Sistema de colaboración aérea de combate HAL

El Sistema de Colaboración Aérea de Combate HAL ( CATS ) es un sistema indio de colaboración aérea para aeronaves de combate tripuladas y no tripuladas, actualmente en desarrollo por Hindustan Aeronautics Limited (HAL). ^{[ 1 ]} El sistema constará de un avión de combate tripulado que actuará como "nave nodriza" y un conjunto de UAV y UCAV en enjambre controlados por la aeronave nodriza. Es probable que la aeronave nodriza sea un HAL Tejas biplaza . ^{[ 2 ] [ 3 ]} Varios otros subcomponentes del sistema se encuentran actualmente en desarrollo y serán producidos conjuntamente por HAL, los Laboratorios Aeroespaciales Nacionales (NAL), la Organización de Investigación y Desarrollo de la Defensa (DRDO) y Newspace Research & Technologies. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

El objetivo principal es crear múltiples plataformas aéreas avanzadas que puedan funcionar como satélites atmosféricos para vigilancia a gran altitud, realizar ataques de precisión autónomos de penetración profunda desde distancia con máxima potencia de fuego, reduciendo al mismo tiempo el error humano y la amenaza a la vida. HAL planea completar todo el trabajo de desarrollo relacionado con el proyecto para 2024 o 2025. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

HAL Combat Air Teaming es una amalgama compuesta de un avión de combate tripulado que actúa como "nave nodriza" apoyado por varios UAV y UCAV en enjambre . ^{[ 8 ] [ 9 ]} El objetivo es crear un dron de vigilancia de gran altitud con inteligencia artificial (IA), una plataforma de lanzamiento aéreo y municiones merodeadoras con conocimiento situacional completo para eliminar objetivos enemigos desde una mayor distancia sin intervención humana. Desde 2017, la Fuerza Aérea India (IAF), HAL y Newspace Research & Technologies comenzaron a trabajar discretamente en el proyecto CATS, comenzando con el desarrollo de subsistemas. En el mismo año se realizaron algunas pruebas iniciales en el Campo de Pruebas de Pokhran . ^{[ 10 ]}

El Ministerio de Defensa (MoD) inició en abril de 2018 un programa nacional de Innovaciones para la Excelencia en la Defensa (iDEX) bajo la Organización de Innovación en la Defensa. ^{[ 11 ]} Su objetivo es alentar y ayudar a las startups locales a desarrollar tecnologías y productos avanzados para las futuras necesidades de las Fuerzas Armadas de la India, como municiones merodeadoras de largo alcance, recubrimientos furtivos, etc. ^{[ 12 ] [ 13 ]} Newspace Research & Technologies fue una de las dos startups indias seleccionadas y financiadas a través del Fondo de Desarrollo Tecnológico de la DRDO para el programa Combat Air Teaming System. ^{[ 5 ] [ 14 ]} Como una de las ganadoras de iDEX, Newspace Research propuso una idea para plataformas aéreas autónomas de nueva generación que pueden lograr el dominio y control del campo de batalla dentro del territorio enemigo. En 2019, HAL presentó el diseño conceptual real y lo denominó Combat Air Teaming System (CATS). Incluía una familia de subsistemas conectados basados ​​en IA que controlarán y realizarán misiones autónomas. ^{[ 5 ] [ 13 ]}

El subdirector de pilotos de prueba de HAL y responsable del proyecto CATS, el capitán de grupo (retirado) Harsh Vardhan Thakur, declaró: « CATS es un término general para una combinación de activos tripulados y no tripulados con tecnología furtiva para aumentar el dominio y disminuir las bajas humanas en un espacio aéreo altamente disputado donde puede realizar operaciones aire-aire y aire-tierra ». En el futuro, CATS también incluirá un transporte de carga no tripulado y un vehículo aéreo no tripulado de rotor (RUAV) que puede transportar una carga útil de 25 a 30 kg y lanzarla a unos 18.000 pies sobre el nivel del mar. ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]} HAL ya comenzó a trabajar en un RUAV de 200 kg con un alcance de 100 km. ^{[ 18 ]}

A partir de 2020, las tecnologías en desarrollo para la nave nodriza CATS MAX se probarán primero en el Jaguar MAX , que estará equipado con el paquete de actualización DARIN III+ (Display Attack Ranging Inertial Navigation-III Plus) antes de su implementación en la plataforma Tejas Mark 1A . ^{[ 5 ] [ 19 ]} HAL también probará un enlace de datos de fabricación nacional para una transferencia de datos más rápida en la aeronave Hawk-i, que es la versión mejorada localmente del BAE Hawk Mk.132 , que posteriormente podría transferirse al CATS MAX. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

Según el director de la división de Ingeniería, Investigación y Desarrollo de HAL, Arup Chatterjee, cada subsistema del proyecto CATS costará 40 crore de rupias, mientras que se necesita una inversión inicial de 400 crore de rupias para CATS Warrior, CATS Air Launched Flexible Assets (ALFA) y CATS Hunter. ^{[ 4 ] [ 22 ] [ 10 ]} El costo total esperado según HAL es de 1000 crore de rupias, que incluirá el desarrollo de tecnología y la creación de prototipos . ^{[ 5 ]} Hasta febrero de 2021, HAL ya invirtió recursos en el programa CATS de un presupuesto interno asignado de 400 crore de rupias, y la Fuerza Aérea India planea unirse en una etapa posterior del ciclo de desarrollo. ^{[ 7 ] [ 15 ]} El componente principal en CATS es la aeronave Tejas Mark 1A , que podría modificarse con una interfaz de mando y control adicional para este propósito, que luego actuará como nave nodriza para la explotación de equipos aéreos (MAX). ^{[ 23 ]} Este CATS MAX estará equipado o integrado con otros subsistemas como CATS Warrior , CATS ALFA, CATS Hunter y CATS Infinity. Para apoyar las operaciones de colaboración tripulada y no tripulada (MUM-T), se está desarrollando un algoritmo de combate basado en IA en el marco del proyecto de Desarrollo de Inteligencia de Combate Aéreo (ACID). ^{[ 24 ] [ 25 ]}

En 2021, todos los sistemas se encuentran actualmente en diversas etapas de diseño y desarrollo que serán producidas conjuntamente por HAL como agencia líder del proyecto en colaboración con National Aerospace Laboratories (NAL), Centre for Artificial Intelligence and Robotics (CAIR) de DRDO y Newspace Research & Technologies. CAIR es el subcontratista principal para desarrollar algoritmos de combate avanzados para el sistema autónomo de adquisición de objetivos con inteligencia artificial en el marco del proyecto ACID. ^{[ 4 ] [ 5 ]} Según HAL, se necesitarán 15 meses para convertir el Tejas Mark 1A en la plataforma MAX. ^{[ 26 ]} En virtud del acuerdo de reparto de trabajo, HAL desarrollará CATS Hunter y CATS ALFA. Al mismo tiempo, Newspace Research trabajará en ALFS-S y CATS Infinity. Mientras que CATS Warrior será un esfuerzo de desarrollo conjunto . ^{[ 27 ]}

Se espera que todos los componentes del proyecto CATS estén terminados para 2024 o 2025. ^{[ 6 ]} Se espera que un HAL Tejas biplaza modificado actúe como avión de combate principal. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

El dron de combate principal HAL CATS Warrior podrá, por sí mismo, lanzar un enjambre de 24 drones Alpha-S. ^{[ 10 ]} Agencias de China, Rusia y Estados Unidos también están desarrollando sistemas similares. ^{[ 1 ] [ 10 ]}

En enero de 2021, se lanzó un enjambre de 75 drones para demostrar la madurez tecnológica del esquema de control coordinado distribuido basado en roles heterogéneos en el Cuartel General del Comando del Ejército (ACHQ), con el objetivo de aumentar gradualmente el número a 1000. El sistema de control, desarrollado conjuntamente con el Ejército Indio y NewSpace Research & Technologies, se utilizará posteriormente en ALFA-S. ^{[ 28 ] [ 29 ]}

En 2025, se informó que HAL planea modificar el HAL HLFT-42 propuesto para reemplazar al Tejas y al Jaguar como nave nodriza para el CATS. ^{[ 30 ]}

CATS Warrior estará propulsado por una versión mejorada del HAL PTAE-7 en una configuración de motor turborreactor doble que se utilizó previamente en DRDO Lakshya . ^{[ 22 ] [ 31 ] [ 32 ]} Similar en función operativa al dron australiano Boeing MQ-28 Ghost Bat , sirve como una plataforma furtiva no tripulada que puede ser controlada por la nave nodriza CATS MAX en formación de 2 a 4 drones guerreros desde hasta 150 kilómetros y puede volar junto a ella para realizar tareas tales como reconocimiento, absorber fuego enemigo o incluso atacar los objetivos si es necesario con sus armas internas. ^{[ 9 ] [ 16 ] [ 33 ] [ 34 ]} Con un alcance máximo de 700 km para misiones suicidas de autodestrucción , CATS Warrior también puede transportar una carga útil de 24 ALFA-S hasta 350 km para su liberación y regreso seguro a la base. ^{[ 7 ] [ 15 ]} HAL va a invertir ₹390 Crore (US$53.5 Millones) para el desarrollo de la plataforma CATS Warrior, para la cual la dirección de la empresa ya dio su aprobación en febrero de 2021. La integración con CATS MAX tardará entre 1 y 2 años y los primeros vuelos están programados para 2024-25. ^{[ 35 ]}

Con una apariencia similar a la del KEPD 350 , el CATS Hunter pesará 600 kg (1300 lb) y estará propulsado por un único motor turborreactor HAL PTAE-7 . ^{[ 7 ]} Está diseñado como un misil de crucero de lanzamiento aéreo de baja detectabilidad que puede integrarse en CATS MAX, Mirage 2000 , Jaguar o Su-30MKI y constará de una sección de transporte de armas intercambiable según el perfil de la misión que puede transportar 250 kg (550 lb) de ojiva unitaria o munición de racimo con un alcance de ataque de 200–300 km (120–190 mi). ^{[ 10 ] [ 34 ]} Una vez que la carga útil se lanza sobre el objetivo designado, el CATS Hunter podrá regresar y puede recuperarse a través de un sistema de paracaídas de dos niveles. ^{[ 16 ]} Utilizará múltiples sistemas globales de navegación por satélite (GNSS) y coincidencia de contornos del terreno (TERCOM) con actualizaciones en pleno vuelo para la guía y un buscador de imágenes que puede ayudar en la adquisición automática de objetivos durante la fase terminal. ^{[ 26 ] [ 36 ] [ 37 ]}

Es un portador que contendrá munición merodeadora Air Launched Flexible Asset Swarm (ALFA-S) . ^{[ 38 ]} El portador es capaz de planear y puede cubrir una distancia de alrededor de 100 km (62 mi) después de ser lanzado desde la nave nodriza. ^{[ 39 ]} Después de alcanzar la distancia deseada, el ALFA-S puede separarse automáticamente del CATS ALFA y volar usando su propia propulsión, aumentando así el alcance de ataque general. El ALFA-S pesa 25 kg (55 lb), tiene alas plegables de 1 a 2 metros de largo y puede transportar de 5 a 8 kilogramos de ojiva con una velocidad de 100 kilómetros por hora. ^{[ 40 ] [ 26 ] [ 34 ]} ALFA-S es un dron de enjambre en red que puede detectar misiles tierra-aire , radares y aviones de combate estacionados en tierra. Utilizando un algoritmo de aprendizaje automático con inteligencia artificial , el ordenador de misión y el buscador a bordo del ALFA-S pueden realizar una adquisición autónoma de objetivos que luego se asignan y se autobloquean en el objetivo para realizar un ataque suicida utilizando uno o varios drones. ^{[ 41 ] [ 42 ]} Un Jaguar MAX transportará 24 ALFA-S en 4 pods CATS ALFA, mientras que, según el capitán de grupo Harsh Vardan Thakur de la Unidad de Operaciones de Vuelo de HAL, el avión Sukhoi Su-30MKI podrá transportar de 30 a 40 ALFA-S durante el vuelo. ^{[ 4 ] [ 43 ]}

En el marco de la Iniciativa de Tecnología y Comercio de Defensa entre India y Estados Unidos (DTTI), ALFA-S es el primer proyecto conjunto entre Newspace Research & Technologies, HAL y el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de Estados Unidos (AFRL). HAL también colaborará en el diseño de la plataforma portadora CATS ALFA, que lanzará desde el aire la munición merodeadora ALFA-S. ^{[ 44 ] [ 45 ] [ 46 ]} El primer prototipo de ALFA-S se desplegará en los aviones de entrenamiento avanzado BAE Hawk 132. ^{[ 42 ]}

CATS Infinity es un pseudosatélite de gran altitud (HAPS) desarrollado por NewSpace Research & Technologies. En 2017, Boeing ayudó a validar el UAV y quedó impresionado por el diseño y el avance tecnológico de Infinity en el campo de la ingeniería aeroespacial . El primer vuelo del sistema estaba previsto para 2019. Es un dron de gran altitud alimentado por energía solar con una autonomía de hasta 3 meses a una altitud de crucero de 21 km (70 000 pies), con un peso de 500 kg (1100 lb). ^{[ 5 ] [ 10 ] [ 47 ]} Infinity está diseñado para estar equipado con una cámara de mapeo de terreno y tendrá la capacidad de producir reconocimiento hiperespectral mejorado en tiempo real desde el aire para misiones aéreas de ataque profundo dentro del territorio enemigo. Con una envergadura de 50 m (160 pies), el dron utiliza múltiples motores eléctricos ultraligeros que generan una velocidad de 90–100 km/h (56–62 mph). New Space está trabajando en baterías recargables de litio-azufre de alta densidad que ayudarán a alimentar constantemente el sistema durante un período más prolongado. ^{[ 48 ] [ 49 ] [ 34 ]}

También está concebida como una plataforma para la comunicación y el control en tiempo real de vehículos terrestres no tripulados como el Sistema Móvil Autónomo de Estabilización (MASS), el Sistema Móvil Autónomo de Robots (MARS) y Muntra desarrollados por DRDO, así como en la guerra con drones bajo el programa CATS. ^{[ 49 ] [ 50 ]} La plataforma Infinity se construyó como una alternativa india para drones civiles y militares como los UAV Maraal , Facebook Aquila , Airbus Zephyr y AVIC Morning Star de China. ^{[ 51 ] [ 52 ]} Como plataforma civil, también puede ayudar en la gestión de emergencias , la seguridad interna , proporcionando comunicaciones para ciudades inteligentes y la gestión del tráfico . ^{[ 48 ]}

El desarrollo de un UAV de "muy alta altitud y larga duración" (VHALE) por parte de HAL se informó por primera vez en diciembre de 2020. Se esperaba que el dron tuviera una altitud de 21 km (70 000 pies) y una capacidad de permanencia de varios días. Para entonces, se habían realizado múltiples demostraciones de estos sistemas a la Fuerza Aérea. Se esperaba que el costo de desarrollo y prototipo fuera inferior a ₹ 1000 crore (equivalente a ₹ 12 mil millones o US$ 120 millones en 2023). ^{[ 5 ]} El 5 de febrero de 2021, el proyecto fue anunciado oficialmente por Arup Chatterjee, Director (Ingeniería, Investigación y Desarrollo) de HAL durante el evento Aero India 2021 , y también se reveló que el UAV se desarrollaría conjuntamente con una empresa emergente . El UAV sería un sistema alimentado por energía solar que le permitiría tener una autonomía de 2 a 3 meses. ^{[ 10 ]}

En julio de 2021, HAL ya había comenzado a trabajar en la mejora del diseño del CATS Infinity con NewSpace Research & Technologies y estaba a la espera de la aprobación del Ministerio de Defensa (MoD). Según un funcionario de HAL, el desarrollo tardaría entre 3 y 4 años. El CATS Infinity actuará como puente de comunicación entre el UAV y el satélite , proporcionando vídeo en directo e imágenes del campo de batalla. ^{[ 47 ]}

Según se informó el 21 de septiembre de 2021, HAL solicitó al Gobierno de la India una financiación de 700 crore de rupias (equivalente a 785 crore de rupias o 82 millones de dólares estadounidenses en 2023) para el proyecto autofinanciado de desarrollo de un pseudosatélite de gran altitud (HAPS). Se esperaba que la aprobación se concediera en octubre, y que el primer prototipo, una versión a escala reducida con una envergadura de 21 m (70 pies) y un coste estimado de 50 crore de rupias (6,76 millones de dólares estadounidenses), se presentara próximamente. Se preveía que el desarrollo del proyecto duraría al menos 3-4 años. La aeronave final tendrá un peso superior a 500 kg (1100 lb) y un techo de servicio de 21 km (70 000 pies). El proyecto sería llevado a cabo conjuntamente por HAL, los Laboratorios Aeroespaciales Nacionales (NAL) y una empresa privada con sede en Bengaluru. El proyecto ya había comenzado como parte del programa de guerra con drones no tripulados — Sistema de Equipos Aéreos de Combate (CATS). Los planes para dicho proyecto se dieron a conocer durante el evento Aero India 2021. Este UAV serviría tanto para telecomunicaciones como para teledetección , campos importantes tanto para fines militares como civiles. ^{[ 53 ]}

El 13 de julio de 2022, HAL autorizó 42 crore de rupias (5,34 millones de dólares estadounidenses) mediante fondos propios para desarrollar el primer prototipo. La financiación adicional del programa sería aprobada por HAL según fuera necesario y sería independiente de la financiación del Ministerio de Defensa. El prototipo estaría listo para el tercer trimestre de 2022. El Ministerio de Defensa ya había firmado un contrato con una empresa con sede en Bengaluru para este proyecto. ^{[ 54 ]}

El prototipo a escala reducida completó su vuelo de prueba preliminar de 5 minutos el 8 de septiembre de 2022 sin paneles solares. Un segundo vuelo de prueba también se completó la última semana de septiembre, mientras se desarrollaba un modelo a escala real para realizar más pruebas. El modelo a escala real, con una envergadura de 24–25 m (79–82 pies), tendría una autonomía de 90 días. Mientras tanto, el prototipo a escala reducida tendrá una envergadura de 8 m (26 pies). Esto se informó durante la exposición DefExpo 2022, celebrada del 18 al 22 de octubre. Durante las pruebas, el prototipo se lanzó desde un vehículo multiusos a alta velocidad en la pista de la base aérea de pruebas y fábrica de HAL en Bangalore . El sistema aéreo no tripulado (UAS) fue desarrollado inicialmente por NewSpace Research & Technologies (NRT) junto con Hindustan Aeronautics Limited (HAL) como socio de desarrollo del prototipo. ^{[ 55 ]}

NewSpace Research & Technologies (NRT) ha recibido un contrato por valor de ₹ 1.000 crore (US$100 millones) del Ministerio de Defensa . El proyecto está siendo llevado a cabo por la iniciativa Innovation of Defence Excellence (iDEX) de la Defence Innovation Organisation (DIO), Departamento de Producción de Defensa. NRT ha recibido la tarea de desarrollar un demostrador de prueba de concepto HAPS para lograr una autonomía de más de 48 horas. Este es un proyecto Make I de la Fuerza Aérea India, lo que implica que el 70% del proyecto será financiado por el Gobierno de la India. La Armada India también está interesada en el proyecto. ^{[ 56 ]} El HAPS ha sido concebido como un UAV estratosférico de energía solar equipado con un tren de energía regenerativa solar . Sería capaz de transportar una variedad de cargas útiles para apoyar misiones que incluyen Inteligencia, Vigilancia y Reconocimiento (ISR), Retransmisión de Datos Aerotransportada (ADR) así como reconocimiento marítimo . La plataforma proporciona la autonomía de un satélite con los aspectos de misión de una aeronave. ^{[ 57 ]} El proyecto avanza en paralelo a un proyecto similar de los Laboratorios Aeroespaciales Nacionales (NAL) del CSIR: la Plataforma de Gran Altitud (HAP) . ^{[ 58 ] [ 59 ]}

El 22 de diciembre de 2025, NRT realizó el primer vuelo de su dron HAPS de larga duración, alcanzando una autonomía de 21 horas. Esta fue una prueba durante el solsticio de invierno, cuyo objetivo es evaluar la capacidad de un dron alimentado por energía solar en el día más corto del año. La siguiente prueba se realizará durante el solsticio de verano , cuando el satélite esté en su punto más brillante. ^{[ 56 ]}

Durante otra campaña de pruebas de vuelo, realizada entre el 14 y el 15 de mayo de 2024, el prototipo a escala reducida estableció un nuevo récord nacional de resistencia de 27 horas a una altitud de 7900 m (26 000 pies). La prueba de vuelo se llevó a cabo en el Campo de Pruebas Aeronáuticas de Chitradurga . Esto formó parte de un vuelo de expansión de la envolvente de vuelo. ^{[ 60 ] [ 61 ]}

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