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Un misil aire-aire ( AAM ) es un misil disparado desde un avión con el fin de destruir otro avión. Los AAM suelen estar propulsados por uno o más motores de cohetes , normalmente de combustible sólido pero a veces de combustible líquido . Los motores ramjet , como los utilizados en el Meteor , están emergiendo como propulsión que permitirá que futuros misiles de mediano y largo alcance mantengan una velocidad promedio más alta en toda su envolvente de ataque.
Los misiles aire-aire se dividen en términos generales en dos grupos. Los diseñados para atacar aviones enemigos 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 les llama misiles de " pelea aérea " porque están diseñados para optimizar su agilidad en lugar de su alcance. . La mayoría utiliza guía infrarroja y se denominan misiles buscadores de calor. Por el contrario, los misiles de medio o largo alcance (MRAAM o LRAAM), que entran ambos en la categoría de misiles más allá del alcance visual (BVRAAM), tienden a depender de la guía por radar, de la cual existen muchas formas. Algunos modernos utilizan guía inercial y/o "actualizaciones a mitad de camino" para acercar el misil lo suficiente como para utilizar un sensor de localización activo. Los conceptos de misiles aire-aire y misiles tierra-aire están muy 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 a partir de los cohetes aire-aire no guiados utilizados durante la Primera Guerra Mundial . Los primeros pilotos como Albert Ball y AM Walters a veces fijaban los cohetes Le Prieur a los puntales de los biplanos y los disparaban eléctricamente, normalmente contra globos de observación . [1] Frente 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 bombardeo de infantería Nebelwerfer 42 no guiado de 21 cm al cohete antiaéreo BR 21 lanzado desde el aire 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 EE. UU. 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 Fairey Fireflash en 1957, pero sus resultados no tuvieron éxito. La Fuerza Aérea Soviética puso en servicio su K-5 (misil) en 1957. A medida que los sistemas de misiles han seguido avanzando, la guerra aérea moderna consiste casi exclusivamente en el lanzamiento de misiles. El uso del combate más allá del alcance visual se volvió tan generalizado en Estados Unidos que las primeras variantes del F-4 estaban armadas sólo con misiles en la década de 1960. Las altas tasas de bajas durante la Guerra de Vietnam hicieron que Estados Unidos reintrodujera los cañones automáticos y las tradicionales tácticas de peleas de perros, pero el misil sigue siendo el arma principal en el combate aéreo.
En la Guerra de las Malvinas , los Harriers británicos , utilizando 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 fijarse en 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 "pintado" por el avión de lanzamiento).
En 1999, las fuerzas serbias adaptaron los misiles R-73 para misiles tierra-aire. El Centro de Investigación y Desarrollo de Misiles del movimiento hutí y la Fuerza de Misiles han intentado disparar R-27/R-60/R-73/R-77 contra aviones sauditas. Utilizando reservas de misiles de las reservas de la Fuerza Aérea Yemení . El problema para el R-27 y el R-77 es la falta de un radar que les ayude a guiarse hacia el objetivo. Sin embargo, el R-73 y el R-60 son misiles buscadores de calor por infrarrojos. Sólo requieren energía, nitrógeno líquido "para enfriar la cabeza buscadora" y una torre para lanzar el misil. Estos misiles se han combinado con "torretas FLIR Systems ULTRA 8500 fabricadas en EE. UU.". Solo se ha verificado un cuasi accidente y fue un R-27T disparado contra un F-15SA de la Real Fuerza Aérea Saudita . 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 más pequeños que los de un misil tierra-aire construido expresamente. [3]
Para Occidente, los noruego-estadounidenses hicieron que NASAMS se basara 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, pueden recibir misiles directamente desde un avión. [4] Sin embargo, 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 utilice en combate. [5]
Una ojiva explosiva convencional, una ojiva de fragmentación o una ojiva de varilla continua (o una combinación de cualquiera de esos tres tipos de ojivas) se utiliza normalmente en el intento de inutilizar o destruir el avión objetivo. Las ojivas normalmente se detonan mediante una espoleta de proximidad o mediante una espoleta de impacto si logra un impacto directo. 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 alguna vez en combate.
Los misiles guiados funcionan detectando su objetivo (generalmente mediante métodos de radar o infrarrojos , aunque rara vez otros como guía láser o seguimiento óptico ) y luego "dirigidos" al objetivo en curso de colisión.
Aunque el misil puede utilizar radar o guía infrarroja para apuntar al objetivo, el avión de lanzamiento puede detectar y rastrear el objetivo antes del lanzamiento por otros medios. Los misiles guiados por infrarrojos pueden ser "esclavizados" a un radar de ataque para encontrar el objetivo y los misiles guiados por radar pueden lanzarse contra objetivos detectados visualmente o mediante un sistema de búsqueda y seguimiento por infrarrojos (IRST), aunque pueden requerir el radar de ataque para iluminar 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, donde la firma infrarroja del objetivo sería demasiado débil para que un detector de infrarrojos pueda rastrearla. Hay tres tipos principales de misiles guiados por radar: activos, semiactivos y pasivos.
Los misiles guiados por radar pueden contrarrestarse mediante maniobras rápidas (lo que puede provocar que "ropan el bloqueo" o que se sobrepasen), desplegando paja 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 normalmente significa que dichos misiles se lanzan en una ubicación futura prevista del objetivo, a menudo confiando en sistemas de guía separados, como el Sistema de Posicionamiento Global , guía inercial. , o una actualización a mitad de camino desde el avión de lanzamiento u otro sistema que pueda comunicarse con el misil para acercarlo al objetivo. En un punto predeterminado (frecuentemente basado en el tiempo transcurrido 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 concentra en el objetivo.
Si el alcance desde el avión atacante hasta el objetivo está dentro del alcance del sistema de radar del misil, el misil 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 más comunes. Funcionan detectando la energía del radar reflejada por el objetivo. La energía del radar se emite desde el propio sistema de radar del avión de lanzamiento.
Sin embargo, esto significa que el avión de lanzamiento tiene que mantener un "bloqueo" en el objetivo (seguir iluminando el avión objetivo con su propio radar) hasta que el misil realice la intercepción. Esto limita la capacidad de maniobra del avión atacante, lo que puede ser necesario si aparecen amenazas al avión atacante.
Una ventaja de los misiles guiados por SARH es que se dirigen a la señal reflejada del radar, por lo que la precisión en realidad aumenta a medida que el misil se acerca porque el reflejo proviene de una "fuente puntual": el objetivo. Por el contrario, si hay múltiples objetivos, cada uno reflejará la misma señal de radar y el misil puede confundirse en cuanto a cuál objetivo es su víctima prevista. Es posible que el misil no pueda elegir un objetivo específico y volar a través de una formación sin pasar dentro del alcance letal de cualquier avión específico. Los misiles más nuevos tienen circuitos lógicos en sus sistemas de guía para ayudar a prevenir este problema.
Al mismo tiempo, bloquear el misil es más fácil porque el avión de lanzamiento está más lejos del objetivo que el misil, por lo que la señal del radar tiene que viajar más lejos y se atenúa mucho a lo largo de la distancia. Esto significa que el misil puede ser bloqueado o "falsificado" mediante contramedidas cuyas señales se vuelven más fuertes a medida que el misil se acerca. Una contrapartida a esto es una capacidad de "localización en atasco" en el misil que le permite localizar la señal de interferencia.
Una de las primeras formas 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 lanzó hacia el haz, donde los sensores en la parte trasera del misil controlaron el misil, manteniéndolo dentro del haz. Mientras el rayo se mantuviera en el avión objetivo, el misil viajaría sobre el rayo hasta realizar la intercepción.
Si bien es conceptualmente simple, el movimiento es difícil debido al desafío de mantener simultáneamente el rayo firmemente sobre el objetivo (en el que no se puede confiar para cooperar volando recto y nivelado), continuar volando el propio avión y monitorear las contramedidas enemigas.
Una complicación adicional fue que el haz se extenderá en forma de cono a medida que aumenta la distancia desde el avión atacante. Esto dará como resultado una menor precisión del misil porque el haz puede ser en realidad más grande que el avión objetivo cuando llegue el misil. El misil podría estar seguro dentro del haz pero aún no estar lo suficientemente cerca como para destruir el objetivo.
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Los misiles guiados por infrarrojos (IR) aprovechan el calor producido por un avión. Los primeros detectores de infrarrojos tenían poca sensibilidad, por lo que sólo podían rastrear los tubos de escape calientes de un avión. Esto significaba que un avión atacante tenía que maniobrar hasta una posición detrás de su objetivo antes de poder disparar un misil guiado por infrarrojos. Esto también limitó el alcance del misil ya que la firma infrarroja pronto se volvió demasiado pequeña para detectarla a medida que aumentaba la distancia y después del lanzamiento el misil estaba "alcanzando" a su objetivo. Los primeros buscadores de infrarrojos no se podían utilizar en las nubes o la lluvia (lo que sigue siendo una limitación hasta cierto punto) y podían distraerse con el sol, un reflejo del sol en una nube u objeto terrestre, o cualquier otro objeto "caliente" dentro de su vista. .
Los misiles guiados por infrarrojos más modernos pueden detectar el calor de la piel de un avión, calentado por la fricción del flujo de aire, además de la firma de calor más tenue del motor cuando el avión se ve de lado o de frente. Esto, combinado con una mayor maniobrabilidad, les da una capacidad " en 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 de lanzamiento generalmente tiene que estar más cerca del objetivo en tal enfrentamiento de persecución de cola .
Un avión puede defenderse de los misiles infrarrojos lanzando bengalas que son más calientes que el avión, de modo que el misil apunte al objetivo más brillante y caliente. A su vez, los misiles IR pueden emplear filtros que les permitan ignorar objetivos cuya temperatura no esté dentro de un rango específico.
También se pueden utilizar señuelos remolcados que imitan fielmente el calor del motor y bloqueadores de infrarrojos. Algunos aviones grandes y muchos helicópteros de combate utilizan bloqueadores de infrarrojos llamados "ladrillos calientes", normalmente montados cerca de los motores. La investigación actual está desarrollando dispositivos láser que pueden falsificar o destruir los sistemas de guía de misiles guiados por infrarrojos. Consulte Contramedida por infrarrojos .
Los misiles de principios del siglo XXI, como el ASRAAM, utilizan un buscador de " imágenes infrarrojas " que "ve" el objetivo (muy parecido a una cámara de vídeo digital) y puede distinguir entre un avión y una fuente puntual de calor, 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 se fije. El piloto puede utilizar una mira montada en el casco (HMS) y apuntar a otro avión mirándolo y luego disparando. A esto se le llama lanzamiento "fuera de puntería ". Por ejemplo, el Su-27 ruso está equipado con un sistema de búsqueda y seguimiento por infrarrojos (IRST) con telémetro láser para sus misiles dirigidos por HMS.
Un avance reciente en la guía de misiles son las imágenes electroópticas . 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 lo fijará para matarlo. Los buscadores electroópticos se pueden programar para apuntar a áreas vitales de una aeronave, como la cabina del piloto. Dado que no depende de la firma térmica del avión objetivo, se puede utilizar contra objetivos de baja temperatura, como vehículos aéreos no tripulados y misiles de crucero . Sin embargo, las nubes pueden obstaculizar el paso de los sensores electroópticos. [6]
Los diseños de guía de misiles en evolución están convirtiendo el diseño de misiles antirradiación (ARM), iniciado durante Vietnam y utilizado para atacar sitios emisores de misiles tierra-aire (SAM), en un arma de interceptación aérea. Se cree que el actual desarrollo de misiles antirradiación pasivos aire-aire es una contramedida a los aviones de control y alerta temprana aerotransportados (AEW&C, también conocidos como AEW o AWACS), que normalmente montan potentes radares de búsqueda.
Debido a su dependencia de las emisiones de radar de los aviones objetivo, cuando se utilizan contra aviones de combate, los misiles antirradiación pasivos se limitan principalmente a la geometría de intercepción del aspecto delantero. [7] Para ejemplos, ver Vympel R-27 y Brazo .
Otro aspecto de la localización pasiva antirradiación es el modo "home on jam" que, cuando se instala, permite que un misil guiado por radar se dirija al bloqueador del avión objetivo si el buscador principal está bloqueado por las contramedidas electrónicas del objetivo. aeronave
Los misiles aire-aire suelen ser cilindros largos y delgados para reducir su sección transversal y así minimizar la resistencia a las altas velocidades a las que viajan. Los misiles se dividen en cinco sistemas principales (de adelante a atrás): buscador, guía, ojiva, motor de cohete y accionamiento de control.
En la parte delantera está el buscador, ya sea un sistema de radar, un detector de radar o un detector de infrarrojos. Detrás de esto se encuentra la aviónica que controla el misil. Por lo general, después de eso, en el centro del misil, está la ojiva, generalmente varios kilogramos de explosivo potente rodeado por metal que se fragmenta al detonar (o, en algunos casos, metal prefragmentado).
La parte trasera del misil contiene el sistema de propulsión, normalmente un cohete de algún tipo y el sistema de actuación de control 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 "acelerar" para ampliar 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 terminal de búsqueda. Hay misiles en desarrollo, como el MBDA Meteor, que "respiran" aire (mediante un estatorreactor , similar a un motor a reacción) para ampliar su alcance.
Los misiles modernos utilizan motores de "bajo nivel de humo"; los primeros misiles producían espesas estelas de humo, que la tripulación del avión objetivo podía ver fácilmente, alertándoles del ataque y ayudándoles a determinar cómo evadirlo.
El CAS es típicamente un sistema de actuación de servocontrol 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 hipersónicos aire-aire utilizando motores scramjet (como el R-37 o el AIM-260 JATM ), lo que no sólo aumenta la eficiencia de las batallas BVR , sino que también reduce las posibilidades de supervivencia de los aviones objetivo a casi cero.
Un misil está sujeto a un alcance mínimo, por encima del cual no puede maniobrar eficazmente. Para 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 del riel", antes de que su motor lo haya acelerado a velocidades lo suficientemente altas para su pequeñas superficies aerodinámicas para ser útiles.
En las discusiones sobre el desempeño de los misiles aire-aire surgen con frecuencia varios términos.
Los misiles aire-aire de corto alcance utilizados en " peleas de perros " suelen clasificarse en cinco "generaciones" según los avances tecnológicos históricos. La mayoría de estos avances se produjeron en la tecnología de búsqueda de infrarrojos (posteriormente combinada con el procesamiento de señales digitales ).
Los primeros misiles de corto alcance, como los primeros Sidewinders y K-13 (misil) ( Atolón AA-2 ), tenían buscadores infrarrojos con un campo de visión estrecho (30 grados) y requerían que el atacante se posicionara detrás del objetivo ( parte trasera) . compromiso ). Esto significaba que el avión objetivo sólo tenía que realizar un ligero giro para moverse fuera del campo de visión del buscador del misil y hacer que el misil perdiera la pista del objetivo ("romper bloqueo"). [8]
Los misiles de segunda generación utilizaron buscadores más efectivos que mejoraron el campo de visión a 45 grados.
Esta generación introdujo misiles "todos los aspectos", porque los buscadores más sensibles permitían al atacante disparar a un objetivo que estaba de lado, es decir, desde todos los aspectos , no sólo desde atrás. Esto significaba que, si bien el campo de visión todavía estaba restringido a un cono bastante estrecho, el ataque al menos no tenía que realizarse detrás del objetivo. [8]
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 podía orientarse 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 misiles de generaciones anteriores que generalmente miraban hacia adelante mientras esperaban ser lanzados. Esta capacidad, combinada con un motor más potente que permite al misil maniobrar contra objetivos que se cruzan y lanzarse a mayores distancias, proporciona al avión de lanzamiento una mayor libertad táctica. [9]
Otros miembros de la cuarta generación utilizan matrices de plano focal para ofrecer una resistencia de escaneo y contramedidas muy mejorada (especialmente contra bengalas). Estos misiles también son mucho más ágiles, algunos emplean vectorización de empuje (normalmente empuje con cardán ).
La última generación de misiles de corto alcance nuevamente se define por los avances en las tecnologías de búsqueda, esta vez buscadores de imágenes infrarrojas electroópticas (IIR) que permiten a los misiles "ver" imágenes en lugar de "puntos" individuales de radiación infrarroja (calor). Los sensores combinados con un procesamiento de señales digitales más potente brindan los siguientes beneficios:[1]
Ejemplos de misiles de quinta generación incluyen:
Para cada misil se dan notas breves, incluida una indicación de su alcance y mecanismo de guía.
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