¿Se pueden hacer aviones de combate para que sean 2 o 3 veces más grandes de lo que son hoy?

La pregunta no es si puedes hacerlo, sino por qué querrías hacerlo.

Los cazas, como cualquier otro avión, están diseñados en torno a perfiles de misión; qué quiere que haga este avión, a qué velocidades, alcances, altitudes, radios de combate, resistencia, transporte y empleo de armas, sigilo, etc. Por lo tanto, necesitaría algún tipo de justificación para construir un avión de combate de este tamaño. Esa justificación tiene que ser tan atractiva que pueda superar los aspectos negativos de construir un gran luchador.

Si bien estos perfiles varían considerablemente entre aeronaves individuales, se ven constantemente restringidos por las realidades brutales e imparciales de la guerra. Gen Stevens señaló 4 requisitos fundamentales de un caza en una de sus críticas al F-35. Es importante recordarlos, ya que han sido parte integral de cada diseño de caza exitoso durante el último siglo de combate aéreo. Desafortunadamente, cuanto más grande es el luchador, más diametralmente opuestos a estas realidades son y mayor es la probabilidad de fallar en el combate.

1. ATACA A TU ENEMIGO EN NÚMEROS ABRUMADORES

   Este es bastante simple de entender. Cuanto mayor sea tu fuerza, más difícil será para el enemigo destruirte. Pero los ministerios de defensa tienen presupuestos limitados y solo pueden gastar tanto en nuevos combatientes. Entonces, la elección es si compro algunos cazas avanzados y altamente capaces o muchos aviones baratos de un solo propósito. La guerra aérea ha favorecido a este último. Los aviones más pequeños no solo son más baratos de adquirir, sino que también son más baratos de operar, ya que queman menos combustible y requieren menos mantenimiento. Como consecuencia. El grupo de pilotos de su nación puede obtener mucho tiempo de vuelo en ellos y puede volverse altamente competente en su operación.

2. ENCUENTRA A TU ENEMIGO ANTES DE QUE ÉL TE ENCUENTRE A TI

   ¿Qué va a ser más fácil de detectar desde la distancia: un 747 o un F-5? ¿Cuál es más probable que tenga una firma de radar o IR más baja si ambos emplean funciones LO?

3. SUPERARLO Y ABRUMARLO

   Por la ecuación de maniobra de energía, el diseño de cazas siempre había favorecido las siguientes características:

   • Alta relación empuje-peso
   • Carga alar baja
   • Ratio de combustible específico bajo

   Y esto tiende a favorecer a un caza que es básicamente un bidón de gasolina pequeño, rápido y ágil con un motor compacto pero potente y un armamento eficaz para atacar y matar a otros cazas. No es fácil de lograr con un avión más grande.

4. MÁTALO RÁPIDO Y SIGUE ADELANTE

   Así que ahora, un avión grande, costoso y fácil de detectar tripulado por tripulaciones de vuelo de poco tiempo se ve obligado a enfrentarse a un enjambre de cazas ágiles y de giro rápido. Pueden girar rápidamente dentro de él y llegar a una solución de disparo óptima de forma más rápida y fiable. También son más difíciles de atacar y disparar con armas BVR. Finalmente, OpFor tiene pilotos más experimentados y actuales que el caza más grande. Esto ahora le da al avión más grande y más caro una probabilidad de supervivencia muy limitada.

Por esas razones, la historia no favorece a un caza grande a menos que esté equipado con algún tipo de sistema de misión que le dé una ventaja táctica, e incluso entonces ese es un gran obstáculo a superar en términos de costo, fuerza y ​​peso.

Me gustaron las respuestas dadas aquí. Quería agregar 2 ejemplos específicos que aún no se han mencionado, junto con una analogía, para ayudar a agregar a lo que se ha publicado.

Como se mencionó, el diseño de un avión militar táctico es una compensación entre la eficacia y la ineficacia para una misión determinada. Un ejemplo sencillo es el de un bombardero de ataque ligero. El bombardeo de precisión dictaría una plataforma estable, es decir, índices de balanceo bajos. El A7-E tenía un ala montada en alto para aumentar la estabilidad en el bombardeo.

Como bombardero, el A7-E fue insuperable. Estuve en un derby de bombardeo en 1985 con los F-18 recién desplegados. El F-18 tenía un sistema de entrega avanzado, y aun así pude igualar su bomba CEP por bomba. Pero el A7-E no era un luchador. No tenía la relación empuje-peso que tenía un caza, por lo que estaba en desventaja en ACM con un adversario como el F-18.

El A7-E también operaba desde portaaviones con base en el mar, lo que puede complicar la elección del diseño. Los bombarderos necesitan piernas largas para alcanzar objetivos tierra adentro con cargas pesadas de bombas, por lo que la eficiencia del combustible es de particular importancia. El A7-E cumplió a este respecto y quemó alrededor de 6-9K de combustible por hora al nivel del mar y potencia militar. Esto nos llevó a alrededor de 750 mph, que está justo por debajo de Mach 1. Pero no solo se necesitan piernas largas para alcanzar objetivos tierra adentro desde el barco, sino que también sirven para mantener la vigilancia en tiempo real de las amenazas que rodean al portaaviones hasta 200 millas.

Cuando el A7-E fue reemplazado por el F-18, que tiene las piernas más cortas de un caza, el portaaviones perdió la capacidad de tener vigilancia en tiempo real de las amenazas de superficie hasta 200 millas. Así que aquí puedes ver la compensación que afecta las preocupaciones estratégicas del grupo de batalla.

Mi último comentario se refiere a las opciones de diseño del F-14, que fue diseñado como un interceptor de largo alcance. Conocí a algunos conductores de Tomcat mientras estaba estacionado a bordo del USS Nimitz y me dijeron una vulnerabilidad interesante que quizás no adivines. El interceptor F-14 tiene un ala de barrido variable, que es un intento de mitigar el diseño del interceptor con el de un caza diseñado únicamente para enfrentamientos aire-aire. Sin embargo, cuando el Tomcat estaba en un giro y se aplicaron G, las alas se movieron hacia adelante convirtiéndolo en una puerta de granero en el cielo. Más fácil de detectar que, digamos, el F-16. Había un dicho en el combate aire-aire algo así como: "El primero en recuperar la vista gana la pelea". Así que vemos aquí otra opción en la que se sacrifica la capacidad de supervivencia por el papel de interceptor.

Finalmente, considere la evolución del diseño del velero de clase 12 metros. El diseño del barco de la clase de 12 metros debe obedecer a la fórmula (fórmula de la Copa América):

Donde L es la eslora en la línea de flotación, d es la diferencia entre el perímetro del forro y el perímetro de la cadena, S el área vélica y F el francobordo. Los diseñadores son libres de elegir estos parámetros de la forma que deseen, siempre que, cuando se sustituyan en la fórmula, se encuentren a menos de 12 metros. Haga que un velero sea bueno en todas las condiciones de viento, y luego, con vientos fuertes, probablemente será derrotado por un barco construido estrictamente para ganar allí.

¿Por qué no los hacen más grandes para obtener más alcance (o resistencia)? ¿Hay un límite práctico? ¿Requeriría demasiado fortalecimiento de las alas más grandes o algo así?

El SR-71 demostró (por así decirlo) que existen pocos límites prácticos en el diseño de aeronaves si alguien está dispuesto a pagar la factura. Si bien era un avión de reconocimiento de gran altitud, todavía le enseñó al mundo mucho sobre el diseño de aviones extremos, por lo que diría que estoy seguro de que se puede construir cualquier cosa que estés soñando.

Lo que es importante es que no hay un límite físico práctico, por así decirlo, pero al mismo tiempo simplemente no hay necesidad de tal avión. Lo más importante que hay que recordar es que los aviones de producción se construyen para misiones, no para explorar la física y la ingeniería. El papel de caza es un avión ágil de corto alcance que lleva una carga de armas de ligera a media. Es más fácil tener un avión de reabastecimiento merodeando cerca de comprar y ayudar al caza que construir un caza más grande y menos ágil que pueda volar más lejos por sí solo. El avión que describe podría incluso parecerse a un B-1 si se construyera. El hecho es que es más que posible, simplemente no es necesario.

¿Qué papel jugaría este luchador?

Creo que las respuestas prácticas son que los aviones grandes normalmente no son aviones ágiles y presentan un objetivo más grande para el fuego enemigo.

Supongo que este luchador tiene que funcionar al menos tan bien como los actuales luchadores de primera línea, por lo que estás hablando de arrojar mucha masa a altas velocidades. Eso requiere combustible, y el combustible agrega peso. Y para empujar más peso a través del cielo, necesita más combustible, lo que agrega más peso... así que más combustible. En algún momento, un caza de largo alcance se convierte en un avión de ataque que también puede derribar otros aviones.

El peso máximo de un F16-50 es de 46,000 lbs. 3x estaría empujando 140,000 lbs, o apenas por debajo del MGTOW de un 737-600. Si colocas la palabra "FIGHTER" en el lateral de un avión de Lufthansa, ¡tendrás un caza gigante! Es perfecto... ¡nadie sospechará que es un luchador mortal de largo alcance hasta que sea demasiado tarde! No necesita ser rápido, solo tiene que lanzar rápidamente docenas y docenas de misiles aire-aire y una cascada de paja y bengalas. Eventualmente, la fuerza aérea defensora simplemente se quedará sin cazas, momento en el cual el avión gigante simplemente gira hacia el centro de la aerolínea más cercano, donde se mezcla silenciosamente con el resto de los aviones.

¿Se pueden hacer aviones de combate para que sean 2 o 3 veces más grandes de lo que son hoy?

Sí. Considere el interceptor Tupolev Tu-28 (o Tu-128) "Fiddler". También el Lockheed YF-12A.