El entrenador/simulador PC-21 Vs CASA C-101

Suiza no solo es impresionante orografía, quesos, chocolate y relojes de calidad. Suiza es también, aunque mucha gente no lo sepa, un importante exportador de aviones militares.

Durante años, los cielos de San Javier estuvieron dominados por los Enaer T-35 y Casa C-101. Eso ha cambiado con la llegada del Pilatus PC-21 como nueva plataforma de entrenamiento.

La Academia General del Aire (AGA) de San Javier es la cuna de los futuros pilotos del Ejército del Aire. Ubicada en la región de Murcia, en el Mediterráneo y en la albufera del Mar Menor, la base aérea de San Javier goza de un clima hermoso casi todo el año, lo que la convierte en un lugar ideal para el entrenamiento de vuelo. Desde la llegada del Pilatus PC-21 como nueva plataforma de entrenamiento, los Casa C-101 ya no se utilizan para la formación de estudiantes, sino que serán pilotados exclusivamente por el Equipo de Exhibición de Patrulla Águila. El PC-21 también reemplaza al T-35 con lo que la AGA tiene un único tipo de avión que cubrirá tanto el entrenamiento de vuelo básico como el avanzado.

La opción suiza

A la hora de buscar un sustituto adecuado del C-101, la oferta de Pilatus con su Sistema Entrenamiento basado en el PC-21 ofrecía la mejor relación calidad-precio para España. El entrenador turbohélice Pilatus compitió en un riguroso proceso de evaluación con el Embraer EMB-314 Super Tucano, el Beechcraft T-6A Texan II, el KAI KT-1 Woongbi y el PZL-130T Turbo Orlik. La elección del PC-21 fue anunciada por el Ministerio de Defensa español a finales de noviembre de 2019. El contrato incluye la adquisición de un sistema de formación integrado compuesto por 24 PC-21, simuladores desarrollados y construidos por Pilatus, repuestos, un paquete de apoyo logístico y la formación de un equipo inicial de ocho instructores de vuelo. En mayo de 2021, el primer grupo de cuatro instructores comenzó su curso de habilitación de tipo en Stans, seguido por el segundo grupo en agosto. Las misiones de entrenamiento se realizaron en PC-21 españoles y fueron instruidas por pilotos de la fábrica Pilatus. El 14 de septiembre de 2021 finalmente se entregaron en San Javier los dos primeros PC-21 españoles. En 2021 le siguieron otros once aviones de entrenamiento, seguidos de dos por mes de marzo a junio de 2022, completando el pedido inicial de 24 aviones, en un segundo lote España firmó un paquete de 16 aviones más, con lo que se convierte en el mayor operador europeo de este modelo.


Pilatus

Señor del tiempo, morada del dragón, tierra de gigantes y sepulcro de monarcas: el Pilatus, la montaña insignia de Lucerna, es uno de los lugares más conocidos de Suiza central y también uno de los más hermosos. Muy cerca, en Stans, se encuentra la factoría Pilatus Aircraft Ltd. Una compañía que fabrica aviones primordialmente destinados al entrenamiento militar y que toma el nombre de la famosa montaña suiza. 

Hangar principal de Pilatus.
Foto: Pilatus Aircraft Ltd / Strüby Konzept AG - www.pilatus-aircraft.com

Foto: Pilatus Aircraft Ltd / - www.pilatus-aircraft.com

Foto: Pilatus Aircraft Ltd / Strüby Konzept AG

Los entrenadores PC de Pilatus

Pilatus Aircraft tiene una larga tradición en el diseño de aviones de entrenamiento con asientos en tándem y ala baja. La popular familia PC-7/PC-9 tiene sus orígenes directamente en el P-3 de 1952. 

Un Pilatus P-3 de la fuerza aérea suiza, A-829 durante la exhibición Bern Belpmoos en 1983.
Fuente: Anton Heumann.

La primera instalación de un motor turbohélice en este avión con motor de pistón (P-3B: primer vuelo en 1966) condujo al desarrollo del PC-7 (1978). Se desarrolló una versión mejorada y se la denominó PC-9 (1984). Un rediseño completo de la estructura del avión a principios de la década de 1990 dio lugar al PC-7MkII y al PC-9(M), que actualmente están en producción. Se han entregado más de 900 aviones de entrenamiento Pilatus en todo el mundo. Beech (ahora Raytheon) desarrolló el PC-9(M) hasta convertirlo en el T6 Texan II. El buen rendimiento y las agradables características de manejo han hecho que este avión sea muy apreciado entre los equipos de exhibición acrobática militar y civil.

Pilatus PC-7 Turbotrainer de la Real Fuerza Aérea de los Países Bajos (identificador L-01) en taxi para despegar en el Royal International Air Tattoo, Fairford, Gloucestershire, Inglaterra.

Datos técnicos del PC-7
  • Envergadura: 10,40 metros (34 pies 1 pulgada)
  • Área del ala: 16,6 metros cuadrados (179 pies cuadrados)
  • Longitud: 9,77 metros (32 pies 1 pulgada)
  • Altura: 3,21 metros (10 pies 9 pulgadas)
  • Peso vacío: 1.350 kilogramos (2.980 libras)
  • Peso cargado: 2.700 kilogramos (5.955 libras)
  • Velocidad máxima en altitud: 500 KPH (310 MPH)
  • Distancia de despegue (hasta 15 metros / 50 pies): 590 metros (1935 pies) distancia de aterrizaje (desde 15 metros / 50 pies): 625 metros (2050 pies)
  • Techo de servicio: 10.000 metros (33.000 pies)
  • Alcance: 1.350 kilómetros (840 MI / 730 NMI)
Pilatus PC-9M Hudournik (Swift) Entrenador avanzado de las Fuerzas Armadas de Eslovenia (identificador L9-68) en taxi para despegar en el Royal International Air Tattoo, Fairford, Gloucestershire, Inglaterra.

PC-9M / RAYTHEON T-6A TEXAN II
El T-6A Texan II de la USAF basado en el PC-9 es un entrenador monomotor biplaza diseñado para capacitar a los cadetes JPPT, en vuelo básico. Este aparato está sustituyendo gradualmente la antigua flota de T-37 en todo el Mando de Educación y Entrenamiento Aéreo. (Foto de la Fuerza Aérea de EE.UU. por el Sargento Primero. David Richards)

Tras el PC-9 Mark II, Pilatus presentó el "PC-9M", donde "M" significaba "modular". Este aparato tiene el característico aletín trasero y el sistema OBOGS del PC-9 Mark II, junto con una aviónica actualizada: una "cabina de cristal" con pantallas multifunción (MFD) principal y secundaria, navegación con sistema de posición global (GPS) y un HUD para el asiento delantero con una pantalla repetidora en el asiento trasero. 

El PC-9M se utilizó como base para el Beechcraft "T-6A Texan II", el candidato ganador del "Joint Primary Air Trainer System (JPATS)" del ejército estadounidense, destinado a proporcionar entrenamiento de vuelo para la Fuerza Aérea y la Armada de EE.UU. El programa JPATS fue concebido por el Pentágono a finales de la década de 1980, lo que dio lugar a una solicitud preliminar en 1990. Beech Aircraft llegó a un acuerdo con Pilatus para obtener y modificar el diseño del PC-9 con el fin de convertirlo en el JPATS. Beech Aircraft recibió dos PC-9 "de serie", uno en agosto de 1990 y el otro en marzo de 1991, para este desarrollo. El segundo PC-9 se modificó gradualmente para incorporar nuevas características, lo que llevó a la construcción de dos prototipos JPATS de nueva construcción. El primero voló en diciembre de 1992, seguido del segundo en julio de 1993. El segundo prototipo de nueva construcción se utilizó en la evaluación JPATS.

La evaluación del vuelo se realizó de julio a octubre de 1994 en la Base de la Fuerza Aérea Wright-Patterson en Ohio. El modelo de Beech no parecía en principio un candidato ganador, ya que la visión de las fuerzas armadas era obtener un entrenador reactor puro para preparar a los pilotos para las operaciones propias de un reactor, pero el PC-9 modificado fue declarado ganador de la competición el 22 de junio de 1995. Otros fabricantes que habían participado en este concurso presentaron protestas formales; Finalmente fueron rechazadas, pero llevó algún tiempo, por lo que el contrato de desarrollo real no se firmó hasta el 5 de febrero de 1996.

El contrato JPATS implicó el desarrollo tanto de la aeronave como de un sistema de entrenamiento en tierra, que incluía simuladores de vuelo, kit de entrenamiento, un sistema de gestión y soporte, y material didáctico. En abril de 1997, Raytheon adjudicó un subcontrato para el sistema terrestre a Flight Safety Services Corporation, que mientras tanto había comprado Beech. La compañía era conocida como "Raytheon Aircraft", pero para simplificar, a menudo se la llama "Beechcraft", y la antigua organización Beech conserva su identidad.

Nace el PC-21

Foto: Pilatus Aircraft Ltd / - www.pilatus-aircraft.com

El PC-21 tiene controles HOTAS, así como una "cabina de cristal" de última generación, con tres paneles LCD de 15 por 20 centímetros (6 por 8 pulgadas) y dos paneles LCD más pequeños para cadetes e instructores de vuelo, además de un HUD en la cabina delantera. La cabina trasera puede equiparse con un panel repetidor HUD. Las pantallas y los controles de la cabina son compatibles con las gafas de visión nocturna (NVG). 

La moderna cabina digital del PC-21
Foto: Pilatus Aircraft Ltd / - www.pilatus-aircraft.com

Cabina del "clásico" CASA C-101

El sistema de control de vuelo digital del PC-21 puede programarse para limitar el rendimiento y la funcionalidad según corresponda al nivel de entrenamiento, proporcionando un rendimiento y una funcionalidad modestos para la instrucción de vuelo básica y una funcionalidad completa para el entrenamiento inicial de caza. El cadete puede seleccionar un modo de "seguridad total de vuelo" en caso de emergencia. El sistema de vuelo proporcionaba un emulador de radar e incluso un emulador de lanzamiento de armas, simulando el lanzamiento de municiones y proporcionando una puntuación. Las grabadoras digitales rastrearon toda la actividad, incluidas las salidas de pantalla, durante un vuelo de entrenamiento para poder hacer un completo debriefing después del vuelo. Otras innovaciones incluyeron una cabina presurizada, asientos eyectables Martin-Baker Mark cero-cero y un OBOGS. El PC-21 puede transportar una carga externa máxima justa de 1.150 kilogramos (2.535 libras) en cinco puntos duros externos.

El avión cuenta con un único motor Pratt & Whitney Canada PT6A-68B de 1.600 caballos de fuerza (HP) controlado digitalmente que impulsa una hélice de grafito de cinco palas. Como referencia, esa es una mejor relación de libras por caballo de fuerza (carga de energía) que un Mustang P-51 de la Segunda Guerra Mundial, por lo que se podría anticipar un rendimiento bastante satisfactorio. Su velocidad máxima de funcionamiento (Vmo) es de 370 KIAS (0,72 Mach).

Simulador de vuelo estático del PC-21
Foto: Pilatus Aircraft Ltd / - www.pilatus-aircraft.com

Foto: Pilatus Aircraft Ltd / - www.pilatus-aircraft.com

El mantenimiento y la operatividad son claves en el Pilatus PC-21. Pilatus afirma que se puede realizar la revisión entre vuelos en 12 minutos por un solo técnico. 

Foto: Pilatus Aircraft Ltd / - www.pilatus-aircraft.com


El objetivo del PC-21 es ofrecer a los clientes un avión de alto rendimiento con una cabina moderna que prepare a los futuros pilotos para operar aviones de última generación en primera línea de la forma más rentable. El PC-21 es un avión turbohélice desarrollado completamente desde cero. Está estudiado para tener bajos costes de ciclo de vida. Tiene un diseño de cabina en tándem tradicional. Las cabinas cuentan con características avanzadas de sistemas de entrenamiento que permiten una amplia interacción por parte del instructor. La arquitectura abierta permite una fácil reconfiguración de las pantallas de la cabina. El motor es el robusto y probado PWC PT6.

Motor Pratt & Whitney Canada PT6. De izquierda a derecha: soporte de la hélice, engranaje reductor, escape, turbina de potencia libre de 2 etapas, turbina generadora de gas de una etapa rodeada por la cámara de combustión, una etapa del compresor centrífugo y luego cuatro axiales, admisión y accesorios. Foto: Matti Blume

Autor: flightlog

El típico eje dividido del turbohélice PT6. Se utiliza únicamente una caja de engranajes epicíclica; Esto da como resultado que el eje de la hélice esté separado del eje de la turbina. Al igual que otros motores, la turbina PT6 también está invertida. Esto facilita la disposición de eje dividido donde el motor y la hélice son impulsados por ejes separados (pero en línea), cada uno conectado a su propia turbina.

Esta familia de motores turbohélice cuenta con un FADEC y un sistema de gestión de energía (PMS) que limita la potencia del motor en función de la velocidad del aire para poder generar características de empuje similares a las de un propulsor a chorro. El motor está montado con considerables ángulos de inclinación y oblicuidad que alivian tener que hacer uso de la corrección en guiñada durante un amplio rango de velocidades. Dispone de un corrector de efectos de par. 

Con su reducido peso y los 1.600 HP de su motor, el PC-21 tiene más potencia que un Mustang de la II Guerra Mundial.
Foto: Pilatus Aircraft Ltd / - www.pilatus-aircraft.com

La hélice de 5 palas

Hartzell ha desarrollado una hélice compuesta avanzada para esta aplicación única. La hélice articulada de cinco palas y 92 pulgadas de diámetro presenta palas de construcción de grafito/titanio. Las palas de la hélice están montadas en un cubo de aluminio cubierto por un rotor de grafito. Los requisitos de diseño del PC-21 llevaron a Hartzell a recomendar esta hélice especializada

El equipo de ingeniería de la compañía determinó que se debían utilizar palas de grafito/titanio por su resistencia y rigidez superiores para manejar la potencia, combinadas con su bajo peso y el bajo momento polar de inercia resultante para minimizar la tensión en el motor en maniobras acrobáticas. Además, el diseño de pala personalizado está optimizado para un máximo rendimiento de crucero para proporcionar al PC-21 velocidades cercanas al entrenador de jet.

El PC-21 tiene la mayor envolvente de vuelo de su clase: la velocidad de crucero a bajo nivel es de más de 300 kTAS. La velocidad máxima de funcionamiento es de 370 kEAS/M0,72 y la velocidad de picado es de 420 kEAS/M0,77. El PC-21 obtuvo la certificación según las normas FAR-23 en diciembre de 2004. El proyecto está financiado íntegramente por Pilatus Aircraft, sin atraer capital externo. Este fue un incentivo adicional para seleccionar las herramientas más rentables para el diseño y el desarrollo.

Ficha Técnica del PC-21


  • Designación del fabricante: PC-21
  • Designación Española: E.27
  • Misión: Entrenamiento básico/avanzado.
  • Fabricante / País: Pilatus Aircraft /Suiza.
  • Primer Vuelo: 2.002
  • Tripulación: 2 pilotos
  • Dimensiones / Especificaciones: Peso vacío 2.270 Kg. / Peso Cargado 3.100 Kg / Peso Máximo al despegue 4.250 Kg. / Envergadura 9.11 m. / Longitud 11,22 m. / Altura 3,75 m.
  • Velocidad: 685 Km/h
  • Techo máximo: 11.580 m.
  • Autonomía: 1.333 Km.
  • Motor: 1 turbohélice  Pratt & Whitney Canadá PT6A-68B.
  • Hélice: Hartzell de 5 palas de 2,39 m de diámetro
  • Empuje: 1.600 CV
  • Carga alar: 208 kg/m²
  • Capacidad de reabastecimiento en vuelo: No
  • Armamento/radar: simulado
Factor de carga ACROBÁTICO/con PILONES
  • Con el tren de aterrizaje arriba y bloqueado o abajo y bloqueado: 
    • Máximo positivo + 8,0 g / + 5,0 g
    • Negativo máximo – 4,0 g / – 2,5 g
  • Con flaps extendidos en posición de despegue o aterrizaje:
    • Máximo positivo + 4,0 g / + 4,0 g
    • Máximo negativo 0 g / 0 g
Fuente: Pilatus Aircraft Ltd / - www.pilatus-aircraft.com (brochure)

PC-21 versus C-101

Recuerdo que cuando llegué a la Ciudad del Aire, en San Javier, allá por septiembre de 1978, en mi primera visita a las instalaciones me llamó la atención ver la gran cantidad de Texan T-6 pintados de amarillo que tenía la Academia General del Aire. En aquellos días, uno de estos aparatos (denominado E.16), hacía un vuelo de prácticas rutinario por la mañana. A bordo el cadete alumno y su instructor. En un momento del vuelo, cuando se necesitó acelerar el Pratt & Whitney R1340 Wasp de 600 Hp, se sintieron unas vibraciones inusuales y acto seguido se rompió la bancada del motor (probablemente por la corrosión y el paso de los años). El motor salió despedido en pleno vuelo. El susto del alumno fue seguramente morrocotudo, pero el proto (nombre que se le da al instructor), se hizo inmediatamente con el aparato y logró aterrizarlo. El motor apareció poco después en un sembrado cercano. Esta anécdota sirve para ilustrar el estado de los venerables T-6.

Mi tío, que por aquel entonces era el Teniente Coronel Jefe de Estudios de la AGA, ya estaba enfrascado en el programa de reemplazo del T-6 que dejó de volar en junio de 1982. Recuerdo ver a mi tío rodeado de carpetas y manuales durante varios meses. Estaban probando por aquellos días el nuevo reactor C-101 de CASA. Durante una de las pruebas en vuelo con otro compañero, se dieron cuenta de que una de las patas del tren principal no se había desplegado a la hora de aterrizar. El procedimiento requería volar hasta agotar el combustible y entonces, con el tren completamente retraído, tratar de aterrizar con la panza en algún prado cercano. Todo acabó felizmente, pero con un gran susto. Ambos salieron sanos y salvos. Este incidente no preocupó lo más mínimo a los responsables del proyecto. El avión era bueno y sería el reemplazo de los T-6 para la formación avanzada de los alumnos de la AGA.

El Ejército del Aire español ha decidido recientemente sustituir el veterano reactor de fabricación nacional C-101 (E.25 Mirlo) por un avión suizo turbohélice. A primera vista mucha gente podría pensar que un reactor por un turbohélice no es un buen cambio. Nada más lejos de la realidad. Incluso hablando de performances el Pilatus no está tan lejos de un reactor como nuestro querido "culo pollo", el aula volante de nuestros pilotos militares durante más de 40 año en los que se han realizado unas 300.000 horas de vuelo y que sigue siendo (de momento) la montura de la «Patrulla Águila», en la que desde junio de 1985 han exprimido al máximo las capacidades de estos aviones.

C-101 en vuelo con el aerofreno abierto
Foto: Ejército del Aire en Flickr

PC-21 de la Fuerza Aérea Suiza. Foto de HooLengSiong en Flickr

Comparativa PC-21 / CASA C-101
El PC-21 puede ascender a una velocidad de 4.250 fpm y su velocidad máxima es de 685 km/h. El avión puede volar hasta una altitud de 7.620 m. El alcance y techo de servicio del PC-21 son 1.297 km y 11.582 m respectivamente. La velocidad a baja altitud y la tasa de ascenso del PC-21 son más características de un avión a reacción que de un turbohélice. La velocidad de nivel máximo en vuelo a baja altitud es de 590 km/h. La distancia de despegue de la aeronave es de 725 m y la distancia de aterrizaje de 900 m. El avión pesa 2.330 kg.

El concepto detrás del PC-21

La impresión general entre los pilotos especializados es que se trata de un "simulador". Pero enseguida afirman que este "simulador" consume combustible de reactor. 

"El dogfight terminó en sólo unos segundos. El radar nos mostraba un objetivo acercándose rápidamente desde unas 20 millas. Al seleccionar el radar en modo “Seguimiento”, un tono en nuestros cascos confirmó que nuestro misil guiado por radar había blocado el objetivo. Al apretar el gatillo enviamos un mensaje letal sobre la virtualidad y la democracia. Un malote cayó derribado. Pero hubo algo inusual en nuestra victoria de este combate aéreo: simplemente jamás existió. Fue una realidad virtual... un objetivo fantasma, sin radar y sin misiles. Todo el enfrentamiento fue una elaborada simulación aérea. Todo fue en un día normal de trabajo con el PC-21; El último concepto de Pilatus en formación de pilotos."

¿Qué es el Pilatus PC-21, un simulador o un avión?

En realidad, es las dos cosas. La moderna tecnología permite que el entrenamiento de un piloto de combate se lleve a cabo en tierra en simuladores, a menudo con un alto grado de fidelidad, pero, como cualquier piloto sabe, los simuladores tienen sus limitaciones, particularmente en el ámbito de las maniobras dinámicas. Con el PC-21, Pilatus ha combinado las experiencias de tierra y de aire, creando una forma de simulación en vuelo de alta fidelidad. Es una capacidad que cambia las reglas del juego en el complejo y costoso negocio del entrenamiento de pilotos militares.

¿Qué aporta este aparato al entrenamiento de vuelo militar? 

Pilatus enumera los objetivos del diseño del PC-21 como mayor rendimiento, mayor mantenibilidad, menores costos operativos y mayor capacidad. Si bien obtiene puntos en todos los aspectos, las “capacidades adicionales” son el núcleo de lo que hace que el PC-21 sea único, ya que esas capacidades incluyen simulación de sistemas de misión de espectro completo integrados dentro de la aeronave. A medida que los aviones de combate se vuelven más sofisticados, resultan más fáciles de volar; sin embargo, la mayor complejidad de los sensores, armas, contramedidas y tácticas los hace igualmente más difíciles de operar en combate. Introducir sistemas tácticos y

Desde este punto de vista, tiene mucho sentido empezar a introducir sistemas y procedimientos tácticos durante los periodos de instrucción. El beneficio colateral de hacerlo en un PC-21 turbohélice frente a un avión de combate operativo también tiene mucho sentido desde el punto de vista económico. Pilatus promociona el PC-21 como un entrenador que puede llevar a un piloto desde cero (ab initio) o lo que es lo mismo, desde su primera lección de vuelo hasta el entrenamiento de combate. Muchos expertos dudaban de que esto fuera posible. En su experiencia, un entrenador que sea lo suficientemente fácil de volar para un nuevo estudiante no sería adecuado para el entrenamiento avanzado de combate aéreo. De manera similar, un avión con suficiente rendimiento y sistemas para realizar un combate aéreo de manera creíble sería mucha máquina para un estudiante. Los administradores de presupuesto militar siempre han deseado evitar operar múltiples tipos, pero hasta la fecha ningún tipo por sí solo era suficiente para poder llevar a un piloto desde cero hasta un caza de primera línea. Pilatus, por el contrario, estaba dispuesto a demostrar lo contrario.

Las oportunidades que ofrece Pilatus son enormes. Gracias a la disponibilidad de modernos simuladores de vuelo, se requieren menos vuelos durante la fase de familiarización. No es posible conectar vuelos reales a un Full Flight Simulator (FFS), pero se puede conectar el Cockpit Procedure Training (CPT) a terminales FFS. De esta forma se podría volar 2 contra 2 o con cuatro aviones diferentes al mismo tiempo. El número total de horas de vuelo del PC-21 es aproximadamente el mismo que el del C-101. Fuente: Pilatus brochure 

Un estudiante ab initio en este aparato solamente debería ser capaz de hacer cosas sencillas, como conectar el equipo y ponerse los atalajes de la silla correctamente. Además, debería ser capaz de volar el PC-21 de forma básica. Es razonable pensar que un buen entrenador debería ser lo suficientemente convencional, bondadoso y tolerante a los fallos del alumno como para no presentar ningún obstáculo a un piloto novato. Actualmente la mayoría de los pilotos noveles ya tienen un cierto grado de familiaridad con los entornos digitales (EFIS, GPS, etc.), pero todavía existen pilotos formados en entornos analógicos clásicos (Cessna 172, Piper Arrow, etc. instrumentadas con relojes). Para todos aquellos pilotos "tradicionales" volar un PC-21 tampoco debería ser un impedimento. Para ello, se suelen apagar las pantallas laterales reduciendo la información básica a la pantalla central con instrumentación muy parecida a la de los aviones tradicionales.

Foto: Pilatus Aircraft Ltd / - www.pilatus-aircraft.com

El entrenamiento con el PC-21 comienza habitualmente en el simulador, un dispositivo sin movimiento que replica el avión con suficiente fidelidad para acostumbrarme a los procedimientos, sistemas y manejo básico normales. Una hora en la “caja” suele hacer sentir al piloto novel listo para saber cómo ponerse el cinturón y encontrar las palancas e interruptores importantes, siempre teniendo la supervisión de un instructor. 

Cabinas delantera y trasera del PC-21
Fuente: Pilatus Aircraft Ltd / - www.pilatus-aircraft.com

La simulación de radar integrada en el PC-21 y el sistema integral de enlace de datos permiten la enseñanza de técnicas de radar y el despliegue de armas simuladas contra objetivos generados por computadora y aviones reales. Este tipo de entrenamiento en el PC-21 puede reducir significativamente o reemplazar el costoso entrenamiento en aviones.

El PC-21 puede simular casi cualquier arma que se encuentre en la última generación de aviones de combate. Se puede llevar a cabo un entrenamiento táctico realista sin los costos adicionales asociados con las armas de práctica y los campos de tiro aire-tierra. Utilizando la simulación de radar, se puede enseñar el uso de misiles más allá del alcance visual sin la necesidad de utilizar otros aviones como objetivo en el aire.

También se pueden realizar intercepciones de radar a visual y enfrentamientos contra múltiples objetivos con cualquier avión equipado de manera similar. Para el entrenamiento aire-tierra, el PC-21 proporciona varios modos de arma, como modos de lanzamiento calculado continuamente y modos de lanzamiento de punto de impacto calculados continuamente, un radar aire-tierra sintético y un sistema de puntuación de bombas "sin caída".

Pantallas multifunción para entrenamiento avanzado. Fuente: Pilatus Aircraft Ltd / - www.pilatus-aircraft.com


Cabinas en tándem escalonadas donde el instructor desde atrás puede regular la información del alumno según sus necesidades. Fuente: Pilatus Aircraft Ltd / - www.pilatus-aircraft.com

Fuente: Pilatus Brochure. Pilatus Aircraft Ltd / - www.pilatus-aircraft.comPilatus Aircraft Ltd / - www.pilatus-aircraft.com

El "ladrillo" para el debriefing

El sistema de información de misión es una poderosa herramienta de capacitación que proporciona una capacidad vital de análisis posterior al vuelo y acelera el proceso de aprendizaje de los estudiantes. Ya sea que se reproduzca una salida desde el avión o el simulador, el sistema de información de misión proporciona una reproducción sincronizada posterior al vuelo de datos de audio, video y aviónica grabados durante la misión.

Al utilizar el sistema de información de misión, los instructores pueden reforzar los puntos clave de aprendizaje y los estudiantes pueden revisar las salidas o realizar un autoanálisis crítico. El sistema también se puede utilizar para evaluar la capacidad de los estudiantes en salidas en solitario, para análisis posteriores a un incidente o simplemente para medir comparativamente el progreso a lo largo del tiempo. El sistema Pilatus Mission Debriefing proporciona una herramienta para un análisis detallado de las capacidades del estudiante y brinda la oportunidad de aprender no solo de los errores sino también de los éxitos.


Foto: Pilatus Aircraft Ltd / - www.pilatus-aircraft.com

Aunque los PC-21 se compraron para reemplazar a los C-101 en entrenamiento, la versatilidad del avión Pilatus como plataforma de entrenamiento significa que hay opciones adicionales para el futuro. El PC-21 también se puede utilizar para entrenamiento avanzado. Si en el PC-21 se puede volar el mismo plan de estudios que en el SF-5M, en teoría los estudiantes podrían pasar directamente del PC-21 a aviones de combate como el Eurofighter.

Experiencia de vuelo de un piloto experto que probó este aparato en Suiza

Enseñando los fundamentos 

Acomodarse en el asiento eyectable Martin-Baker (kit de supervivencia, restrictores para las piernas, manguera de oxígeno, traje G, comunicaciones, arneses) lo coloca a uno en un estado de ánimo táctico. El diseño de la cabina emula muy aproximadamente la de un F-18, con una pantalla frontal, tres pantallas reconfigurables de 6x8 pulgadas y un panel de control frontal estilo caza como interfaz para aviónica y sistemas de armas simuladas. 

La palanca de control y la de gases emulan el diseño HOTAS de un caza moderno. El diseño de la cabina es cómodo y utilitario. El piloto instructor me explicó en poco tiempo cómo arrancar el motor controlado digitalmente. Estuvimos listos para rodar en unos tres minutos. La dirección mecánica de la rueda de morro era firme y receptiva, y solo se requería un toque de freno para regular la velocidad. El campo de visión desde el asiento delantero a través de la cúpula de una sola pieza era amplio y comencé a pensar que el PC-21 no era en realidad gran cosa. Luego avancé la palanca de gases. Para controlar el par de la hélice, está previsto que el gas a fondo proporcione “sólo” 1080 HP por debajo de los 80 nudos de velocidad indicada (KIAS), aumentando a su potencia nominal de 1600 HP por encima de 200 KIAS. 

La aceleración inicial fue rápida con los 1080 HP y se mantuvo fuerte mientras limpiamos el avión. Con tren de aterrizaje y flaps arriba aceleramos a la velocidad de ascenso programada de 190 KIAS, donde fuimos recompensados con una espectacular tasa de ascenso inicial de 3.900 pies por minuto. Además de controlar la inestabilidad direccional natural de una hélice, los límites de potencia programados para la velocidad le dieron al PC-21 el característico empuje largo y lento de un jet puro, permitiéndome, como dijo el instructor, "olvidarme rápidamente de la hélice". Las acrobacias aéreas son una forma productiva de familiarizarse con un nuevo avión. ¡Volar en el espacio aéreo suizo, tan segmentado, fue como aprender a nadar en una bañera! La mayoría de nuestras acrobacias aéreas parecían ocurrir por necesidad por "rebotar" una y otra vez contra los límites de este pequeño país, ...pero yo estaba en el paraíso de los pilotos.

Foto: Pilatus Aircraft Ltd / - www.pilatus-aircraft.com

Pilotaje sin problemas

Los controles de vuelo mecánicos, simples y reversibles, con alerones potenciados hidráulicamente ayudados por spoilers, me parecieron livianos, precisos y predecibles. La velocidad de giro máxima publicada de 200 grados por segundo es suficiente para replicar maniobras tácticas como las de los cazas. Los giros cerrados a gran "g" mostraron un gradiente de fuerza de palanca bien equilibrado estimado en 5 kg por "g". En general, la armonía del control y la respuesta del PC-21 fueron deliciosas durante todo el vuelo. Navegando en vuelo lento a 95 KIAS en configuración de aterrizaje, realicé algunos virajes con un gran alabeo, esperando necesitar mucha coordinación del timón, pero el PC-21 me recompensó con una muy respuesta de alabeo siendo la coordinación de timón perfectamente innecesaria. La velocidad de pérdida publicada de 81 KIAS hace que el PC-21 sea un avión monomotor bastante rápido, pero las características de pérdida tanto en la configuración limpia como en la de aterrizaje fueron completamente seguras y sin complicaciones, con una clara caída en cabeceo en la pérdida, manteniendo el control lateral total en todo momento.

Al verme tan maravillado con lo "sin hélice" que era el avión a baja velocidad, mi instructor sugirió una demostración similar a alta velocidad. Empujamos el gas hacia adelante, liberando los 1600 HP mientras acelerábamos a baja cota por un valle alpino suizo. Vi 294 KIAS, lo que equivale a una impresionante velocidad real de 323 nudos. Con 1200 libras de combustible utilizable a bordo, el flujo de combustible de bajo nivel promedia 700 libras por hora. A grandes altitudes, mi instructor utiliza de 300 a 400 libras por hora como regla general para calcular el flujo de combustible. 

Montar un motor turbohélice es una decisión influenciada por la economía, pero la idea es que los estudiantes se gradúen para volar aviones tácticos de alto rendimiento. Es decir, la hélice es una distracción de entrenamiento que, idealmente, debe pasar desapercibida para el piloto de jet en ciernes. En un esfuerzo por enmascarar sus efectos, el PC-21 cuenta con un sofisticado dispositivo computarizado de ayuda al ajuste del timón (TAD) que mueve la compensación (trim) del timón en función de la velocidad del aire, el par del motor, el ángulo de ataque y el factor de carga. El dispositivo de ayuda al trimado mantuvo el avión coordinado mientras acelerábamos, como lo demostró un lento movimiento de los pedales bajo mis pies. La carga de trabajo para el piloto que supondría coordinar esa gran hélice fue efectivamente nula. Hay algo más que no habría notado si mi instructor no lo menciona: el confort de vuelo. El cielo que nos rodeaba era un caos turbulento de cúmulos desgarrados, por lo que pude ver que las condiciones eran turbulentas, pero la alta carga alar del PC-21 nos dio un confort que sólo podría describirse como "similar a un jet".

Regresamos para realizar una aproximación ILS con vectores a la cercana base de la Fuerza Aérea Suiza en Emmen, antes de volver al aeródromo de Stans. Equipado con una cabina de cristal, piloto automático, sistemas duales de gestión de vuelo con certificación civil, unidades duales de referencia inercial, GPS dual y receptores de sistema de aterrizaje por instrumentos (ILS), el PC-21 está muy bien equipado para el entrenamiento de vuelo por instrumentos. Mi instructor me soltó en el circuito y, siguiendo sus indicaciones, hice unas buenas aproximaciones con varios aterrizajes del tipo touch and go, un patrón cerrado, una aproximación sin flaps y un aterrizaje forzoso de práctica. 

Mi primera experiencia consistió sencillamente en hacerme con el PC-21 y volarlo de manera segura, estas primeras impresiones revelan cualquier peculiaridad que podrían aguardar al nuevo aprendiz. Después de unos 90 minutos en el asiento delantero del PC-21, mi creciente confianza en el avión fue una prueba amplia de sus méritos como entrenador. 

Foto: Pilatus Aircraft Ltd / - www.pilatus-aircraft.com

Planificación del combate 

Nuestra segunda misión fue demostrar las capacidades tácticas simuladas del PC-21 en una misión doble aire-aire y aire-tierra. La planificación de la misión requiere descargar datos topográficos y tácticos a un disco duro extraíble, llamado "ladrillo". Alternativamente, un instructor en cualquiera de los asientos del PC-21 puede mejorar el escenario asumiendo cierto grado de control en tiempo real del avión enemigo. También registra DATOS para su reproducción posterior al vuelo, junto con video HUD, audio de la cabina y una reconstrucción de todos los participantes en el espacio de batalla tridimensional. 

“FOX TRES” Yo iba en el asiento trasero mientras mi instructor demostraba lo rápido que podía hacer que el PC-21 emulara un caza multimisión. Utilizando las páginas del instructor en el MFD, “cargó” misiles imaginarios en rieles imaginarios en nuestras alas de aluminio muy reales, agregando algunas bombas de caída libre ficticias y algunas bengalas y chaff virtuales hasta que prácticamente estuvimos cargados hasta los topes con potencia de fuego simulada. Salimos en una formación de dos PC-21, con otros pilotos partiendo primero el avión "amenaza". Nuestros aviones se separaron a una distancia de aproximadamente 30 millas y luego giraron uno hacia el otro. El avión enemigo era visible continuamente en la pantalla multifunción, que contaba con un enlace de datos de gran ancho de banda en tiempo real. Mi instructor explicó amablemente que había seleccionado un “escaneo de seis barras” en la emulación del radar F/A-18.

Rápidamente recordé que no entiendo el lenguaje de los pilotos de combate, pero la simbología del HUD indicaba que un arma se había fijado en el avión enemigo a una distancia de 16 millas, lo que permitió a mi instructor apretar el gatillo. “Fox 3”, llamó por radio, indicando un disparo de misil guiado por radar. El avión enemigo estaba destruido, más o menos, hasta que mi instructor lo "reinició" para el próximo combate. Hicimos cuatro enfrentamientos aire-aire. Nuestro primer enfrentamiento fue simplemente un disparo de misil, pero me permitió experimentar la funcionalidad básica del radar AN/APG73 del F/A-18 y sus sistemas de armas asociados en un entorno muy realista. Los escenarios de entrenamiento se desarrollaron de forma incremental.

Nos preparamos para otro enfrentamiento, pero esta vez el avión enemigo parecía dispuesto a contraatacar. El tono de advertencia de su misil tratando de blocar nuestro avión nos llevó a efectuar una maniobra defensiva mientras intentábamos manejar el radar para ampliar el escaneo del sector con el fin de obtener un blocaje. Las cosas se estaban poniendo interesantes. Al día siguiente, se lanzó un misil simulado contra nosotros, lo que obligó a mi instructor a emplear contramedidas de radar. Sobrevivimos. Mi instructor no hizo ninguna afirmación sobre la fidelidad del radar o la simulación de armas. El rendimiento y el comportamiento de los sistemas tácticos se basan en modelos comerciales no clasificados de armas y sensores que Pilatus ha integrado en el avión. Sin embargo, el realismo exacto no es el objetivo. Más bien, el objetivo es una formación eficaz. 

El propósito de los escenarios tácticos es enseñar al piloto a comportarse apropiadamente y a hacerlo en un entorno donde su juicio, sincronización y habilidades son fundamentales para el resultado. Lo único que faltaba para que hubiera existido un realismo total eran unas ojivas verdaderas. Curiosamente, algunos modelos de simulación se han modificado para mejorar la eficacia del entrenamiento. Por ejemplo, nuestro instructor "enemigo" nos explicó que, en aras de mejorar el entrenamiento, era necesario ralentizar el modelo dinámico de los misiles aire-aire para ofrecer tiempos de vuelo realistas a nuestros entrenadores turbohélice que vuelan a velocidades más lentas y distancias más cortas que los aviones de combate reales.

Foto: Pilatus Aircraft Ltd / - www.pilatus-aircraft.com

Bombas sin detonación 

Hay una hermosa villa junto a un lago al sur de Stans que necesitaba ser un poco bombardeada ...amistosamente, así que dividimos nuestra formación, configuramos el radar en modo terrestre y fijamos el rumbo hacia el objetivo. Me impresionó la capacidad de simulación del radar aire-aire, pero me quedé completamente atónito cuando mi instructor seleccionó el modo aire-tierra. La pantalla del radar sintético mostraba una imagen pseudofotográfica del terreno que se encontraba delante. Paremos un momento para apreciar lo que estábamos viendo: en ausencia de un radar real, el retorno del radar fue simulado; lo que significa que el software “sabía” la forma y textura del terreno local, “conocía” las características de un haz de radar AN/APG-73, incluidas todas las características y modos sofisticados como la nitidez del haz Doppler, “sabía” dónde estaba el radar El haz barría el espacio y calculó cómo debería verse la imagen reflejada del radar en esas condiciones. ¡Impresionante! Nuestro sistema de navegación colocó un waypoint cerca del objetivo, lo que permitió a mi instructor identificar visualmente y actualizar el designador del objetivo durante nuestra penetración a baja cota al objetivo. El HUD nos guio a través de una maniobra emergente hasta el punto de liberación calculado continuamente (CCRP), donde simuló la suelta del arma. El PC-21 puede simular (e incluso puntuar) el lanzamiento de armas, cohetes o bombas.

Simulando en pleno vuelo 

El PC-21 no era un caza, pero no se podía saber dónde estaba sentado. Haciendo un balance de la experiencia, el PC-21 no es un avión ni un simulador, sino que combina los mejores aspectos de ambos para proporcionar una capacidad de entrenamiento única. No puede lanzar un arma, pero si alguna vez surge la necesidad, el PC-21 puede enseñarte cómo hacerlo.

Foto: Pilatus Aircraft Ltd / - www.pilatus-aircraft.com

La aviónica del PC-21

La cabina delantera está equipada con una pantalla de visualización frontal SparrowHawk de Flight Visions con un generador de símbolos HUD FVD-4000 y la cabina trasera está equipada con una pantalla repetidora HUD a todo color que muestra la vista desde la cámara HUD, superpuesta con información de simbología HUD.

Las cabinas delantera y trasera se pueden desacoplar por completo, lo que permite al instructor acceder a los modos de entrenamiento y a los datos de los sensores que no están disponibles para el piloto en formación.

Cada cabina está equipada con tres pantallas de cristal líquido de matriz activa (AMLCD) de 152 mm × 203 mm (6 pulgadas × 8 pulgadas). La pantalla de cristal líquido central es la pantalla de vuelo principal (PFD). Los botones de la pantalla montados en el bisel y los botones del panel de control frontal (UFCP) se utilizan para seleccionar la navegación, la misión, los sistemas y los datos tácticos que se muestran en las dos pantallas multifunción exteriores. Dos pantallas de respaldo secundarias Meggitt de 761 mm junto con el UFCP muestran la pantalla principal de vuelo, los sistemas y los datos esenciales del motor. Todas las pantallas de la cabina del PC-21 y los sistemas de iluminación son compatibles con visión nocturna NVIS clase B.

La computadora de misión CMC Electronics FV-4000 de la aeronave está equipada con procesadores Power PC G4 de 500 MHz, cada uno con 512 MB de memoria para el procesamiento de datos en tiempo real y con alta frecuencia de actualización. La arquitectura de aviónica de sistema abierto permite la adaptación y actualización del sistema.

Computadora de misión CMC Electronics FV-4000

El FV-4000 cuenta con procesadores PowerPC G4 de 500 MHz con hasta 512 Mbytes de memoria por procesador para procesar datos críticos en tiempo real y con una alta frecuencia de actualización. Tiene una amplia capacidad de conmutación de video y generación de gráficos e incluye una tarjeta de memoria masiva de estado sólido de 14 Gbytes líder en la industria. Su procesamiento está respaldado por módulos que se pueden agregar para gráficos de alta resolución en el caso de pantallas multifunción o para la interfaz con cualquier bus o señal de aviónica utilizada con sistemas militares o civiles.

La suite de navegación incluye un sensor de navegación inercial láser integrado, un sistema de posicionamiento global y un filtro Kalman. Los sistemas tienen interfaces de bus de datos ARINC y estándar militar 1553B.


Armamento

Se pueden instalar cuatro pilones debajo del ala y un pilón central.

Planificación y entrenamiento de misiones

Un sistema de planificación de misiones (MPS) permite una rápida planificación de misiones en tierra. El MPS es sencillo para las primeras etapas de la formación de pilotos, al tiempo que proporciona características de mayor rendimiento para la formación avanzada de pilotos. Los datos de planificación de la misión se descargan en la aeronave a través de un cargador de datos de la misión (el famoso ladrillo).

El cargador de datos de la misión es compatible con todos los simuladores y sistemas de entrenamiento basados en tierra del PC-21. El cargador de datos de la misión también se utiliza para el registro de la misión como medio de almacenamiento de datos. La grabación de la misión es automática desde el encendido hasta el apagado del motor para permitir la reproducción completa de la misión después del vuelo. El sistema registra todos los datos de entrada de la pantalla, incluida la pantalla frontal a todo color, con marcadores de eventos si es necesario.

Se usa un sistema de memoria de estado sólido separado para registrar los datos de ingeniería para el sistema de monitorización de mantenimiento (HUMS). El panel de control frontal (UFPC) permite insertar información en los sistemas de navegación y misión de la aeronave. Los modos operativos del sistema incluyen navegación, puntería aire-tierra y aire-aire y FMS.

Se utilizó el sistema de creación de prototipos de aviónica virtual (VAPS) para el diseño del software que permite cambios rápidos y eficientes en la aviónica según lo solicite un cliente. El VAPS se utiliza tanto en la aviónica de la aeronave como en los sistemas de entrenamiento en tierra, lo que garantiza que ambos funcionen con el mismo estándar de versión de software. El sistema de aviónica se puede modificar para adaptarse a la fase de entrenamiento del estudiante piloto. La aviónica simula los sistemas de misión de primera línea, incluida la puntería de armas y el lanzamiento simulado de armas incluso cuando no se realizan rondas de entrenamiento.

Asientos de eyección US16LA

  • Techo operativo: 50 000 pies (15 250 m)
  • Altura mínima/Velocidad: Cero/cero en actitud casi nivelada
  • Rango de masa de embarque de la tripulación: 62,3 a 123,0 kg
  • Rango de tamaño de la tripulación: JPATS casos de tamaño de cuerpo de múltiples variables 1 a 7
  • Velocidad máxima de eyección: 370 KIAS (límite de aeronave 316 KIAS)
  • Tipo de paracaídas: GQ Tipo 5000
  • Despliegue de paracaídas: Cartucho iniciado
  • Paracaídas drogue: 5 pies
  • Despliegue de drogue: Cartucho iniciado y desplegado
  • Tipo de arnés: Torso
  • Tipo de funcionamiento del asiento eyectable: pistolas eyectables y motor cohete debajo del asiento
  • Pistola de eyección: Twin
  • Inicio de eyección: la manija en el cubo del asiento inicia el sistema de disparo del asiento operado por gas
  • Unidad de respaldo automática: No, anulación manual
  • Secuenciador electrónico: No
  • Unidad de liberación de tiempo barostático: Sí + restrictor g, cartucho iniciado
  • Temporizadores: retardos de tiempo en el sistema de secuenciación
  • Ajuste del asiento: Actuador arriba/abajo accionado 28 Vdc
  • Reposabrazos: No
  • Sujeciones de piernas: Sí, dos ligas
  • Suministro de oxígeno: oxígeno de emergencia embotellado
  • Paquete de supervivencia personal (PSP): Sí + despliegue automático
  • Servicios de tripulación aérea: Conexión al suministro de oxígeno de emergencia
  • Expulsión de comandos: sí, a través del sistema de secuenciación entre asientos (ISS)
  • Eyección de cúpula: No
  • Sistema de fractura de cúpula: Sí
  • Sistema de secuenciación entre asientos (ISS): Sí

Fuente martin-baker.com


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