Del cielo a la tierra: misiles aire-aire guiados por radar utilizados como parte de los sistemas de defensa aérea terrestres
Desde el principio, los desarrolladores de misiles de combate aéreo buscaron garantizar la superioridad sobre el enemigo aumentando el alcance de destrucción, la maniobrabilidad, un mayor número de objetivos disparados simultáneamente y mejorando la inmunidad al ruido.
Los misiles aire-aire de mayor alcance (por ejemplo, el R-37 soviético o el AIM-120 AMRAAM estadounidense) utilizan un cabezal de radar activo (ARH), que guía el misil hacia el objetivo en la etapa final del lanzamiento. vuelo. En las secciones inicial y media de la trayectoria, se utiliza control inercial y de comando-inercial.
Últimamente existe una tendencia a equipar los misiles de largo alcance con receptores de sistemas de radionavegación espacial. Equipar misiles aire-aire de largo alcance con tales dispositivos está asociado con el desarrollo intensivo en los países líderes del mundo de sistemas de control de combate en red, así como con la capacidad del portaaviones y del arma para recibir datos de otras fuentes. , por ejemplo, desde aviones AWACS o radares terrestres de largo alcance. La presencia de un sistema de navegación por satélite permite aclarar datos sobre la posición actual del misil en el espacio en relación con el objetivo, el avión que dispara y otros objetos y formar una trayectoria de vuelo óptima.
La ventaja de los misiles con un buscador ARL es que pueden usarse contra objetivos aéreos visualmente no observables en el modo "disparar y olvidar", y después de lanzar el misil, la maniobrabilidad del portaaviones no está limitada. Sin embargo, estos misiles son muy caros; según información publicada en fuentes estadounidenses, el coste de un lanzamisiles AIM-120C-7 es de aproximadamente 1,8 millones de dólares.
Sistemas de misiles antiaéreos basados en el lanzador de misiles AIM-120 AMRAAM
Actualmente, uno de los más prometedores para su uso como parte de sistemas de misiles antiaéreos es un misil guiado con un cabezal de radar activo AIM-120 AMRAAM (Misil aire-aire avanzado de alcance medio - aire-aire avanzado de alcance medio -misil aéreo) .
El desarrollo de este misil comenzó a finales de la década de 1970, después de que los expertos del Departamento de Defensa de Estados Unidos llegaran a la conclusión de que era necesario tener en el arsenal de los aviones de combate estadounidenses un misil de largo alcance capaz de operar en modo “dispara y olvida”. Sin embargo, debido a dificultades técnicas, financieras y organizativas, el proceso de diseño y prueba del cohete se retrasó y el lote piloto del AIM-120 no se lanzó hasta 1988. Desarrollo de misiles de la Fuerza Aérea y aviación La Marina de los EE. UU. ocurrió a principios de la década de 1990.
El misil AIM-120 está fabricado según un diseño aerodinámico normal con una disposición en forma de X de consolas de ala y timones y externamente se parece a un lanzador de misiles AIM-7 ampliado. El cuerpo del cohete está recubierto con una pintura especial que puede soportar un calentamiento cinético significativo.
Diagrama de diseño del misil AIM-120A.
Al disparar a larga distancia, la trayectoria de vuelo del AIM-120 puede constar de tres secciones: inercial autónoma, inercial de comando y radar activo. El modo de localización activo se puede utilizar inmediatamente en combate aéreo cuerpo a cuerpo cuando se dispara a un objetivo visualmente visible. Cuando el objetivo no se observa visualmente, su búsqueda se realiza mediante el radar a bordo del caza.
Después de detectar un objetivo mediante el radar, el piloto activa y lanza el misil. En este caso, el sistema de observación y navegación a bordo del portaaviones calcula previamente el punto de encuentro del misil con el objetivo. Antes del lanzamiento, las coordenadas del objetivo se cargan en el sistema de navegación inercial del cohete desde el portaaviones. Después del lanzamiento del lanzamisiles AIM-120, el equipo a bordo del avión de transporte sigue la trayectoria del objetivo. Si el objetivo no maniobra, el portaaviones no transmite ninguna orden de corrección. La guía del misil en la fase inicial se lleva a cabo solo con la ayuda de su propio INS, y luego el buscador de radar activo comienza a funcionar.
Según datos estadounidenses, la detección de objetivos con un EPR de 3 m² es posible a una distancia de hasta 18 km. Si el objetivo está maniobrando, la aviónica del caza calcula la trayectoria y las coordenadas corregidas se transmiten al misil. Utilizando el equipo a bordo del portaaviones, es posible apuntar simultáneamente hasta ocho misiles lanzados contra varios objetivos. El equipo de a bordo monitorea para cada misil el tiempo restante hasta que el buscador activo fije el objetivo, lo que permite desactivar oportunamente la transmisión de comandos de corrección.
Cuando se apunta a una interferencia activa, el equipo de misiles en las secciones intermedia y final puede cambiar a un modo pasivo para apuntar a la fuente de interferencia. La selección del modo de guía apropiado se lleva a cabo basándose en el concepto de "disparar y olvidar", según el cual el piloto debe salir lo antes posible de un posible ataque enemigo de represalia cambiando el lanzamisiles al modo de guiado.
Aproximadamente el mismo algoritmo operativo se utiliza en otros misiles de combate aéreo modernos, con un cabezal de radar activo. Hay información de que el nuevo misil AIM-120D, además de los métodos de control enumerados, también utiliza navegación GPS.
Actualmente se conocen ocho modificaciones de combate en serie del lanzamisiles AIM-120. Después de la aparición del primer AIM-120A, las siguientes variantes mejoraron el equipo a bordo, mejoraron la inmunidad al ruido, utilizaron nuevo software, ojivas y espoletas de proximidad más avanzadas y aumentaron el alcance de disparo.
UR AIM-120C
El misil AIM-120 tiene una longitud de 3 mm y un diámetro de 066 mm. El peso inicial es de unos 178 kg. Envergadura: 160 mm (AIM-447C-120). El alcance de disparo del misil AIM-7C-120 cuando se lanza desde un portaaviones alcanza los 7 km. Pero cuando se lanza desde una instalación terrestre, esta cifra es mucho menor.
Después del final de la Guerra Fría, el comando de la OTAN perdió en gran medida interés en los sistemas de defensa aérea terrestres, lo que llevó a la reducción o desaceleración de los programas para la creación de nuevos sistemas de defensa aérea de mediano alcance y la modernización de los existentes.
Sin embargo, varias empresas continuaron desarrollando activamente nuevos sistemas antiaéreos, algunos de los cuales pasaron a la etapa de construcción en serie y entraron en servicio.
El NASAMS (sistema avanzado noruego de misiles tierra-aire) estadounidense-noruego se considera un sistema de misiles de defensa aérea de medio alcance muy exitoso.
El desarrollo de este complejo en la primera mitad de la década de 1990 fue iniciado por un consorcio formado por la empresa estadounidense Hughes Aircraft (posteriormente absorbida por Raytheon Corporation) y la noruega Norsk Forsvarteknologia (ahora parte del grupo Kongsberg Defence). En el nuevo sistema de defensa aérea NASAMS, Hughes Aircraft utilizó los desarrollos existentes en el sistema de defensa aérea AdSAMS, que también incluía el uso del misil aéreo AIM-120, lo que aceleró significativamente el proceso de prueba y desarrollo.
En la primera etapa de prueba, se lanzaron misiles AIM-120 desde instalaciones remolcadas del sistema de defensa aérea HAWK mejorado estadounidense.
Esta opción permitió abaratar el complejo. Pero posteriormente el cliente exigió el uso de contenedores sellados de transporte y lanzamiento, lo cual era muy importante al realizar tareas de combate en las difíciles condiciones climáticas de Noruega.
En 1995, la Fuerza Aérea Noruega firmó el primer contrato para la adquisición de sistemas de defensa aérea NASAMS. En 2005, se inició el trabajo para integrar los sistemas noruegos en el sistema conjunto de control de defensa aérea de la OTAN y mejorar sus características de combate. El sistema de defensa aérea NASAMS II actualizado entró en servicio con la Fuerza Aérea Noruega en 2007. Los centros de control NASAMS II son capaces de intercambiar y procesar información en formatos Link 16, Link 11 y JREAP.
El sistema de defensa aérea NASAMS incluye un radar tridimensional multifuncional Sentinel AN/MPQ-64F1, una estación optoelectrónica pasiva MSP500, un centro de control FDC y un centro de comunicación móvil GBADOC, que permite la integración en la red de nivel superior para el intercambio de información. Varios radares y puestos de mando asociados están conectados en red a través de canales de radio, lo que permite una visualización en tiempo real de la situación aérea.
El radar Sentinel AN/MPQ-64F1 y el MSP500 OLS se basan en un vehículo todo terreno del ejército, y el centro de control y el centro de comunicaciones móviles están montados en contenedores de carga estándar.
El radar AN/MPQ-64F1, los lanzadores y las estaciones optoelectrónicas se pueden desplegar a una distancia de hasta 2,5 km desde el punto de control. El equipo de búsqueda y avistamiento de la batería antiaérea es capaz de rastrear simultáneamente 72 objetivos.
Se pueden utilizar camiones pesados de varios tipos para transportar lanzadores, un centro de control y un centro de comunicaciones móviles.
El radar multifuncional de alta resolución Sentinel AN/MPQ-64F1 tiene un alcance instrumental de 120 km y, además de detectar objetivos, se utiliza para iluminación y orientación.
Centinela de radar AN/MPQ-64F1
En una situación de combate difícil, el radar AN/MPQ-64F1 puede funcionar en un modo de haz altamente direccional, lo que reduce el riesgo de revelar la posición del complejo y apuntar a misiles antirradar.
Para buscar un objetivo también se puede utilizar la estación optoelectrónica pasiva MSP500, que incluye una cámara de televisión de alta resolución, una cámara termográfica y un telémetro láser, que asegura el lanzamiento del sistema de defensa antimisiles AIM-120 sin encender el AN. /Radar MPQ-64F1.
Estación optoelectrónica pasiva MSP500
En este caso, el objetivo es capturado por el radar activo del misil mientras está en tierra o después del lanzamiento, pero el área afectada con esta opción de guía es más pequeña que cuando se trabaja junto con un radar multifuncional.
El campo de tiro del sistema de defensa aérea NASAMS II es de 30 km y el alcance de altitud es de 20 km. Al disparar misiles AMRAAM-ER, los parámetros de alcance y altitud aumentan aproximadamente 1,5 veces.
Los complejos NASAMS de diversas modificaciones están en servicio en Noruega, Países Bajos, España, Finlandia, Omán, Lituania e Indonesia. Después de los acontecimientos de 2001, se desplegó un sistema de defensa aérea en el centro de Washington (los estadounidenses a veces utilizan la designación no oficial MIM-120A). En el otoño de 2022, se supo que estaba previsto transferir ocho sistemas de defensa aérea NASAMS II a Ucrania.
Además del sistema de defensa aérea NASAMS, también se pretendía utilizar misiles de avión AIM-120 como parte del sistema de defensa aérea móvil HUMRAAM (HMMWV+ AMRAAM). A mediados de la década de 1990, el ejército estadounidense exploró la posibilidad de crear un complejo militar con todos los elementos colocados sobre un chasis Humvee.
Los primeros lanzamientos de misiles AIM-120A como parte del sistema de defensa aérea HUMRAAM se llevaron a cabo en agosto de 1997, y los disparos contra un simulador de misiles de crucero tuvieron lugar en julio de 1998. Durante las pruebas, el modelo experimental aseguró la interceptación de objetivos a una distancia de hasta 15 km. Si se utilizaran nuevas modificaciones del AIM-120, el campo de tiro podría aumentarse en un 30%.
Posteriormente, el ejército abandonó el uso del chasis HMMWV. Relativamente livianos para misiles de esta clase, los lanzadores autopropulsados basados en HMMWV sufrieron daños importantes durante el lanzamiento de los sistemas de defensa antimisiles, y la última versión del sistema de defensa aérea se probó en el chasis de un camión FMTV. Sin embargo, a pesar de los alentadores resultados de las pruebas, el contrato para la compra de sistemas móviles de defensa aérea con misiles AIM-120 nunca se concretó.
La versión destinada a la Infantería de Marina se conoce como CLAWS (inglés: Complementary Low Altitude Weapon System).
En abril de 2001, Raytheon recibió una tarea del USMC para desarrollar el sistema de defensa aérea CLAWS, destinado a reemplazar el obsoleto sistema de defensa aérea MIM-23 Hawk. El comando de la Infantería de Marina planeaba comprar hasta 95 vehículos de combate CLAWS.
En 2005, durante las pruebas en el polígono de White Sands (Nuevo México), se confirmaron las capacidades de combate del nuevo complejo cuando se opera en diversas condiciones, incluso de noche. Sin embargo, en 2006 el pedido fue cancelado.
La razón principal del abandono del sistema de defensa aérea HUMRAAM del ejército y del CLAWS destinado a la Infantería de Marina fueron las restricciones financieras asociadas con el alto costo de los misiles AIM-120. Además, los militares criticaron la ubicación abierta de los misiles desprotegidos, lo que los hacía vulnerables a las influencias externas y las condiciones climáticas.
Sistema de defensa aérea israelí Spyder mejorado con misil Derby
Israel se encuentra constantemente entre los países con acceso a los tipos más modernos de equipo y armas militares fabricados en Estados Unidos.
Los cazas israelíes F-15C/D/I, F-16C/D/I y F-35I están armados con misiles de largo alcance AIM-120 AMRAAM. Sin embargo, el alto costo de los misiles estadounidenses y el deseo de tener su propio análogo de un lanzador de misiles de esta clase llevaron a que a mediados de la década de 1980 la compañía Rafael comenzara a desarrollar el misil de combate aéreo Derby, que tenía un cierto grado de continuidad con el lanzador de misiles de aviación de corto alcance Phiton-4. Derby se presentó oficialmente por primera vez en el Salón Aeroespacial de Le Bourget en junio de 2001.
Según la información anunciada en las exposiciones internacionales de armas, el misil aéreo de mediano alcance Derby con un cabezal de radar activo está diseñado para destruir armas de ataque aéreo tripuladas y no tripuladas altamente maniobrables, en cualquier momento del día, desde cualquier dirección, en el frente y hemisferios traseros, contra el fondo de la superficie subyacente y con contramedidas electrónicas activas.
Se destaca especialmente que las dimensiones y el peso más pequeños que el AIM-120 permiten que el misil Derby se utilice en cazas más ligeros como el F-5E y el JAS-39 Gripen. Un factor importante que contribuye al éxito del misil israelí con buscador ARL en el mercado internacional de armas es su precio moderado. En comparación con el AIM-120 estadounidense, el misil Derby israelí cuesta aproximadamente la mitad. El misil fue adquirido por Chile, India, Singapur y Filipinas.
Derby UR israelí
El cohete Derby está fabricado con un diseño aerodinámico canard. El peso inicial de la primera versión era de 115 kg; en modificaciones posteriores aumentó entre un 10 y un 15%. El peso de la ojiva es de 23 kg. Longitud – 3,62 m, envergadura – 0,64 m, velocidad de vuelo – 4 M. Campo de tiro – hasta 70 km.
En 2015 se inició la producción del misil mejorado I-Derby ER (Extended Range) con un alcance de disparo aumentado a 100 km, con un nuevo motor de combustible sólido de modo dual y un enlace de datos bidireccional desarrollado por Rafael, a través del cual el El piloto de combate o el operador del sistema de defensa aérea reciben información con el buscador ARL, tanto sobre el objetivo en sí como sobre otros objetivos en el área vista. Esto le permite reorientar el misil de manera oportuna (por ejemplo, si el objetivo ya ha sido alcanzado por otro misil u otro objetivo se reconoce como de mayor prioridad) o lanzar misiles adicionales.
Poco después del inicio de la producción del sistema de defensa aérea Spyder, que inicialmente utilizaba misiles con buscadores IR Python-4 y Python-5, se adaptó para este complejo el sistema de defensa antimisiles de aviación Derby con un cabezal de radar activo.
Lanzador de misiles de defensa aérea autopropulsado Spyder-SR con misiles Python-5 y Derby
El uso de misiles equipados con varios tipos de buscadores permite disparar secuencialmente objetivos con misiles de medio y corto alcance. Cuando se lanza desde un lanzador inclinado del sistema de defensa aérea Spyder-SR, el alcance máximo de disparo del sistema de defensa antimisiles Derby es de 40 km.
Si el sistema de defensa aérea Spyder-MR utiliza un misil Derby con un acelerador de lanzamiento adicional y recibe la designación de objetivo de la estación de radar multifuncional móvil EL/M-2084 MMR, el alcance de disparo de un misil lanzado verticalmente puede alcanzar los 60 km.
Poste de antena de radar multifuncional EL/M-2084 MMR
El radar tridimensional con AFAR EL/M-2084 MMR de ELTA, que opera en el rango de frecuencia decimétrica (de 2 a 4 MHz), tiene un alcance instrumental de 470 km y puede rastrear simultáneamente 200 objetivos. Sin rotación de la antena, el área de visión es de 120 grados.
El sistema de defensa aérea más avanzado de esta familia es el Spyder-LR, cuya munición incluye misiles de lanzamiento vertical Python-5 e I-Derby ER equipados con un acelerador. La superficie afectada de este complejo en altitudes medias alcanza los 80 km.
Prometedor sistema de defensa aérea ruso basado en el misil aire-aire R-77
En la URSS, desde la segunda mitad de los años 1980 se viene trabajando en el estudio de la posibilidad de utilizar misiles aéreos como parte de sistemas de defensa aérea terrestres y marítimos. La investigación realizada por especialistas de la Oficina Estatal de Diseño "Vympel" (hoy parte de la Corporación de Misiles Tácticos) confirmó la posibilidad de utilizar el lanzador de misiles R-27 para destruir objetivos aéreos cuando se lanza desde un lanzador estacionario ubicado al nivel del mar. Sin embargo, el colapso de la URSS provocó la congelación de la investigación en esta área, y ya en la década de 1990 se volvió a retomarla.
En 1996, en la exposición internacional Defendory en Atenas, se demostró un modelo de misil antiaéreo con lanzamiento vertical basado en el misil aire-aire RVV-AE (R-77).
Dependiendo de la modificación, el R-77 tiene un alcance de disparo de 80 a 110 km. Velocidad de vuelo – 4 M. Peso de lanzamiento – 175 kg. Longitud – 3,5 m Diámetro – 200 mm. El peso de la ojiva es de 22 kg. El alcance de adquisición ARL de un objetivo con un EPR de 5 m² es de 20 km.
UR R-77
Los timones de celosía se pueden plegar y, si es necesario, abrir automáticamente después del lanzamiento. Esto garantiza unas dimensiones mínimas de transporte (un cuadrado con un lado de 300 mm) y también resuelve el problema de reducir la superficie reflectante efectiva general del avión.
Al parecer, dada la escasa financiación de la industria de defensa, este tema no encontró apoyo por parte del Ministerio de Defensa ruso y no había clientes extranjeros dispuestos a pagar por un desarrollo prometedor.
En la exposición MAKS-2005 se presentó un contenedor de transporte y lanzamiento con un lanzador de misiles R-77, que podría lanzarse desde un lanzador remolcado terrestre basado en el carro del AZP-57 (S-57) de 60 mm. arma antiaérea. La versión antiaérea del R-77 fue creada en colaboración con el consorcio de defensa aérea Almaz-Antey.
Los cálculos han demostrado que el alcance de tiro de un cohete lanzado verticalmente sin el uso de una etapa superior adicional no será superior a 20 km. Debido a que en ese momento el misil R-77 aún no había sido adoptado por las Fuerzas Aeroespaciales Rusas y se ofrecía sólo para exportación, la creación de un complejo antiaéreo con este sistema de misiles se estancó.
Se estaba desarrollando una versión de un misil antiaéreo de dos calibres con un mayor diámetro del compartimiento del motor. Sin embargo, la información sobre hasta qué punto ha avanzado este tema en términos de implementación práctica no está disponible públicamente.
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