El legado de la Fighter Mafia: F-14, F-15, F-16, F/A-18

A mediados de los años 60, un grupo de teóricos apodados como "La Fighter Mafia" tuvieron acceso a los primeros ordenadores centrales y calcularon una serie de ecuaciones para obtener toda la energía que tiene un avión (incluido el combustible) y equiparar la forma en que esa energía podía utilizarse para ser rápida o maniobrable. La llamaron E-M o Teoría de la Maniobrabilidad Energética. Utilizando lo que en esencia eran los primeros intentos de motores "físicos" en ordenadores y cálculos realizados por ingenieros, publicaron un extenso informe de 2 volúmenes para las Fuerzas Aéreas de EE.UU. y los datos proporcionados por las pruebas en vuelo de aviones de la era de Corea y Vietnam proporcionaron datos a las Fuerzas Aéreas para diseñar los criterios para su próxima generación de aviones que se convirtieron en la "Teen Series" que dio lugar a los F-15 y F-16.

John Richard Boyd (23 de enero de 1927 - 9 de marzo de 1997) fue un piloto de combate de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, teórico y consultor del Pentágono durante la segunda mitad del siglo XX. Sus teorías han sido muy influyentes en las estrategias y planificación militar, empresarial y de litigios. Como parte de Fighter Mafia, Boyd inspiró el programa Lightweight Fighter (LWF), que produjo el General Dynamics F-16 Fighting Falcon y precedió al McDonnell Douglas F/A-18 Hornet. Boyd, junto con Thomas Christie, creó la teoría Energía-Maniobrabilidad del combate aéreo, que se convirtió en el estándar mundial para el diseño de aviones de combate. También desarrolló el ciclo de decisión conocido como bucle OODA, el proceso mediante el cual una entidad reacciona ante un evento.

El bucle OODA (observar, orientar, decidir, actuar) es un modelo de toma de decisiones desarrollado por el estratega militar y coronel de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, John Boyd. Aplicó el concepto al proceso de operaciones de combate, a menudo a nivel operativo durante campañas militares. A menudo se aplica para comprender las operaciones comerciales y los procesos de aprendizaje. El enfoque explica cómo la agilidad puede superar el poder bruto al enfrentarse a oponentes humanos. Es especialmente aplicable a la ciberseguridad y la ciberguerra.

El programa Fighter-Experimental (FX)

Fue el programa llevado a cabo por los Estados Unidos para diseñar el caza post-Vietnam donde se corregirían los errores de diseño que el Pentágono había cometido en el conflicto del sureste asiático. De ese programa salió una generación de aviones de combate que combinaba tanto la maniobrabilidad (que el grupo de la Fighter Mafia defendía) como grandes radares activos y misiles guiados por radar (a los que se oponían). Los aviones de esta generación son entre otros el F-14, el F-15, el F-16 y el F/A-18.

El nombre de la Fighter Mafia

El apodo, una broma profesional acuñada por un miembro de la Fuerza Aérea de herencia italiana, fue una réplica a la "Mafia del Bombardeo", teóricos de la Escuela Táctica en la década de 1930 cuyas ideas llevaron a la primacía de los aviones bombarderos pesados que realizaban bombardeos estratégicos sobre los de los cazas (este último en ese momento se llama aviones "persuasivo" en el Cuerpo Aéreo del Ejército y más tarde las Fuerzas Aéreas del Ejército).

Historia

En la década de 1960, tanto la Fuerza Aérea de los Estados Unidos como la Armada de los Estados Unidos estaban en proceso de adquirir cazas grandes y pesados diseñados principalmente para combatir contra misiles. Project Forecast, un intento de la Fuerza Aérea de 1963 de identificar futuras tendencias de armas, declaró que una defensa antiaérea debe ser capaz de destruir aviones a largas distancias utilizando sistemas de armas avanzados. La Fuerza Aérea consideró que estas necesidades serían cubiertas durante los próximos veinte años por variantes con misiles del F-111 y el F-4 Phantom II sin cañón. Su programa de adquisición de cazas FX, inicialmente fusionado en el programa TFX (que desarrolló el F-111), fue escrito en esa línea.

El combate durante la guerra de Vietnam demostró que el concepto de "Missileer" no estaba listo para condiciones de combate reales. Las reglas restrictivas de enfrentamiento (ROE), las limitaciones en las comunicaciones (IFF), los misiles poco fiables y una amplia variedad de otros problemas conspiraron para hacer que el combate aire-aire se convirtiera en un dogfight mucho más a menudo de lo que los tácticos del combate aéreo de EE.UU. habían previsto. A pesar de una enorme superioridad técnica sobre el papel y algunos derribos con misiles BVR exitosos, los F-4 se encontraron combatiendo de cerca con el llamado MiG-21 de diseño soviético técnicamente "inferior", pero perdiendo los combates más a menudo de lo esperado. De no haber cambiado el concepto inicial, los cazas pesados y poco maniobreros originalmente imaginados por el programa FX se encontrarían aún peor en esas situaciones.

El trabajo de Boyd con el modelado E-M demostró que el F-111 era poco adecuado para el papel de caza, y la propuesta del FX de la Fuerza Aérea fue reescrita discretamente para reflejar sus hallazgos, dejando a un lado la idea de una gran ala de geometría variable en el diseño, reduciendo el peso bruto de más de 60.000 libras a algo menos de 40.000, y disminuyendo la velocidad máxima de Mach 2.7 a 2.3-2.5. El resultado fue el F-15 Eagle, un avión que era muy superior en maniobrabilidad a las variantes de combate F-111. La Fuerza Aérea también había estado estudiando un caza de día más ligero. A partir de 1965, la Fuerza Aérea había llevado a cabo un estudio de baja prioridad del Advanced Day Fighter (ADF), un diseño de 25.000 libras. Después de que se diera  a conocer el MiG-25 en 1967, se desató un pánico inicial y el ADF se abandonó para centrarse en el F-15. El F-15, originalmente un avión más ligero, creció en tamaño y peso mientras intentaba igualar las infladas estimaciones de rendimiento del MiG-25. Aunque las contribuciones de Boyd al F-15 fueron significativas, sintió que todavía no había aportado lo suficiente. 

El MiG-25, el avión que desató el pánico

Este avión fue un auténtico revulsivo que impulsó muchos otros modelos. Desde el punto de vista del diseño aeronáutico este avión comenzó una especie de competición entre las dos grandes superpontencias. Por culpa de este aparato (que fue considerado una amenaza), los Estados Unidos desarrollaron otros modelos increíbles para poder contrarrestar la capacidad de penetración defensiva que se pensaba que poseía este avión. ¿Pero fue así la cosa? ¿Quién empezó la carrera?

En realidad todo comenzó cuando los soviéticos tuvieron noticia de que los norteamericanos tenían cazabombarderos capaces de volar a Mach 3. los soviéticos se vieron en la necesidad de contrarrestar la amenaza diseñando el veloz MiG-25. A su vez, la existencia del "Foxbat" determinó el desarrollo de otros aviones espectaculares, como el F-14 Tomcat y el F-15 Eagle.

Cuenta la historia que la primera vez que se tuvo noticia de la existencia de este aparato fue en 1967. Durante la exhibición del Día de la Aviación Soviética, celebrada en Domodedovo (Moscú) el 9 de julio se mostraron varios prototipos de aparatos que podían ser en poco tiempo aviones militares de combate. Los especialistas se quedaron sobrecogidos cuando vieron un birreactor de tremendas prestaciones, que efectuó una atronadora y espectacular pasada a baja cota sin dejar trazas de humo, seguido por una formación de otros tres aparatos. 

El comentarista anunció que esos aviones podían volar a Mach 3 (tres veces la velocidad del sonido) y a cotas superiores a 30.000 metros (casi 100.000 pies de altura). Los observadores occidentales se quedaron atónitos y después de cavilar llegaron a la conclusión de que podía tratarse básicamente del tipo designado Ye-266 de la Oficina de Diseños MiG, que ya en abril de 1965 había establecido un nuevo récord mundial en un circuito de 1.000 km, a una velocidad de 2.320 km/h y con 2.000 kg de carga útil, pilotado por A. Fedotov. En realidad, Ye-266 fue el nombre en clave para tres prototipos distintos de aviones que montaban una célula parecida (155R-1, 155R-3 y el Je155P-1). Estos prototipos montaron el poderosísimo turborreactor Tumansky de flujo axial con postcombustión R-15BF2-300. Esta bestia, diseñada en el OKB-300 de Sergei Tumansky a finales de los 50, desarrollaba más de 110 kN de potencia unitaria (...y consumía nada más y nada menos que 275 kg por hora por cada kN de empuje).

En un primer momento los servicios secretos de la OTAN tenían pensado que el nuevo modelo del que tanto se hablaba era el MiG-23, del que ya se habían tenido noticias y del que se pensaba que iba a ser birreactor. De hecho cuando asistieron a la demostración aérea en Domodedovo pensaban que iban a ver precisamente eso. La sorpresa fue mayúscula al percatarse de que el MiG-23 era en realidad un monomotor con alas de geometría variable y que el ultrarrápido bimotor era el Mikoyan-Gurevich MiG-25, que recibió el nombre de «Foxbat» en el código de la OTAN. Gran sorpresa y preocupación que llegó inmediatamente al Pentágono. 

Los hábiles políticos de la capital norteamericana lo usaron como excusa para para justificar los incrementos en los presupuestos de defensa y el desarrollo de nuevos tipos de cazas. La carrera por superar al MiG-25 había empezado, pero no iba a ser fácil. De hecho, el MiG-25 era un avión altamente especializado cuya velocidad y cota operativa no podían ser igualadas por ningún avión encuadrado en las unidades de caza o ataque de la OTAN. Los primeros informes occidentales lo catalogaron como un bombardero de baja cota, pero pronto surgieron voces alarmistas que lo describían como un caza de superioridad aérea muy peligroso. En efecto, el MiG-25 jugaba dos grandes bazas: la poderosa planta motriz a base de los turborreactores R-15B-300 que le permitiría alcanzar teóricamente el Mach 3.2 combinada con el tradicional pero efectivo radar "Foxfire" (en terminología OTAN). El avión tenía una gran carga alar, lo que le convertía en un gran candidato para penetrar las defensas occidentales debido a la gran estabilidad en vuelo supersónico. Todo esto era lo que se temía. Más adelante se vio que la realidad (con el incidente de la deserción de Belenko) mostró que la amenaza no lo era tanto, pero en aquella época todavía no se sabía mucho.

El imponente Ye-155R3 prototipo de reconocimiento con tanque de 5.280 litros lanzable en posición ventral - 1964

Viktor Ivanovich Belenko se volvió internacionalmente famoso el 6 de septiembre de 1976, cuando logró desertar de la Unión Soviética volando con su caza Mikoyan-Gurevich MiG-25 Foxbat hacia la pequeña localidad costera y portuaria de Hakodate (situada en la norteña isla de Hokkaido, Japón).

El nacimiento del YF-17 y del F-16

Boyd, los analistas de defensa Tom Christie, Pierre Sprey, Chuck Myers, el piloto de pruebas Col. Everest Riccioni y el ingeniero aeronáutico Harry Hillaker formaron el núcleo de la autodenominada "Fighter Mafia" que trabajó entre bastidores a finales de la década de 1960 para conseguir un caza ligero como alternativa al F-15. El grupo creía firmemente que un caza ideal no debería incluir ninguno de los sistemas de misiles guiados por radar, radar activo o capacidad rudimentaria de ataque terrestre que finalmente se acabó integrando en el F-15. Riccioni acuñó el apodo, una broma sobre su herencia italiana que se remonta a la "Bomber Mafia" (cuyos acólitos todavía ocupaban las posiciones de mando superior de la Fuerza Aérea) y se autodenominó el "padrino". En 1969, bajo el pretexto de que la Armada estaba desarrollando un pequeño avión de alto rendimiento, Riccioni consiguió fondos, unos 150.000 dólares, para financiar el "Estudio para validar la integración de la teoría avanzada de la maniobrabilidad energética con el análisis de la compensación". Este dinero se dividió entre Northrop y General Dynamics para construir aviones que encarnaran la teoría E-M de Boyd: un caza aire-aire pequeño, de bajo peso y puro sin capacidad para portaaviones. Northrop exigió y recibió $100,000 para diseñar el YF-17; General Dynamics, ansiosa por olvidarse de su debacle con el F-111, recibió el resto para desarrollar el YF-16.

En el verano de 1971, el subsecretario de Defensa David Packard anunció un presupuesto de 200 millones de dólares para ser invertido en prototipos para todas las ramas de los servicios de defensa. El Secretario de Defensa Melvin Laird y su adjunto David Packard habían tomado posesión de su cargo con la administración Nixon en 1969 y se les encomendó la tarea de poner en forma el sistema de compra y adquisiciones militar (procurement). Fue una respuesta al senador William Proxmire que había emitido informes críticos sobre los altos costes del F-15 y F-14. Packard estaba interesado en la idea de crear prototipos reales y armados antes de enviarlas a la producción, dados los problemas derivados del "Concepto de Adquisición de Paquetes Totales" de McNamara, donde el análisis y la cuantificación se hicieron en papel. El presupuesto del año fiscal de 1972 asignó $12 millones para los prototipos de cazas ligeros. El 6 de enero de 1971, se emitió un RFP a la industria para crear un caza de 20.000 libras que pudiese complementar al F-15. Sprey insistió en un vuelo entre dos prototipos, como lo había hecho anteriormente en el programa AX, enfrentando los aviones contra los MiG-17 y MiG-21 mantenidos en secreto en Nevada bajo el programa Constant Peg, así como el F-4. Además, los pilotos evaluadores no serían pilotos de prueba, y cada uno volaría ambos fuselajes. En la competición de combate resultante, la USAF seleccionaría el YF-16 sobre el YF-17. El F-16 se convertiría en un versátil cazabombardero polivalente para la USAF y numerosas naciones asociadas de la OTAN, Aliadas y de la Coalición.

El programa Constant Peg de la Guerra Fría. En dicho programa, los pilotos estadounidenses se entrenaban con los jets MiG -antiguos cazas soviéticos-. El gobierno no sólo adquirió estos aviones en secreto, sino que los compró para que los mejores pilotos de la USAF se familiarizaran con la tecnología del enemigo y aprendieran a vencer a los jets en combate, en caso de que se produjera la Tercera Guerra Mundial.

Sin embargo, el avión perdedor, el YF-17, continuaría proporcionando la base para el posterior desarrollo y adquisición del F/A-18 Hornet con capacidad de operaciones en portaaviones para la Armada de los Estados Unidos y el Cuerpo de Marines de los Estados Unidos, y más tarde empleado por otras naciones de la OTAN, Aliadas y de la Coalición que prefirieron un caza bimotor frente a un avión de combate y ataque monomotor.

Legado

La Fighter Mafia suscitó una considerable controversia, el alcance real de su contribución al diseño de cazas de EE.UU. es todavía un tema de debate. El F-15 fue el primer avión en la historia de la USAF que fue diseñado con especificaciones de maniobrabilidad en mente gracias a la teoría E-M de Boyd. La Fighter Mafia abogó por fabricar cockpits con una cúpula de tipo burbuja (como la de los F-15 y  F-16) ya que permitiría al piloto tener mucha más visibilidad para detectar otros aviones y así poder acercarse sigilosamente a ellos, para evitar ser sorprendido, o para tener una mejor conciencia situacional en los dogfights. Sin embargo, no todas las ideas de Fighter Mafia fueron implementadas. El F-15, F-16 y A-10 diferían de la visión de la Fighter Mafia de varias maneras.

F-15

La preferencia de la Fighter Mafia en este proyecto era un avión dedicado a la superioridad aire-aire en lugar de un caza polivalente. El lema era "ni una libra por aire-tierra". La mafia promovió el concepto de "pájaro rojo" (red bird) que reduciría el peso al despojar al avión de equipos extraños como el radar activo. Querían reducir la velocidad máxima del avión a Mach 1,6 ya que la admisión de geometría variable necesaria para velocidades más altas imponía una penalización de peso en el avión. La menor compensación de la velocidad máxima permitiría al Pájaro Rojo sobresalir en cualquier otro lugar: coste, alcance y maniobrabilidad. La velocidad máxima era relativamente menos importante ya que los aviones de combate pasaban muy poco tiempo a sus velocidades más altas: los dogfights se realizan a velocidades subsónicas y el tiempo previo a un combate a menudo se realiza a velocidades de crucero. El avión que Boyd especificó era en realidad marcadamente diferente de los que la USAF entendía. Lo que Boyd quería en el FX era sencillamente:

• Un cañón
• 2 rieles para misiles en la punta del ala
• Ninguna otra estación de armamento.
• Un turbofan F100
• Una cabina con cúpula tipo burbuja
• Sólo radar de puntería
• Sin ECM

La razón por la que la USAF rechazó esta propuesta fue rotunda tal como se puede leer en el libro THE REVOLT OF THE MAJORS: HOW THE AIR FORCE CHANGED AFTER VIETNAM - Marshall Michel (2006).

"La razón por la que la Fuerza Aérea ignoró al Red Bird fue que el servicio lo veía como un caza pequeño y simple con corto alcance y capacidad de transporte de carga limitada, y la Fuerza Aérea había tenido malas experiencias previas con ese tipo de aviones. El alcance era el problema principal. Los cazas pequeños llevaban también una pequeña cantidad de combustible, por lo que tenían una capacidad de tiempo en vuelo muy limitada. Esto significaba que su tiempo de patrulla era limitado y no podían escoltar a los bombarderos de largo alcance. Además, los aviones pequeños tenían que mantener su peso bajo para que sólo pudieran llevar un armamento limitado, radar, contramedidas electrónicas y otros sistemas que la Fuerza Aérea consideró necesarios para el combate aéreo moderno, especialmente basándose en sus experiencias en Vietnam. La Fuerza Aérea había examinado dos pequeños cazas, el F-104 en la década de 1950 y el Northrop F-5 en la década de 1960, pero las pruebas de combate en Vietnam confirmaron que tanto el F-104 como el F-5 tenían un alcance demasiado corto y una carga útil demasiado baja para ser útiles". 

Un término importante que tiene que ver mucho con el alcance de un avión de combate a la hora de establecer un diseño es la llamada fracción de combustible. 

La fracción de combustible y el alcance de un caza

La fracción de combustible es un término muy socorrido para estimar el alcance de un avión a falta de otros datos. Es la cantidad de combustible que un avión puede llevar (tanto en tanques internos como externos) dividida por el peso al despegue o el peso en crucero. Se suele expresar en porcentaje y es un factor clave en el cálculo del alcance máximo de un avión sin utilizar el repostaje. Forma parte de la ecuación de Breguet para calcular el alcance de una aeronave.

Hoy en día, las fracciones de combustible en los aviones de combate a reacción oscilan en torno al 30%. Con el 29 por ciento y menos se suelen producir subcruceros; Con el 33 por ciento se obtienen los cuasi-supercruiser; y con el 35 por ciento o más se podrían realizar misiones eficaces de supercrucero. La fracción de combustible del F-22 Raptor es del 29 por ciento, el Eurofighter es del 31 por ciento, ambos similares a los del F-4 Phantom II, F-15 Eagle y el ruso Mikoyan MiG-29 "Fulcrum". El interceptor supersónico ruso Mikoyan MiG-31 "Foxhound", tiene una fracción de combustible de más del 45 por ciento. El Panavia Tornado tiene una fracción de combustible interna relativamente baja del 26 por ciento y por ese motivo con frecuencia montaba tanques externos eyectables. 

F-16

A la luz de la decepción de la mafia con el F-15, se suponía que el caza ligero (LWF) era el caza de superioridad aire-aire que ellos querían. En comparación con el concepto de Red Bird, el LWF costaría aún menos. Pierre Sprey argumentaba que acercarse sigilosamente a un oponente incauto era el criterio más importante de un buen caza, por eso el pequeño tamaño de la LWF también lo haría menos visible. Una velocidad de crucero supersónica más rápida haría más difícil para los enemigos colarse por detrás. Sin embargo, los F-16 de producción carecían de supercrucero ya que la burocracia de la Fuerza Aérea cargaba el F-16 con equipos multimisión, características aire-tierra y un radar activo. Mientras que el prototipo YF-16 "cazaba" otros aviones en los dogfights, la versión de producción era mucho menos maniobrable y tenía un peor desempeño en combate aire-aire. Harry Hillaker, el diseñador del F-16, comentó: "si me hubiera dado cuenta en ese momento de que el avión se habría utilizado como un multimisión, principalmente un avión aire-superficie como se usa ahora, lo habría diseñado de manera muy diferente".

Mientras que la idea convencional en ese momento consideraba que llevar dos motores era más seguro, el F-16 desafió esa visión con un diseño de un solo motor.

A-10

Mientras que el A-10 se mantuvo bastante cerca de la visión de Pierre Sprey como un avión de apoyo aéreo cercano, Sprey promovió su concepto de Blitzfighter que sería aún más minimalista. Sprey argumentó que las bombas y los misiles serían menos efectivos en el papel CAS que el cañón de 30 mm del A-10. Las bombas eran poco precisas mientras que los misiles aire-tierra expondrían al A-10 a cañones antiaéreos. El Blitzfighter sería aproximadamente una quinta parte del peso del A-10 principalmente por tener el cañón de gatling como única arma.

Éxito en la exportación

El F-16 polivalente encontró muchos clientes de exportación, en parte debido a la producción del avión que se autorizó a los países participantes. El impulso de la Fighter Mafia para un avión ligero y por lo tanto más rentable jugó un papel considerable en el éxito del avión. El A-10, sin embargo no obruvo ningún cliente de exportación.

Críticas y controversia

Los críticos argumentan que el F-15 y el F-16 tuvieron éxito porque se alejaron de las ideas del caza que proponía la Fighter Mafia, viendo un éxito significativo en la exportación porque eran aviones polivalentes con misiles guiados por radar. Esto a pesar de que el F-16 se diseñó originalmente como un caza de superioridad aire-aire con compensaciones de diseño que eran subóptimas para las capacidades multifuncionales añadidas. Los críticos señalan el excelente historial del F-15 y el F-16 en combate en el Líbano y otros conflictos, con proporciones de derribos extremadamente desequilibradas a favor de estos.

Los defensores del F-35 argumentan que a los aviones de "cuarta generación" como el F-15, F-16, A-10, etc. les irá mal en un entorno de "alta amenaza" porque carecen de sigilo (y otras características avanzadas de "quinta generación" como la fusión de sensores). Argumentan que las críticas al F-35 por parte de los miembros sobrevivientes del movimiento de reforma de combate (y defensa) son infundadas.

Los críticos argumentan que al A-10 le irá mal contra los MANPAD y otras armas antiaéreas porque está diseñado para volar durante el día a bajas altitudes, citando estadísticas de tasas de pérdida y pérdidas desproporcionadas durante la Operación Tormenta del Desierto. Sin embargo, un informe de la Oficina de Responsabilidad Gubernamental (con estadísticas de tasas de pérdida) señala que no se pueden extraer conclusiones claras sobre la capacidad de supervivencia de ninguna aeronave una vez que las estadísticas se ajustan para el número de salidas, la altitud y el vuelo diurno/nocturno. Cualquier avión que volara el mismo número de salidas que el F-117 Nighthawk a media altitud durante la noche probablemente habría sufrido cero pérdidas.

La Fighter Mafia ha sido también muy criticada por su falta de experiencia en combate y experiencia industrial aeronáutica. Solo el Coronel Boyd tenía experiencia en combate aéreo (en la Guerra de Corea). Boyd no combatió en la guerra de Vietnam y no logró derribos en combate. El coronel Riccioni no combatió nunca antes de ser asignado al Pentágono. Pierre Sprey ha sido siempre considerado entre los expertos como "un diletante con un título de ingeniería pero realmente sin experiencia militar".