JOHN BOYD

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JOHN BOYD
EL PILOTO DE CAZA QUE CAMBIÓ EL ARTE DEL COMBATE AÉREO

? Parte 1

Título original ?John Boyd, o piloto de caça que mudou a arte do combate aéreo?, en Poder Aéreo

Traducción:
Vicecomodoro Guillermo D. RODRIGUEZ

Publicado por la Revista de la Escuela Superior de Guerra Aérea, 1° Trimestre 2013, ISSN 2314-0518
Nº 228.
Escuela Superior de Guerra Aérea | Estado Mayor Conjunto |FUERZA AÉREA ARGENTINA

  El F-16 y el F-18 son dos cazas que fueron proyectados según las ideas de un piloto llamado John BOYD. No es porque sí que ambos se convirtieron en excelentes aviones de combate y aún son considerados ?benchmark? para otros proyectos.
Durante los años 1950, John Boyd era muy conocido en la aviación de caza de los EUA. Su apodo era ?Forty-Second Boyd? o ?Boyd Cuarenta Segundos?, porque desafiaba a otros pilotos en combates aéreos de 40 segundos contra su Sabre F-100, ofreciendo US$ 40 en caso de ser derrotado.
Como instructor de la Fighter Weapons School (FWS), Boyd luchó contra pilotos de la USAF, de los Marines y de la US Navy y contra pilotos de otros países, que recibían entrenamiento por el Defense Assistance Pact. Pero, nunca fue vencido.
Boyd comenzaba los combates dando ventaja a los oponentes, que iniciaban en su posición de las 6.
Comenzando el combate, Boyd conseguía ?frenar? su F-100 en el aire, aplicando la maniobra que el bautizó como ?flat-plating the bird?, obligando al oponente a sobrepasarlo (overshoot), finalizando el desafiante con una ráfaga certera y con ?guns, guns, guns? en la radio. El mito de ?Forty-Second Boyd? irritó por mucho tiempo a los pilotos de caza.

En Corea

Boyd comenzó tarde en la Guerra de Corea, donde sólo consiguió averiar un MiG-15 en combate. Sin embargo, era considerado el mejor del escuadrón y, en las salidas durante el conflicto, aprendió la razón de la ventaja del F-86 sobre el MiG-15.
Los pilotos americanos dominaron el cielo de Corea: el ?kill rate? en los últimos meses de la guerra llegó a 14:1 a favor del F-86 y, al final, 792 MiGs fueron abatidos, por 78 jets F-86 Sabres. La táctica de los pilotos americanos en Corea era básicamente la del P-38 en la Segunda Guerra: se sumergían sobre las formaciones de los cazas enemigos y evitaban entrar en ?dogfight? con los MiG.
Luego, Boyd se avocó a la cuestión de los Sabre versus MiG-15, pues quedó perplejo por el hecho que en la teoría el MiG-15 era superior al F-86. Por ello, cual fue la razón para que el F-86 haya sido tan superior en la práctica?
Boyd reconoció que el ?canopy? en forma de ampolla del Sabre daba una mejor conciencia situacional (SA ? Situation Awareness) a los pilotos americanos y los controles totalmente hidráulicos les permitían una transición de maniobras ofensivas a defensivas más rápida que a los pilotos soviéticos.
Una capacidad de observación mejor y una agilidad mayor fueron las claves para el éxito de los pilotos de Sabre.

El Estudio del Ataque Aéreo

Durante los años 1950 los pilotos de bombardeo de la Segunda Guerra Mundial estaban comandando la USAF y la Fuerza no tenía espacio para pilotos de caza. La Fuerza alcanzó su status de independiente en 1947 y estaba centrada en el concepto de bombardeo estratégico.
La defensa nacional americana estaba basada en la doctrina de Eisenhower de ?represalia masiva?, con aeronaves y bombas atómicas. La USAF recibió la mayor porción del presupuesto del Pentágono en 1961 y el Comando Aéreo Estratégico, comandado por el general Curtis LeMay recibió la mayor parte del total de la USAF.
La misión primaria de la aviación de caza en aquella época era la interceptación de bombarderos enemigos y el lanzamiento de armas nucleares tácticas.
Todos en el gobierno de los EUA creían que la próxima guerra sería nuclear.
De Corea, John Boyd fue transferido a la Base Aérea de Nellis, que era el lugar con más movimiento en esa época en la USAF, a pesar de la preferencia de la Fuerza por bombarderos estratégicos.
El tema ar-ar de la currícula del 3597th Flying Training Squadron no tenía casi nada. No existía ni un manual de tácticas y el entrenamiento estaba enfocado en el tiro con cañón contra blancos remolcados por otras aeronaves.
Boyd fue aceptado como alumno en el curso de tres meses de la Fighter Weapons School. La FWS fue creada en 1949 en Nellis y fue predecesora de la U.S. Navy Fighter Weapons School, más conocida como ?Top Gun?. La escuela de la Marina fue creada 20 años después por causa de los resultados de la Guerra de Vietnam.
En febrero de 1956, en la gacetilla de la Fighter Weapons School, Boyd publicó uno de sus más raros escritos. El título era: ?A Proposed Plan for Fighter Vs. Fighter Training?. Boyd escribió sobre diferentes maniobras tácticas y como mantener la nariz del avión sobre el blanco usando los pedales en un ?dogfight?.
El punto más importante que Boyd estaba intentando mostrar era un nuevo modo de pensar el combate aéreo: los pilotos no deben concentrarse sólo en el movimiento, sino también en los efectos de la velocidad y en las contramedidas que el enemigo haría cuando la maniobra estuviese completa.
A mediados de los años 1950, la Fighter Weapons School tenía tres divisiones: la más prestigiosa ?Operaciones y Entrenamiento?, ?Investigación y Desarrollo? y la menos deseada división ?Académica?. El comandante de la FWS, Vernon ?Sprad? Spradling, designó a Boyd como jefe de la división Académica, pero sólo después que Boyd tuvo garantías que podría ?afinar? la parte de táctica de al currícula.
A finales de la década de 1950, Boyd escogió ingresar al Air Force Institute of Technology (AFIT), un programa de bolsa de estudios de la USAF. El siguió el curso de ingeniería del Georgia Institute of Technology y decidió escribir su manual de táctica antes de dejar la Fighter Weapons School.
A comienzos de 1960, Boyd terminó el estudio de 150 páginas llamado ?Aerial Attack Study? que se volvió el manual oficial de táctica de la USAF en el mismo año.
Boyd revolucionó las maniobras básicas de combate aéreo compilando todas las maniobras y contra-maniobras en un único manual. Sumando a las descripciones técnicas de las maniobras, Boyd explicó el significado táctico de la maniobra a los pilotos novatos.
Todo esto aconteció cuando la aviación de caza en la USAF era una especie de bebé del SAC (Strategic Air Command) y cuando los generales creían que el ?dogfight? había terminado.
En una década, el ?Aerial Attack Study? se volvió el manual de las fuerzas aéreas de todo el mundo.
Mudó para siempre el modo como sería trabado el combate aéreo.

Continuará....

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- Parte 2

El estudio Energía-Maniobrabilidad

Boyd tenía 34 años de edad cuando comenzó sus estudios en el Georgia Institute of Technology en otoño de 1960. Al año siguiente John F. Kennedy se convirtió en el presidente de los EUA y Robert McNamara en secretario de Defensa, que activó los planes para la fabricación de un nuevo caza táctico para la US Navy y para la Fuerza Aérea. El general
Curtis LeMay fue designado Jefe de Estado Mayor de la Fuerza Aérea.
El SAC se hizo cargo de la USAF, hiriendo a la aviación de caza, mas esto sirvió como fundamento para una de las mayores realizaciones de Boyd.
John Boyd estudió ingeniería mecánica, que incluía termodinámica, el estudio de la energía. La segunda ley de la termodinámica (la ley de la entropía) es especialmente interesante pues postula que en un sistema cerrado el desorden aumenta.
En el invierno de 1962, Boyd en una conversación con un colega de clase, Charles E. Cooper, sobre las leyes de la termodinámica sobre conservación y disipación de energía, imaginó que ellas podrían ser aplicadas a las tácticas de los cazas.
Para Boyd, no eran más ni la velocidad ni la potencia lo que habilitaba a un piloto a maniobrar mejor que el adversario. Era el nivel de energía!
Si Boyd pudiese analizar el ?dogfight? en términos de energía, podría desarrollar ecuaciones para la performance de un caza.

Kennedy y McNamara

Cuando Boyd se graduó en el Georgia Institute of Technology fue transferido a la Base Aérea de Eglin, que era el lugar donde la USAF probaba sus nuevas armas.
El presidente John F. Kennedy llegó a la conclusión que la doctrina de ?represalia masiva? aumentaba la posibilidad de una guerra convencional. Por eso decidió que América necesitaba de un abordaje más balanceado para la guerra. Sustituyó aquella por la de ?respuesta flexible? y colocó a la administración Kennedy en ruta de colisión con los ?generales bombarderos? liderados por LeMay.
El secretario de Defensa Robert McNamara canceló el programa del F-105 y obligó a la USAF a comprar el F-4 Phantom que había sido desarrollado para la US Navy. La USAF, por ello, terminó activando su programa para un nuevo caza denominado F-X.
Boyd había sido promovido a mayor y durante su tiempo libre desarrolló la teoría de la energía, que ahora él llamaba ?theory of excess power?. Las personas comenzaron a llamarlo ?Mad Major? y algunos creían que no estaba muy bien de la cabeza.
En Eglin, Boyd conoció a Tom Christie, cuyo trabajo era librar a la USAF totalmente del Ejército, pues la Fuerza Aérea aún usaba las tablas de bombardeo del US Army. La tarea de Christie era desarrollar nuevas tablas.
Tom Christie comprendió las ideas de Boyd en relación a la energía cinética y la energía potencial.
El objetivo de Boyd era transformar el sobre de performance de un caza en un gráfico. Lo que impresionó a Christie fue el entusiasmo de Boyd, que encaraba su idea como una misión que tenía que realizar.
Boyd cambió el nombre de su teoría a ?Energy-Maneuverability? (Energía- Maniobrabilidad).

Comenzó el estudio con dos curvas de persecución:
¿cuantas Gs serían necesarias para corregir un ángulo de tiro y cuanto sería degradada con ellas la performance de la aeronave?
Boyd precisaba de un bocado de horas de computador para probar su tesis, pero sólo era mayor y no podría tener accesos a las computadoras de Eglin. Fue allí que Tom Christie entró para ayudar. Desarrollaron las ecuaciones de Boyd usando la pequeña computadora Wang de Christie y después usaron una IBM 704 de Englin con los códigos de Christie, para usar el valioso tiempo del computador de gran tamaño. En realidad, robaron tiempo de computación de la USAF, pues el proyecto de la Teoría E-M no tenía un código de autorización oficial.
El núcleo de la teoría E-M de Boyd era la razón potencia y resistencia. Boyd quería saber cuán rápido un piloto podría ganar energía cuando empujaba el comando de potencia al máxima. Boyd quería normalizar la información para que cada aeronave pudiese ser comparada, sin importar su peso.
Boyd no quería comparar la energía total, sino la energía específica, es decir, la energía total dividida por el peso. El cambio en el nivel de energía podría ser estudiada en base a la diferencia entre la potencia disponible de los motores y la resistencia de la aeronave.

La simple ecuación de Boyd para la energía específica en exceso (Ps) es potencia (T) menos la resistencia (D) sobre el peso (W), multiplicado por la velocidad (V). Esta es la médula de la teoría E-M que cambió el diseño y las tácticas de los cazas para siempre:
   
                             T - D
                 Ps =(--------------) . V
                                W

El secretario de Defensa McNamara decidió comprar el caza F-111 tanto para la USAF como para la US Navy. Esta aeronave era un mamut de 38,5 toneladas de peso que usaba tecnología de geometría variable para aumentar y disminuir la flecha de las alas en vuelo.
En 1962, Boyd se encontró con el ingeniero de la General Dynamics responsable por el F-111, Harry Hillaker. Boyd reclamó que el F-111 tenía poca potencia y que el mecanismo de geometría variable era muy complicado para ser usado en vuelo y que estaba sujeto a rajaduras y fatiga. Boyd ya había hecho algunos cálculos E-M del F-111 y sabía que la USAF estaba lista para cometer un error si adquiría el F-111.
Boyd y Hillaker acordaron que iban a desarrollar un caza menor y más maniobrable. Se puede observar en el gráfico de abajo, que el F-16 supera en la curva (grados/seg) al F-4 y al MiG-21 en todas las velocidades, a 11.000m de altitud. Eso se consiguió gracias a la teoría de Boyd.
Después de desarrollar la Teoría E-M, el próximo objetivo de Boyd fue comparar los cazas americanos con sus rivales soviéticos. Para esto, voló a la base de Wright-Patterson a fin de recoger datos de la División de Inteligencia Extranjera.