Hardpoint fue una propuesta de sistema de misiles antibalísticos (ABM) de corto alcance concebido por ARPA y desarrollado por el ejército de los EE. UU. bajo el programa Project Defender de ARPA. Hardpoint fue diseñado para explotar la dificultad que tendría la flota de misiles balísticos intercontinentales de la Unión Soviética para destruir silos de misiles debido a la precisión relativamente baja de la ojiva soviética . La idea era disparar sólo a aquellas ojivas que se acercaran a los silos dentro de su distancia letal, ignorando al resto y permitiéndoles impactar en el suelo. Esto actuó como un multiplicador de fuerza , permitiendo que un pequeño número de interceptores neutralizaran un gran número de misiles soviéticos.
Para cumplir esta misión, el concepto Hardpoint se basó en tener un seguimiento extremadamente rápido y preciso de las ojivas entrantes. Esto llevó al desarrollo del Hardpoint Demonstration Array Radar , o HAPDAR , un sistema de radar pasivo que se construyó en White Sands Missile Range a principios de la década de 1960. Hardpoint también confió en esperar hasta el último segundo absoluto antes de lanzar las ojivas entrantes, tanto para garantizar que la trayectoria fuera precisa como para hacer frente a la posibilidad de maniobrar vehículos de reentrada . Esto llevó a los experimentos con misiles HiBEX y UpSTAGE que probaron aceleraciones de hasta 400 g .
Hubo cierto interés por parte del Ejército y la Fuerza Aérea de EE. UU. en el concepto, y continuaron estudiando el concepto básico bajo el nombre de Hardsite . En última instancia, como había sucedido varias veces en el pasado, la Fuerza Aérea finalmente rechazó cualquier participación del Ejército en "su" papel estratégico, y los diversos estudios de seguimiento no llegaron a ninguna parte. Un desarrollo posterior conocido como LoADS examinó la combinación del misil y un radar en un silo de misiles como parte del programa de misiles MX , pero finalmente fue abandonado por Ronald Reagan .
En última instancia, el Hardpoint remonta su historia al programa Nike Zeus de finales de la década de 1950. Nike Zeus era un misil antibalístico (ABM) de propósito general diseñado para proporcionar defensas contra cualquier tipo de ataque con misiles balísticos. A medida que avanzaba el programa, quedó claro que el sistema estaba sujeto a una serie de problemas graves que sugerían que, en última instancia, sería inútil incluso antes de poder implementarse. [1]
Entre los problemas estaba el hecho de que el sistema Zeus utilizaba radares dirigidos mecánicamente, requiriendo un radar para cada objetivo. Un sitio típico de Zeus podría tener cuatro de estos radares de seguimiento de objetivos. Esta era una cifra razonable cuando la flota de misiles soviética contenía unas pocas docenas de misiles, pero estaba claro que estaban produciendo más misiles y que los sitios de Zeus eventualmente enfrentarían una flota grande. Un informe del Grupo de Evaluación de Sistemas de Armas (WSEG) concluyó que un ataque con cuatro ojivas llevaría a que una de ellas lograra atravesar el 90% de las veces, algo que los soviéticos podían permitirse fácilmente cuando Zeus estaba en pleno funcionamiento a principios de los años 1960. [1]
Otra preocupación seria fue el uso de señuelos de radar. Estos consisten en láminas metálicas livianas o plásticos recubiertos de metal que producen retornos de radar que son indistinguibles de los vehículos de reentrada cuando se ven en el radar a larga distancia. Los primeros misiles balísticos intercontinentales lanzaban ojivas nucleares muy pesadas y, a medida que se disponía de diseños de ojivas más ligeras, estos misiles tenían un rendimiento sobrante considerable que podían utilizar para lanzar estos señuelos. Para Zeus, éstas aparecerían como ojivas adicionales que debían ser atacadas, lo que significaba que un solo misil balístico intercontinental 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 seguridad derrotaría a Zeus. [2]
Por si esto fuera poco, las pruebas nucleares llevadas a cabo a gran altura a finales de la década de 1950 demostraron un efecto nuevo e inesperado que provocó que el radar quedara bloqueado en un área de cientos de kilómetros. Conocido hoy como apagón nuclear , los soviéticos podrían aprovechar este efecto haciendo explotar una única ojiva justo fuera del alcance de los misiles Zeus, provocando un apagón en toda la zona. Esto evitaría que los radares de Zeus vieran ojivas detrás de la explosión, y cuando las ojivas volaron a través del área apagada en la alta atmósfera, ya era demasiado tarde para que Zeus las atacara. [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 general 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 en estas pruebas fue que los problemas con los señuelos y el apagón tenían el mismo talón de Aquiles ; sólo trabajaron en el espacio exterior o en los límites superiores de la atmósfera. Los señuelos eran tan livianos que la resistencia comenzó a disminuir su velocidad mientras aún estaban a gran altura, mientras que la ojiva mucho más densa no disminuyó apreciablemente hasta mucho más abajo. Se podría distinguir el vehículo de reentrada comparando las distintas desaceleraciones a unos 60 kilómetros (37 millas) de altitud. El apagón también dependió de efectos físicos que solo se produjeron en la atmósfera superior, y también en el borde inferior a unos 60 km. [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 en altitudes inferiores a 60 km. Para hacerlo, se necesitaría un radar de escaneo muy rápido, lo cual fue posible gracias a las nuevas técnicas emergentes de matriz activa de escaneo electrónico (AESA). [6] Combinado con una nueva computadora, [7] dicho radar también sería capaz de rastrear docenas de objetos a la vez, eliminando la posibilidad de simplemente abrumar el sistema por pura cantidad. El sistema también necesitaría un misil para igualar 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 sus fondos para el desarrollo de un nuevo sistema que incorporase estas ideas. Este se convirtió en el proyecto Nike-X . [8]
Como parte del mismo estudio ARPA, se consideraron otros posibles conceptos de sistemas ABM. Mientras el Ejército seguía adelante con Nike-X, Project Defender seguía examinando otras posibilidades. Entre ellos estaba 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 furtivo, incluso por parte de una fuerza limitada de misiles soviéticos, pudiera destruir una parte importante de la flota de bombarderos SAC en tierra. Cuando los bombarderos tripulados dieron paso a los misiles balísticos intercontinentales en la década de 1960, se expresó la misma preocupación sobre la seguridad de los misiles, especialmente los primeros ejemplos que tenían largos tiempos de carga de combustible y estaban desprotegidos mientras se preparaban para el lanzamiento, que demoraba unos 15 minutos. [11]
La capacidad de supervivencia de la flota estadounidense de misiles balísticos intercontinentales mejoró enormemente con la introducción de misiles almacenados en un silo de misiles , y especialmente con el misil Minuteman , que mantenía su sistema de guía inercial girado en todo momento y podía lanzarse en unos minutos. En comparación con un sistema que protege una ciudad, donde una sola ojiva que evita la interceptación puede provocar millones de bajas, un ataque a estos silos no tendría ningún efecto sobre los demás misiles. Entonces, en este caso, incluso si el sistema falla en algunas intercepciones, los silos que protege serán extremadamente efectivos en términos de preservar la fuerza contraria. [12]
Además, la interceptación fue técnicamente más sencilla. Se sabía que los primeros sistemas de guía soviéticos, aunque las interceptaciones de información de seguimiento por parte de los servicios de inteligencia británicos y estadounidenses, eran del orden de varias millas. Esto significaba que la posibilidad de que una ojiva soviética individual destruyera un silo estadounidense era tan pequeña que tendrían que usar varias ojivas para cada silo para asegurar su destrucción. [13] Estados Unidos podría rastrear las ojivas entrantes y determinar cuáles, si las hubiera, se estaban acercando realmente a los silos y luego atacar sólo aquellas que cayeran dentro de ese rango letal. En tal intercambio, una pequeña cantidad de misiles interceptores podría defenderse exitosamente contra un ataque de contrafuerza muy grande , desgastándolo hasta tal punto que podría consumir una enorme cantidad de la flota de misiles soviética y dejar a 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 tenga éxito, las huellas generadas para las ojivas entrantes tendrían que ser extremadamente precisas y generarse muy rápidamente. Un problema grave para el sistema Nike-X fue el elevado coste de su radar MAR. Esto fue diseñado para detectar las ojivas enemigas a larga distancia, desarrollar rápidamente pistas para ellas y luego usar la extracción de velocidad para discriminar señuelos. Para proporcionar todas estas características, MAR utilizó un radar AESA en el que cada elemento del conjunto era una unidad transmisora/receptora autónoma. Esto era caro y extremadamente complejo de cablear. [9]
Por último, el sistema tenía que ser barato. La idea básica detrás de Hardpoint era que se necesitaban menos misiles que el atacante para compensar cualquier adición a su flota; sin embargo, los misiles y sistemas de radar que los impulsaban eran complejos y costosos. Por lo tanto, el sistema tenía que ser menos costoso que los misiles que compensaría, y no sólo menos numeroso. De lo contrario, podría resultar más barato construir más misiles Minuteman. [9] Hoy en día este concepto se conoce como criterio de Nitze . [14]
Aunque se consideró que las pruebas de Hardpoint fueron muy exitosas, cuando el programa estaba llegando a su fin, estaba claro que los soviéticos cumplían el Tratado ABM y parecían estar interesados en mayores reducciones en el número de ojivas como parte del proceso SALT II . El proyecto finalizó con un gasto total de unos 25 millones de dólares para HAPDAR y HiBEX, y otros 26 millones de dólares para PRESTAGE y UpSTAGE. [15]
El trabajo de ARPA en Hardpoint generó suficiente interés como para llevar a que el Ejército y la Fuerza Aérea de EE. UU. trabajaran 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 ofrecerse 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 era lo suficientemente interesante como para que el Ejército y la Fuerza Aérea llevaran a cabo un estudio de seguimiento, Hardsite-II, para considerar una base Sprint dedicada que cubriera los campos de misiles estadounidenses. [16] Aunque inicialmente apoyó el concepto de Hardsite, en 1966 la Fuerza Aérea llegó 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, sentían que sería mejor gastarlo en la Fuerza Aérea que en el Ejército. Como señaló Morton Halperin :
En parte, esto fue una reacción refleja, un deseo de que los misiles de la Fuerza Aérea no estuvieran protegidos por ABM del "Ejército". ... Las Fuerzas Aéreas claramente preferían que los fondos para la defensa antimisiles fueran utilizados por las Fuerzas Aéreas para desarrollar nuevos silos de roca dura o sistemas móviles. [17]
Como parte del debate en curso sobre cómo proteger mejor el 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 más importante fue utilizar sistemas de radar recientemente desarrollados que eran tan pequeños que podían empaquetarse en un contenedor junto con el misil. El MX se empaquetaría en un contenedor similar, junto con 22 contenedores señuelo adicionales. Luego, el MX y el LoADS se moverían aleatoriamente alrededor de un conjunto de 24 silos para que los soviéticos no supieran en qué silo estaban. Al advertir de un ataque, el radar se levantaría del silo y observaría las ojivas entrantes para ver si Ninguno se acercaba al silo con el MX, y el misil se disparaba sólo en ese caso. Cuando Ronald Reagan seleccionó Dense Pack como la solución de base definitiva para MX, LoADS, en ese momento conocido como Sentry, fue cancelado. [18]
Poco después de que se tomara la decisión de pasar de Nike Zeus a Nike-X, Project 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 radar de corto alcance y alto alcance. misil de aceleración, HiBEX. [19] Durante la definición inicial del proyecto, Estados Unidos había comenzado a explorar vehículos de reentrada maniobrables (MARV), cuyo objetivo era 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 podría usarse para contrarrestar los MARV soviéticos. Esto se convirtió en el "Experimento de orientación y aceleración de la 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 podría ser manejada por otros radares como el Radar de Adquisición Perimetral (PAR). La capacidad de discriminación del MAR no era necesaria porque los señuelos y el apagón 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 rápidamente trayectorias precisas y con un grado de precisión que permitiera detectar las ojivas peligrosas. El resultado fue el Radar del Ejército de Demostración Hard Point, o HAPDAR. [20]
Para esta tarea, el equipo de ARPA seleccionó el concepto de matriz pasiva escaneada electrónicamente (PESA), algo más simple, donde hay un único transmisor y receptor, y una serie de desfasadores dispuestos en la matriz. En el HAPDAR, el transmisor envió una señal coherente que ilumina la parte posterior del conjunto de cambiadores en la parte frontal del radar. Cada cambiador tiene una antena en el lado que mira al transmisor y otra en el exterior del conjunto. 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. La palanca de cambios tiene más de una ruta desde atrás hacia adelante, cada una de las cuales agrega longitud adicional a la ruta general de la señal, retrasando así la señal en una cantidad seleccionada. Al cambiar 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 HAPDAR, Sperry utilizó un nuevo diseño conocido como TACOL, abreviatura de Thinned Aperture Computed Lens. El concepto básico era que la parte posterior del conjunto de desfasadores normalmente tenía forma de curva para que la señal llegara a todos los desfasadores al mismo tiempo. En TACOL, los desfasadores se modifican individualmente para insertar este mismo retardo, permitiendo que la cara posterior de la antena sea plana. El sistema utilizaba un solo transmisor klystron y tenía 2165 cambiadores, cada uno con un cambio de tres bits (valores del 0 al 7). 1585 transmisiones inactivas adicionales completaron la antena de 3750 elementos. [21]
El sistema estaba controlado por un UNIVAC 1218, una versión militarizada de la computadora UNIVAC 418 . Pudo producir hasta cinco pistas a la vez. [21]
El objetivo de Hardpoint era interceptar los misiles entrantes lo suficientemente lejos como para mantenerlos fuera del radio letal de sus ojivas. Esto se fijó nominalmente en altitudes 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 tal sistema era posible, ARPA y el Comando de Misiles del Ejército de 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, aproximadamente 16 pies (4,9 m) de largo y 3,6 pies (1,1 m) de diámetro. Estaba propulsado por un cohete de 2.180 kilonewtons (490.000 lbf), y como pesaba sólo 2.600 libras (1.200 kg), le dio al misil una aceleración inicial de casi 400 g y una velocidad máxima de 8.400 pies por segundo (2.600 m/ s). [10] Al menos siete cohetes HiBEX fueron disparados contra el campo de misiles White Sands (WSMR) entre febrero de 1965 y enero de 1966. [23]
Con el éxito de HiBEX, ARPA comenzó el trabajo inicial en el proyecto PRESTAGE que estudió 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 maniobra "finlet" que inyectaba gas caliente entre el fuselaje y el escape del cohete, lo que proporcionaba un enorme empuje lateral de hasta 300 gy tiempos de respuesta del orden de milisegundos. La maniobra fue tan rápida que el sistema tuvo que utilizar el giroscopio láser anular desarrollado recientemente , 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]