Una bengala o bengala señuelo es una contramedida aérea infrarroja utilizada por un avión para contrarrestar un misil tierra-aire o misil aire-aire guiado por infrarrojos ("buscador de calor") . Las bengalas suelen estar compuestas de una composición pirotécnica a base de magnesio u otro metal ardiendo en caliente, con una temperatura de combustión igual o superior a la del escape del motor. El objetivo es hacer que el misil guiado por infrarrojos busque la huella de calor de la llamarada en lugar de los motores del avión.
A diferencia de los misiles guiados por radar , los misiles guiados por infrarrojos son muy difíciles de encontrar cuando se acercan a los aviones. No emiten radares detectables y generalmente se disparan desde atrás, directamente hacia los motores. En la mayoría de los casos, los pilotos tienen que confiar en sus compañeros para detectar el rastro de humo del misil y alertar sobre un lanzamiento. Dado que los misiles guiados por infrarrojos tienen un alcance más corto que sus homólogos guiados por radar, un buen conocimiento de la situación de la altitud y las amenazas potenciales sigue siendo una defensa eficaz. Los sistemas electroópticos más avanzados pueden detectar automáticamente los lanzamientos de misiles a partir de las distintas emisiones térmicas del motor del cohete de un misil.
Una vez que se indica la presencia de un misil IR "vivo", el avión lanza bengalas en un intento de atraer el misil. Algunos sistemas son automáticos, mientras que otros requieren el desecho manual de las bengalas. Luego, el avión se alejaría en un ángulo agudo de la bengala (y de la trayectoria terminal del misil) y reduciría la potencia del motor en un intento de enfriar la firma térmica. Lo ideal sería que la cabeza buscadora del misil se confundiera por este cambio de temperatura y la ráfaga de nuevas señales de calor, y comenzara a seguir una de las bengalas en lugar del avión.
Los misiles guiados por infrarrojos más modernos tienen electrónica sofisticada a bordo y sensores electroópticos secundarios que ayudan a discriminar entre bengalas y objetivos, reduciendo la efectividad de las bengalas como contramedida reaccionaria. Un procedimiento más nuevo implica el despliegue preventivo de bengalas en anticipación del lanzamiento de un misil, lo que distorsiona la imagen esperada del objetivo en caso de que uno se suelte. Este "pre-encendido" aumenta las posibilidades de que el misil siga las bengalas o el cielo abierto en el medio, en lugar de una parte del defensor real.
Además del uso militar, algunos aviones civiles también están equipados con bengalas de contramedida contra el terrorismo : la aerolínea israelí El Al , que fue el objetivo del fallido ataque aéreo de 2002 , en el que se dispararon misiles tierra-aire lanzados desde el hombro contra un avión de pasajeros mientras despegaba, comenzó a equipar su flota con contramedidas automáticas de liberación de bengalas basadas en radar a partir de junio de 2004. [1] [2] Esto causó preocupación en algunos países europeos, que procedieron a prohibir que dichos aviones aterrizaran en sus aeropuertos. [3]
El 18 de junio de 2017, después de que un AIM-9X no rastreara con éxito a un Su-22 Fitter de la Fuerza Aérea Siria objetivo , el teniente comandante de la Armada de los EE. UU. Michael "Mob" Tremel, que volaba un F/A-18E Super Hornet, utilizó un AMRAAM AAM para destruir con éxito el avión enemigo. [4] Existe la teoría de que el Sidewinder se prueba contra bengalas estadounidenses y no soviéticas/rusas. El Sidewinder está acostumbrado a rechazar las bengalas estadounidenses, pero no las soviéticas/rusas. Surgieron problemas similares durante las pruebas del modelo AIM-9P. El misil ignoraría las bengalas estadounidenses pero optaría por las soviéticas debido a que estas bengalas tienen "diferentes tiempos de combustión, intensidad y separación". [5] [6]
Las bengalas arden a miles de grados centígrados, mucho más caliente que el escape de un motor a reacción. Los misiles IR buscan la llama más caliente, creyendo que es un avión en postcombustión o el comienzo de la fuente de escape del motor.
Mientras que los buscadores de infrarrojos más modernos tienden a tener una sensibilidad espectral adaptada para coincidir más estrechamente con las emisiones de los aviones y rechazar otras fuentes (las llamadas CCM, o contracontramedidas ), las bengalas señuelo modernizadas tienen su espectro de emisión optimizado para coincidir también con las radiación del avión (principalmente sus motores y gases de escape). Además de la discriminación espectral, los CCM pueden incluir discriminación de trayectoria y detección del tamaño de la fuente de radiación.
La generación más nueva del FIM-92 Stinger utiliza un cabezal buscador dual IR y UV , lo que permite una solución de seguimiento redundante, anulando efectivamente la efectividad de las bengalas señuelo modernas (según el Departamento de Defensa de EE. UU .). Si bien la investigación y el desarrollo en tecnología de bengalas han producido una firma IR en la misma longitud de onda que el escape de un motor caliente, las bengalas modernas todavía producen una firma UV notablemente (e inmutable) diferente a la de un motor de avión que quema queroseno como combustible para aviones.
Para la generación de carga infrarroja, son posibles dos enfoques: pirotécnico y pirofórico , ya que las bengalas señuelo IR almacenadas, fuente de energía química, contienen composiciones pirotécnicas , sustancias pirofóricas líquidas o sólidas, o sustancias líquidas o sólidas altamente inflamables . [7]
Al encenderse la bengala señuelo, se inicia una reacción fuertemente exotérmica, que libera energía infrarroja y humo y llamas visibles; la emisión depende de la naturaleza química de la carga útil utilizada.
Existe una amplia variedad de calibres y formas disponibles para bengalas señuelo aéreo. Debido a las restricciones de volumen de almacenamiento a bordo de las plataformas, muchos aviones de origen estadounidense utilizan cartuchos de bengalas señuelo cuadrados. Sin embargo, también se encuentran disponibles cartuchos cilíndricos a bordo de aviones estadounidenses, como el MJU 23/B en el B-1 Lancer o el MJU-8A/B en el F/A-18 Hornet ; sin embargo, se utilizan principalmente a bordo de aviones franceses y de origen ruso (por ejemplo, el PPI-26 IW en el MiG 29 ).
Calibres cuadrados y bengalas típicas de señuelo:
Calibres cilíndricos y bengalas típicas de señuelo:
Las bengalas pirotécnicas utilizan una mezcla de combustible y oxidante de combustión lenta que genera un calor intenso. Son comunes las mezclas similares a las termitas (por ejemplo, magnesio/teflón/vitón [MTV]). Otras combinaciones incluyen perclorato de amonio / antraceno /magnesio, o pueden basarse en fósforo rojo .
Para ajustar las características de emisión para que se ajusten más al espectro de los motores a reacción, se utilizan cargas a base de propulsores de doble base . Estas composiciones pueden evitar el contenido de metal y lograr una combustión más limpia sin la estela de humo prominente.
Ciertas composiciones pirotécnicas, por ejemplo MTV, dan una gran emisión de llama durante la combustión y producen una firma dependiente de la temperatura y pueden entenderse como cuerpos grises de alta emisividad ( ~0,95). Estas cargas útiles se denominan cargas útiles de cuerpo negro . Otras cargas útiles, como los gránulos de perclorato de hierro/potasio, solo producen una baja emisión de llama, pero también muestran una firma que depende de la temperatura. [8] Sin embargo, la temperatura de combustión más baja en comparación con MTV da como resultado una menor cantidad de energía liberada en el rango IR de longitud de onda corta. Otras cargas útiles de cuerpo negro incluyen perclorato de amonio/antraceno/magnesio y aglutinante de polibutadieno terminado en hidroxilo ( HTPB ). [9]
Otras cargas útiles generan grandes cantidades de dióxido de carbono caliente durante la combustión y, por lo tanto, proporcionan una emisión selectiva independiente de la temperatura en el rango de longitud de onda entre 3 y 5 μm. Las cargas útiles pirotécnicas típicas de este tipo se asemejan a composiciones silbantes y, a menudo, están compuestas de perclorato de potasio y combustibles orgánicos pobres en hidrógeno. [10] Otras cargas útiles espectralmente equilibradas se componen de manera similar a los propulsores de base doble y contienen nitrocelulosa (NC) y otros ésteres de ácido nítrico [11] o compuestos nitro como oxidantes como el hexanitroetano y compuestos nitro y nitraminas como combustibles de alta energía. [12]
Las bengalas pirofóricas funcionan según el principio de expulsar un material pirofórico especial de un cartucho hermético, normalmente utilizando un generador de gas (por ejemplo, una pequeña carga pirotécnica o gas a presión). Luego, el material se autoinflama en contacto con el aire. Los materiales pueden ser sólidos, por ejemplo, plaquetas de hierro recubiertas con aluminio ultrafino , o compuestos líquidos, a menudo organometálicos ; por ejemplo, compuestos de alquilaluminio (por ejemplo, trietilaluminio ). Las llamaradas pirofóricas pueden tener una eficacia reducida a grandes altitudes, debido a la menor temperatura del aire y la menor disponibilidad de oxígeno; sin embargo, el oxígeno puede coexpulsarse con el combustible pirofórico. [13]
La ventaja del alquil aluminio y compuestos similares es el alto contenido de carbono e hidrógeno, lo que da como resultado líneas de emisión brillantes similares a la firma espectral del combustible para aviones quemado. El contenido controlado de productos de combustión sólidos, que generan radiación continua de cuerpo negro , permite una mayor correspondencia de las características de emisión con las emisiones infrarrojas netas de los gases de escape del combustible y los componentes calientes del motor.
Las llamas de los combustibles pirofóricos también pueden alcanzar un tamaño de varios metros, en comparación con la llama de menos de un metro de las bengalas de MTV. La trayectoria también puede verse influenciada adaptando las propiedades aerodinámicas de los contenedores expulsados. [14]
Estas cargas útiles contienen fósforo rojo como relleno energético. El fósforo rojo se mezcla con aglutinantes orgánicos para obtener pastas que se pueden aplicar con brocha y que se pueden recubrir sobre finas plaquetas de poliimida . La combustión de esas plaquetas produce una firma que depende de la temperatura. Los aditivos endergónicos como la sílice altamente dispersa o los haluros alcalinos pueden reducir aún más la temperatura de combustión. [15]
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