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TECNOLOGÍA

El caza F-35 ‘derrota’ al Eurofighter: así funciona su futurista tecnología de combate

Son los mejores aviones de combate del mundo. Los habrán visto en documentales, en fotos e incluso en el telediario. Son muy caros y tienen capacidades asombrosas que rozan la ciencia ficción. Son también la clave de EEUU, Rusia, China y Europa para mantenerse como las potencias militares más temidas, en una carrera eterna por adelantar a sus rivales. En esa brutal compentecia, EEUU acaba de asestar un golpe importante: Bélgica ha decidido esta semana comprar 34 F-35 a EEUU en lugar del caza Eurofighter de sus socios europeos. Es un golpe militar importante para el ‘Viejo Continente’. Y la culpa la tiene la tecnología.

La decisión de Bélgica, que será el país número 13 en escoger al F-35 estadounidense sobre otros cazas rivales, reabre el debate sobre qué modelo es más potente desde el punto de vista técnico. En este contexto, es aceptado decir que los aviones hoy en día en servicio más avanzados del mundo son los de “quinta generación” y realmente hay muy pocos, pudiendo situar ahí solo al F-22 y al F-35 estadounidenses y al Sukhoi Su-57 ruso.

Pero, ¿y el resto de aviones? ¿Qué hay del Eurofighter? ¿De verdad es inferior al F-35? ¿Y el Chengdu J-20 chino? Hay una categoría de aviones de combate que podría llamarse de “cuarta generación y media” o “casi quinta generación” donde se situarían las versiones más avanzadas de varios de estos aviones que han evolucionado sin llegar a las características de una quinta generación. En esta “cuarta y media generación” estaría como avión más avanzado el Eurofighter en sus últimos desarrollos. Otros cazas actuales, como por ejemplo el F-18 del Ejército del Aire español, habría que situarlos en tercera generación y los que se han modernizado (por suerte, la mayoría) en una “casi cuarta generación”. Pero vayamos al detalle. ¿Qué diferencia a los aviones de quinta o casi quinta generación?

Prestaciones en vuelo

Disponer de unas buenas prestaciones tal vez sea la ventaja más obvia. Responde al comportamiento y límites del avión en vuelo pero no es fácil de explicar cómo se consigue. A estos aviones se les exige no solo velocidad máxima elevada sino también una altísima capacidad de maniobra, vuelo a gran altura y economía de combustible. La capacidad de maniobra se consigue aplicando un concepto aerodinámico bastante ‘viejo’ que ya se ha venido utilizando en los aviones de combate punteros desde la tercera generación. Es el concepto de configuración “estáticamente inestable”.

Eurofighter español del Ala 11. En sus últimos desarrollos el Typhon rozará la quinta generación. (Foto: Juanjo Fernández)

En buena lógica parecería que lo deseable en un avión es que fuera lo más estable posible y así ha sido hasta estos últimos años. El concepto de estabilidad en un avión viene referido a la “estabilidad estática” que se define como la reacción que se produce cuando al avión se le saca de su posición de estabilidad o de equilibrio.

Para entender qué es la estabilidad estática hay que recurrir al ejemplo típico del tazón y la canica. Imaginemos un tazón que ponemos con la parte cóncava hacia arriba (como para desayunar, vamos…) y colocamos una canica en su fondo. Si con un dedo le damos un empujón a la canica, ésta se moverá y enseguida regresará a su posición de equilibrio. Esa sería una configuración estáticamente estable, pues su tendencia es volver a su situación de equilibrio. Pero, ¿qué ocurre si ahora colocamos el tazón boca abajo? Si colocamos la canica arriba podríamos encontrar una posición de equilibrio donde la canica estuviera quieta, pero al menor impulso la canica rodará por el tazón y no volverá a su posición de equilibrio. Esto sería una configuración estáticamente inestable.

La aplicación práctica es evidente. A un avión estáticamente estable hay que forzarle a hacer maniobras pues su tendencia es volver al equilibrio. En un avión estáticamente inestable la maniobrabilidad es sorprendente, pues el propio avión tenderá a salirse de su estado de equilibrio. Es por este motivo que, para un avión de combate al que se le van a exigir prestaciones y maniobrabilidad extrema, se requiere una configuración estáticamente inestable, mientras que para un avión de pasajeros o de recreo justo lo contrario.

El problema es que en un avión estáticamente inestable el piloto debería estar realizando correcciones para que el avión se mantuviera quieto y el pilotaje sería un suplicio por no decir que imposible. Este pilotaje solo ha sido posible gracias a la introducción del “Fly by Wire” y del vuelo asistido por ordenador, que es el que analiza de forma automática los parámetros de vuelo cientos de veces por segundo, interpreta las acciones del piloto y permanentemente realiza continuas y pequeñas correcciones para mantener el avión en vuelo estable.

El F-22 es uno de los aviones con mejores carcaterísticas furtivas y el caza en servicio más avanzado. (Foto: Juanjo Fernández)

Si a esta configuración le unimos toberas orientables, que producen un empuje vectorizado y dirigido, obtenemos una capacidad de maniobra increíble. Si añadimos unos potentes motores que le permitan volar más alto que los demás y además llegar a esa altura antes, el avión dominará el espacio aéreo (con mayor altura tendrá siempre ventaja en el combate y los misiles que lance tendrán un alcance superior al disparar “hacia abajo” frente a los de sus oponentes, que lo tendrán que hacer “hacia arriba”). Por último, una óptima configuración aerodinámica junto a motores avanzados permite una capacidad asombrosa: alcanzar el vuelo supersónico sin necesidad de post combustión. Esto, que se denomina “supercrucero”, permite al avión volar más rápido que el sonido sin necesidad de inyectar combustible en las toberas del motor con el consiguiente ahorro en combustible e incremento en autonomía.

Invisibilidad al radar

El “avión invisible” es un mito y de lo que hay que hablar es de baja detectabilidad al radar. El radar es una fuente de energía que emite ondas. Estas ondas, cuando chocan con un objeto, rebotan y son captadas por la antena receptora y el sistema “mide” la energía con la que esas ondas llegan y el tiempo que han tardado en hacerlo. La energía con la que llegan da una idea del tamaño del objeto y con el factor tiempo obtendremos un dato de distancia. La energía de las ondas rebotadas depende de muchos factores pero hay dos muy importantes: la forma y el material del objeto. Es en esto factores en los que se basa la “invisibilidad” de estos aviones, dotándolos de unas formas angulosas que facilitan la dispersión de las ondas recibidas y con unos revestimientos de materiales que son capaces de absorber buena parte de esa energía con la que llegan las ondas.

De esta forma, si parte de las ondas rebotadas se dispersan y el resto llega con una energía muy reducida, el radar no lo detectará o “pensará” que es un objeto mucho más pequeño, por lo que no lo interpretará como un avión. Este tema, en concreto el del revestimiento, es tan delicado que en el F-22, además de ser supersecreto, hay que sustituir todo el revestimiento del avión cada determinado número de horas de vuelo, ya que el material se degrada y va perdiendo poco a poco sus características. Es fácil intuir el coste que representa.

El J-20 chino tiene aspectos muy prometedores pero aún adolece de falta de desarrollo. (Foto: Alert5)

Integración de sensores

La integración de sensores, de forma simplificada, significa que los sistemas del avión, lejos de funcionar por separado como fuentes de información independientes, se integran en un solo sistema ofreciendo al piloto una única fuente de información. En aviones de generaciones anteriores los sistemas funcionaban independientes. El radar daba una información, las radios y comunicaciones otra, los instrumentos de vuelo otra, etc. Era por ello muy normal que muchos aviones fueran biplazas pues un único piloto no era capaz de gestionar el vuelo y la cada vez más ingente cantidad de información que llegaba por múltiples canales. Ahora esas funciones las hace un sistema computerizado de una complejidad difícil de imaginar.

El F-35 es, hoy por hoy, el paradigma de esta integración (más aún que el F-22). Por ahí le vienen parte de sus problemas de desarrollo. El F-35 no solo integra múltiples sensores y canales de información, sino que los procesa y presenta en el casco del piloto, un “gadget” de 400.000 dólares. El avión, además, cuenta con cámaras de visión externa que, integradas en el sistema de realidad aumentada del casco, permiten al piloto “ver” a través del fuselaje como si, por ejemplo, mirara al suelo de su cabina. Asímismo podrá seleccionar un objetivo y atacarlo solo con dirigir la vista hacia ély esto, que hoy es una realidad, ayer solo se podía ver en el cine.

Pero no acaba ahí. Todo el mundo ya trabaja conectado en red, ¿por qué no los aviones de combate? Esta integración permite capacidades asombrosas como el hecho de que un objetivo detectado por otro avión, un barco o un observador en tierra aparezca en el visor del piloto, con todos los datos para atacarlo e incluso con la prioridad establecida por el mando. Todo esto confiere al piloto del F-35 la mejor “situational awareness” o “conciencia situacional” que existe.

Capacidad polivalente

Esto es sencillo y responde a una filosofía justo inversa a la de los aviones anteriores a los años 70, con honrosas excepciones. Anteriormente los aviones se especializaban. Había de caza, interceptores, aviones de ataque y bombarderos. Hoy en día se busca lo contrario, que un mismo avión sirva para multitud de misiones cambiando su configuración de armamento. A esto se ha llegado por una necesidad de ahorro ya que, cuantos más tipos de aviones se operan mayores son los costes, pero también gracias a las innovaciones tecnológicas en diseño, sensores y armas. Solo EEUU, Rusia y tal vez China, son los que pueden o podrán permitirse desarrollos especializados como es el caso de los bombarderos norteamericanos B1 y B2 o sus equivalentes rusos.

El Su-57 ruso parecía un avión fantástico, pero sus graves problemas de desarrollo pueden impedirle entrar plenamente en sevicio. (Foto: Vadim Savitsky)

Todo lo que acabamos de ver incide en el coste de estos sofisticados ingenios. Hablar de precios es muy difícil y siempre opinable y polémico ¿Qué se tiene en cuenta? ¿Solo el avión? ¿Toda la inversión en investigación se reparte entre todas las variantes? ¿Se cuenta en el coste el de operación y mantenimiento? ¿Y el armamento? Todo esto son factores que hacen que el precio de estos sistemas de armas varíen de forma importante de unas fuentes a otras.

El coste de un F-22, casi con seguridad el avión de combate actual más caro, ronda los 340 millones de dólares (sí, no es una errata) y no es probable que varíe porque no se va a exportar ni se van a fabricar más de los 183 ya en servicio. El F-35, que sí se exporta, ronda los 120 millones de dólares. Algo menos costarán las últimas versiones del Eurofighter.

¿Cuál es mejor?

Teniendo en cuenta todo lo anterior, ¿qué avión es mejor, el F-35 o el Eurofighter?Contestar a esta pregunta no es sencillo y, se responda lo que se responda, generará polémica. ¿Por qué? En la compra de un “sistema de armas” (no se trata solo del avión como plataforma, sino de recambios, formación de personal, material accesorio y armas) intervienen muchos factores y algunos son externos al propio modelo adquirido. Hay factores de necesidades del país que lo compra, ligados a su política de defensa, aspectos políticos y económicos y también de transferencia tecnológica.

El Rafale francés es otro de los modelos que se eituarían a caballo entre la cuarta y quinta generación. (Foto: Juanjo Fernández)

En términos de prestaciones en vuelo, ambos son bastante similares aunque el Eurofighter tiene varias ventajas. La principal es que su planta motriz es de dos motores, siempre más segura que la de un motor del F-35. Por otro lado, el F-35 precisa de mayor apoyo en tierra y su operación es bastante más delicada que en el avión europeo. En baja detectabilidad el F-35 supera al Eurofighter y ambos quedan casi a la altura del betún frente al F-22, por dar una referencia. El diseño más moderno del F-35 se hace valer en este campo para batir a su rival europeo, aunque no es una ventaja abrumadora. En integración de sensores y “situational awareness” es donde el F-35 destaca por encima de todos los demás y les deja atrás.

A partir de aquí, en una decisión de compra empiezan a pesar otros factores. Para España, por ejemplo, sería interesante seguir con versiones modernizadas del Eurofighter por retorno industrial, política europea y ahorro por elementos comunes con el resto de la flota. Por el contrario se perdería la oportunidad de estar en la “cresta de la ola” tecnológica frente a otros países usuarios del F-35, como ahora Bélgica. Y, muy importante: si España adquiriese el F-35 A para sustituir a los F-18 del Ejército del Aire, estaría en óptima situación para reemplazar a los Harrier de la Armada con el F-35 B, único avión existente capaz de reemplazarlos, con lo que la Armada se pondría de nuevo en la élite de países con aviación embarcada. Habrá que esperar para ver si ocurre.

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CIENCIAS

Urgente! A partir de 2019 la constante de Planck podría convertirse en la nueva medición universal del kilogramo (video)

¿Qué tiene que ver con la mecánica cuántica con un kilo de jitomate? la constante de Planck (H) podría convertirse en la nueva edición universal del kilogramo … lo que va de suceder es que va a desaparecer la referencia “K” de Kilo para ceder el paso a la letra H.

Después de llevar a cabo un cabo tareas de innovadores trabajos de laboratorio, la comunidad científica y la técnica del mundo está a punto de redefinir cuatro unidades de base para el Sistema Internacional de Unidades (SI).

La votación para adoptar el cambio está programada para el 16 de noviembre de 2018, en Versalles, Francia.

Un voto afirmativo significaría que el kilogramo (masa), el kelvin (temperatura), el amperio (corriente eléctrica) y el mole (cantidad de sustancia) serían determinados por constantes fundamentales de la naturaleza en lugar de por objetos físicos.

Este cambio histórico será el cambio individual más grande en la medición internacional desde que se firmó el Tratado del Medidor en 1875.

Los científicos esperan que este cambio estimule la innovación tecnológica y reduzca el costo de muchos procesos de fabricación de alta tecnología.

ADIÓS AL KILO

Aaaaarranca la pelea por la nueva medición universal del kilogramo.

A la izquierda del cuadrilátero está el gran Kilo con K, un peso mosca, pero con masa de a kilo y el venerable respeto a su edad de 139 años.

A la derecha, el mismo hombrecito, de la misma categoría, sólo que más muchachón, porque nació en el año 1900 y viene decidido a ganar la batalla.

En estos términos anunció el periodista David Larousserie del diario francés Le Monde la homérica batalla, a todas luces la última, para el gran K y su apuesto retador por el título mundial de la nueva definición internacional del kE

El combate fue agendado desde hace tres años, en 2014, por la Oficina Internacional de Pesos y Medidas.

“Hasta ahora esta unidad de masa se definía tomando como base un patrón elaborado con una aleación de platino e iridio cuya pieza de referencia, el “IPK”, también conocido como el “gran K”, está almacenado precautoriamente en la ciudad de Sèvres, en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM por sus siglas en francés), junto con otras seis copias.

Sin embargo, a partir de 2019, si así lo decidirá este noviembre la Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM por sus siglas en francés), y la decisión no va a ser tan sencilla.

En términos prácticos, lo que va a suceder es que va a desaparecer la referencia “k” de Kilo para ceder el paso a la letra H.

Una letra hache que, para quienes no lo saben, es el símbolo de la “Constante de Planck”, un concepto que se encuentra en la mismísima acta de nacimiento de la Mecánica Cuántica.

¿Y qué tiene que ver la Mecánica Cuántica que descubrió el científico Max Planck en el año 1900 con la medición más exacta de cada kilo de jitomates que vende la marchanta en el mercado?

Para no meterse en problemas, el periodista Larousserie sólo adelanta un concepto básico: “la mecánica cuántica tiende un puente entre la energía y su frecuencia.

“Une la energía, por dar un ejemplo, de un fotón (unidad de medida de la luz, de la luminosidad) a su frecuencia que tiene un valor de: 6.62607015 x 10 a la potencia 34”.

¿Quéee? Bueno. Por ahora basta saber que el campeón de la pelea no va a ser el gran K o “IPK”, o como se llame, sino el muchachón más joven porque es el que va a medir con mucho mayor precisión cada kilo de verduras que compremos en el mercado.

LA DECISIÓN

Durante 130 años fue el referente absoluto: el “gran K”, un cilindro de platino e iridio conservado en Francia, que será sustituido por una constante matemática que fijará lo que es exactamente un kilo, en la era de las tecnologías de alta precisión.

Como no es posible calibrar todas las balanzas del mundo en función de este objeto, existen seis copias-testigo.

La 26ª reunión de la Conferencia General de Pesos y Medidas, que se celebra entre el martes y mañana viernes en Versalles, al oeste de París, prevé aprobar una nueva definición del kilo formulada a partir de la constante de Planck (h) de la física cuántica.

La pequeña h

Oficialmente, el “gran K” cederá su lugar en mayo a la pequeña “h”. Esta constante, descubierta en 1900 por el físico Max Planck es el producto de una energía por un tiempo.

La unidad seguirá siendo la misma, es decir, se seguirá hablando de kilos; solo cambiará su definición.

Pero ¿por qué este cambio? El objeto físico vive su vida, puede fluctuar , lo que plantea un problema dado los niveles de precisión que necesitamos hoy en día, con las tecnologías de alta precisión.

Los científicos se dieron cuenta de que si bien el prototipo y las copias fueron fabricados en la misma época, de la misma manera y conservados en las mismas condiciones, la masa del primero varió respecto al resto, de unos 50 microgramos.

Y ello, pese a que el BIPM multiplicó las precauciones para protegerlo. “Está conservado bajo tres campanas de cristal, en una caja fuerte situada en una sala ultra-limpia del sótano” del Pabellón de Breteuil de Sèvres, indica Estefania De Mirandes, secretaria ejecutiva del Comité Consultor de las Unidades del BIPM.

La caja está cerrada con tres llaves. El acceso a la sala requiere una autorización especial. Una vez al año, abre la caja para verificar el estado del IPK.

Todas estas medidas se ajustan a la necesidad de reemplazar el cilindro por la constante de Planck, que se puede obtener mediante una balanza de Watt, también se conoce como balanza de Kibble, en referencia a su inventor, el físico británico Bryan Kibble, que se convertirá una masa en una potencia eléctrica medida en vatios.

Pocos países en la actualidad, una balanza de vatios, entre ellos Francia.

La Conferencia General de Pesos y Medidas reúne a representantes de los 60 Estados miembros y 42 países y entidades económicas asociadas.

https://youtu.be/rdhybZKx6Ug

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TECH

Ministro de ciberseguridad de Japón admite que nunca ha usado una computadora

JAPÓN. “Error del sistema” Ministro japonés a cargo de la ciberseguridad ha provocado asombro al admitir que nunca ha usado una computadora en su vida profesional, y parece confundido por el concepto de una unidad USB.

Yoshitaka Sakurada, de 68 años, es el subjefe de la oficina de estrategia de seguridad cibernética del gobierno y también el ministro a cargo de los Juegos Olímpicos y Paralímpicos que Tokio albergará en 2020.

Sakurada, admitió frente al parlamento este miércoles que no usa computadoras. “Desde la edad de 25 años, he dado instrucciones a mis empleados y secretarias, por lo que no uso computadoras“, dijo en respuesta a una pregunta de la oposición en Una sesión de la cámara baja, informaron medios locales.

También pareció confundido por la pregunta cuando se le preguntó si las unidades USB estaban en uso en las instalaciones nucleares japonesas. Sus comentarios fueron recibidos con incredulidad por los legisladores de la oposición.

Es increíble que alguien que no haya tocado computadoras sea responsable de las políticas de seguridad cibernética“, dijo el legislador opositor Masato Imai.

Sus comentarios provocaron una tormenta de fuego en línea. ¿No se siente avergonzado?“, Escribió un usuario de Twitter.

Si un hacker apunta a este Ministro Sakurada, no podrían robar ninguna información. ¡De hecho, podría ser el tipo de seguridad más fuerte!”, dijo otro usuario

Sakurada ha estado en el cargo poco más de un mes, luego de ser nombrado en una reorganización del gabinete después de la reelección del Primer Ministro Shinzo Abe como jefe de su partido político.

LeoNOTICIA.

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