El modelo de combate de salvas proporciona una representación matemática de las batallas de misiles antibuque entre buques de guerra modernos . Fue desarrollado por Wayne Hughes en la Escuela de Postgrado Naval de los EE. UU. en Monterey, California, y publicado en 1995. [1] El modelo de salvas describe los elementos básicos del combate de misiles moderno de una manera muy simple. Esto es similar a cómo la ley del cuadrado de Lanchester proporciona un modelo simple del combate con armas de fuego moderno. [2]
Supongamos que dos fuerzas navales, Roja y Azul, se enfrentan en un combate. La batalla comienza con Roja disparando una salva de misiles a Azul. Los barcos Azules intentan derribar esos misiles entrantes. Simultáneamente, Azul lanza una salva que Roja intenta interceptar.
Este intercambio de fuego de misiles puede modelarse de la siguiente manera. Sea el símbolo A el que representa el número de unidades de combate (buques de guerra u otras plataformas de armas) en la fuerza roja al comienzo de la batalla. Cada una tiene potencia de fuego ofensiva α , que es el número de misiles ofensivos disparados con precisión por salva al enemigo. Cada una también tiene potencia de fuego defensiva y , que es el número de misiles enemigos entrantes interceptados por salva por sus defensas activas. Cada barco tiene una potencia de resistencia w , que es el número de impactos de misiles enemigos necesarios para dejarlo fuera de combate. De manera equivalente, se podría decir que cada misil atacante puede causar daños iguales a una fracción u=1/w de un barco rojo.
La fuerza azul se representa de manera similar. El azul tiene unidades B , cada una con potencia de fuego ofensiva β , potencia de fuego defensiva z y resistencia x . Cada misil que impacte causará daño v=1/x .
El modelo de combate de salvas calcula la cantidad de barcos perdidos en cada bando utilizando el siguiente par de ecuaciones. Aquí, ΔA representa el cambio en la cantidad de barcos del bando rojo a partir de una salva, mientras que ΔB representa el cambio en la cantidad de barcos del bando azul.
Cada ecuación comienza calculando el número total de misiles ofensivos lanzados por el atacante. Luego resta el número total de intercepciones del defensor. El número de misiles ofensivos restantes (no interceptados) se multiplica por la cantidad de daño causado por misil para obtener la cantidad total de daño. Si hay más intercepciones defensivas que misiles ofensivos, entonces el daño total es cero; no puede ser negativo.
Estas ecuaciones suponen que cada bando utiliza fuego dirigido, es decir, una fuerza conoce la ubicación de su objetivo y puede apuntar sus misiles hacia él. Sin embargo, si una fuerza conoce sólo la ubicación aproximada de su objetivo (por ejemplo, en algún lugar dentro de un banco de niebla), entonces puede extender su fuego a lo largo de una zona amplia, con la esperanza de que al menos algunos de sus misiles encuentren el objetivo. Se requiere una versión diferente de las ecuaciones de salva para ese tipo de fuego de área. [3]
Matemáticamente, las ecuaciones de Salvo pueden considerarse ecuaciones diferenciales o relaciones de recurrencia . También son un ejemplo de investigación de operaciones .
También existe una versión estocástica (o probabilística) del modelo. [4] En esta versión, los parámetros del barco enumerados anteriormente son variables aleatorias en lugar de constantes. Esto significa que el resultado de cada salva también varía aleatoriamente. El modelo estocástico se puede incorporar en una hoja de cálculo de computadora y usarse en lugar del método de Monte Carlo de simulación por computadora. [5] Existe una versión alternativa de este modelo para situaciones en las que un bando ataca primero y luego los sobrevivientes (si los hay) del otro bando contraatacan, [6] como en la Batalla de Midway .
Las ecuaciones de salva están relacionadas con las ecuaciones de la Ley del Cuadrado de Lanchester , con dos diferencias principales.
En primer lugar, las ecuaciones básicas de salva forman un modelo de tiempo discreto, mientras que las ecuaciones originales de Lanchester forman un modelo de tiempo continuo. Los misiles de crucero suelen dispararse en cantidades relativamente pequeñas. Cada uno tiene una alta probabilidad de alcanzar su objetivo, si no es interceptado, y lleva una ojiva relativamente potente. Por lo tanto, tiene sentido modelarlos como un pulso discreto (o salva) de potencia de fuego.
En comparación, las balas o los proyectiles en un tiroteo suelen dispararse en grandes cantidades. Cada bala tiene una probabilidad relativamente baja de alcanzar su objetivo y causa una cantidad relativamente pequeña de daño. Por lo tanto, tiene sentido modelarlas como un flujo pequeño pero continuo de potencia de fuego.
En segundo lugar, las ecuaciones de salvas incluyen potencia de fuego defensiva, mientras que las ecuaciones originales de Lanchester incluyen sólo potencia de fuego ofensiva. Los misiles de crucero pueden ser interceptados (derribados) por defensas activas, como misiles tierra-aire y cañones antiaéreos. En comparación, por lo general no es práctico interceptar balas y proyectiles durante un tiroteo.
El modelo de salva representa principalmente batallas de misiles navales, como las que ocurrieron durante la Guerra de las Malvinas . La potencia de fuego ofensiva representa misiles de crucero antibuque como el Harpoon , el Exocet y el Styx . La potencia de fuego defensiva representa misiles de defensa aérea como el Standard , así como cañones antiaéreos como el Phalanx . Sin embargo, se puede adaptar el modelo a otros tipos de batallas que tengan características similares.
Por ejemplo, algunos autores lo han utilizado para estudiar batallas de la Segunda Guerra Mundial entre portaaviones, [7] como la Batalla del Mar del Coral . [8] En este caso, la potencia de fuego ofensiva consiste en bombarderos en picado y torpederos. La potencia de fuego defensiva consiste en aviones de combate que intentan interceptar a esos bombarderos.
El modelo podría describir batallas en las que los torpedos son la principal forma de potencia de fuego ofensiva, como en la batalla de la isla de Savo . En este caso, la potencia de fuego defensiva sería cero, ya que hasta ahora no hay una forma efectiva de interceptar torpedos.
Se utilizó una versión simplificada del modelo para estudiar los resultados alternativos de la Carga de la Brigada Ligera por parte de la caballería británica contra los cañones rusos en 1854. [9] El modelo también se ha modificado para representar la defensa táctica contra misiles balísticos . Esta variante se utilizó para analizar el rendimiento del sistema de defensa contra misiles Iron Dome durante la Operación Pilar de Defensa de 2012. [10]
El modelo de combate de salvas puede ayudar en la investigación sobre una variedad de cuestiones en la guerra naval. [11] Por ejemplo, un estudio examinó el valor de tener información precisa sobre una flota enemiga. [12] Otro estudio examinó cuántos misiles serían necesarios para lograr una probabilidad de éxito deseada al atacar varios objetivos a la vez. [13] Los investigadores también han analizado las propiedades matemáticas del propio modelo. [14]
El objetivo inicial de esta investigación es comprender mejor cómo funciona el modelo. Un objetivo más importante es ver qué podría sugerir el modelo sobre el comportamiento de las batallas de misiles reales. Esto podría ayudar al desarrollo de mejores tácticas navales modernas para atacar y defenderse de estos misiles.