IA-58H Pucará II – Refresco sobre el Proceso de Remotorización y datos inherentes

Por  Marcelo R. Cimino Argondizzo.

Cercana la desprogramación del IA-58 Pucará como sistema de ataque y en vista al interés de transformar parte de la flota existente, en aeronaves OV (Observation Vehicle), intentaremos hacer foco en el proceso de cambio del sistema propulsivo, detalles y propuestas, entendiendo que las fases aplicadas a comienzos de la década, referidas a Comunicaciones y Navegación, se verían ampliamente superadas en favor de la adopción una suite de aviónica y electrónica acorde a los nuevos tiempos.

Apenas creada FAdeA, en diciembre de 2009 se firma el Contrato de Prestación de Servicios de Fabricación Aeronáutica para la Fuerza Aérea Argentina (Contrato 10 > IA-58 Pucará). Dicho contrato preveía servicios para la Modernización de Comunicaciones y Navegación a la flota existente junto al desarrollo de un Prototipo Remotorizado y Servicios de Soporte Logístico. En 2010, a los fines de chequear la vida remanente de las células, se desarrolló un proceso de inspección analítica destinado a evaluar todo el material existente, tanto en estado operativo como en depósito en la Brigada Aérea de Reconquista. Por entonces, el objetivo era rescatar 30 células sobre las cuales lograr 20 años más de vida para el sistema Pucará. No obstante, al menos en una primera etapa, los planes se abarcaban a 16 ejemplares a remotorizar.

Fue así que se realizó el estudio sobre las aeronaves IA-58 existentes, determinándose que en la sumatoria de todas las células utilizables, había unas 100.000 hs remanentes. Por entonces, la flota entera de aviones Pucará volaba unas 2500 hs anuales, mientras que en épocas de vacas gordas, volaron unas 5000 hs anuales, concluyendo entonces, que en el caso que la flota en existencia volara unas 5000 hs anuales, el remanente en tiempo de uso sería de 20 años, en tanto si las horas voladas fueran 2500 hs, el remanente sería de 40 años.

Una vez culminada la inspección analítica, se comenzó con la verificación estructural, control de corrosión, cambio de paneles, al tiempo que se revisaron todos los sistemas. Paralelamente se identificaron todos los componentes críticos o de vida limitada, elaborando un subprograma de evaluación de soporte de componentes y de reemplazo de obsolescencias.

Desde el punto de vista de su diseño original el Pucará resultó una aeronave excepcional. Por consiguiente, la primera consigna era mantenerlo como plataforma, es decir, preservar todas las funciones originales así poder continuar ejecutándolas de manera óptima. De allí la enorme tarea hallar un sistema propulsivo apto, donde el rediseño logre armonizar todo el conjunto; motor, hélice, sistemas de control y sistemas asociados, que a su vez permitieran mantener o mejorar las performances.

Al respecto, vale señalar que desde el punto de vista de misión a cumplir y su agilidad para el combate, la configuración Pucará /Astazou XVI-G en sí misma, es la combinación perfecta, obviamente dentro del rol para el que fue diseñada la aeronave. Lamentablemente el motor francés no solo discontinuó su producción hace muchos años, sino que uno de los problemas anexos fue que la versión del Turbomeca Astazou XVI-G para el IA-58, prácticamente era un desarrollo personalizado para el Pucará, de allí la complejidad de encontrar un recambio que se adecuara. De allí los esfuerzos en la búsqueda de sistemas propulsivos dentro del rango de potencia.

En la medida que pasó el tiempo, el motor francés pasó a ser el puntos débil del sistema IA-58 Pucará, en vista de lo caro de su mantenimiento por el costo de sus repuestos, la escasez de los mismos y el poco tiempo medio entre intervenciones, que a cada vez se volvían más frecuentes, traslucido en menos aviones en la línea de vuelo.

Proceso de Remotorización

En 2012 FAdeA llevó adelante el proceso de evaluación de las propuestas motrices, entre 4 modelos diferentes, quedando pre-seleccionados el motor Honeywell (ex Garrett) TPE331-12-UAR y el motor Pratt & Whitney Canadá PT6A-62. En los papeles ambas plantas cumplían con los requerimientos, no obstante eran bien diferentes al motor Aztazou XVI-G, tanto en dimensiones y como en concepto mecánico. Con el aditamento que no era un reemplazo uno a uno (otras cotas, formas, volumen etc), sino que traía aparejado todo un esfuerzo en lo referente a ingeniería de integración, de diseño, de ensayos etc.

En primera instancia, fue primordial la recopilación de datos e información para así comenzar un proceso preselectivo. Las dos empresas en compulsa, disponían de plantas afines a las necesidades del Pucará. Esto facilitó mucho los estudios de rendimientos y sostenimiento logístico, pasando rápidamente a la etapa de chequeo de niveles de potencia. Concluyendo que sendas plantas de poder cumplían con los requerimientos en una instancia inicial de chequeos. Fue así que se requirió a los potenciales proveedores que procedieran a exponer sus propuestas.

Paralelamente se procedió a realizar simulaciones virtuales del avión con ambas configuraciones propulsivas, así conseguir una aproximación en los parámetros, resultando que ambos motores cumplían con los requisitos solicitados, incluso con la premisa de mejorar las performances. Desde el punto de vista de factibilidad de instalación, los motores ofrecidos tenían diferentes grados de esfuerzo, de allí que la reingeniería aplicada sería particular del modelo que se adoptara.

Avanzado los estudios con los motores Honeywell TPE331-12-UAR y Pratt & Whitney PT6A-62, se procedió a una evaluación de 12 ítems, que a su vez se subdividían en numerosos puntos de examen a analizar en función de cada propuesta, ya que no sólo se evaluaron las características técnicas de cada planta de poder, sino el global de la propuesta que realizara cada empresa. Concluidos los estudios, FAdeA le entregó al Ministerio de Defensa la información obtenida.

Con la certeza que las performances de los 2 motores eran similares, la decisión final fue fruto de un largo y exhaustivo análisis. Opinaron y se escucharon todos los argumentos aportados por FAdeA, Fuerza Aérea Argentina y Ministerio de Defensa, concluyendo que la mejor elección recaía en el motor Pratt & Whitney Canadá PT6A-62 de de 1150 shp dotado de hélices Hartzell de cuatro palas de material compuesto. Básicamente, el respaldo aportado por la enorme cantidad de plantas PTA6 presentes en todas las regiones del mundo (según datos de la ANAC, en 2010, el 90% de los motores turbopropulsados ingresados a Latinoamérica eran PT6A) resultó determinante.

Además, no resultaba estratégicamente conveniente, tener una fuerte dependencia técnica, comercial y financiera, con un mismo proveedor, puesto que cualquier retraso en un pago o problema puntual, afectaría directamente tres sistemas de armas al mismo tiempo (Pampa, Pucará, Lear Jet). Cosa que de hecho sucedió alguna que otra vez; ante un retraso determinado, Honeywell dejó de proveer repuestos para el sistema Pampa y Lear Jet. Por otra parte, se llegó a la conclusión, que dada la menor presencia del TPE331-12-UAR en el mercado, su potencial adopción podría desembocar en pocos años en el mismo problema logístico, que los presentados con el Turbomeca Astazou XVI-G.

Sobre finales de 2012, se seleccionó a la empresa Israel Aerospace Industries (IAI) como integradora del sistema propulsivo con el conjunto alar del ejemplar A-561 (prototipo de remotorización) y se firmó el correspondiente contrato. En su momento, IAI llevó adelante con total éxito el proceso de remotorización efectuado en los Grumman S-2 Tracker de la Armada Argentina. Por su parte, La DIGAMC aprobó el diseño de la aeronave IA-58 Pucará básica según Aceptación de Modelo DIGAMC Nº14/12 en diciembre 2012.

A comienzos de 2013 FAdeA despachó el conjunto alar con destino a IAI, sin embargo nuestra burocracia aduanera, argumentando que el ala era material militar, y por disparatado que parezca, no dejó salir el envío hasta casi un año después de despachado. Durante ese año, en FAdeA se llevaron a cabo las reuniones; Primera JDM/SRR, PDR (Revisión Preliminar de Diseño), CDR (Revisión Crítica de Diseño). En tanto; el Plan de Certificación, la Propuesta de Base de Certificación y el LCC Preliminar (Lista de Control de Cumplimiento) fueron aprobados por la DIGAMC.

Recién a comienzos de 2014, el ala del ejemplar A-561 llegó a Israel para comenzar con la ingeniería de integración. A partir de allí se liberaron los diseños, se comenzó la producción de piezas y se avanzó en Retrofit del ala. Dando inicio desde entonces, con las tareas de integración del nuevo motor Pratt & Whitney PT6A-62 con sus sistemas asociados (indicación motor, comando motor, etc.) con el conjunto alar del Pucará.

A comienzos de Octubre de 2014, las tareas de ingeniería referidas a la integración del motor con el conjunto alar del A-561 habían finalizado, procediéndose entonces a iniciar la fabricación de piezas específicas, utilajes de estirado, de armado de conjuntos y moldes para piezas de materiales compuestos. Paralelamente se comenzaban a confeccionar los suplementos de los manuales del avión, al tiempo que se procedía a diagramar las capacitaciones correspondientes referidas al nuevo conjunto integrado.

Durante el Retrofit, FAdeA destacó en Israel un staff conformado por seis profesionales, quienes trabajaron en conjunto con ingenieros de desarrollo de la empresa IAI, adquiriendo de esta manera nuevos conceptos en gestión de proyectos y aspectos particulares relacionados con el diseño. Puntualmente, una ingeniera de Proyecto dirigía y planificaba todas las tareas mientras una parte del equipo argentino trabajó sobre los diseños de las piezas de integración del motor al conjunto alar y sus utillajes, documentando los mismos para fabricarlos en FAdeA y otra parte, de Ingeniería de Producto, participaban de los diseños y verificaba cálculos.

A finales de Marzo de 2015, luego de concretadas con éxito las pruebas dimensionales, se daba por concluido el proceso de integración, dando paso a la diagramación del operativo de traslado hacia nuestro país. Durante el proceso de ingeniería de adaptación, utillajes y kits.

Finalmente, el conjunto alar del AX-561 (nueva matrícula asignada) fue traído al país por el Hércules TC-100 de la Fuerza Aérea Argentina, quién luego de un raid de seis días, lo depositó en la terminal aérea cordobesa a fin de cumplir con los tramites de aduana correspondientes, para luego ser trasladado el Jueves 28 de mayo de 2015 por vía terrestre, hasta las instalaciones de la Fábrica Argentina de Aviones “Brig San Martin” (FAdeA S.A).

Por otra parte, entre 2014 y 2015 se logró incrementar la participación nacional de proveedores tecnológicos al Servicios de Soporte Logístico, logrando sustituciones de obsolescencias en universo logístico del sistema. El primer vuelo del prototipo remotorizado se realizó en noviembre de 2015, y por entonces se esperaba que la Certificación del proceso de remotorización concluyera a mediados de 2016.

Cabe aclarar que, si bien surgieron inconvenientes, como en cualquier programa de actualización, en lo que respecta a los trabajos de integración del conjunto alar con los motores y luego con el fuselaje del avión, más la puesta a punto. Absolutamente todas las metas se cumplieron en tiempo y forma, estando el avión listo para volar el 19 de septiembre de 2015, cuando la fecha objetivo era el 21 de septiembre de 2015. Lamentablemente la espera en la asignación de tripulación para efectuar el primer vuelo demoró la concreción del mismo hasta finales de noviembre de 2015.

En tanto, a los efectos de procurar la continuidad de las tareas realizadas bajo el Contrato 10, a finales de 2015 se encontraba en confección un nuevo Contrato (Contrato 13 > Pucará II), que incluía la selección y cambio del sistema propulsivo de la flota de aeronaves Pucará, así como también la incorporación de un Sistema Integral de Navegación y Ataque (SINA), de tecnología avanzada ELBIT, mediante el cual se completaba el proceso de modernización de la aeronave, con mayores capacidades operativas.

Con el cambio de administración de gobierno, llegaron los vaivenes e incertidumbre al Programa de Remotorización Pucará. Durante el período 2016, aunque con reducciones, el programa de remotorización del IA-58H tuvo horas de trabajo y presupuesto asignado, luego, en mayo de ese año se anunció que el prototipo AX-561 volvería a volar a mediados de Junio, con el aditamento de llevar instalada una sonda FTI de adquisición de datos de la nariz, o test boom (Flight Test Instrumentation) al tiempo que el proyecto de ley de Presupuesto 2017 aprobado en 2016, contemplaba la suma de $ 3.832.783.545 para el desarrollo del programa. Por su parte, el prototipo AX-561 recién volvió a volar durante el verano 2017. Sin embargo en marzo de ese mismo año, la realidad indicaba que el proyecto ya no contaba con el financiamiento que le permitiera culminar las pruebas funcionales necesarias para certificar el proceso, suspendiéndose toda actividad.

A la fecha, fin de junio de 2019, al prototipo le restan entre 35 y 40 vuelos (35 hs aproximadamente) los mismos supeditados a la evolución de las pruebas funcionales, previendo cuatro meses de tareas. Habiéndose invertido entre 2012 y 2015 cerca de 15 millones de dólares en el programa. Por lo pronto, pareciera que primó el sentido común y el proceso continuará.

Propuesta Aviónica y Electrónica

Respecto a la propuesta para un SINA, desde 2015, se baraja una suite de aviónica y electrónica Full Glass Cockpit, similar a la aplicada al Pampa III por la empresa israelí ELBIT. Dicho esquema, consiste en una MC (Mission Computer) un tanto más moderna que la del nuevo Pampa III Block 1 y pantallas de 5 x 7” MDF (Multi-Function Displays), Panel de Control Frontal Superior (Up-Front Control Panel -UFCP), Sistema de Manos sobre los mandos HOTAS. En tanto entre los requerimientos constan provisión de data link militar y sistema electro-óptico. Donde, el Pucará como aeronave de ataque, dejaría lugar a una versión OV (Observation Vehicle)sin perder sus capacidades originales.

Propuesta protección Balística

Los actuales IA-58 que posee la Fuerza Aérea Argentina corresponden a las células más nuevas. Su condición de avión bimotor le confiere posibilidad de volar por espacios prolongados de tiempo, a la vez de brindar el margen de seguridad suficiente, aun volando solo con un motor, asegurando que retornará a su base de asiento salvando la vida de la tripulación y la integridad de la aeronave.

Posee dos cañones de 20 mm y cuatro ametralladoras de 7.62 mm, poder de fuego por demás suficiente para custodiar nuestra frontera norte y dar apoyo en conflictos de baja intensidad. Se lo puede equipar con anteojos de visión nocturna, pods de reconocimiento y puede operar en pistas muy poco preparadas.

Desde su concepción original, el IA-58 Pucará tiene como misión primaria el reconocimiento ofensivo sobre mar y tierra, a la vez que resulta apto para tareas Contra Insurgencias (COIN), razón por la cual se lo diseñó bimotor. Su excelente maniobrabilidad y elevada capacidad operativa a baja altura lo exponen al fuego directo, de allí que su parabrisas construido en plexiglás, como el piso se encuentra blindado, siendo capaz de soportar impactos de hasta 7.62mm.

Puntualmente, el paquete de chapas que recubre el piso de la cabina, de casi 1/2 » de espesor, son de acero aeronáutico 4130. En tanto que, toda la estructura de aluminio del avión, está diseñada para trabajar con bajas tensiones, con el fin de atenuar los daños producidos por impactos.

De todas formas, en aras de mejorar la protección y disminuir el peso, una de las soluciones balísticas propuestas por nuestros ingenieros, para con el nuevo IA-58H Pucará II, fue dotar la cabina del avión con una «bañera» fabricada en kevlar reforzada con losetas de cerámica anti impacto. En este caso, el kevlar se deforma y absorbe la energía cinética del impacto, logrando una protección efectiva con muy bajo peso. Máxime que hoy en día, FAdeA domina a la perfección la tecnología de pre-impregnados.

Apartado motor

No sólo se cambia el motor como parte obsoleta sino que se cambian los sistemas de control y sistemas asociados. Además de los sistemas obsoletos/avión, durante el proceso fueron identificados 16 ítems de sustitución, estos son los equipos que ya no se fabrican o que su mantenimiento es problemático; por ejemplo sistemas hidráulicos, sistemas neumáticos, sistema de oxigeno y sistema de combustible, etc.

El prototipo IA-58H Pucará II AX-561, se encuentra equipado con dos nuevos motores Pratt & Whitney Canadá PT6A-62 de 1150 shp de potencia, los cuales le brindan mejoras de rendimiento en determinados niveles de vuelo.

Vale aclarar que los PT6A-62 no disponen de paso negativo, siendo este un requisito del proceso contractual, de allí que Hartzell desarrollara el kit Beta-Control de paso negativo por pedido de FAdeA, el cual vino montado en un tercer motor, luego se adquieren dos kit más, así llevar los otros dos motores, hasta entonces en existencia, al mismo estándar.
La función que cumple el Beta-Control es fijar el paso de la hélice y el sistema cambia la potencia para mantener la RPM selectadas.

El Pucará, históricamente dependió bastante del sistema propulsivo para frenar, aunque una de sus cualidades digamos “también históricas” fue la maniobrabilidad en tierra.
Cabe agregar que en existencia hay otros dos motores PT6A-62 adicionales, a los tres asignados al primer prototipo, es decir, hay 5 motores en FAdeA.

Generales

Cabe destacar, que dentro del proceso integral de modernización del sistema de armas Pucará, se ha obtenido, un incremento en la capacidad de mantenimiento del sistema y remoción de obsolescencias, conseguido durante el período comprendido entre Julio 2013 y Julio 2014, puesto que se lograron habilitaciones ante la Dirección General de Aeronavegabilidad Militar Conjunta (DIGAMC) de 240 Números de Parte habilitados, pertenecientes al Sistema de Armas Pucará.

FAdeA también participó, a través de un equipo de trabajo, al Plan de Verificación/Recuperación de Trazabilidad de Stock, acordado entre el Ministerio de Defensa, FAA y FAdeA, que permite aplicar a partes no trazables lo establecido en la DIRAM Parte 6.D.60, a una significativa cantidad de repuestos almacenados en los depósitos pertenecientes al Área Logística Córdoba (ALC) de la FAA y a FAdeA. Además se creó en FAdeA un equipo de trabajo denominado PMA (Parts Manufacture Approval), cuyo objetivo es la reingeniería integral (diseño, normas, materiales, documentación, etc.) para la obtención mediante compras y/o fabricación de partes obsoletas (repuestos, sistemas) del sistema de armas Pucará.

Si bien el IA-58 Pucará es una aeronave que entró en servicio en 1975, en estos últimos años se llevó un proceso de reingeniería, a través de sotfware, desarrollándose métodos y procedimientos de ensayo que han permitido mejorar e incluso diseñar nuevos elementos. Un ejemplo de ello es el uso intenso de los programas ANSYS y FLOWMASTER. Estos permiten desarrollar prototipos virtuales de gran exactitud permitiendo observar en imágenes completas diversos escenarios y situaciones imposibles de alcanzar a ver en un prototipo “físico” como ser el comportamiento de fluidos en diferentes situaciones dinámicas en relación con los factores externos propios de perfiles de vuelo, condiciones del mismo etc.

IA-58H Pucará II – Refresco sobre el Proceso de Remotorización y datos inherentes   –  Por Marcelo R. Cimino Argondizzo.

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