El avión de 6ª Generación de la Air Force ya está en el aire

Las nuevas armas de largo alcance, gran velocidad y autoguiado, combinadas con nuevos atributos de sigilo o sensores habilitados por la IA, podrían ayudar a una plataforma de 6ª Generación a lograr la superioridad durante décadas

La decisión de las Fuerzas Aéreas de acelerar la creación de una nueva plataforma de sexta generación y de hacerla volar, podría suponer un gran avance tecnológico aún desconocido.

Aunque, por supuesto, los detalles técnicos y las especificaciones relativas a los tipos de plataformas de 6ª Generación que se han estado desarrollando se mantienen en secreto o no se hacen públicos por razones de seguridad, el hecho de que uno esté aquí ahora parece sugerir que se han producido suficientes avances tecnológicos como para inspirar la decisión de «construir y volar» realmente una nueva plataforma de aviones de combate furtivos.

Los desarrolladores llevan ya muchos años inmersos en la exploración tecnológica, la creación de prototipos y el trabajo conceptual relacionado con la tecnología de los cazas de 6ª Generación, estudiando cosas como la construcción de fuselajes más sigilosos, las nuevas aplicaciones de la IA, los sensores miniaturizados de largo alcance, la tecnología de puntería y los drones que funcionan con niveles de autonomía cada vez mayores.

¿El hecho de que un avión de la 6ª Generación ya haya volado sugiere que, tal vez, algunos de los ingredientes más esenciales de las tecnologías de transformación a largo plazo ya están aquí?

Se trata de una pregunta que, naturalmente, sigue suscitando mucha atención por parte de los innovadores del Pentágono y de la industria de defensa que trabajan en sistemas para estos aviones en áreas de desarrollo de armas, procesamiento informático, propulsión, eficiencia de combustible y, por supuesto, configuraciones furtivas.

Plataformas de aviones de 6ª generación

Raytheon Intelligence & Space forma parte de un grupo de desarrolladores industriales que se asocian con la Defensa para explorar el reino de lo posible cuando se trata de integrar nuevas capacidades en las plataformas de 6ª generación.

«Proporcionamos procesadores para aviones de combate de cuarta y quinta generación, por lo que estamos en una posición única para entender las necesidades de los aviones de la 6ª», dijo Tomek Rys, Director de Sistemas de Comunicaciones y Gestión del Espacio Aéreo de Raytheon Intelligence & Space, en un seminario web especial de Raytheon centrado en la 6ª Generación.

Hardware multifunción

Uno de los conceptos en los que está trabajando Raytheon se describe como un enfoque de tipo «hardware multifunción» que pretende integrar en un único sistema operativo una serie de funciones que de otro modo serían dispares. La idea es reducir el tamaño, el peso y el consumo de energía y, quizá lo más importante, mejorar exponencialmente el procesamiento de la información.

«Realmente creo que estamos entrando en una era que incorpora la idea del hardware multifunción. ¿Y qué quiero decir con eso? Hoy en día, en los aviones, hay un radar, una radio y constantemente, una necesidad en el sistema. Creo que a medida que avancemos en esta próxima generación de plataformas tácticas, nos adentraremos en el mundo de la RF multifunción… así que esta idea de la tecnología multifunción y las tecnologías definidas por software apoyarán las necesidades de las misiones en evolución», dijo Jason «Tex» Clark, Director de Sistemas de Misión Avanzados de Raytheon Intelligence & Space, durante el evento de Raytheon.

Disponer de más funciones operativas realizadas por un solo sistema reduce la huella de hardware y puede agilizar enormemente el procesamiento de la información». Raytheon está trabajando ahora en una nueva generación de procesamiento informático a bordo destinado a, como dijo Rys, convertir esencialmente los aviones en «centros de datos voladores».

«Los grupos de ordenadores de a bordo, compuestos por procesadores robustos de alto rendimiento, pondrán efectivamente un centro de datos en el cielo. Estos sistemas aprovecharán la inteligencia artificial para convertir los datos en información en tiempo real. El resultado final de todo esto será una toma de decisiones más rápida», dijo Rys.

La integración, la organización y el análisis de los datos mediante nuevas aplicaciones de la tecnología de procesamiento informático, en la que Raytheon está trabajando a través de la investigación y el desarrollo internos, puede constituir la base de una amplia gama de tecnologías de sigilo de nueva generación que se están desarrollando actualmente, incluidas las nuevas configuraciones de evasión de radares, los materiales de revestimiento y la reducción avanzada de las señales térmicas.

IA de 6ª generación

Tal vez algunas de estas cosas ya estén aquí, dado el ritmo de la innovación tecnológica. Las nuevas armas de largo alcance, de alta velocidad, de corrección de rumbo o incluso de autoguiado, combinadas con nuevos atributos de sigilo o con sensores habilitados por la IA, podrían ayudar a una plataforma de 6ª generación a lograr la sobrecompensación durante las próximas décadas. Los desarrolladores llevan bastante tiempo ampliando al máximo los límites del «arte de lo posible», así que tal vez se hayan producido ciertos avances importantes, lo que no parece improbable, dado el alcance que han tenido en los últimos años la ingeniería digital, la tecnología de guiado de armas, la autonomía y los sistemas integrados con IA y las redes.

El desafío de tratar de discernir el momento óptimo para construir realmente un nuevo fuselaje, dependiendo de la madurez operativa relativa de los nuevos sistemas prometedores, es algo que se ha explorado durante muchos años, como lo demuestra un ensayo de la Naval Postgraduate School de 2016 llamado «The 6th-Generation Quandry».

La disyuntiva de la 6ª generación

El ensayo plantea la cuestión de si podría ser igualmente, si no más eficaz, posponer el desarrollo formal de la 6ª generación hasta que surjan avances verdaderamente rompedores, mientras se persiguen versiones avanzadas de las plataformas actuales, aunque actualizables en el ínterin.

¿Podría esta pregunta, anticipada hace años, haber dado respuestas hasta el punto de que la Fuerza Aérea siguiera adelante y acelerara la creación de una nueva plataforma? Así parece.

El documento de 2016, del Naval Postgraduate School Acquisition Research Program, cita un puñado de elementos de desarrollo de vanguardia «en ese momento» que muestran una promesa significativa a largo plazo. El documento cita «nuevos modelos del F-35 optimizados para el combate aéreo», el emergente B-21, las «naves nodriza» C-130 con lanzamiento de drones y los «aviones carga arsenales de armas», que están posicionados para optimizar el progreso tecnológico actual. Sin embargo, ninguno de estos tipos de tecnología está desapareciendo, según las estimaciones, dados los planes a largo plazo para la prometedora modernización del F-35.

Dado que muchos elementos clave de la modernización pueden lograrse a través de los sistemas de misión, la aviónica, la orientación y vigilancia con IA y, por supuesto, el guiado de las armas, los desarrolladores del Pentágono y de Lockheed reconocen que el F-35 puede alcanzar en las próximas décadas nuevos niveles de rendimiento con actualizaciones de software y otros tipos de adaptaciones tecnológicas.

Esta puede ser la razón por la que muchos prevén una conectividad integrada entre el F-35 y los cazas de 6ª generación, ya que podrían volar juntos en la década de 2080.

IA y procesamiento informático de 6ª generación

Todo esto tiene que ver con otra dimensión de la tecnología de 6ª generación que es casi una certeza… las nuevas aplicaciones de la IA y el procesamiento informático de alta velocidad, algo que promete remodelar los paradigmas existentes para el combate aéreo en lo que se refiere a la selección de objetivos, combate aéreo e integración de sensores.

Existe un consenso generalizado de que las aplicaciones de la IA parecen proporcionar el marco para el progreso tecnológico esperado más definitorio. De hecho, un documento de 2017 de un conglomerado de analistas de 16 países de la OTAN, llamado Joint Air Power Competence Center, plantea preguntas sobre cuándo, y cómo, la IA puede superar la capacidad humana de seguir el ritmo.

El ensayo, titulado «Air Warfare Communication in a Networked Environment», cita al ex ejecutivo de adquisiciones de la Fuerza Aérea, William Roper, desde su anterior cargo de director de la Oficina de Capacidades Estratégicas del Pentágono, diciendo que «la IA está progresando más allá de la capacidad humana de interactuar con ella».

«Así que lo que se volverá críticamente importante es crear información a partir de esta gran cantidad de datos, de modo que para gestionarlos, se va a necesitar un procesamiento de rendimiento que se apoye en la inteligencia artificial y el aprendizaje automático», añadió Rys.

Por ejemplo, los «sensores inteligentes» capaces de recopilar, analizar y organizar enormes volúmenes de información de combate en milisegundos mediante algoritmos reforzados por la IA, se están incorporando ahora a los propios fuselajes para combinar la nueva tecnología de detección sin aumentar la firma de radar de un avión.

«En la sexta generación de aviones, los ordenadores de misión y la infraestructura y arquitectura de procesamiento de a bordo serán fundamentales. Actualmente, los ordenadores de misión usan los datos de los sensores para obtener una imagen clara en el campo de batalla y controlar los sistemas de combate y de armamento para conseguir el dominio del aire. La potencia de procesamiento informático de los aviones de 6ª generación alcanzará niveles muy superiores a los disponibles en las plataformas actuales», dijo Rys.

Resulta interesante que el hardware multifuncional pueda significar que algunos de los nuevos sensores inteligentes de alta velocidad puedan aplicarse en varias configuraciones sigilosas al estar entretejidos en el fuselaje. La ausencia de una antena externa, un pod o un conjunto estructurado de algún tipo, elimina de un fuselaje estructuras que serían más detectables por los radares.

«Los sensores y los conjuntos de antenas inteligentes con propiedades adaptativas se incrustarían en la estructura de una aeronave», afirma un ensayo del Instituto Internacional de Ingeniería Aeroespacial de la Universidad de Jain. («Sensor Technology and Futuristic Of Fighter Aircraft», Jain Univ).

Al mismo tiempo, si bien el aumento masivo del alcance de los sensores, el intercambio de datos y la conectividad de largo alcance seguirán aportando ventajas aún sin precedentes a las operaciones bélicas, también hay desafíos que surgen, a medida que el combate se vuelve más interconectado. Refiriéndose a este fenómeno como la creación de grupos de «ISR integrados», el documento del Joint Air Power Competence Center advierte de los riesgos de seguridad y de lo que denomina «hiperconectividad».

Se espera que los nuevos sensores y armas de mucho mayor alcance, que incorporan iteraciones emergentes de IA, hagan que la guerra sea más desagregada, y mucho lineal de fuerza contra fuerza. Este fenómeno, impulsado por las nuevas tecnologías, subraya la dependencia de la guerra de los sensores y las redes de información.

Todo esto, naturalmente, requiere la expansión de la «ISR integrada» de la que se habla en el documento. La guerra dependiente de la red es, por supuesto, potencialmente mucho más eficaz para mejorar la selección de objetivos y reducir el tiempo entre el sensor y el tirador en largas distancias, pero conlleva una importante necesidad de organizar y optimizar el vasto, aunque crucial, flujo de información.

«No todo el mundo en la red tiene que ver y oír todo. Tiene que haber una jerarquía y una arquitectura de respaldo para las operaciones de red degradadas», escribe el documento. Aquí es donde entra en juego la IA, ya que la información puede organizarse, adaptarse y, por tanto, racionalizarse adecuadamente de forma óptima para evitar la sobrecarga o algún tipo de «desorden» de información.

Este tipo de retos, en los que hay que agregar, analizar y organizar enormes cantidades de datos ISR, son precisamente lo que la IA y el procesamiento de alta velocidad pueden abordar. Mediante el uso de algoritmos avanzados y análisis en tiempo real, la potencia de cálculo puede identificar y difundir instantáneamente momentos o elementos clave de relevancia para el combate, estableciendo así prioridades y acelerando masivamente el ciclo de decisiones humanas.

Las decisiones de combate informadas por IA, que se pueden tomar gracias a la aceleración de los análisis en tiempo real, permiten a los responsables de la toma de decisiones recurrir a conjuntos de datos que de otro modo serían inaccesibles. Los algoritmos pueden integrar nueva información, compararla instantáneamente con grandes cantidades de datos almacenados y llegar a conclusiones fundamentadas sin necesidad de intervención humana. El valor final no se encuentra, por supuesto, en la gran cantidad de información, sino en la rapidez con la que se organiza, analiza y transmite a los responsables de la toma de decisiones.

«Los sistemas multifunción de la próxima generación producirán órdenes de magnitud más de datos que los sistemas anteriores. Los sistemas multifunción a bordo de la plataforma se combinarán con los datos de a bordo procedentes de diversos recursos, como los vehículos espaciales, los satélites y los pilotos de a bordo, creando un entorno de datos muy denso», añadió Clark.

La IA y las iteraciones de la interfaz hombre-máquina, que a menudo se denominan «alivio de la carga cognitiva», pueden llevar a cabo tareas de análisis de la información que llevan mucho tiempo o que de otro modo serían imposibles, todo ello mientras un humano funciona como responsable último de la toma de decisiones en un papel de mando y control.

Aunque la IA está avanzando rápidamente hacia la capacidad de discernir y organizar información aparentemente subjetiva, hay muchas capacidades de toma de decisiones y facultades de resolución de problemas que se consideran exclusivas de la cognición humana.

Humanos y máquinas

Esto puede ser parte de la razón por la que muchos futuristas y desarrolladores de armas prevén que el enfoque óptimo implique una cuidadosa mezcla equilibrada entre los atributos humanos y los de las máquinas para aprovechar e integrar simultáneamente lo mejor de cada uno. «Siempre se ha debatido si es necesario seguir considerando el combate aéreo, ya que, si el sistema está bien montado, llega el momento en que este combate no llegue a darse.

Ese debate se ha mantenido durante décadas, y creo que continuará. Pero, al fin y al cabo, se querrá tener la capacidad para cualquier eventualidad, y habrá que estar preparado para ella», dijo Clark.

La necesidad de este tipo de mezcla hombre-máquina es precisamente la razón por la que muchos conciben una plataforma de 6ª generación como algo que podría ser «opcionalmente tripulado» o asistido por un avión de combate no tripulado armado con capacidad de 6ª generación, destinado a realizar combates aéreos o a participar en ataques de alto riesgo bajo el fuego enemigo.

Curiosamente, aunque algunas tecnologías de aviones de combate autónomos con IA han funcionado bastante bien en simulaciones de combates aéreos contra pilotos humanos, muchos sostienen que la toma de decisiones humana en estos casos no puede reproducirse con exactitud y no debería ser sustituida totalmente por máquinas.

La Air Force ya ha experimentado con una integración de ambos y ya ha volado un avión que opera con un piloto tripulado y un copiloto computerizado con capacidad de IA.

Este concepto, tal y como lo explica Raytheon, puede inspirar a los a imaginar una plataforma «opcionalmente tripulada» a medida, en la que un dron operaría de forma coordinada o incluso a veces intercambiable con las aeronaves tripuladas.

«Es posible que se necesite un humano en la aeronave y usar la IA para transmitir las tareas a nivel de misión humana a los vehículos autónomos no tripulados», dijo Clark.

Leal compañero

Esto tendría mucho sentido en varios aspectos, dado que el concepto de «leal wingman » de las Fuerzas Aéreas está avanzando rápidamente y ya está en el aire.

Esto significa que, tal vez, al igual que el enlace de datos avanzado multifuncional (MADL) del F-35, las plataformas de 6ª generación podrían estar diseñadas con algún tipo de conectividad de objetivos y de intercambio de datos que permita unas comunicaciones rápidas y muy eficientes.

Con este tipo de tecnología, se reduciría enormemente la latencia, ya que los datos de vigilancia por vídeo no tendrían que pasar por un centro de control en tierra, sino que se intercambiarían, organizarían y analizarían instantáneamente desde la cabina de un caza tripulado de 6ª generación. Este es el tipo de tecnología que los innovadores de Raytheon tienen muy en cuenta al operar en el nexo entre el procesamiento de datos y la reducción del tiempo entre el sensor y el tirador, algo de creciente y crucial importancia.

«Las plataformas tácticas que operen en los futuros entornos operativos, debido al entorno y, francamente, impulsadas por la amenaza, necesitarán una capacidad de latencia muy baja para responder a las necesidades de la misión operativa», dijo Clark.

Teniendo en cuenta lo poco que se sabe de la 6ª generación, no se puede hablar de la tecnología del «leal wingman» como una conclusión inevitable para la NGAD, pero la madurez de la tecnología para las plataformas de 5ª generación, como el F-22 y el F-35, parece hacer muy improbable que se utilice una tecnología similar para la 6ª generación.

Tecnología de aterrizaje

La introducción de nuevas formas de procesamiento informático de alta velocidad y potenciado por la IA también mejora en gran medida la autonomía, algo que los innovadores de Raytheon consideran fundamental para la funcionalidad operativa de la 6ª generación. El F-35B, por ejemplo, ya opera con un software diseñado para ayudar a los pilotos a sobrevolar y descender verticalmente a la cubierta de vuelo de los anfibios en todo tipo de condiciones marítimas.

«Con la tecnología de aterrizaje automático, se puede bajar hasta la parte trasera del portaaviones sin necesidad de que intervenga ningún piloto. Mi predicción clave para los aviones de sexta generación será su capacidad para aterrizar de forma autónoma con precisión en cualquier condición meteorológica o del terreno.

La combinación de la evolución de la tecnología de aterrizaje automático de la aeronave, que existe desde hace tiempo, con la proliferación de señales de referencia más precisas, es lo que va a hacer que esto sea una realidad», dijo Marcelo Cavalcanti, Director de Desarrollo Comercial Internacional de Raytheon Intelligence & Space, durante el seminario web.

El F-35C opera con un software avanzado llamado «Delta Flight Path» que ayuda a estabilizar la trayectoria y la pendiente de planeo de un aterrizaje en portaaviones, mejorando así el proceso para los pilotos.

«Hoy estamos entregando la tecnología precursora para cuando aterricemos los cazas de sexta generación en los portaaviones. Esta tecnología utiliza algoritmos GPS diferenciales de alta integridad, señales de comunicación encriptadas y sensores de navegación inercial, todo ello trabajando en conjunto para permitir que los aviones aterricen en un pequeño cuadrado en la parte trasera de un portaaviones con precisión y exactitud repetibles», dijo Conn Doherty, director senior de Future Aircraft Systems & Technology Raytheon Intelligence & Space.

Fte. Warrior Maven (Kris Osborn)

Kris Osborn es el editor de defensa del National Interest y presidente de Warrior Maven -el Center for Military Modernization-. Anteriormente, trabajó en el Pentágono como experto altamente cualificado en la Oficina del Subsecretario del Ejército-Adquisición, Logística y Tecnología.