Son las 02:00 horas en el Mediterráneo oriental. La cubierta de vuelo del USS Gerald R. Ford Huele levemente a combustible para aviones y agua de mar. Un jefe de la fuerza aérea con camisa amarilla levanta un brazo. Trescientos pies de catapulta —no de vapor, no por primera vez en la historia de la aviación naval estadounidense, sino un motor eléctrico lineal de 60 megavatios— carga su corriente. F/A-18F El Super Hornet, cargado con dos mil libras de bombas y media tonelada de combustible, pasa de estar parado a 165 millas por hora en 2,3 segundos. Toda la cubierta tiembla. El avión ha desaparecido.
Esta es la nueva catapulta. Se llama EMALS (Sistema Electromagnético de Lanzamiento de Aeronaves) y es una de las tres tecnologías que han transformado discretamente al portaaviones, de un símbolo de la Guerra Fría, en el buque de guerra tecnológicamente más avanzado del siglo XXI.
El transportador de la clase Ford lleva un F-35C Ubicado en la misma ala aérea que un F/A-18F de la década de 1990, puede lanzarlos desde la cubierta sin inmutarse, recuperarlos con un freno magnético en lugar de uno hidráulico, y todo esto mientras alimenta el equipo de una pequeña ciudad. Los demás portaaviones del mundo están observando.
Datos rápidos
Buque líder: El USS Gerald R. Ford (CVN-78) fue comisionado en 2017.
Clase: Clase Ford: 1 en servicio, 3 más en construcción.
Sistema de catapulta: EMALS (Sistema Electromagnético de Lanzamiento de Aeronaves)
Sistema de recuperación: AAG (Equipo de Detención Avanzado)
Fuente de alimentación: Dos reactores nucleares A1B, de aproximadamente 700 MW térmicos cada uno (estimado).
Generación de salida: +33% sobre la clase Nimitz
Reducción de tripulación: Aproximadamente 700 marineros menos que la clase Nimitz.
Equivalentes en otros idiomas: Fujian chino (Tipo 003, también EMALS), PA-Ng francés (EMALS planificado)
Del vapor al electromagnetismo
Durante 70 años, todos los portaaviones estadounidenses lanzaron sus aviones de la misma manera. Una tubería llena de vapor a presión, extraído de los reactores o calderas del barco, impulsaba un pistón a través de una ranura en la cubierta de vuelo. El pistón elevaba la aeronave hasta alcanzar la velocidad de vuelo. Luego, el vapor se liberaba en una nube que se convirtió en la imagen icónica de los lanzamientos desde portaaviones.
El sistema funcionaba. Pero también tenía problemas. Las catapultas de vapor sometían a la aeronave a una carga máxima brutal durante el lanzamiento, demasiado brusca para algunos UAV ligeros. Necesitaban un sistema de tuberías de alta presión constante. Requerían cientos de marineros. Y su fuerza era difícil de ajustar con precisión.
EMALS resuelve los cuatro problemas. Un motor de inducción lineal —esencialmente un motor eléctrico sin aislamiento que recorre 91 metros (300 pies) a lo largo de la cubierta— acelera la nave de forma fluida mediante control por software. El perfil de aceleración se puede adaptar con la misma precisión tanto para un avión de combate de 25 toneladas como para un dron de reconocimiento de 200 kilogramos. El sistema ocupa un tercio del espacio bajo cubierta y requiere mucha menos mano de obra para su funcionamiento.
La suavidad del movimiento es más importante de lo que los civiles creen. Las catapultas de vapor sometían regularmente la estructura del avión y al piloto a altas fuerzas G durante el primer medio segundo del lanzamiento. El sistema EMALS reduce el pico en aproximadamente un 40 %, distribuye el mismo trabajo total a lo largo de una curva de aceleración más extensa y, lo que es crucial, protege la estructura del avión durante miles de ciclos. Los cazas modernos cuestan entre 100 y 100 millones de dólares cada uno. Ahorrar un 5 % de fatiga estructural por lanzamiento supone un enorme ahorro a lo largo de la vida útil de un ala aérea.
El vicealmirante Daniel Cheever, comandante de las Fuerzas Aéreas Navales, ha sido tajante sobre la magnitud del cambio:
Cómo atraparlos de nuevo: el equipo avanzado de detención.
Si el EMALS representa la vanguardia de la revolución de los portaaviones, el Sistema Avanzado de Detención (AAG) es la vanguardia. El clásico sistema de detención de portaaviones —un cilindro hidráulico que desenrolla un cable de acero— detiene un caza en aterrizaje en menos de dos segundos con la misma brusquedad que un choque de coches. El AAG sustituye el sistema hidráulico por una turbina de agua que acciona un motor de inducción en sentido inverso, utilizando esencialmente la propia energía del avión en aterrizaje para hacer girar un generador.
El resultado es el mismo: un caza detenido. Sin embargo, la curva de desaceleración ahora está definida por software. Los distintos tipos de aeronaves presentan perfiles de frenado diferentes. Un F/A-18F de 25 toneladas desacelera de forma distinta a un F-35C de 33 toneladas o a un avión cisterna no tripulado MQ-25 Stingray de 14 toneladas. El hardware no cambia; el software sí.
La combinación de EMALS y AAG es lo que permite al portaaviones Ford operar con un ala aérea mixta, tripulada y no tripulada. El dron de reabastecimiento de combustible MQ-25 Stingray, la primera aeronave no tripulada operativa diseñada para las cubiertas de los portaaviones estadounidenses, está previsto que opere tanto desde buques de la clase Ford como de la clase Nimitz, pero los perfiles de lanzamiento y recuperación optimizados por software de EMALS y AAG simplifican enormemente la integración de una nueva estructura aérea como esta.
El otro lado del Pacífico
Lo más importante del EMALS puede ser que los chinos lo hayan copiado. El tercer portaaviones de la Armada del Ejército Popular de Liberación, el Fujian, El buque inició sus pruebas en el mar con tres catapultas electromagnéticas de diseño propio, el primer sistema EMALS no estadounidense en llegar a una cubierta de vuelo. Los medios estatales chinos han sido cautelosos con lo que muestran. Los analistas occidentales han sido aún más cautelosos en sus interpretaciones.
Se cree que las catapultas de Fujian utilizan una arquitectura de banco de supercondensadores diferente a la de EMALS, lo que, según los chinos, las hace más fiables y más baratas de mantener. Si esto es cierto o marketing, está por verse: la fiabilidad inicial de EMALS en el Vado Como es sabido, el sistema chino tuvo muchos problemas, y que este alcanzara una madurez similar en la mitad de tiempo sería un logro de ingeniería extraordinario.
La armada francesa ha elegido EMALS para su futuro portaaviones nuclear PA-Ng. La Royal Navy se mantuvo fiel a las rampas de despegue para el Reina Isabel clase, que solo opera F-35B y, por lo tanto, no necesita catapultas. La dispersión geográfica es reveladora. EMALS ha cruzado un océano. El vapor no.
La central eléctrica que se encuentra debajo
Nada de esto funciona sin una asombrosa capacidad eléctrica. El sistema EMALS consume alrededor de 60 MW en su pico máximo durante los pocos segundos que dura el lanzamiento de una aeronave —una cifra comparable a la demanda instantánea de una ciudad pequeña— y los dos reactores nucleares A1B del Ford están dimensionados en parte para suministrarle energía. Esta misma capacidad eléctrica también alimenta las armas láser, los cañones electromagnéticos (si es que llegan a implementarse) y el sistema de radar, que es el componente que más energía consume de toda la nave.
Esta es la revolución más profunda. El portaaviones del siglo XXI no es un barco con armas acopladas. Es una central eléctrica flotante cuya función, además, incluye el vuelo de aeronaves. Todo lo que venga después —drones, láseres, misiles interceptores hipersónicos— necesita esa infraestructura eléctrica para funcionar.
¿Qué sigue?
El Ford es el buque insignia de una clase de cuatro buques. Juan F. Kennedy está en fase de equipamiento. Empresa y Doris Miller están en construcción. Para principios de la década de 2030, cuatro portaaviones equipados con EMALS estarán en servicio en EE. UU., y detrás de ellos, el caza de sexta generación F/A-XX, la familia de drones CCA (Collaborative Combat Aircraft) y un rumoreado dron cisterna de próxima generación, todos diseñados específicamente en torno a las capacidades de EMALS y AAG.
Los portaaviones han sido declarados obsoletos en cada década desde 1945. Se decía que el submarino los destruiría. Se decía que el misil de crucero los destruiría. Ahora, supuestamente, el vehículo hipersónico de planeo los destruirá. Hasta el momento, ninguna de estas amenazas ha impedido que la Armada de los Estados Unidos construya portaaviones más grandes, más avanzados tecnológicamente y con mayor capacidad eléctrica que nunca.
La catapulta, curiosamente, es la razón por la que la próxima tanda de obituarios será prematura.
Cómo el sistema EMALS está redefiniendo el poder aéreo de los portaaviones en el mar: un artículo reciente sobre la clase Ford.
EMALS en acción: Ford lanza un F/A-18 Bajando por la cubierta. Observa cómo la lanzadera desaparece hacia adelante en menos de tres segundos.
Fuentes: comunicados de prensa de la Marina de los EE. UU., USNI News, revista Air & Space Forces, American Enterprise Institute.
Preguntas relacionadas
¿Qué es EMALS?
EMALS, el Sistema Electromagnético de Lanzamiento de Aeronaves, es una catapulta que utiliza un motor de inducción lineal de 60 megavatios, esencialmente un motor eléctrico sin aislamiento que recorre unos 90 metros (300 pies) a lo largo de la cubierta de vuelo, para lanzar aeronaves. Reemplaza a la catapulta de vapor y puede acelerar un Super Hornet desde parado hasta aproximadamente 265 km/h (165 mph) en 2,3 segundos.
¿Qué barco utiliza EMALS?
El USS Gerald R. Ford (CVN-78), comisionado en 2017, es el buque insignia de la clase Ford y el primer portaaviones estadounidense en utilizar el sistema EMALS. Otros tres portaaviones de la clase Ford se encuentran en construcción. El Fujian (Tipo 003) de China y el PA-Ng, actualmente en construcción en Francia, también utilizan catapultas electromagnéticas.
¿En qué se diferencia el sistema EMALS de una catapulta de vapor?
El sistema EMALS acelera las aeronaves de forma fluida mediante control por software, adaptando cada lanzamiento a cualquier tipo de aeronave, desde un caza de ataque de 25 toneladas hasta un dron de 200 kilogramos. En comparación con el sistema de vapor, impone una carga máxima menor a la estructura del avión, utiliza aproximadamente un tercio del volumen bajo cubierta y requiere muchos menos marineros para su operación.
¿Qué es AAG en un portaaviones?
El AAG, o Sistema Avanzado de Detención, es el sistema de recuperación de aeronaves de la clase Ford. Utiliza un freno magnético (de torsión de agua) en lugar del sistema de detención hidráulico tradicional para detener las aeronaves durante el aterrizaje, lo que permite un control más preciso en un rango más amplio de pesos de aeronaves, incluyendo tipos no tripulados más ligeros.
¿Cómo se compara el portaaviones de la clase Ford con el de la clase Nimitz?
La clase Ford genera aproximadamente 331.000 salidas más que la clase Nimitz, a la vez que requiere unos 700 marineros menos. Está propulsada por dos reactores nucleares A1B que producen una potencia térmica estimada de 700 MW cada uno, suficiente para alimentar sistemas de alto consumo energético como el EMALS, el AAG y futuras armas de energía dirigida.
¿Qué aeronaves operan desde el USS Gerald R. Ford?
El ala aérea del Ford incluye el F-35C y el F/A-18F Super Hornet, lanzados y recuperados por EMALS y AAG. Se espera que las futuras alas aéreas de portaaviones añadan el caza de próxima generación de la Armada de los Estados Unidos, el Programa F/A-XX, junto con aeronaves tripuladas y no tripuladas.
¿Qué otros países están construyendo portaaviones avanzados?
El Fujian de China utiliza catapultas electromagnéticas de estilo EMALS, y el PA-Ng francés previsto también las utilizará. Japón también ha vuelto a la aviación embarcada., convertir su Kaga para operar cazas F-35B, lo que refleja un resurgimiento global de la capacidad de las operadoras.
0 Comentarios