. Estos interceptores de defensa de área o cazas de defensa de área eran en general diseños más grandes destinados a permanecer en patrullas prolongadas y proteger un área mucho más grande de los ataques, dependiendo de mayores capacidades de detección, tanto en las propias aeronaves y que operan con AWACS, en lugar de alta velocidad para alcanzar los objetivos. El ejemplar de este concepto fue el Tupolev Tu-28. El posterior Panavia Tornado ADV pudo lograr un largo alcance en un fuselaje más pequeño mediante el uso de motores más eficientes. En lugar de centrarse en la aceleración y la tasa de ascenso, el énfasis del diseño está en el alcance y la capacidad de carga de misiles, que juntos se traducen en resistencia de combate, radares de observación/derribo lo suficientemente buenos para detectar y rastrear interdictores de movimiento rápido contra el desorden del suelo, y la capacidad para proporcionar orientación a los misiles aire-aire (AAM) contra estos objetivos. La alta velocidad y la aceleración se colocaron en los AAM de largo y mediano alcance, y la agilidad en los AAM de pelea de perros de corto alcance, en lugar de en la propia aeronave. Fueron los primeros en introducir la aviónica para todo clima, asegurando operaciones exitosas durante la noche, la lluvia, la nieve o la niebla.
Los países que dependían estratégicamente de la flota de superficie, sobre todo EE. UU. y el Reino Unido, también mantuvieron combatientes de defensa de flota, como el F-14 Tomcat.
Desarrollo
Unión Soviética y Rusia
Durante la Guerra Fría, se designó un servicio militar completo, no solo un brazo de la fuerza aérea preexistente, para el despliegue de interceptores. Los aviones de las Fuerzas Aéreas de Defensa Soviéticas (PVO-S) diferían de los de las Fuerzas Aéreas Soviéticas (VVS) en que no eran pequeños ni toscamente simples, sino enormes y refinados con radares grandes y sofisticados; no podían despegar desde hierba, solo pistas de cemento; no se podían desmontar y enviar de vuelta a un centro de mantenimiento en un furgón. De manera similar, sus pilotos recibieron menos entrenamiento en maniobras de combate y más en persecución dirigida por radio.
Los soviéticos' El interceptor principal fue inicialmente el Su-9, al que siguieron el Su-15 y el MiG-25 'Foxbat'. El Tu-128 auxiliar, un interceptor de rango de área, fue notablemente el avión de combate más pesado que jamás haya visto servicio en el mundo. El último y más avanzado avión interceptor del inventario soviético (ahora ruso) es el MiG-31 'Foxhound'. Mejorando algunas de las fallas del MiG-25 anterior, el MiG-31 tiene un mejor rendimiento a baja altitud y baja velocidad, además de llevar un cañón interno.
Rusia, a pesar de fusionar el PVO con el VVS, continúa manteniendo su flota dedicada de interceptores MiG-31.
Estados Unidos
En 1937, los tenientes de USAAC, Gordon P. Saville y Benjamin S. Kelsey, idearon un par de propuestas para aeronaves interceptoras, la primera designación de este tipo en EE. UU. Una propuesta era para un caza monomotor, la otra para un bimotor. Se requirió que ambos alcanzaran una altitud de 20,000 pies (6,100 m) en seis minutos como defensa contra el ataque de bombarderos. Kelsey dijo más tarde que usó la designación de interceptor para eludir una política dura de USAAC que restringía a los cazas a 500 libras de armamento. Deseaba al menos 1000 libras (450 kg) de armamento para que los combatientes estadounidenses pudieran dominar sus batallas contra todos los oponentes, incluidos los combatientes. Los dos aviones resultantes de estas propuestas fueron el monomotor Bell P-39 Airacobra y el bimotor Lockheed P-38 Lightning. Ambos aviones tuvieron éxito durante la Segunda Guerra Mundial en roles de caza estándar, no asignados específicamente a la defensa puntual contra bombarderos.
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De 1946 a 1980, Estados Unidos mantuvo un Comando de Defensa Aeroespacial dedicado, que consta principalmente de interceptores dedicados. Muchos diseños de la posguerra tenían un rendimiento limitado, incluidos diseños como el F-86D y el F-89 Scorpion. A fines de la década de 1940, ADC inició un proyecto para construir un interceptor mucho más avanzado bajo el esfuerzo del interceptor de 1954, que finalmente entregó el F-106 Delta Dart después de un largo proceso de desarrollo. Se estudiaron más reemplazos, en particular la propuesta NR-349 durante la década de 1960, pero no llegaron a nada cuando la URSS fortaleció su fuerza estratégica con misiles balísticos intercontinentales. Por lo tanto, el F-106 terminó sirviendo como el principal interceptor de la USAF en la década de 1980.
Cuando se retiró el F-106, se asignaron misiones de intercepción a los cazas F-15 y F-16 contemporáneos, entre otras funciones. El F-16, sin embargo, fue diseñado originalmente para la superioridad aérea mientras evolucionaba hacia un caza polivalente versátil. El F-15, con su velocidad máxima Mach 2.5 que le permite interceptar el avión enemigo más rápido (a saber, el MiG-25 Foxbat), tampoco es un interceptor puro, ya que tiene una agilidad excepcional para las peleas de perros basada en las lecciones aprendidas de Vietnam; la variante F-15E Strike Eagle agrega interdicción aérea mientras conserva la intercepción y el combate aire-aire de otros F-15. Actualmente, el F-22 es el último avión de combate de los EE. UU. que sirve en parte como un interceptor debido a sus capacidades de supercrucero, sin embargo, fue diseñado principalmente como un caza furtivo de superioridad aérea.
En la década de 1950, la Marina de los Estados Unidos lideró un proyecto fallido de misiles F6D. Más tarde lanzó el desarrollo de un gran caza de defensa aérea de flota F-111B, pero este proyecto también fue cancelado. Finalmente, el papel fue asignado al F-14 Tomcat, que llevaba misiles AIM-54 Phoenix. Al igual que el F-15 de la USAF, el F-14 de la USN también se diseñó principalmente como una superioridad aérea (combate de caza a caza) y los F-14 cumplieron la función de interceptor hasta que recibió mejoras en el 1990 para ataque terrestre. Tanto el caza como el misil Phoenix se retiraron en 2006.
Reino Unido
La Royal Air Force británica operó un caza diurno supersónico, el English Electric Lightning, junto con el Gloster Javelin en la función subsónica nocturna/para todo clima. Los esfuerzos para reemplazar el Javelin con un diseño supersónico bajo el Requisito Operacional F.155 resultaron en nada. El Reino Unido operó su propia versión altamente adaptada del McDonnell Douglas F-4 Phantom como su principal interceptor desde mediados de la década de 1970, y la variante de defensa aérea (ADV) del Panavia Tornado se introdujo en la década de 1980. El Tornado finalmente fue reemplazado por un diseño polivalente, el Eurofighter Typhoon.
China
El Shenyang J-8 es un interceptor monoplaza de alta velocidad y gran altitud fabricado en China. Diseñado inicialmente a principios de la década de 1960 para contrarrestar los bombarderos B-58 Hustler, los cazabombarderos F-105 Thunderchief y los aviones de reconocimiento Lockheed U-2 fabricados en EE. a velocidades Mach 2+, y las versiones posteriores pueden transportar misiles PL-12/SD-10 MRAAM de alcance medio con fines de intercepción. La PLAAF/PLANAF actualmente todavía opera aproximadamente 300 J-8 de varias configuraciones.
Otros países
Varios otros países también introdujeron diseños de interceptores, aunque en las décadas de 1950 y 1960 varios interceptores planeados nunca llegaron a buen término, con la expectativa de que los misiles reemplazarían a los bombarderos.
Las FMA Argentinas I.Ae. 37 fue un prototipo de caza a reacción desarrollado durante la década de 1950. Nunca voló y fue cancelado en 1960.
El subsónico canadiense Avro Canada CF-100 Canuck sirvió en gran número durante la década de 1950. Su reemplazo supersónico, el CF-105 Arrow ('Avro Arrow'), fue polémicamente cancelado en 1959.
El Saab 35 Draken sueco fue diseñado específicamente para interceptar aeronaves que pasan a gran altura por el espacio aéreo sueco en caso de una guerra entre la Unión Soviética y la OTAN. Con la llegada de los misiles de crucero de bajo vuelo y los misiles AA de gran altitud, se cambió el perfil de vuelo, pero se recuperó el perfil de interceptor con la versión final J 35J.
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