La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada en Defensa de EE.UU. está casi lista para desplegar sus Gremlin, un enjambre de UAVs construido para realizar múltiples tareas, desde inteligencia, vigilancia y reconocimiento (ISR), hasta la entrega de armas y otros equipos esenciales en áreas de alto riesgo. Talal Husseini echa un vistazo al ambicioso programa.
Con una longitud de unos pocos metros, los aviones teledirigidos en forma de misil que formarán el Programa Gremlin UAV de EE.UU., están construidos para ser lanzados desde una nave nodriza, un avión de transporte Lockheed C-130 Hercules, y luego ponerse a trabajar en su misión prevista. Una vez completada la misión, el C-130 “pesca” a los Gremlins en el aire, usando un dispositivo especial de captura, y los devuelve a casa, donde los operarios de tierra los prepararán para su próxima misión en 24 horas.
Esa, al menos, la esencia de cómo el nuevo proyecto de enjambre de drones está destinado a funcionar. DARPA ha adjudicado la tercera y última fase para el desarrollo de una demostración tecnológica a escala real del muelle y del sistema de recuperación a un equipo de socios industriales, liderado por Dynetics, que incluye a Kratos Unmanned Aerial Systems como líder en la fabricación, ensamble, integración y prueba de cada UAV. Bajo la Fase III, Kratos apoyará pruebas de vuelo y recuperación, demostración de sistemas, así como la planificación de capacidades potenciales futuras.
Dynetics fue adjudicataria del contrato de la Fase I en 2016, con objeto de llevar a cabo estudios preliminares, para desarrollar un concepto de sistema operativo con capacidad de recuperación en el aire, completando el diseño del sistema en la Fase II, el año pasado. El equipo también está buscando adaptar el sistema para otros aviones de transporte, haciendo de los Gremlins una perspectiva aún más atractiva. El contrato de la Fase III tiene una duración de 21 meses y su importe asciende a 38,6 millones de dólares. Se espera que el proyecto completo de tres fases dure 43 meses y tenga un valor total de hasta 64 millones de dólares.
Scott Wierzbanowski, director de programa de la Oficina de Tecnología Táctica de DARPA, explica: «El programa proporciona una solución asequible para llevar a cabo operaciones de combate aéreo en el creciente entorno de Anti-Acceso/Negación de Área (A2AD). Los Gremlins son vehículos no tripulados pequeños y asequibles, lo que significa que el usuario tiene la capacidad de desplegarlos en escenarios de riesgo, que no serían aceptables para las aeronaves tripuladas.
«Gracias a la capacidad de recuperarlos, podemos utilizar sensores más costosos y capaces que aumenten nuestra capacidad de inteligencia, vigilancia y reconocimiento (ISR), haciéndolo a la vez, a un costo reducido por misión, muy por debajo de lo que pueden proporcionar los sistemas desechables o los aviones tripulados».
Para entender mejor lo que esto significa en la práctica, se llevó a cabo una demostración en el Yuma Proving Ground en Arizona, EE.UU., con una prueba segura de separación y de vuelo cautivo del muelle y el sistema de recuperación, con un enfoque especial en la reducción de riesgos a través de modelos y simulaciones extensivas.
«Las primeras pruebas de vuelo nos han dado la confianza de que podemos cumplir nuestro objetivo de recuperar cuatro gremlins en 30 minutos», añadió Wierzbanowski.
Podríamos ver a estos vehículos aéreos no tripulados altamente avanzados disponibles, a partir del próximo año. Cada Gremlin está construido para 20 usos, es más barato de fabricar que los aviones no tripulados convencionales más duraderos, y tiene menores emisiones y costes de mantenimiento. Pueden transportar hasta 150 libras de diferentes tipos de sensores e integrar nuevas tecnologías para hacer frente a diferentes tipos de misiones. DARPA también está estudiando cómo pueden operar los Gremlins en escenarios de batalla, quizás adicionalmente a los F-35s, F-22s y otros aviones de combate.
El diseño implica el despliegue de un dispositivo de captura remolcado y estabilizado debajo y lejos del avión de transporte C-130. El Gremlin se acoplaría al dispositivo en un estilo similar al de una operación de reabastecimiento de combustible en el aire. Una vez acoplado y apagado, se eleva hasta el C-130, donde se asegura y estiba mecánicamente. Según DARPA, esta tecnología puede ser fácilmente adaptada para permitir la recuperación bajo el ala y la recuperación desde la bahía de carga por otras aeronaves de carga.
Wierzbanowski dice: «El vehículo aéreo Gremlins debe tener en cuenta la posición y velocidad del vehículo anfitrión, la posición relativa del sistema de recuperación acoplado al vehículo anfitrión, y factores ambientales tales como las turbulencias. A continuación, debe traducir todas estas variables en entradas para el control de la guía de control de vuelo, lo que le permitirá entrar en contacto con el sistema de recuperación.
«A pesar de los retos, las recientes actividades de modelización y pruebas en vuelo han reducido el riesgo técnico general a un nivel aceptable. Las pruebas finales de vuelo y las demostraciones del sistema en 2019 demostrarán su viabilidad. El desafío técnico de la coordinación de enjambres continuará a través de Gremlins y otros programas».
Eric DeMarco, Presidente y CEO de Kratos, dijo: «Nuestro equipo está orgulloso de haber tenido éxito en esta convocatoria tan competitiva con nuestro socio principal, Dynetics. Kratos es el líder mundial en sistemas de aviones teledirigidos no tripulados de alto rendimiento, y estamos aplicando este liderazgo al programa Gremlins».
Gremlins no es el primer proyecto de UAVs que lleva a cabo DARPA. En 2015, la agencia desarrolló enjambres de vehículos aéreos no tripulados ligeros y autodestructivos bajo el programa Inbound, Controlled, Air-Releasable, Unrecoverable Systems (ICARUS). Estos drones de papel sin hélice, diseñados por la empresa de investigación y desarrollo de San Francisco Otherlab, están guiados por un piloto automático y un servo; y son capaces de transportar cargas útiles de 3 libras con un rango de precisión de diez metros.
Pero la idea de un enjambre de drones mucho más sofisticados y robustos, que se mueven por el campo de batalla realizando lanzamientos de carga útil y regresando intactos suena ciertamente más complicada. ¿Cuán prácticos serán los Gremlins y cuáles son los desafíos operativos que DARPA tendrá que enfrentar?
En primer lugar, habrá que analizar si vale la pena el coste de mantener en el aire un gran avión de transporte como el C-130 mientras despacha el enjambre. A su capacidad máxima, el C-130 tiene un alcance de 2,356 millas y una capacidad máxima de combustible de 60,000 libras (7,186 galones). Por lo tanto, a 5,50 dólares por galón de combustible, costaría alrededor de 40.000 dólares que el C-130 permaneciera en el aire para durante su máxima autonomía. El tiempo que tarda el C-130 en capturar, acoplar y enrollar varios drones en rápida sucesión podría dar lugar a sus propios problemas en una situación de conflicto de alta intensidad.
En segundo lugar, hay una gran cantidad de datos computacionales que necesitan ser registrados durante el funcionamiento de aviones no tripulados simultáneos, con expertos altamente capacitados para realizar análisis y responder rápidamente. Además, la creciente importancia de la guerra electrónica pone de relieve la vulnerabilidad de los aviones teledirigidos semiautónomos a las interferencias electrónicas o a los ciberataques, que podrían inutilizar un proyecto multimillonario en cuestión de minutos.
El programa Gremlins puede ser ambicioso, pero sin embargo representa un gran paso adelante para el trabajo de DARPA en el campo de los enjambres de UAVs. Los gremlins pueden ser útiles en operaciones de alta intensidad y de rutina. El uso de una sola aeronave tripulada, como un C-130, para gestionar de forma segura y remota múltiples vehículos aéreos no tripulados será esencial para mejorar el apoyo a las misiones tácticas de ataque, reconocimiento/vigilancia y apoyo aéreo cercano.
Por ahora, el equipo liderado por Dynetics tendrá que demostrar más allá de toda duda que las tecnologías de captura, reabastecimiento de combustible y amarre son completamente funcionales, y que Gremlins es efectivo en proporcionar asistencia rápida a las tropas en el terreno a un costo relativamente bajo.
Fte. Army Technology
