Por
Javier SÁNCHEZ HORNEROS
Los
orígenes de la aviación militar no se encuentran en el combate aéreo, sino en
el reconocimiento táctico; durante la I Guerra Mundial, las tripulaciones de
los balones aéreos, provistas de distintos teleobjetivos, escudriñaban el
terreno intentando analizar la posición del adversario. El problema era obvio:
sólo ver lo que les permitiese el alcance de sus aparatos ópticos. Por ello, se
comenzó a utilizar la incipiente aviación, tardando poco en llegar a la
conclusión de que el avión de reconocimiento debía ser derribado antes de
volver a su territorio llevando consigo información valiosísima. El resto es,
como quien dice, historia.
Durante
la II Guerra Mundial se utilizaba personal procedente de escuadrones de combate
para realizar misiones de reconocimiento; no era esta ya la función de la
aviación militar, como en los primerísimos momentos de la I Guerra Mundial,
sino una misión más a llevar a cabo. Empleando los aviones caza de mayores
prestaciones disponibles y con cámaras de reconocimiento instaladas en el
fuselaje en un tiempo record, las misiones, de muy alto riesgo, se
desarrollaban en muy diferentes condiciones. Robin Olds, en su autobiografía
“Fighter Pilot”, recuerda una de esas misiones, acometida en un P-51 Mustang.
Durante el chequeo prevuelo y sin previo aviso, Olds se encontró con un nuevo
elemento en su compañero: una lente encastrada en el fuselaje, justo por encima
del radiador, algo que, sin duda, no se encontraba allí la última vez. Poco
tiempo tardó en preguntar a su mecánico de vuelo, el cual le informó que ese no
había sido el único elemento modificado: también habían sido añadidas dos
líneas rojas paralelas en los laterales. Tampoco tardó mucho en descubrir que
el ingenio, totalmente automático, tenía como objetivo tomar fotos de un
objetivo en Stuttgart…antes, durante y tras el bombardeo. Todo ello en la misma
misión.
P-51
de reconocimiento (se puede ver claramente la posición de la lente). USAF
Afortunadamente
y contra todo pronóstico positivo: empezando por el que el propio Olds se
otorgaba, la misión cumplió con casi todos sus objetivos, siendo el mayor de
ellos el regreso intacto a casa. Es de todos sabido que afortunadamente, Olds
sobreviviría a estas y otras misiones tanto durante la II Guerra Mundial como
en Vietnam, y fallecería por causas naturales en 2007, tras una auténtica vida
de leyenda.
Bien
es cierto que una cosa era y es completamente obvia: ya fuera en 1914, ya sea
actualmente, hay que estudiar al enemigo o posible enemigo; sus medios, sus
tropas, sus tácticas, en definitiva, su fuerza. Por ello, qué mejor que hacerlo
con un avión, un aparato rápido y flexible, capaz de cubrir una elevada
extensión del terreno y favorecido por la altura, obtener imágenes fidedignas
con el menor riesgo posible.
Este
pensamiento, si bien básico en su forma, pero a la vez complejo y completo en
su contenido, es el que estaba en mente de militares y estadistas en los años
1950, en el que la escalada de tensiones con la Unión Soviética tras la II
Guerra Mundial, iba en crecimiento exponencial. La Guerra de Corea, llevada a
cabo de manera indirecta, bien con el amparo de las Naciones Unidas, bien bajo
la bandera de Corea del Norte, entre los Estados Unidos y la Unión Soviética,
no hizo sino agravar la situación.
Por
ello, y con la necesidad de estudiar la capacidad bélica de la Unión Soviética,
la recién nacida CIA comenzó un proyecto del máximo secreto, en colaboración
con los Skunk Works, la división, pequeña y desconocida por el gran público por
aquel entonces, de Lockheed. Los Skunk Works estaban bajo la dirección de
“Kelly” Johnson, el mismo genio creador años más tarde de su ópera prima: el
SR-71 Blackbird y que, además, había diseñado el primer reactor de combate
estadounidense, el P-80. La elección por tanto de la CIA para acometer este
proyecto, aprobada y autorizada en cierta forma por Eisenhower (que recordemos
por motivos obvios, no era sólo el Presidente de Estados Unidos, sino también
un General de cinco estrellas o General del Ejército), estaba más que
justificada.
El
U-2
El
principal escollo de una misión de reconocimiento es la capacidad de
supervivencia del avión, entendiendo como tal la capacidad de recolectar y
traer los datos necesarios que se le demandan en la misión, teniendo en cuenta
que deberá ser capaz de penetrar en la inmensa mayoría de las ocasiones en
territorio enemigo y además, profundamente. Por ello, otro factor crítico es el
alcance del mismo, que depende en gran medida del peso del avión y del consumo
de sus motores. El último es la capacidad de observación de la que conste, es
decir, cuánta distancia es capaz de cubrir con sus sensores y con qué nitidez y
fiabilidad serán estos capaces de recolectar datos. En todos estos factores se
encuentra presente la altura: a mayor altura, menor consumo de combustible,
mayor alcance del avión y de sus sensores de reconocimiento, pero menor empuje
proporcionado por sus motores, ya sean de pistón o a reacción, por la cada vez
menor densidad del aire.
Intentos
acometidos por aviones de altas prestaciones de la época ya habían sido llevados
a cabo, principalmente en el mar del Japón. Era absolutamente prioritario el
obtener imágenes y datos fiables sobre el desarrollo del programa
armamentístico soviético, es decir, instalaciones armamentísticas –siendo
prioritarias las instalaciones de armamento nuclear-, bombarderos soviéticos
(entre ellos el nuevo bombardero de largo alcance y alta capacidad de carga
bélica Bison) estaciones de misiles nucleares, y situación y disposición de sus
fuerzas armadas.
Myasishchev
3M Bison en 1968. (USNavy).
Con
tal fin, aviones de reconocimiento despegaban y eran atacados y/o derribados
sucesivamente, hasta que el propio Eisenhower ordenó que llevasen escolta de
cazas, resultando en fieras “peleas de perro” llevadas a cabo en el mar del
Japón. Un nuevo intento tuvo lugar en el verano de 1955: en una operación
conjunta anglo-americana, un bombardero English Electric Camberra especialmente
modificado al que se le había disminuido en grandes cantidades su peso, había
volado a 55000 pies, el techo máximo de un Camberra de serie era de
aproximadamente 48000 pies, fotografiando una instalación de misiles llamada
Kasputin Yar al este de Volgograd, aunque recibió más de una docena de veces
impactos por artillería antiaérea, logrando por muy poco volver a la base. Esa
altura, enorme y, de hecho, mayor que la que hoy en día emplean aviones
comerciales, era ya insuficiente en 1955.
Canberra. (Jack
Pritchard).
Así,
con la guerra nuclear en el horizonte más inmediato y cercano, familias con
refugios nucleares caseros y niños entrenados en las escuelas en procedimientos
a acometer ante una guerra nuclear, la importancia que tenía el futuro U-2 era
inmensurable.
Todas
estas eran las dificultades con las que tenía que luchar a diario Kelly
Johnson. Kelly concebía un avión de reconocimiento capaz de operar a muy alta
cota y con sensores de reconocimiento de muy altas capacidades en términos de
resolución, con lo que se aseguraría, primero, de lograr la supervivencia del
avión en cualquier condición, haciéndolo volar mucho más alto que los aviones
que salieran a interceptarle, recordemos que los misiles estaban solo
comenzando a hacer su aparición, y que, hacia 1953-1954, los combates aéreos se
seguían desarrollando los combates aéreos a la vieja usanza, y segundo, la
obtención de datos de alta calidad mediante el empleo de sensores que cubrirían
una muy amplia extensión de terreno, con cámaras capaces de proporcionar
imágenes con la resolución más elevada del momento.
Pero
lo cierto es que esta idea contaba con importantes hándicaps técnicos: el punto
de congelación del combustible tras elevados periodos de exposición a
temperaturas muy por debajo de cero (horas), efecto favorecido por la bajísima
presión atmosférica a altitudes extremas; el deterioro del lubricante por muy
bajas temperaturas (mismo razonamiento que en el caso del combustible), la
falta de empuje de los motores a reacción, carencia de sensores de
reconocimiento de alta resolución…los problemas se irían solventando uno tras
otro.
La
CIA estuvo presente desde un principio en el proyecto, en la forma de un
“fantasma”, un hombre que iba a menudo al hangar de los Skunk Works, y que toda
la vieja guardia del lugar fingía no ver, aunque se cruzaran con él; el mismo
Kelly Johnson, que se reunía a puerta cerrada con él y un grupo de personal
selecto, se encargaba personalmente de que nadie tuviera contacto con este
“fantasma”, al que, con el tiempo, algunos le llegaron a conocer como “Mr. B”.
Mr. B era el apelativo de Richard Bissel, la mano derecha de Allen Dulles,
hermano de John Foster Dulles, el Secretario de Estado de Eisenhower. Esta
relación aseguraba el máximo secreto en todo aquello relacionado con el avión.
La
financiación corría a cargo de la CIA, a través de una empresa fantasma llamada
C&J Engineering en la que Kelly Johnson ingresaba los fondos que esta le
daba. Como todo aparato único, seguramente el coste del avión, que era de un
millón de dólares de 1955, se hubiera disparado en manos de otros contratistas,
pero los Skunk Works eran maestros en la modificación de elementos ya probados.
Así,
el utillaje empleado era el mismo que el del XF-104 Starfighter, prototipo del
famoso avión, en tanto el fuselaje desde la nariz hasta la cabina, era salvando
las distancias, la mitad frontal de este avión, pero con un cuerpo alargado.
Las alas se extendían 24,4 metros, proporcionando una capacidad de sustentación
inusual y capaces de almacenar 6137 litros de combustible. Cada ala pesaba sólo
1,99 kg/m2, construidas al igual que el fuselaje en aluminio plaqueado, chapas
de aluminio de muy poco espesor. Ben Rich cuenta en Skunk works que uno de los
operarios golpeó accidentalmente con su caja de herramientas el avión, causando
una abolladura de un diámetro de 10 centímetros. Su fineza era tal que durante
el despegue y para evitar que las alas se combasen hasta tocar el suelo por el
peso del combustible, se utilizaban sendos soportes en los tips, que se
desprendían del avión al despegar; el problema no obstante también estaba
presente durante el vuelo, doblándose hasta el extremo de poder desprenderse
del avión, un auténtico problema de aeroelasticidad que puedo resolverse a
tiempo.
XF-104.
(USAF).
Cada
par de cámaras, diseñadas por el creador de las cámaras Polaroid y con carretes
de la firma Eastman-Kodak, estaban alojadas en las bodegas de equipos, o “bahía
Q”, que alojaba dos dispositivos de este tipo. Una de ellas era de gran
apertura focal y clave para la obtención de imágenes a 70000 pies, que era el
techo de servicio esperado del avión. La otra tomaba imágenes de forma continua
y automática durante todo el vuelo. Ambas pesaban 340 kilos.
Cámara
del U-2. (Radiofantalk).
El
principal problema era llegar a esos 70000 pies de altura en la que el avión
desempeñaría su misión, y para ello, era necesaria un motor a reacción que
proporcionase el suficiente empuje para operar a esa altitud. El motor era
crucial, en todos los sentidos, en tanto la inmensa mayoría del personal de los
Skun works dudaba seriamente que un reactor funcionase en las condiciones
demandadas al U-2, a una altura en la que incluso los entonces experimentales
ramjets habían volado únicamente 5 minutos y a velocidades supersónicas, nada
que ver con las velocidades subsónicas demandadas al U-2
Por
aquellas fechas, Pratt & Whitney había construido el motor con la mayor
relación empuje-presión del momento, el J57, motor que modificado
convenientemente podría alcanzar esa altura con la ayuda de un combustible
especial que fuera capaz de operar con la escasa cantidad de oxígeno disponible
a esas alturas. Así, los elementos modificados fueron el alternador, el radiador
de aceite, la bomba hidráulica, el compresor, la turbina y otros elementos
asociados entre los que destacaba la tobera de admisión, que debía ser
cuidadosamente diseñada como para aumentar al máximo la succión del aire en las
mejores condiciones de presión posibles, a una altura en donde la densidad de
este elemento era y es bajísima. Incluso con estas modificaciones, el motor
produciría únicamente un 7% del empuje seco a nivel del mar.
Motor
J-57. (USAF).
El
combustible fue otro punto a tratar: era necesario disponer de un combustible
capaz de operar de forma eficiente a una temperatura de -56,66º C, que
ocasionaba que el JP-4 se congelase o evaporase debido a las bajísimas
condiciones de presión. Kelly recurrió a otro viejo conocido de Eisenhower, al
General Jimmy Doolittle, miembro del consejo de la Shell. Así, esta compañía
comenzó el desarrollo de un keroseno especial de alta densidad, que se designó
como LF-1A y que años más tarde se conocería como JP-7, muy similar químicamente
a un insecticida llamado Flit, en 1955, se derivaron miles de galones de Flit
para la fabricación del LF-1A.
El
primer U-2 se completó el 15 de Julio de 1955, tras superar tremendos problemas
con la torsión del ala. Este avión se sometió a una enorme cantidad de pruebas,
incluida la mayor de todas: la inspección y visto bueno de Kelly Johnson, que
encontró al menos 30 elementos que habrían de ser mejorados.
U-2A
original expuesto en el Museo de la Fuerza Aérea. (USAF).
Los
primeros vuelos del U-2
El
2 de agosto de 1955, Tony LeVier comenzó las pruebas de taxi del avión en una
zona llamada “El Rancho Paraíso”, un apelativo para Groom Lake, o más
comúnmente, Área 51, un lugar emplazado entre la Base Aérea de Edwards y el
Nevada Test and Training Range, un lugar donde se llevarían a cabo en el futuro
las pruebas del SR-71 Blackbird y diversos aviones soviéticos capturados o
requisados por medio de operaciones de inteligencia. Las pruebas de Taxi
consistían en alcanzar una determinada velocidad y frenarlo en el menor tiempo
y distancia posibles. En velocidades de 50 y 60 nudos, las pruebas fueron satisfactorias
–aunque la distancia de frenado era superior a la esperada. Pero al llegar a 70
nudos y sin previo aviso, la gran superficie alar del avión hizo su trabajo: el
avión se fue al aire. El intento de llevar el avión al suelo sólo trajo consigo
un reventón de neumáticos y la ruptura de las líneas de combustibles.
El
Área 51. (USAF).
El
4 de agosto, finalmente, el avión despegó hasta alcanzar una altura de 8000
pies. Nimboestratos avanzaban rápidamente hacia la zona de pruebas, por lo que
Kelly, a bordo de un T-33 pilotado por Bob Mayte, sugirió a LeVier aterrizar
con la rueda delantera. Fue imposible: por el efecto suelo y el alto
coeficiente de sustentación, el avión no consiguió aterrizar, rebotando contra
el suelo y obligando por dos veces realizar un go-around. Finalmente, y con la
tormenta cada vez más cerca, tomó con el tren principal, como con un avión
convencional, realmente no tan convencional pues las ruedas estaban dispuestas
en tándem. El vuelo fue un completo éxito.
Un
mes después de este hecho, el U-2 ya volaba a los 70000 pies requeridos. Meses
después, el U-2 había volado ya a 74500 pies y había realizado vuelos de 5000
millas y 10 horas de duración. Durante ese tiempo, se detectaron en ocasiones
un bajo rendimiento del reactor a esas alturas tan extremas e incluso algunas fallas
de compresor, siendo estudiado por los ingenieros de Pratt & Whitney;
aunque a esa altura el U-2 era capaz de planear hasta 250 millas, distancia que
recorrería en un intervalo aproximado en una hora gracias a su coeficiente de
planeo, de aproximadamente 23:1; el hándicap era que, hasta una altura de aproximadamente
35000 pies, era imposible reencender el reactor. Otro problema era que la etapa
del compresor que se encargaba de suministrar aire acondicionado a la cabina
sufría de pérdidas de aceite que el piloto comprobaba en primera persona: la
cúpula de la cabina recibía un chorro directo a modo de spray…por su cara
interna. Aunque el motor nunca se quedaba sin aceite, se perdía aproximadamente
un 30-40%, el problema era que el piloto se encontraba con aceite
potencialmente inflamable en un entorno de oxígeno puro, que era lo que este
respiraba. Como solución de compromiso tras múltiples intentos fallidos, se
utilizaron compresas de la marca Kotex. El resultado fue satisfactorio al 100%.
Un
problema aún mayor tuvo lugar a los pocos meses de vuelos: los sellos de cabina
y de zonas potencialmente peligrosas como las válvulas del motor, se habían
resquebrajado completamente. A pesar de que fueron reemplazados, el problema
volvió a aparecer. El causante era el ozono, absolutamente presente a la
altitud de vuelo del U-2. En esta ocasión, la solución fue relativamente
sencilla: reemplazar los sellos con silicona en lugar de emplear caucho. No fue
el último: se experimentaban tirones producidos por el reactor a 55000 pies. El
problema cayó directamente en el escritorio del ya mencionado Ben Rich, futuro
padre del Lockheed F-117, quien, además, había diseñado las toberas de admisión
del U-2. El estudio del mismo reveló que el flujo de aire no entraba en las
mismas proporciones en la tobera de admisión izquierda que en la derecha; como
solución preventiva, se instaló un separador mecánico, aunque el problema no
fue completamente resuelto hasta que un año después fue sustituida la unidad de
control de combustible por Pratt & Withney.
Lo
cierto es que, a estos problemas, completamente enmarcados en el ámbito de la
ingeniería, se les sumaba o añadía el más importante de todos: el pilotaje del
avión.
El
U-2 era un avión que demandaba y demanda una completa concentración y un nivel
de capacidad de pilotaje superior: físicamente, el piloto necesitaba tener un
trasero de acero, en tanto estaría en el interior de una cabina de dimensiones
más reducidas que el asiento frontal de un Volkswagen Beetle, respirando
oxígeno puro en el interior de un traje presurizado, durante casi 10 horas.
Pese a ello, este era el menor de sus problemas. El avión fue diseñado para una
subida inmediata hasta altitud operativa tras el despegue, siendo crítico
mantener el avión nivelado porque, almacenando una enorme cantidad de
combustible en sus alas, al ascender, este se expandía conforme disminuía la
presión, alimentando en ciertas ocasiones el motor más por parte de un depósito
que por parte de otro, siendo necesario por parte del piloto activar bombas de
trasvase de combustible que mantuvieran los depósitos de ambas alas más o menos
a una capacidad simétrica.
Durante
el ascenso, el piloto podía alcanzar hasta 220 nudos de velocidad mediante el
empleo de un mecanismo especial que aumentaba mecánicamente la rigidez de las
alas, lo que se conoce como gust control siendo capaces de aguantar rachas de
hasta 50 nudos, no confundir con un fijador completo que impide completamente
el movimiento de la superficie de control aerodinámica, consiste en colocar los
flaps en posición negativa, de forma que se contrarresten las fuerzas
aerodinámicas que ocasionan la torsión del ala. Eso sí, tampoco podía
permitirse el lujo de que la velocidad de ascenso fuese inferior a 98 nudos,
pues entraría en pérdida por baja velocidad.
Durante
el vuelo a crucero a altitud operativa, entraba en juego la posibilidad de
entrada en pérdida por alta velocidad, concretamente a 102 nudos de indicada y
unos 400 nudos de velocidad TAS. En resumen: un coffin corner realmente
pronunciado, con un margen de error de +/- 2 nudos de velocidad. Y todavía
había más: durante un giro, el ala interior bataneaba por estar a punto de
entrar en pérdida, mientras que el ala exterior también bataneaba, pero por
efecto del número de Mach y de la compresibilidad, todo ello mientras, incapaz
de ver algo excepto el morro del avión a no ser que utilizase una especie de
periscopio con un conjunto de lentes capaces de rotar a 360º y con 4 niveles de
aumentos utilizados para identificación de objetivos terrestres, debía
planificar y corregir su rumbo por sextante bajo un silencio de radio completo.
En
este entorno, en 1956 tuvo lugar el primer vuelo sobre Rusia por parte de un
piloto de la CIA llamado Harvey Stockman. Todo el personal implicado en el
diseño del U-2 estaba completamente convencido de que la tecnología rusa de
radares de alerta temprana o EWR no había evolucionado desde la II Guerra
Mundial, radares que habían sido cedidos por otra parte por los propios Estados
Unidos. Se equivocaban: tras un vuelo de 9 horas, en el que durante toda la
navegación despegaron sucesivas oleadas de interceptores soviéticos, se
descubrió que los soviéticos habían estado monitorizando el vuelo prácticamente
desde el despegue. No sólo eso, sino que los primeros SAM estaban entrando en
servicio. Era cuestión de tiempo que un U-2 fuese derribado.
La
disminución de la firma radar del U-2
El
proyecto se conoció como Project Rainbow. El objetivo: disminuir la firma radar
del U-2 o afrontar una orden presidencial directa ordenando la cancelación del
programa, obviamente temiendo las repercusiones de que un U-2 fuese derribado
en territorio soviético.
Las
primeras ideas fueron aplicar pinturas que hiciesen que el U-2 fuera menos
detectable al ojo u observador humano, utilizando pinturas crómicas que
cambiaban la tonalidad según la posición del sol. El siguiente intento
consistió en utilizar la pantalla Salisbury, consistente en una malla metálica
montada en el panel del tren de aterrizaje; el método no fue realmente un
fracaso, ya que funcionaba en unas determinadas frecuencias, pero no en el
espectro completo.
Kelly
pensó que la solución pasaría por aplicar pinturas con núcleos de ferrita, pero
lo cierto es que, a 70000 pies, si bien la RCS o sección transversal del radar
disminuía varias magnitudes, se dificultaba la evacuación del calor del
fuselaje y aumentaban los problemas por sobrecalentamiento. También pensó que
las diversas modificaciones no ayudarían a aumentar la capacidad de
supervivencia del avión, habría que diseñar uno nuevo desde cero: el Blackbird
comenzaba a rondar por su mente.
Sin
embargo, “la magia” de los Skunk works no había finalizado de hacer su efecto
con este avión: el equipo de ingenieros electrónicos había comenzado a trabajar
en lo que ellos llamaban “la caja negra”, un dispositivo electrónico que,
anunciaban, sería capaz de interferir las ondas radar de los radares EWR
soviéticos, haciendo que en ciertos casos el avión fuera incluso “invisible” en
la pantalla radar. Habían nacido, gracias a la recolección de datos y emisiones
electromagnéticas de dispositivos soviéticos, las contramendidas electrónicas o
ECM. Esta “caja negra” se instaló en la cola del U-2 y con suerte ayudaría a
prevenir el enganche de un misil sobre el avión. Así fue en muchos casos.
Cada
libra de peso suponía un verdadero quebradero de cabeza para los ingenieros,
disminuyendo la altura máxima del avión y su alcance. Pero los aviones, al
igual que las personas, tienden a ganarlo con el paso de los años. Así, de un
peso de 17000 libras en 1955, el U-2 pasó a pesar 40000 libras, fruto de estas
mejoras descritas anteriormente y de la adopción de una amplia variedad de
sensores de reconocimiento, intercambiables eso sí, tales como sensores
electrónicos, sensores capaces de detectar radiación (claro indicio de pruebas
nucleares llevadas a cabo), cámaras más potentes, etc.
Sensores
del U-2. (USAF).
En
1975, el avión sufrió una mejora sustancial: mayores dimensiones, un nuevo
motor Pratt & Withney J75 y nuevos equipos de reconocimiento, entre los que
destacan un radar de apertura lateral, adaptados a la tecnología del momento,
muy diferente a la de 1955. Esta variante fue denominada TR-1 y tras la caída
de la Unión Soviética y la adopción del motor General Electric F-118 junto con
un sistema receptor GPS, cambiaba la designación nuevamente a U-2S.
Recientemente su cabina ha recibido una actualización, pasando a ser de
cristal.
U-2S.
(USAF).
Recientemente,
y con la entrada y probada fiabilidad de los drones como aeronave de
reconocimiento, se ha abierto un debate sobre la viabilidad de mantener un
avión con un historial de servicio ininterrumpido de 60 años pilotado por seres
humanos frente a la capacidad de automatismo de drones tales como el Global
Hawk y similares, por no hablar de la posibilidad de perder una vida humana
durante el transcurso de una misión, como consecuencia de lanzamientos de
misiles SAM o simplemente por algún accidente ocurrido durante el vuelo, pero
pese a todo, en el momento de escribir estas líneas, el U-2, que sigue en
servicio mucho tiempo después que su sucesor, el A-12 y más tarde el SR-71
fueran retirados del mismo, continua volando por los cielos del planeta.
Fuente:
http://www.hispaviacion.es
