UCAS: Por favor, ataquen ese objetivo

Autor: Alberto García Pérez (defensa.com)

Los aviones de combate no tripulados o UCAS (Unmanned Combat Aerial System) están comenzando a aparecer con paso lento pero firme. Su principal problema actual es la falta de financiación, junto con el desarrollo de toda una tecnología relativamente nueva, que es necesario validar antes de que entren en servicio, posiblemente hacia 2030.

El inicio de los vehículos no tripulados UAS (Unmanned Air System) no pudo ser más tímido, al nacer como pequeñas maquetas radioteledirigidas, que se empleaban como blancos aéreos en la década de los cuarenta. Con el avance de la tecnología, alcanzarían la mayoría de edad a finales de los años sesenta, cuando comenzaron a realizar reconocimientos aéreos, llegando incluso a participar en la guerra de Vietnam. A principios de los años setenta se desarrolló también una versión armada de un vehículo no tripulado, pero tras casi una década de ensayos el proyecto fue finalmente cancelado, debido a la falta de seguridad y a la sensibilidad ante perturbaciones en las comunicaciones.

El concepto de UAS surge de alguna manera para aunar en un mismo producto las ventajas de ambas técnicas de obtención de información. La primera de este nuevo sistema es quizá la reducción del tiempo necesario para seleccionar los objetivos, ya que se ha pasado de horas con las técnicas tradicionales a breves segundos. Además, al emplear radares que permiten atravesar incluso las nubes, la calidad de las imágenes obtenidas es excepcional lo que ayuda aún más a precisar los objetivos.

Los recientes conflictos bélicos están poniendo de manifiesto también los inconvenientes de estos vehículos. Kosovo es un buen ejemplo de ello y ha servido de campo de práctica para mejorarlos. Durante la campaña bélica se comprobó que los UAS resultaban bastante baratos, flexibles –al requerir poca logística– y podían permanecer un tiempo considerable en patrulla. Pero la guerra de los Balcanes también demostró la vulnerabilidad de estos sistemas, con más de dos docenas destruidos, tanto por las defensas antiaéreas enemigas como por problemas operativos debidos a fallos de manejo.

La experiencia acumulada hasta ahora sobre los UAS también rompe dos grandes mitos. El primero es que necesitan gran cantidad de personal y el segundo que su operación no es tan económica como se esperaba en un principio. En el primer caso, de forma simplista, cada UAS requiere una tripulación de dos personas: el piloto y el operador de la carga útil, que es el encargado de manejar la cámara o los dispositivos instalados en la aeronave. Sin embargo, el número de profesionales necesarios para emplearlos es significativamente mayor. Por poner un ejemplo, según un estudio realizado por las Fuerzas Armadas de Estados Unidos, se necesitan alrededor de 168 personas para volar e interpretar los datos que envía un Predator.

En el segundo caso, Estados Unidos ya ha declarado que el coste de operación de un Global Hawk es mayor que el de un avión U-2 de reconocimiento. Las temperaturas extremas donde operaban los UAS en Afganistán también han dado algunos problemas operativos a resolver. Así, por ejemplo, el RQ-7B Shadow, desarrollado por la israelí AAI, debería rediseñarse para evitar las pérdidas de combustible que presenta a altas temperaturas. Al parecer, este UAS se concibió para una temperatura máxima de operación de 50ºC. Sin embargo, en su actuación en Afganistán se ha llegado a 57, lo que produjo una dilatación excesiva de las alas y una pérdida de combustible. También se han tenido que abortar varias misiones críticas por el excesivo calor y que tuvieron que realizarse con los ScanEagle, que no presentan este problema.

Tipos de UAS
Aún no existe una nomenclatura universalmente aceptada. Sin embargo, la que exponemos a continuación viene a ser la más empleada. Los Micro-UAS, por ejemplo, se lanzan habitualmente a mano o por medio de catapulta y tienen un alcance que no supera los 5 km. y una autonomía inferior a los 30 min., con alturas de crucero de hasta 600 m. Están dotados de una cámara de video que pesa menos de 1 kg.

Los Mini-UAS aumentan el alcance hasta los 10 km., con 2-3 horas de autonomía y cargas de pago de varios kilos, que incluyen ya cámaras de infrarrojos. Son capaces de alcanzar los 2.000 m. de altura. Los UAS tácticos de corto y medio alcance transportan cargas de hasta 150 kg. a 200 km., y superando los 6.000 m. de altura. En esta categoría también se encuentran aeronaves de alas rotatorias, tipo helicóptero. Para la misión de reconocimiento y localización de objetivos se desarrollan pequeños helicópteros UAS que puedan realizar estas misiones. Por ejemplo, Northrop Grumman está trabajando con Navantia para incorporar este tipo de artilugios en sus fragatas F-100.

Los denominados MALE (Medium Altitude, Long Endurance) UAS, como el Predator, vuelan durante más de 40 horas con cargas de hasta 300 kg. de peso sobre 200 km., pudiendo ascender en su misión hasta los 10.000 m. Finalmente, los HALE (High Altitude, Long Endurance) UAS constituyen la categoría superior y se hayan únicamente restringidos por el coste del proyecto y las limitaciones de la tecnología empleada. Aviones como el Global Hawk son buenos representantes de esta categoría.

Además de las aplicaciones anteriormente comentadas, se abre cada día más el abanico en el campo militar. Se crean, por ejemplo, vehículos no tripulados que simulen la firma en el radar de determinados aviones de combate. De esta manera se puede confundir al enemigo en la dirección del ataque. Otra de las aplicaciones que tiene posibilidades de llevarse a la práctica es la de detección de radares. Los UAS tienen la capacidad de permanecer largo tiempo en vuelo de espera buscando radares enemigos. Cuando alguno de ellos se conecte, el UAS lo detectaría y, o bien enviaría una señal al puesto de mando indicando su posición, o bien sería el propio UAS el que se convertiría en un misil antirradar.

El siguiente paso: Los UCAS
Los UAS han sido, tradicionalmente, aviones muy lentos, con velocidades de crucero que no superaban los 300 km/h. Esta baja velocidad, unida a una nula capacidad de defensa, les convirtió rápidamente en un blanco fácil, como se pudo comprobar durante las campañas militares de Kosovo y Bosnia. Surge, de esta manera, la idea de dotarles de medidas de autoprotección. Los llamados UCAS (Uninhabitated Combat Air Systems), o sistemas de combate no tripulados, tienen como misión el ataque a objetivos de alto riesgo, sin la limitación en maniobrabilidad que impone la supervivencia del piloto a altos números de g. La tendencia del diseño parece seguir dos caminos bien diferenciados. El primero de ellos sería desarrollar versiones no tripuladas de aviones ya existentes, con el F-16 o el A-10 como principales candidatos. La segunda opción es la crear un vehículo completamente nuevo.

En cualquiera de los dos casos, todos los analistas coinciden en afirmar que el caza F-35 será, probablemente, el último avión de combate tripulado de la historia, debido a que la siguiente generación de UAS reducirá el coste de adquisición hasta un 30 por ciento y el de mantenimiento y operación hasta un 80, aunque la viabilidad de los UCAS está comprometida por otros productos, como son los misiles de nueva generación. El desarrollo resulta elevado por el coste de los sistemas a instalar.

La línea que separa un UAS de un UCAS es muy fina. En la actualidad, por ejemplo, a algunos UAS Predator se les ha sustituido la carga de pago, en forma de instrumentos, por misiles Hellfire. Sin embargo, el Predator así modificado está muy lejos de ser un avión de altas prestaciones, con un alcance aceptable y con alta capacidad de armas. Un paso más adelantado lo consiguieron las fuerzas iraquíes durante la guerra de Irak, donde modificaron un entrenador L-59 para ser controlado de forma remota. A pesar de estos avances, los UCAS son, hoy en día, máquinas relativamente sencillas, cuya complejidad técnica debe aumentar necesariamente en un futuro próximo.

Es por ello que en los próximos años será necesario realizar una considerable inversión de dinero para desarrollar esta nueva tecnología, ya que otro de los grandes problemas los UAS/UCAS actuales es también la alta tasa de fallos que todavía tienen. El Departamento de Defensa de Estados Unidos ha comunicado oficialmente que raramente completan 10 vuelos con el mismo aparato sin experimentar algún tipo de fallo, como la interferencia de las ondas de radio, pérdida de control, etc. Éste fue también un aspecto que destacó el teniente coronel Guillermo Jenaro en Madrid. Para el Ejército de Tierra, la fiabilidad de los UAS es un aspecto muy importante y deben ser capaces de adaptarse al fallo y, por ejemplo, volver solos a su base para que no añada problemas adicionales al operador.

Situación actual: Estados Unidos vs Europa
Tanto los UAS como los UCAS se enfrentan actualmente a una situación contradictoria. Por una parte, las guerras, que hicieron que se incrementara el número de unidades vendidas, llegan a su fin, aunque están siendo usados más que nunca para dar soporte al repliegue de las tropas. 

La demanda internacional crece, ya que cada vez se encuentran nuevas aplicaciones a estos artefactos, pero también está aumentando la competencia, con la aparición de un incremento significativo de modelos a nivel internacional. Las estimaciones actuales vislumbran que el mercado de los UAS de reconocimiento y de ataque (UCAS) podría superar los 71.000 millones de dólares en los próximos 10 años, que se repartirían entre 39.000 millones para su producción, 29.000 millones para desarrollo y el resto para cubrir nuevas aplicaciones. En el periodo comprendido hasta 2012 se espera que las ventas se reduzcan en Europa y Estados Unidos, aunque la tendencia general será al alza, gracias a las compras que realizarán países asiáticos, como China, que está invirtiendo fuertemente en estas tecnologías.

Las empresas norteamericanas siguen siendo las líderes del mercado, con un 42 por ciento del mercado mundial, siendo General Atomics Aeronautical Systems la que encabeza el ranking, gracias en buena parte al éxito del Predator, cuya familia de modelos espera generar casi 8.000 millones de dólares hasta 2021, lo cual representa el 53 por ciento de todo el mercado MALE. La siguiente mayor empresa del sector es Northrop Grumman, cuyo Global Hawk (HALE) y su VTOL (Vertical Take-Off and Landing) Fire Scout esperan generar 7.100 millones de dólares hasta 2021.

En Europa las cifras son más modestas aunque las empresas del Viejo Continente poseen el 15 por ciento del mercado en cuanto a compras se refiere, aunque únicamente abarcan el 4 en cuanto a producción. Este desequilibrio entre las adquisiciones europeas y la producción es algo que ya se está discutiendo a nivel de la Unión Europea, con el fin de potenciar la industria local y que sus productos alcancen la madurez tecnológica, adecuada para competir en igualdad de condiciones con sus homólogos norteamericanos y ganar así cuota de mercado.

En este sentido, en septiembre de 2012, Francia y Alemania firmaron un acuerdo para colaborar en el desarrollo de un futuro MALE que sustituya al Israel Aerospace Industries (IAI) Heron 1 que ambos países poseen en Afganistán. En 2010, Francia ya firmó un tratado con Reino Unido para el desarrollo de otro UAS MALE entre BAE Systems y Dassault y que se basará en el demostrador tecnológico Mantis, que realizó su primer vuelo ya en 2009. El proyecto debería haber comenzado en julio de 2012, pero todavía no ha arrancado, ya que Francia parece especialmente interesada en traer a Alemania al proyecto. En paralelo, EADS está también presionando para desempolvar su birreactor Talarion (MALE), aunque sin mucho éxito por el momento.

Francia también evalúa adquirir el UAS táctico Watchkeeper desarrollado por el Reino Unido, con el fin de equipar a sus Fuerzas Armadas con esta nueva plataforma durante 2013. En este proyecto de mejora del Elbit Hermes 450 participa también la gala Thales. Francia también anda detrás de un UAS navalizado con capacidad VTOL, que también coincide con las necesidades de otros países, como Alemania, Grecia, Italia, España y Holanda.

Francia y Reino Unido también lanzaron un estudio de viabilidad conjunto de un UCAS, que se desarrollaría entre BAE Systems y Dassault para la plataforma, con la participación de Rolls-Royce y Snecma para la planta motriz y que podría entrar en servicio en 2030-40. Por otra parte, Dassault lidera también el consorcio que desarrolla el UCAS Neuron, cuyo primer vuelo tuvo lugar en diciembre de 2012, mientras que BAE Systems quiere realizar su primer vuelo del UCAS Taranis durante 2013.

El UCAS nEUROn, de mayor tamaño que el MQ-1 Predator y casi igual que un Mirage 2000, tiene sus orígenes en el modelo Grand Duc que desarrolló Dassault en 2005 como bombardero bimotor supersónico, capaz de transportar armamento nuclear. Sin embargo, bajo la presión internacional del consorcio, especialmente por parte de Suecia (Saab), se transformó en un demostrador tecnológico monomotor con capacidad stealth (furtiva) y de ataque a tierra. En el proyecto participan Alenia, la suiza Ruag Aerospace, junto con la griega EAB y también EADS CASA, que se unió al proyecto en 2006 para realizar parte del ala, la estación de tierra o la integración del Data Link. 

El programa espera desarrollar la tecnología suficiente como para que en 2015 se esté en una posición segura para el desarrollo de un UCAS europeo y para que pueda integrarse con el Rafale o el JAS39 Gripen en forma de enjambre, dirigidos por uno solo de estos cazas tripulados. Realizó el primer vuelo en 2012 y se espera que durante 2013 lleve a cabo el lanzamiento de la primera bomba guiada por láser. Actualmente, el nEUROn está motorizado con Rolls-Royce Adour (el mismo que el SEPECAT Jaguar), aunque se espera que una vez que entre en producción incluirá una versión más potente de motor basada en el M88, que Snecma ya instala en el Dassault Rafale. Con un coste aproximado de 25 millones de euros por unidad, competirá en el mercado con el Boeing X-45C o el Northrop-Grumman X-47B.

Northrop Grumman, por su parte, ya ha completado la primera fase de los ensayos en vuelo del X-47B y que ha realizado 23 vuelos entre febrero de 2011 y mayo de 2012 desde la Base Aérea de Edwards, en California. Los ensayos incluyeron vuelos a más de 4.572 m. de altura y maniobras puramente navales, como la extensión y retracción del gancho de amarre o la realización de aproximaciones a máxima capacidad y alta pendiente de descenso, que es característica de la operación en portaeronaves.
 

El proyecto comienza ahora a focalizarse en el desarrollo de la versión UCAS navalizada, cuyo programa tendrá un coste estimado de 1.500 millones de dólares en los próximos 6 años y que se centrará en las necesidades de la Armada norteamericana en combinar en sus portaeronaves los actuales F-35 JSF con estos nuevos UCAS. El programa se centrará fundamentalmente en el desarrollo de software de navegación con el fin de permitir el aterrizaje en una pista móvil, como es la de uno de esos buques. También esperan desarrollar la capacidad de obedecer órdenes verbales que lance, por ejemplo, el piloto de un F-35 JSF que lidere un enjambre de UCAS. También han comenzado ya los ensayos de interferencia electromagnética en una cámara anecoica en Patuxent River. Este UCAS que está realizando los ensayos en cámara anecoica realizará también los primeros tests de reabastecimiento en vuelo autónomo en 2014.

Aspectos a tener en cuenta con los UCAS
Como el lector habrá supuesto ya, el hecho de disponer de vehículos militares tan independientes conlleva una serie de riesgos que es necesario evitar, ya que en ello pueden ir vidas humanas inocentes. Aunque, en principio, los UCAS serán capaces de despegar, realizar su misión y volver a su base sin ningún tipo de ayuda exterior, se ha pensado añadir un factor humano. El operario así introducido podrá supervisar la misión y modificar todo aquello que desee, teniendo por tanto el mando último sobre el vehículo. Las armas, por ejemplo, no se liberarán sin su consentimiento. Además, podrá cambiar en vuelo el armamento a emplear sobre un objetivo. Y para liberarles de carga de trabajo en condiciones críticas, en caso de daño en vuelo del vehículo, serán capaces de regresar a la base automáticamente y aterrizar sin necesidad de ninguna ayuda externa. Como se puede apreciar, su diseño no está exento de dificultades y de problemas éticos para determinar en qué tareas se pueden confiar en una máquina que puede matar por sí sola.

Pero la expansión de los UAS también supone nuevos retos de defensa y seguridad. A día de hoy, por ejemplo, no hay nada que impida que alguien cree un UCAS de pequeño tamaño con carga explosiva contra un vehículo de jefe de estado, a parte de los medios de autoprotección habituales como distorsión electromagnética. Por ejemplo, en agosto de 2011, unos especialistas en seguridad informática demostraron la capacidad destructiva de un avión no tripulado de pequeño tamaño. Para ello, modificaron en un simple garaje particular un pequeño avión empleado por el Ejército norteamericano como blanco aéreo para que, al sobrevolar una ciudad, capturara conversaciones telefónicas o puntos Wifi de internet, permitiendo de esta forma realizar ataques cibernéticos o secuestrar llamadas telefónicas. En 2011, se arrestó a un joven de 26 años en Estados Unidos que pretendía atentar contra el Pentágono y el Capitolio empleando 3 UAS guiados por GPS y con envergaduras comprendidas entre los 1,1 y 1,6 m. y que trasportarían explosivos C-4. Para ello, se sirvió de productos disponibles en el mercado.

Conclusiones
Todavía son muchos los problemas a resolver, especialmente en el área de las comunicaciones entre el UCAS y el control en tierra. Sin embargo, a pesar de todo, se espera que para 2030 sobrepasen en superioridad aérea a cualquier avión de hoy en día, incluido el F-22 Raptor. Todavía es necesario desarrollar una tecnología para el control de estas plataformas robotizas de ataque para, por ejemplo, programar cómo se comportaría en caso de fallo o de pérdida de comunicaciones. Sin embargo, existe todavía un gran debate filosófico entorno a ellos. Por una parte, la automatización de tareas preprogramadas se vuelve fundamental para reducir el número de personal necesario y bajar así los costes reales de operación. No obstante, existe un fuerte debate sobre qué autonomía se puede dejar a un avión cargado de armamento.
El consenso actual es que cualquier tema relacionado con la munición necesitará de la intervención y aprobación de un humano, dejando al UAS la decisión sobre otras tareas, como la detección y tolerancia al fallo, con el fin de conseguir una corrección dinámica sin necesidad de un aterrizaje de emergencia en caso de problemas en uno o varios sistemas del UAS o la toma de decisiones autónomas como, por ejemplo, elegir el mejor sitio de aterrizaje en función de la orografía del lugar. Veremos poco a poco cómo se resuelven estas incógnitas en un futuro que cada vez está más próximo.

Fotografías:
·Boeing trabaja con DARPA desde hace años en el UCAS Boeing X-45.

·El UAS “Atlante” de Cassidian España realizó su primer vuelo en 2013.

·El gran proyecto europeo del UAS “Talarion” está aparcado de momento.

·La configuración de ala volante será la elegida, al ser la más óptima aerodinámicamente.

·Ejemplo de panel de control del Boeing X-45A.

·Europa todavía tiene un significativo desfase entre la oferta y la demanda interna.

·El “Taranis” británico.

·El Ejército de Tierra español sólo opera UAV.

·El X-47 ya ha completado su primera fase de vuelos.

·Los UCAV ofrecen menos riesgo y son más económicos de operar que los cazas convencionales.

·España participa en el “nEUROn”.

·UCAV en plena misión.

·Los satélites tendrán un papel fundamental para controlar a los futuros UCAV.

·Se estima que, para 2025, los UCAS superen a los cazas convencionales.

·Consola de control y de imagen de un UCAS.
Ensayos en túnel de viento  del “nEUROn”.

·El X-47 experimental desarrollado por Northrop Grumman.

Fuente: http://defensa.com/index.php?option=com_content&view=article&id=9740:ucas-por-favor-ataquen-ese-objetivo&catid=69:reportajes&Itemid=199