Hardpoint fue un sistema de misiles antibalísticos (ABM) de corto alcance propuesto por ARPA y desarrollado por el Ejército de los EE. UU. bajo el programa Project Defender de ARPA. Hardpoint fue diseñado para explotar la precisión relativamente baja que tenían los ICBM soviéticos , lo que dificultaría la destrucción de los silos de misiles . La idea era disparar solo a las ojivas que se esperaba que impactaran dentro de una distancia letal de los silos, ignorando el resto y permitiendo que impactaran en el suelo. Esto actuó como un multiplicador de fuerza , permitiendo que una pequeña cantidad de interceptores compensaran una gran cantidad de misiles soviéticos.
Para cumplir esta misión, el concepto Hardpoint dependía de tener un seguimiento extremadamente rápido y preciso de las ojivas entrantes. Esto condujo al desarrollo del Hardpoint Demonstration Array Radar , o HAPDAR , un sistema de radar de matriz pasiva que se construyó en el campo de misiles White Sands a principios de la década de 1960. Hardpoint también dependía de esperar hasta el último segundo antes de lanzar sobre las ojivas entrantes, tanto para garantizar que la trayectoria fuera precisa como para lidiar con la posibilidad de maniobrar vehículos de reentrada . Esto condujo a los experimentos de misiles HiBEX y UpSTAGE que probaron aceleraciones de hasta 377 g .
El concepto despertó cierto interés en el Ejército y la Fuerza Aérea de Estados Unidos , que continuaron estudiando el concepto básico bajo el nombre de Hardsite . Finalmente, como había sucedido varias veces en el pasado, la Fuerza Aérea finalmente rechazó cualquier participación del Ejército en "su" papel estratégico, y varios estudios de seguimiento no arrojaron resultados. Un desarrollo posterior conocido como LoADS examinó la combinación del misil y el radar en un silo de misiles como parte del programa de misiles MX , pero finalmente fue abandonado por Ronald Reagan .
El origen del sistema Hardpoint se remonta al programa Nike Zeus de finales de los años 50. Nike Zeus era un misil antibalístico (ABM) de uso general diseñado para proporcionar defensas contra cualquier tipo de ataque con misiles balísticos. A medida que avanzaba el programa, se hizo evidente que el sistema estaba sujeto a una serie de problemas graves que sugerían que, en última instancia, sería inútil antes incluso de poder desplegarse. [1]
Entre los problemas estaba el hecho de que el sistema Zeus utilizaba radares dirigidos mecánicamente, lo que requería un radar para cada objetivo. Un emplazamiento típico de Zeus podía tener cuatro de estos radares de seguimiento de objetivos. Se trataba de una cantidad razonable cuando la flota de misiles soviética contenía unas pocas docenas de misiles, pero estaba claro que estaban produciendo más misiles y que los emplazamientos de Zeus acabarían teniendo que hacer frente a una flota grande. Un informe del Grupo de Evaluación de Sistemas de Armas (WSEG) concluyó que un ataque con cuatro ojivas haría que una de ellas pasara el 90% de las veces, algo que los soviéticos podían permitirse fácilmente cuando Zeus estuvo en pleno funcionamiento a principios de los años 1960. [1]
Otra preocupación seria era el uso de señuelos de radar. Estos consisten en láminas de metal ligero o plásticos recubiertos de metal que producen señales de radar que son indistinguibles de los vehículos de reentrada cuando se ven en el radar a larga distancia. Los primeros ICBM lanzaban ojivas nucleares muy pesadas y, a medida que se disponía de diseños de ojivas más ligeras, estos misiles tenían un rendimiento residual considerable que podían utilizar para lanzar estos señuelos. Para Zeus, estos aparecerían como ojivas adicionales que debían ser atacadas, lo que significa que un solo ICBM con un pequeño número de señuelos alcanzaría el límite de cuatro "ojivas" que Zeus podía manejar. WSEG sugirió que incluso un solo misil con señuelos casi con certeza derrotaría a Zeus. [2]
Por si esto fuera poco, las pruebas nucleares llevadas a cabo a gran altura a finales de los años 50 demostraron un efecto nuevo e inesperado que provocó que los radares se apagaran en un área de cientos de kilómetros. Hoy conocido como apagón nuclear , los soviéticos podían utilizar este efecto haciendo explotar una única ojiva justo fuera del alcance de los misiles Zeus, provocando un apagón en toda la zona. Esto impediría que los radares Zeus vieran ojivas detrás de la explosión, y para cuando las ojivas volaran a través del área a oscuras en la alta atmósfera, ya fuera demasiado tarde para que los Zeus las atacaran. [3]
Cuando los problemas con Zeus se hicieron evidentes, el presidente Eisenhower pidió a la recién formada ARPA que examinara el problema y sugiriera posibles soluciones. Organizaron un esfuerzo colectivo conocido como Proyecto Defender, que generó muchos subproyectos para considerar todo, desde cómo distinguir señuelos de ojivas a larga distancia hasta armas de alta tecnología como láseres . [4]
Una cosa que quedó clara a partir de estas pruebas fue que los problemas con los señuelos y el apagón tenían el mismo talón de Aquiles : solo funcionaban en el espacio exterior o en los límites superiores de la atmósfera. Los señuelos eran tan ligeros que la resistencia comenzó a frenarlos mientras aún estaban a gran altitud, mientras que la ojiva, mucho más densa, no redujo su velocidad de forma apreciable hasta mucho más abajo. Se podía distinguir el vehículo de reentrada comparando las distintas desaceleraciones a unos 60 kilómetros (37 millas) de altitud. El apagón también dependía de efectos físicos que solo se producían en la atmósfera superior, y el borde inferior también estaba a unos 60 kilómetros ( 5) .
Esto proporcionó una solución a los problemas de Zeus; un sistema ABM podría atacar con éxito los vehículos de reentrada siempre que pudiera desarrollar información de seguimiento y atacar con éxito las ojivas a altitudes inferiores a 60 km. Para hacerlo, se requeriría un radar de escaneo muy rápido, lo que era posible gracias a las nuevas técnicas emergentes de matriz de escaneo electrónico activo (AESA). [6] Combinado con una nueva computadora, [7] un radar de este tipo también podría rastrear docenas de objetos a la vez, eliminando la posibilidad de simplemente abrumar al sistema por su gran cantidad de números. El sistema también necesitaría un misil que igualara este rendimiento, realizando intercepciones en tan solo cinco segundos. En 1963, estaba claro que Zeus no iba a ser útil, y se ordenó al Ejército que utilizara su financiación para el desarrollo de un nuevo sistema que incorporara estas ideas. Esto se convirtió en el proyecto Nike-X . [8]
Como parte del mismo estudio de ARPA, se consideraron otros conceptos potenciales de sistemas ABM. Mientras el Ejército avanzaba con Nike-X, el Proyecto Defender continuó examinando otras posibilidades. Entre ellas se encontraba el concepto que finalmente surgió como Hardpoint. [9] [10]
Uno de los conceptos considerados desde los primeros días del programa Zeus fue la idea de utilizar los misiles para proteger las bases del Comando Aéreo Estratégico (SAC) de la Fuerza Aérea. Sólo había unas pocas docenas de ellos, y existía la preocupación de que un ataque sorpresa incluso con una fuerza limitada de misiles soviéticos pudiera destruir una parte importante de la flota de bombarderos del SAC en tierra. Cuando los bombarderos tripulados dieron paso a los ICBM en la década de 1960, se empezó a expresar la misma preocupación por la seguridad de los misiles, especialmente los primeros ejemplos que tenían largos tiempos de reabastecimiento de combustible y estaban desprotegidos mientras se preparaban para el lanzamiento, que tardaba unos 15 minutos. [11]
La capacidad de supervivencia de la flota de misiles balísticos intercontinentales de Estados Unidos mejoró considerablemente con la introducción de misiles almacenados en un silo de misiles , y especialmente con el misil Minuteman , que mantenía su sistema de guía inercial en marcha en todo momento y podía ser lanzado en unos pocos minutos. En comparación con un sistema que protege una ciudad, donde una sola ojiva que evita la intercepción puede resultar en millones de bajas, un ataque a estos silos no tendría efecto sobre los otros misiles. Por lo tanto, en este caso, incluso si el sistema falla en algunas intercepciones, los silos que protege serán extremadamente eficaces en términos de preservar la contrafuerza. [12]
Además, la interceptación era técnicamente más sencilla. Se sabía, a través de las interceptaciones de información de rastreo por parte de los servicios de inteligencia británicos y estadounidenses, que la precisión de los primeros sistemas de guía soviéticos era del orden de varios kilómetros. Esto significaba que la probabilidad de que una ojiva soviética destruyera un silo estadounidense era lo suficientemente pequeña como para que tuvieran que utilizar varias ojivas para cada silo para asegurar su destrucción. [13] Estados Unidos podía rastrear las ojivas entrantes y determinar cuáles, si las había, se estaban acercando realmente a los silos y luego atacar sólo aquellas que cayeran dentro de ese rango letal. En un intercambio de este tipo, un pequeño número de misiles interceptores podría defenderse con éxito contra un ataque de contrafuerza muy grande , desgastándolo hasta tal punto que podría utilizar una gran cantidad de la flota de misiles soviética y dejar la flota estadounidense prácticamente intacta. Esto dejaría a Estados Unidos con una enorme ventaja estratégica, tan grande que los soviéticos no estarían dispuestos a lanzar un ataque con este resultado. [9]
Para que esto fuera un éxito, las pistas generadas para las ojivas entrantes tendrían que ser extremadamente precisas y generadas muy rápidamente. Un problema serio para el sistema Nike-X era el alto costo de su radar MAR. Este fue diseñado para detectar las ojivas enemigas a larga distancia, desarrollar rápidamente pistas para ellas y luego usar la extracción de velocidad para la discriminación de señuelos. Para proporcionar todas estas características, MAR utilizó un radar AESA en el que cada elemento del conjunto era una unidad de transmisión/recepción autónoma. Esto era costoso y extremadamente complejo de conectar. [9]
Por último, el sistema tenía que ser barato. La idea básica detrás de Hardpoint era que un defensor necesitaba menos misiles que el atacante para compensar cualquier adición a su flota, pero los misiles y sistemas de radar que los impulsaban eran complejos y caros. Por lo tanto, el sistema tenía que ser menos costoso que los misiles que contrarrestaría, no solo menos numerosos. De lo contrario, podría ser más barato construir más misiles Minuteman. [9] Hoy en día, este concepto se conoce como los criterios de Nitze . [14]
Aunque se consideró que las pruebas de Hardpoint habían sido un gran éxito, cuando el programa estaba llegando a su fin estaba claro que los soviéticos se atenían al Tratado ABM y parecían estar interesados en nuevas reducciones en el número de ojivas como parte del proceso SALT II . El proyecto terminó con un gasto total de unos 25 millones de dólares para HAPDAR y HiBEX, y otros 26 millones para PRESTAGE y UpSTAGE. [15]
El trabajo de ARPA en Hardpoint generó suficiente interés como para que el Ejército y la Fuerza Aérea de los EE. UU. comenzaran a trabajar en un concepto similar conocido como Hardsite . La diferencia era que estos sistemas utilizarían la tecnología Nike-X existente en lugar de sus propios misiles y radares dedicados. La idea original era utilizar un sitio Nike-X en una ciudad como una forma de defender las bases militares cercanas, como un aeródromo. Esto podría lograrse colocando un sitio de lanzamiento remoto cerca del objetivo y ejecutando las intercepciones desde el radar MAR que se habría instalado de todos modos. [9]
Hardsite resultó lo suficientemente interesante para que el Ejército y la Fuerza Aérea llevaran a cabo un estudio de seguimiento, Hardsite-II, para considerar una base Sprint dedicada a cubrir los campos de misiles estadounidenses. [16] Aunque inicialmente apoyó el concepto de Hardsite, en 1966 la Fuerza Aérea comenzó a oponerse a él en gran medida por las mismas razones por las que se había opuesto a Zeus en el mismo papel. Si se iba a gastar dinero en proteger a Minuteman, pensaban que sería mejor que la Fuerza Aérea gastara ese dinero en lugar del Ejército. Como señaló Morton Halperin :
En parte, esto fue una reacción refleja, un deseo de no tener misiles de la Fuerza Aérea protegidos por ABM "del Ejército". ... La Fuerza Aérea claramente prefería que los fondos para la defensa contra misiles fueran utilizados por la Fuerza Aérea para desarrollar nuevos silos de roca dura o sistemas móviles. [17]
Como parte del debate en curso sobre la mejor manera de proteger al misil MX de un ataque, se propuso un sistema similar al Hardpoint. Este sistema, inicialmente conocido como LoADS, se basaba en un misil esencialmente idéntico al HiBEX original. El cambio principal fue utilizar sistemas de radar de nuevo desarrollo que eran tan pequeños que podían empaquetarse en un contenedor junto con el misil. El MX se empaquetaría en un contenedor similar, junto con otros 22 contenedores de señuelo. El MX y el LoADS se moverían entonces aleatoriamente entre un conjunto de 24 silos para que los soviéticos no supieran en cuál se encontraban. Al recibir una advertencia de un ataque, el radar se elevaría desde el silo y observaría las ojivas entrantes para ver si alguna se acercaba al silo con el MX, y solo en ese caso se dispararía un misil. Cuando Ronald Reagan seleccionó Dense Pack como la solución de base definitiva para el MX, el LoADS, en ese momento conocido como Sentry, fue cancelado. [18]
Poco después de que se tomara la decisión de pasar del Nike Zeus al Nike-X, el Proyecto Defender decidió comenzar el desarrollo de un sistema de radar de bajo costo, el Hard Point Demonstration Army Radar, o HAPDAR, junto con un nuevo misil de corto alcance y alta aceleración, el HiBEX. [19] Durante la definición inicial del proyecto, Estados Unidos había comenzado a explorar vehículos de reentrada maniobrables (MARV), que estaban destinados a evitar las defensas ABM soviéticas moviéndose continuamente y alterando así cualquier curso de intercepción precalculado. ARPA decidió agregar otra fase de estudio para considerar una segunda etapa altamente maniobrable que pudiera usarse para contrarrestar los MARV soviéticos. Esto se convirtió en el "Experimento de Aceleración y Guía de Etapa Superior", o UpSTAGE. [19]
La misión de Hardpoint era completamente diferente a la de Nike-X. El área protegida era más pequeña, del tamaño del campo de misiles en lugar de una gran ciudad suburbana, por lo que la detección inicial de largo alcance podía ser manejada por otros radares como el Radar de Adquisición de Perímetro (PAR). La capacidad de discriminación de MAR no era necesaria porque los señuelos y el bloqueo del radar estaban muy por encima de las altitudes en las que operaría el sistema. Lo que se necesitaba era una precisión muy alta y una velocidad de escaneo muy rápida, de modo que se pudieran calcular trayectorias precisas rápidamente y con un grado de precisión que permitiera detectar las ojivas peligrosas. El resultado fue el Radar Militar de Demostración de Hard Point, o HAPDAR. [20]
Para esta tarea, el equipo de ARPA seleccionó el concepto algo más simple de matriz electrónicamente escaneada pasiva (PESA), donde hay un solo transmisor y receptor, y una serie de desfasadores dispuestos en la matriz. En el HAPDAR, el transmisor envía una señal coherente que ilumina la parte posterior de la matriz de desfasadores en la cara del radar. Cada desfasador tiene una antena en el lado que mira hacia el transmisor y otra en el exterior de la matriz. Cuando la señal se capta en la parte posterior, viaja a través de un cable coaxial o guía de ondas hasta la antena exterior donde se retransmite. El desfasador tiene más de un camino desde la parte posterior hasta la parte frontal, cada uno de los cuales agrega longitud adicional a la ruta general de la señal, retrasando así la señal en una cantidad seleccionada. Al desplazar parte de la señal y no otras, el frente de onda cambia de dirección, lo que permite que el haz se dirija sin partes móviles. [20]
En el caso del diseño del HAPDAR, Sperry utilizó un nuevo diseño conocido como TACOL, abreviatura de Thinned Aperture Computed Lens (Lente computada de apertura adelgazada). El concepto básico era que la parte posterior del conjunto de desfasadores normalmente tenía una forma curva para que la señal llegara a todos los desfasadores al mismo tiempo. En TACOL, los desfasadores de retardo de fase se modifican individualmente para insertar este mismo retardo, lo que permite que la cara posterior de la antena sea plana. El sistema utilizó un solo transmisor klistrón y tenía 2165 desfasadores, cada uno con un desplazamiento de tres bits (valores de 0 a 7). 1585 alimentadores inactivos adicionales completaban la antena de 3750 elementos. [21]
El sistema estaba controlado por un UNIVAC 1218, una versión militarizada del ordenador UNIVAC 418. Era capaz de producir hasta cinco pistas a la vez. [21]
El objetivo de Hardpoint era interceptar los misiles entrantes a una distancia suficiente para mantenerlos fuera del radio letal de sus ojivas. En teoría, esto se estableció a una altitud de unos 20.000 pies (6.100 m). A esta altitud, los vehículos de reentrada enemigos viajarían a unos 10.000 pies por segundo (3.000 m/s), lo que significaba que los interceptores tendrían que ser extremadamente rápidos. [10]
Para explorar si un sistema de este tipo era posible, ARPA y el Comando de Misiles del Ejército de los EE. UU. financiaron el desarrollo de HiBEX con Boeing como contratista principal y Hercules suministrando el nuevo motor de cohete sólido . [22] HIBEX era esencialmente una versión más pequeña del concepto Sprint, de unos 16 pies (4,9 m) de largo y 3,6 pies (1,1 m) de diámetro. Estaba propulsado por un cohete de 2180 kilonewtons (490.000 lbf), y como pesaba solo 2600 libras (1200 kg), le daba al misil una aceleración inicial de 377 g y una velocidad máxima de 8400 pies por segundo (2600 m/s). [10] Al menos siete cohetes HiBEX fueron disparados en el Campo de Misiles White Sands (WSMR) entre febrero de 1965 y enero de 1966. [23]
Con el éxito de HiBEX, ARPA comenzó a trabajar en el proyecto PRESTAGE, que estudiaba el concepto de combustión externa, una nueva idea que parecía proporcionar una forma sencilla de producir enormes aceleraciones laterales. Este proyecto fue llevado a cabo por McDonnell-Douglas y experimentó con varios conceptos diferentes. [24]
En 1968, APRA inició el proyecto UpSTAGE. El sistema utilizaba un nuevo sistema de maniobras de "aletas" que inyectaba gas caliente entre el fuselaje y el escape del cohete, lo que proporcionaba un enorme empuje lateral de hasta 300 g y tiempos de respuesta del orden de milisegundos. [24] La maniobra era tan rápida que el sistema tuvo que utilizar el recientemente desarrollado giroscopio láser de anillo , ya que los giroscopios mecánicos no podían reaccionar con la suficiente rapidez. El seguimiento se llevó a cabo mediante los radares de seguimiento de objetivos Zeus existentes y las instrucciones se enviaron a los vehículos UpSTAGE desde tierra. Se llevaron a cabo cinco pruebas UpSTAGE en WSMR entre noviembre de 1971 y agosto de 1972. [24]