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Un misil aire-aire ( AAM ) es un misil disparado desde una aeronave con el propósito de destruir otra aeronave (incluidas las aeronaves no tripuladas, como los misiles de crucero ). Los AAM suelen estar propulsados por uno o más motores de cohete , generalmente de combustible sólido , pero a veces de combustible líquido . Los motores estatorreactores , como los utilizados en el Meteor , están surgiendo como propulsión que permitirá que los futuros misiles de mediano a largo alcance mantengan una velocidad promedio más alta en su envolvente de ataque.
Los misiles aire-aire se dividen en dos grandes grupos. Los diseñados para atacar aeronaves enemigas a distancias inferiores a 16 km se conocen como misiles de corto alcance o "dentro del alcance visual" (SRAAM o WVRAAM) y a veces se los llama misiles " de combate aéreo " porque están diseñados para optimizar su agilidad en lugar de su alcance. La mayoría utilizan guía infrarroja y se denominan misiles termodirigidos. Por el contrario, los misiles de mediano o largo alcance (MRAAM o LRAAM), que ambos pertenecen a la categoría de misiles más allá del alcance visual (BVRAAM), tienden a depender de la guía por radar, de la que existen muchas formas. Algunos de los más modernos utilizan guía inercial y/o "actualizaciones a mitad de curso" para acercar el misil lo suficiente para utilizar un sensor de localización activa. Los conceptos de misiles aire-aire y misiles tierra-aire están estrechamente relacionados, y en algunos casos se pueden utilizar versiones de la misma arma para ambas funciones, como el ASRAAM y el Sea Ceptor .
El misil aire-aire surgió de los cohetes aire-aire no guiados utilizados durante la Primera Guerra Mundial . Los cohetes Le Prieur a veces se sujetaban a los puntales de los biplanos y se disparaban eléctricamente, generalmente contra globos de observación , por pilotos tan pioneros como Albert Ball y A. M. Walters. [1] Enfrentada a la superioridad aérea aliada, Alemania en la Segunda Guerra Mundial invirtió un esfuerzo limitado en la investigación de misiles, adaptando inicialmente el proyectil del sistema de cohetes de barrera de infantería no guiados Nebelwerfer 42 de 21 cm al cohete antiaéreo lanzado desde el aire BR 21 en 1943; lo que llevó al despliegue del cohete no guiado R4M y al desarrollo de varios prototipos de misiles guiados como el Ruhrstahl X-4 .
La Armada y la Fuerza Aérea de los Estados Unidos comenzaron a equipar misiles guiados en 1956, desplegando el AIM-4 Falcon de la USAF y el AIM-7 Sparrow y el AIM-9 Sidewinder de la USN . La investigación de posguerra llevó a la Royal Air Force a introducir en servicio el Fairey Fireflash en 1957, pero sus resultados no fueron exitosos. La Fuerza Aérea Soviética introdujo su K-5 (misil) en servicio en 1957. A medida que los sistemas de misiles han seguido avanzando, la guerra aérea moderna consiste casi en su totalidad en el lanzamiento de misiles. El uso del combate más allá del alcance visual se volvió tan omnipresente en los EE. UU. que las primeras variantes del F-4 estaban armadas solo con misiles en la década de 1960. Las altas tasas de bajas durante la Guerra de Vietnam hicieron que los EE. UU. reintrodujeran el cañón automático y las tácticas tradicionales de combate aéreo, pero el misil sigue siendo el arma principal en el combate aéreo.
En la Guerra de las Malvinas, los Harriers británicos , que utilizaban misiles AIM-9L, pudieron derrotar a oponentes argentinos más rápidos. [2] Desde finales del siglo XX, los diseños de búsqueda de calor en todos los aspectos pueden fijar un objetivo desde varios ángulos, no solo desde atrás, donde la firma de calor de los motores es más fuerte. Otros tipos dependen de la guía por radar (ya sea a bordo o "pintada" por el avión de lanzamiento).
En 1999, las fuerzas serbias adaptaron los misiles R-73 para que sirvieran como misiles tierra-aire. El Centro de Investigación y Desarrollo de Misiles del movimiento Houthi y la Fuerza de Misiles han intentado disparar misiles R-27/R-60/R-73/R-77 contra aviones saudíes, utilizando reservas de misiles de la Fuerza Aérea de Yemen . El problema de los R-27 y R-77 es la falta de un radar que apoye su orientación hacia el objetivo. Sin embargo, los R-73 y R-60 son misiles infrarrojos que buscan calor. Solo necesitan energía, nitrógeno líquido "para enfriar la cabeza del buscador" y un pilón para lanzar el misil. Estos misiles se han emparejado con "torretas FLIR Systems ULTRA 8500 de fabricación estadounidense". Solo se ha verificado un incidente cercano y fue un R-27T disparado contra un F-15SA de la Real Fuerza Aérea Saudí . Sin embargo, el inconveniente es que estos misiles están destinados a ser disparados desde un avión de combate contra otro. Por lo tanto, los motores y la carga de combustible son menores que los de un misil tierra-aire construido específicamente para ese fin. [3]
Para Occidente, el sistema NASAMS , de fabricación noruego-estadounidense, se basa en el uso de misiles AIM-9 Sidewinder , IRIS-T y AMRAAM (la versión ER) para interceptar objetivos. Ninguno de estos misiles requiere modificaciones y, por lo tanto, puede recibir misiles directamente desde un avión. [4] Sin embargo, el NASAMS sigue siendo un concepto que aún no se ha probado en combate; solo ha atacado con éxito un misil de crucero simulado. Si se despliega en Ucrania, será la primera vez que este sistema de misiles se haya utilizado en combate. [5]
En general, se utiliza una ojiva explosiva convencional, una ojiva de fragmentación o una ojiva de varilla continua (o una combinación de cualquiera de esos tres tipos de ojiva) para intentar inutilizar o destruir la aeronave objetivo. Las ojivas suelen detonarse mediante una espoleta de proximidad o mediante una espoleta de impacto si impacta directamente. Con menos frecuencia, se han montado ojivas nucleares en un pequeño número de tipos de misiles aire-aire (como el AIM-26 Falcon ), aunque no se sabe que se hayan utilizado nunca en combate.
Los misiles guiados funcionan detectando su objetivo (generalmente mediante métodos de radar o infrarrojos , aunque rara vez se utilizan otros como la guía láser o el seguimiento óptico ) y luego "dirigiéndose" hacia el objetivo en un curso de colisión.
Aunque el misil puede utilizar un radar o una guía infrarroja para localizar el objetivo, el avión de lanzamiento puede detectar y rastrear el objetivo antes del lanzamiento por otros medios. Los misiles guiados por infrarrojos pueden estar "conectados" a un radar de ataque para encontrar el objetivo y pueden lanzarse misiles guiados por radar contra objetivos detectados visualmente o mediante un sistema de búsqueda y seguimiento por infrarrojos (IRST), aunque pueden requerir que el radar de ataque ilumine el objetivo durante parte o la totalidad de la interceptación del misil.
La guía por radar se utiliza normalmente para misiles de mediano o largo alcance, en los que la señal infrarroja del objetivo sería demasiado débil para que un detector de infrarrojos la pudiera rastrear. Existen tres tipos principales de misiles guiados por radar: activos, semiactivos y pasivos.
Los misiles guiados por radar pueden contrarrestarse mediante maniobras rápidas (que pueden provocar que "rompa el bloqueo" o que se sobrepasen), desplegando señuelos o utilizando contramedidas electrónicas .
Los misiles guiados por radar activo (AR) llevan su propio sistema de radar para detectar y rastrear su objetivo. Sin embargo, el tamaño de la antena del radar está limitado por el pequeño diámetro de los misiles, lo que limita su alcance, lo que generalmente significa que dichos misiles se lanzan a una ubicación futura prevista del objetivo, a menudo dependiendo de sistemas de guía separados como el Sistema de Posicionamiento Global , la guía inercial o una actualización a mitad de camino desde la aeronave de lanzamiento u otro sistema que pueda comunicarse con el misil para acercarlo al objetivo. En un punto predeterminado (con frecuencia basado en el tiempo desde el lanzamiento o la llegada cerca de la ubicación prevista del objetivo) se activa el sistema de radar del misil (se dice que el misil "se activa"), y luego el misil se dirige hacia el objetivo.
Si la distancia desde el avión atacante hasta el objetivo está dentro del alcance del sistema de radar del misil, este puede "activarse" inmediatamente después del lanzamiento.
La gran ventaja de un sistema de localización por radar activo es que permite un modo de ataque de " disparar y olvidar ", en el que el avión atacante es libre de perseguir otros objetivos o escapar del área después de lanzar el misil.
Los misiles guiados por radar semiactivo (SARH) son más simples y comunes. Funcionan detectando la energía del radar reflejada por el objetivo. La energía del radar es emitida por el propio sistema de radar del avión de lanzamiento.
Sin embargo, esto significa que el avión de lanzamiento debe mantener un "bloqueo" sobre el objetivo (seguir iluminando el avión objetivo con su propio radar) hasta que el misil lo intercepte. Esto limita la capacidad de maniobra del avión atacante, lo que puede ser necesario si aparecen amenazas para el avión atacante.
Una ventaja de los misiles guiados por SARH es que se orientan sobre la señal de radar reflejada, por lo que la precisión aumenta a medida que el misil se acerca, porque la reflexión proviene de una "fuente puntual": el objetivo. Por el contrario, si hay varios objetivos, cada uno reflejará la misma señal de radar y el misil puede confundirse en cuanto a cuál es su víctima prevista. Es muy posible que el misil no pueda elegir un objetivo específico y volar a través de una formación sin pasar dentro del alcance letal de ninguna aeronave específica. Los misiles más nuevos tienen circuitos lógicos en sus sistemas de guía para ayudar a prevenir este problema.
Al mismo tiempo, es más fácil bloquear el objetivo del misil porque el avión que lo lanza está más lejos del objetivo que el misil, por lo que la señal del radar tiene que viajar más lejos y se atenúa considerablemente con la distancia. Esto significa que el misil puede ser bloqueado o "engañado" por contramedidas cuyas señales se hacen más fuertes a medida que el misil se acerca. Una forma de contrarrestar esto es una capacidad de "localización en caso de bloqueo" en el misil que le permite localizar la señal de bloqueo.
Una forma temprana de guía por radar fue el " beam-riding " (BR). En este método, el avión atacante dirige un haz estrecho de energía de radar hacia el objetivo. El misil aire-aire se lanza hacia el haz, donde los sensores en la parte trasera del misil controlan el misil, manteniéndolo dentro del haz. Mientras el haz se mantenga sobre el avión objetivo, el misil se desplazará por el haz hasta realizar la intercepción.
Si bien es conceptualmente simple, el movimiento es difícil debido al desafío de mantener simultáneamente el rayo firmemente en el objetivo (del cual no se podría confiar que cooperara volando recto y nivelado), continuar volando el propio avión y monitorear las contramedidas enemigas.
Una complicación añadida es que el haz se expande en forma de cono a medida que aumenta la distancia desde el avión atacante. Esto da como resultado una menor precisión del misil porque el haz puede ser en realidad más grande que el avión objetivo cuando llega el misil. El misil puede estar seguro dentro del haz pero aún así no estar lo suficientemente cerca como para destruir el objetivo.
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Los misiles guiados por infrarrojos (IR) se basan en el calor producido por un avión. Los primeros detectores de infrarrojos tenían poca sensibilidad, por lo que solo podían rastrear los tubos de escape calientes de un avión. Esto significaba que un avión atacante tenía que maniobrar para ubicarse detrás de su objetivo antes de poder disparar un misil guiado por infrarrojos. Esto también limitaba el alcance del misil, ya que la señal infrarroja pronto se volvía demasiado pequeña para detectarse a medida que aumentaba la distancia y, después del lanzamiento, el misil estaba tratando de "alcanzar" a su objetivo. Los primeros detectores de infrarrojos no se podían usar en nubes o lluvia (lo que sigue siendo una limitación hasta cierto punto) y podían distraerse con el sol, un reflejo del sol en una nube o un objeto terrestre, o cualquier otro objeto "caliente" dentro de su campo de visión.
Los misiles guiados por infrarrojos más modernos pueden detectar el calor de la superficie de un avión, calentado por la fricción del flujo de aire, además de la señal térmica más tenue del motor cuando el avión se ve de lado o de frente. Esto, combinado con una mayor maniobrabilidad, les da una capacidad de " todos los aspectos ", y un avión atacante ya no tenía que estar detrás de su objetivo para disparar. Aunque el lanzamiento desde detrás del objetivo aumenta la probabilidad de un impacto, el avión que lanza normalmente tiene que estar más cerca del objetivo en un enfrentamiento de persecución por la cola .
Un avión puede defenderse de los misiles infrarrojos lanzando bengalas que son más calientes que el avión, de modo que el misil se centre en el objetivo más brillante y caliente. A su vez, los misiles infrarrojos pueden emplear filtros que les permitan ignorar los objetivos cuya temperatura no se encuentre dentro de un rango específico.
También se pueden utilizar señuelos remolcados que imitan de forma muy precisa el calor del motor y bloqueadores de infrarrojos. Algunas aeronaves de gran tamaño y muchos helicópteros de combate utilizan los llamados bloqueadores de infrarrojos de "ladrillo caliente", que suelen montarse cerca de los motores. Las investigaciones actuales están desarrollando dispositivos láser que pueden engañar o destruir los sistemas de guía de los misiles guiados por infrarrojos. Véase Contramedidas infrarrojas .
Los misiles de principios del siglo XXI, como el ASRAAM, utilizan un buscador de " infrarrojos de imágenes " que "ve" el objetivo (de forma muy similar a una cámara de vídeo digital) y puede distinguir entre un avión y una fuente de calor puntual, como una bengala. También cuentan con un ángulo de detección muy amplio, por lo que el avión atacante no tiene que apuntar directamente al objetivo para que el misil lo fije. El piloto puede utilizar una mira montada en el casco (HMS) y apuntar a otro avión mirándolo y luego disparar. Esto se llama lanzamiento "fuera de la mira ". Por ejemplo, el Su-27 ruso está equipado con un sistema de búsqueda y seguimiento por infrarrojos (IRST) con telémetro láser para sus misiles apuntados por HMS.
Un avance reciente en la guía de misiles es la imagen electroóptica . El Python-5 israelí tiene un buscador electroóptico que escanea el área designada en busca de objetivos mediante imágenes ópticas. Una vez que se adquiere un objetivo, el misil se fijará en él para matarlo. Los buscadores electroópticos pueden programarse para apuntar a áreas vitales de una aeronave, como la cabina. Dado que no depende de la firma térmica de la aeronave objetivo, se puede utilizar contra objetivos de baja temperatura, como vehículos aéreos no tripulados y misiles de crucero . Sin embargo, las nubes pueden interponerse en el camino de los sensores electroópticos. [6]
Los diseños de guía de misiles en evolución están convirtiendo el diseño de misiles antirradiación (ARM), iniciado durante la guerra de Vietnam y utilizado para apuntar a los sitios emisores de misiles tierra-aire (SAM), en un arma de intercepción aérea. Se cree que el desarrollo actual de misiles antirradiación pasivos aire-aire es una contramedida para las aeronaves de alerta temprana y control aerotransportadas (AEW&C, también conocidas como AEW o AWACS), que suelen montar potentes radares de búsqueda.
Debido a su dependencia de las emisiones de radar del avión objetivo, cuando se utilizan contra aviones de combate, los misiles antirradiación pasivos se limitan principalmente a la geometría de intercepción de aspecto frontal. [7] Para ver ejemplos, consulte Vympel R-27 y Brazo .
Otro aspecto del rastreo antirradiación pasivo es el modo "localización en interferencia" que, cuando está instalado, permite que un misil guiado por radar se dirija al bloqueador del avión objetivo si el buscador principal es bloqueado por las contramedidas electrónicas del avión objetivo.
Los misiles aire-aire suelen ser cilindros largos y delgados para reducir su sección transversal y minimizar así la resistencia a las altas velocidades a las que viajan. Los misiles se dividen en cinco sistemas principales (de adelante hacia atrás): buscador, guía, ojiva, motor del cohete y accionamiento de control.
En la parte delantera se encuentra el buscador, que puede ser un sistema de radar, un localizador de radar o un detector de infrarrojos. Detrás de este se encuentra la aviónica que controla el misil. Normalmente, después de esto, en el centro del misil, se encuentra la ojiva, que suele estar formada por varios kilogramos de explosivo de alta potencia rodeados de metal que se fragmenta al detonar (o, en algunos casos, metal prefragmentado).
La parte trasera del misil contiene el sistema de propulsión, generalmente un cohete de algún tipo y el sistema de control y actuación o CAS. Los cohetes de combustible sólido de doble empuje son comunes, pero algunos misiles de mayor alcance utilizan motores de combustible líquido que pueden "acelerarse" para extender su alcance y preservar el combustible para las maniobras finales que consumen mucha energía. Algunos misiles de combustible sólido imitan esta técnica con un segundo motor de cohete que se enciende durante la fase de retorno a tierra. Hay misiles en desarrollo, como el MBDA Meteor, que "respiran" aire (utilizando un estatorreactor , similar a un motor a reacción) para extender su alcance.
Los misiles modernos utilizan motores de "poca emisión de humo": los primeros misiles producían espesas estelas de humo que eran fácilmente vistas por la tripulación del avión objetivo, alertándola del ataque y ayudándola a determinar cómo evadirlo.
El CAS es típicamente un sistema de actuación de control servo electromecánico que recibe información del sistema de guía y manipula los perfiles aerodinámicos o aletas en la parte trasera del misil que guían o dirigen el arma hacia el objetivo.
Hoy en día, los países comienzan a desarrollar misiles aire-aire hipersónicos que utilizan motores estatorreactores (como el R-37 o el AIM-260 JATM ), lo que no solo aumenta la eficiencia de las batallas BVR , sino que también hace que las posibilidades de supervivencia de las aeronaves objetivo se reduzcan a casi cero.
Un misil está sujeto a un alcance mínimo, antes del cual no puede maniobrar de manera efectiva. Para poder maniobrar lo suficiente desde un ángulo de lanzamiento deficiente a distancias cortas para alcanzar su objetivo, algunos misiles utilizan vectorización de empuje , que permite que el misil comience a girar "fuera de la pista", antes de que su motor lo haya acelerado hasta velocidades lo suficientemente altas como para que sus pequeñas superficies aerodinámicas sean útiles.
En los debates sobre el rendimiento de los misiles aire-aire aparecen con frecuencia diversos términos.
Los misiles aire-aire de corto alcance utilizados en combate aéreo suelen clasificarse en cinco "generaciones" según los avances tecnológicos históricos. La mayoría de estos avances se produjeron en la tecnología de búsqueda por infrarrojos (posteriormente combinada con el procesamiento de señales digitales ).
Los primeros misiles de corto alcance, como los primeros Sidewinder y el misil K-13 ( AA-2 Atoll ), tenían buscadores infrarrojos con un campo de visión estrecho (30 grados) y requerían que el atacante se posicionara detrás del objetivo ( enganche de aspecto trasero ). Esto significaba que el avión objetivo solo tenía que realizar un ligero giro para moverse fuera del campo de visión del buscador del misil y hacer que el misil perdiera el rastro del objetivo ("romper el bloqueo"). [8]
La segunda generación de misiles de corto alcance utilizó buscadores más efectivos que estaban mejor refrigerados que sus predecesores y, al mismo tiempo, estaban típicamente "sin jaula", lo que resultó en una sensibilidad mejorada a las firmas de calor, un aumento en el campo de visión y permitió la posibilidad de guiar un misil dentro de su campo de visión para una mayor probabilidad de matar a un objetivo en maniobra. En algunos casos, la sensibilidad mejorada a las firmas de calor permite un seguimiento lateral muy limitado e incluso de todos los aspectos, como es el caso del misil Red Top . Junto con las superficies de control y los motores de propulsión mejorados con respecto a la primera generación de misiles de combate aéreo, los avances tecnológicos de los misiles de corto alcance de segunda generación permitieron que se los utilizara no solo en bombarderos que no maniobraban, sino también en cazas que maniobraban activamente. Los ejemplos incluyen derivados avanzados del K-13 (misil) y AIM-9, como el K-13M ( R-13M , Object 380) o el AIM-9D/G/H .
Esta generación introdujo buscadores mucho más sensibles que son capaces de captar el calor cálido irradiado por los revestimientos de las aeronaves desde los aspectos frontales o laterales, en lugar de solo las toberas más calientes del motor desde el aspecto trasero, lo que permite una verdadera capacidad de todos los aspectos . Esto amplió significativamente las posibles áreas de ataque, permitiendo al atacante disparar a un objetivo que estuviera de costado o de frente a sí mismo en lugar de solo por detrás. Si bien el campo de visión todavía estaba restringido a un cono bastante estrecho, al menos el ataque no tenía que estar detrás del objetivo. [8]
También son características de la tercera generación de misiles de corto alcance una mayor agilidad en comparación con la generación anterior, así como su capacidad de ser esclavos del radar, es decir, adquirir datos de seguimiento del radar del avión de lanzamiento o de los sistemas IRST , lo que permite a los atacantes lanzar misiles sin apuntar nunca el morro del avión a un enemigo antes de dirigir el misil. Ejemplos de esta generación de misiles de combate aéreo incluyen el R-60M o el Python-3 .
El misil R-73 ( AA-11 Archer ) entró en servicio en 1985 y marcó una nueva generación de misiles de combate aéreo. Tenía un campo de visión más amplio y se podía apuntar hacia un objetivo utilizando una mira montada en el casco . Esto permitió que se lanzara hacia objetivos que de otro modo no serían vistos por los misiles de generaciones anteriores que generalmente miraban hacia adelante mientras esperaban a ser lanzados. Esta capacidad, combinada con un motor más potente que permite al misil maniobrar contra objetivos cruzados y lanzarse a mayores distancias, le da al avión de lanzamiento una mayor libertad táctica. [9]
Otros miembros de la cuarta generación utilizan conjuntos de plano focal para ofrecer una resistencia a las contramedidas y al escaneo mucho mejor (especialmente contra las llamaradas). Estos misiles también son mucho más ágiles, algunos de ellos emplean vectorización del empuje (normalmente, empuje con cardán ).
La última generación de misiles de corto alcance se define nuevamente por los avances en las tecnologías de búsqueda, esta vez buscadores de imágenes electroópticas infrarrojas (IIR) que permiten a los misiles "ver" imágenes en lugar de "puntos" únicos de radiación infrarroja (calor). Los sensores combinados con un procesamiento de señales digitales más potente brindan los siguientes beneficios:
Algunos ejemplos de misiles de corto alcance de quinta generación incluyen:
Para cada misil se proporcionan notas breves, incluida una indicación de su alcance y mecanismo de guía.
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