Armas Hipersónicas

Las armas hipersónicas son, quizá junto a las armas láser y la inteligencia artificial, los sistemas en estudio más prometedores. Con toda seguridad a lo largo de esta década veremos varios modelos operativos y en la próxima serán sistemas relativamente comunes. Sin embargo, no podemos olvidar que buena parte de las informaciones en torno a las mismas es abiertamente falsa y que las dificultades de cara a su desarrollo son casi insalvables, como explicamos a continuación…

En el tiempo que nos ha tocado vivir tanto la propaganda como la publicidad se se utilizan de forma masiva para promocionar productos de consumo, en muchas ocasiones sin un valor añadido claro respecto a aquellos a los que sustituyen, pero que suelen ser anunciados como si alternativas rompedoras se tratase.

El sector militar no es ajeno a este tipo de modas. Especialmente desde el advenimiento de la Revolución Industrial han aparecido, de forma cíclica, conceptos innovadores que en algunos casos lograron romper con la forma de lucha anterior, cambiando las tácticas, doctrinas y procedimientos. En muchos otros quedaron pronto relegados al olvido, pues no eran más que bluffs levantados en ocasiones con la ayuda de una buena campaña de promoción. Casos sobran, como el del Panjandrum británico.

Sin embargo, sí que se han dado casos en los que un nuevo tipo de buque, avión, ingenio, en definitiva, se convertía en una «bala de plata», propiciando una RMA, algo que ocurrió en su día con los carros de combate, las armas nucleares o más recientemente con las municiones guiadas de precisión.

Desde finales de la Guerra Fría las armas hipersónicas se han presentado, junto a las armas autónomas, los cañones electromagnéticos o los ataques cibernéticos, entre otros, como las nuevas «balas de plata», destinadas a cambiar la forma de hacer la guerra y el equilibrio de poder, en favor de quienes las posean. Han cautivado a muchas mentes militares y políticas como posible herramienta de cara a resolver imprevistos, en entornos tanto tácticos como operacionales o estratégicos de forma expedita y precisa.

Sin embargo, la realidad no parece ser tan halagüeña y son todavía muchos los obstáculos a resolver. De hecho, se podría decir que buena parte de lo que sabemos sobre armas hipersónicas no es más que el resultado de cierto tipo de campañas publicitarias tan imperceptibles como bien diseñadas. Procedentes de distintos sectores de la vida militar, pasando por la prensa, así como los contratistas encargados de llevar adelante su proceso I+D+i, pocas de las informaciones que nos llegan están libres de intereses e intencionalidad.

Dicho esto, muchas afirmaciones sobre las capacidades reales de las armas hipersónicas no resisten un análisis somero. En primer lugar porque hay limitaciones de naturaleza inherentemente físicas muy difíciles de superar. En segundo lugar, porque algunas de sus capacidades ni siquiera son nuevas o desconocidas, sino que ya que están presentes en armas operativas que tienen décadas de uso tanto táctico como estratégico. Por último, la necesidad de conformar un sistema de armas -más que un arma-, en el que se integren un conjunto de subsistemas que han de ser altamente confiables en un entorno operativo desafiante complica aún más si cabe los requisitos operativos.

Aun cuando son señaladas como novísimas, si tomamos el concepto de forma absoluta nos estaríamos refiriendo a aquellos vectores que alcanzan una velocidad superior a Mach 5, es decir la mayoría de los sistemas SRBM, y todos los sistemas MRBM/IRBM/ICBM/SLBM iniciales y modernos. Todos ellos poseen características comunes como seguir una trayectoria balística-predecible sean las mismas muy altas o bajas, poseer una o más etapas, salida y reentrada a la atmosfera, el recurso a los Vehículos de Reentrada maniobrables o no (RV/MRaV/MIRV) y la utilización de sistemas de navegación inercial y en unos pocos casos de sistemas de guía terminal.

Por lo tanto, las «nuevas» armas hipersónicas ocupan un nicho ya que incorporan a la velocidad de un misil balístico la capacidad de maniobra durante su vuelo. Además, como aditivo están optimizadas contra los sistemas BMD. Los misiles hipersónicos se entregan de dos maneras:

1. Se pueden disparar desde las últimas etapas de misiles balísticos intercontinentales (ICBM) o misiles balísticos de lanzamiento submarino (SLBM) y saltar a lo largo de la parte superior de la atmósfera utilizando motores de reacción especializados para acelerar velocidades hipersónicas, o ;
2. Se pueden lanzar de forma independiente o desde un bombardero, de forma similar a los misiles de crucero, antes de acelerar a velocidades ultra altas.

Actualmente se dividen en dos subtipos que según la Corporación RAND están en desarrollo por parte de 23 países a lo largo y ancho del mundo, con China, Rusia y EEUU a la cabeza:

1. El primero es el de los misiles de crucero hipersónicos o HCM, que usan motores que respiran oxígeno para ser quemado al mezclar con otro propelente abordo, manteniendo empuje durante toda su TOF y la misma es un 100% atmosférica y altas cargas térmicas;
2. El segundo son los planeadores hipersónicos o HGV, que se aceleran a alta velocidad con algún tipo de refuerzo de cohete, tal vez incluso un refuerzo de misil balístico existente, y luego se deslizan-planean sin propulsión química, simplemente por su propio impulso residual, por lo que la fase impulsada es una fracción de la TOF y el resto del vuelo lo hace con la energía residual. También desarrollan altas cargas térmicas, aunque son los que tienen riesgo de desarrollo menor, por lo que son los sistemas preferidos en la mayoría de los países que adelantan sus respectivos programas RDT&E.

Unas de las ventajas que se le endosan a este sistema de armas es que son muy rápidas, sin ser muy precisos y claros con el concepto de velocidad queriendo dejar por sentado que la misma es en el 100% de su TOF, lo cual está lejos de ser cierto.

Su velocidad en realidad es variable, con etapas de empuje inicial o refuerzo en ambos tipos (HCM y HGV) y variaciones de la misma de acuerdo a los requisitos de misión y operativos, condicionados por la cota de vuelo, la velocidad a alcanzar en determinadas fases o las maniobras necesarias para sortear las defensas, por lo que al final del día las mismas no son instantáneas (extremadamente rápidas) como se quiere hacer ver.

Esto es especialmente cierto más allá de ciertas distancias en las que las mismas pierden efectividad a medida que la velocidad del objetivo aumenta y su tamaño disminuye o el requisito de precisión es mayor. Otros detalles a tomar en cuentas son las cargas estructurales de flexión a las que son sometidas los fuselajes que en conjunto con las térmicas podrían deformar la muy necesaria fineza aerodinámica y de control que las define.

De los Hypersonic Glide Vehicles (HGV)

Comenzaremos hablando de los HGV porque de los dos tipos de armas revolucionarias mencionadas, estos son los de menor riesgo tecnológico poseen, ya que los mismos solo tienen que superar dos desafíos tecnológicos, la ciencia de los materiales y la Navegación / Guiado Terminal.

Los planeadores hipersónicos se caracterizan por su velocidad, alcance y maniobrabilidad, pero una vez que el cohete de refuerzo se quema el planeador experimenta una desaceleración constante, debido a la resistencia o arrastre por contacto con el fluido atmosférico, agravada por la masa y cambios dirección. Como consecuencia, cuanto más se desliza, es decir, cuanto mayor es su alcance, más lento viajará. Por ejemplo, si su Velocidad Inicial es Mach 20, su correspondiente Velocidad final será una fracción de la primera, tanto menor cuando más distante esté el objetivo.

A pesar de ser denominados como planeadores, este tipo de aeronaves hipersónicas en realidad son “fuselajes sustentadores” que deben volar en un estrecho margen físico; una vez termina el vuelo propulsado le sigue un sprint final de vuelo como planeador. Esto es factible gracias a la velocidad residual, que debe ser muy alta para mantener una cómoda relación de sustentación/resistencia o L/D, que para ellos es de entre 1-9 (comparada con un índice de 20 en aviones comerciales) y que se obtiene por compresión. Como consecuencia su alcance efectivo está condicionado por la velocidad, que debe mantenerse lo más alta posible Esta, sin embargo, disminuirá mucho cuando realiza maniobras para evadir sistemas IADS, por más suaves que estas sean y/o por corregir rumbo necesario luego de las actualizaciones de navegación para llegar lo más certeramente a su objetivo, lo que sin embargo se verá degradado también por la pérdida de sustentación que a su vez incidirá en su capacidad optima de giro.

Una de las cualidades de los HGVs es la de retardar la detección por parte de sistemas de vigilancia y ABM no por su velocidad, ya que los sistemas existentes son capaces de detectar a misiles balísticos desde hace décadas y a velocidades de hasta Mach 27, sino por su perfil de vuelo relativamente bajo con respecto a las armas tradicionales. Precisamente este perfil de vuelo les permite explotar la ventaja de la curvatura de la tierra y sustraerse lo más posible de la “Línea de Visión” (LOS) de los radares.

Ahora bien, si tomamos en cuenta que un planeador hipersónico vuela a 30 km de altura y que la LOS de sistemas como los Patriot o los THAAD a esa altura es de 620 km, tendrían tiempo suficiente de respuesta en torno a los 3 minutos contra un sistema que venga con velocidad residual de Mach 10. Velocidad que además sufrirá una notable reducción debido al arrastre gradualmente mayor que se genera en atmosferas más densas.

Lo que si se logra con la velocidad es aumentar los requisitos de reacción temprana de los IADS, es por eso que los argumentos esgrimidos en cuanto a velocidad también vienen en el sentido del tiempo de vuelo que suele ser más corto que el de los misiles balísticos, pero no por ser más rápidos que estos sino porque sus trayectorias de vuelo son óptimas, ya que el 90% de su TOF se produce dentro de la atmósfera, comparado por ejemplo a los ICBM/IRBM para el que este perfil de vuelo apenas supone el 10 % del TOF.

Esta ventaja, sin embargo, no es gratuita. Como consecuencia del sometimiento a temperaturas más altas por parte de los RV/MRAV es más sencillo detectarlos mediante sistemas IR basados en el espacio, capaces de detectar la pluma términa de los mismos.

En cuanto a maniobrabilidad, los planeadores hipersónicos sufren de importantes limitaciones de giro, ya que su disposición aerodinámica debe favorecer la velocidad y por lo tanto, las superficies de control deben ser mínimas para entregar el menor arrastre posible (con el beneficio adicional de generar menos carga térmica). A su vez, la necesaria sustentación depende del fenómeno de compresibilidad, que dicho sea de paso esta en relación directa con la velocidad y está por otro lado condiciona la maniobrabilidad por ser de relación inversa.

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