Un X-51A Waverider en su lanzador bajo el ala de un B-52. (Foto: USAF)
Los misiles hipersónicos se lleva investigando desde hace años. Hasta ahora todo eran ensayos, vehículos de investigación, prototipos y expectativas. Pero algo ha cambiado radicalmente. Durante el último año, EEUU, China y Rusia han desatado una carrera para ser los primeros en desarrollar este sistema, invirtiendo cantidades millonarias por el camino. Sin embargo, el 'arma definitiva' que todos quieren plantea tales retos y tal aporte de tecnología que pocos serán los llamados a tenerla.
Treinta años de investigación militar parecen mucho, pero pueden significar bien poco. Es el tiempo que en Estados Unidos (o en Rusia) se lleva investigando con ingenios de alta velocidad, muy por encima de la mítica “barrera del sonido” y con el concepto de “arma hipersónica”. Esto debería sorprendernos si pensamos que el comandante Robert White, de la USAF, voló con su avión experimental X-15 alcanzando en 1967 la increíble velocidad de Mach 6,7 (7.274 km/h). Y se trataba de un avión tripulado.
Los rusos empezaron un poco más tarde pues contaban con una base tecnológica mucho menor, pero aprovecharon bien la tecnología alemana que se llevaron tras el final de la contienda mundial y, aprendiendo muy deprisa, ya consiguieron en los años 90 alcanzar velocidades hipersónicas con el denominado GLL Kholod, un aparato más parecido a un cohete que a un avión. Y los chinos vienen detrás pisando fuerte.
X-51A Waverider en su lanzador bajo el ala de un B-52. (USAF)
En este frente siempre hay una distinción imporante que realizar: se habla de velocidades hipersónicas o régimen hipersónico por encima de los Mach 5 (cinco veces la velocidad del sonido) y hasta los Mach 10 (más de 12.000 km/h). Por encima de Mach 10 hablamos de velocidades hipersónicas altas y de “reentrada atmosférica” y tienen aplicación en naves espaciales y vehículos con capacidades orbitales y de reentrada. Pero podemos generalizar y decir que este tipo de armas tendrán un rango de velocidades entre Mach 5 y, probablemente, Mach 25.
¿Por qué un misil hipersónico?
Pude parecer una pregunta absurda porque la respuesta es de una lógica aplastante: a mayor velocidad de vuelo, menos tiempo en alcanzar el objetivo. El tiempo es la clave del éxito del misil hipersónico pero para entender bien esta importancia lo ideal es poner un ejemplo.
Hoy en día misiles de tipo crucero que se hayan probado y haya constancia de su eficacia podemos encontrar varios, entre ellos el norteamericano BGM-109 Tomahawk (de sobra conocido) o el ruso 3M-14T Kalibr-NK (variante del 3M-54), ambos con capacidad para ser lanzados desde buques y submarinos. El Tomahawk es un misil subsónico (880 km/h) con un alcance de 1.600 km y con una carga de 450 kg. El ruso es mucho menos conocido, pero se sabe por ejemplo, que en 2015 se lanzaron varios desde el mar Caspio contra objetivos del ISIS en Siria. Según datos bastante fiables de la Missile Defense Advocacy Alliance (MDAA), el Kalibr tiene un alcance de hasta 2.500 km, una velocidad de aproximadamente 965 km/h y una carga de 450 kg.
Se estima que en el ataque de 2015 los lanzamientos se realizaron desde una distancia de 1.500 km, por lo que es fácil deducir que, si los norteamericano hubieran realizado un ataque similar con Tomahawk, los misiles hubieran tardado en llegar a sus objetivos 1 hora y 42 minutos. El misil ruso, en cambio, lo habría hecho en 1 hora y 33 minutos. Poca diferencia, pero si dicho ataque se hubiera realizado con un misil hipersónico que volara a Mach 5, habría tardado poco más de 14 minutos y si se tratara de un aparato con velocidades de Mach 10, hubiera sido tan solo de 7 minutos. Conclusión: el misil hipersónico acorta los tiempos entre lanzamiento y ataque y, por tanto, disminuye de una manera dramática los tiempos de reacción entre una posible detección del lanzamiento y el momento del impacto.
MiG-31K ruso llevando un misil Kinzhal (Foto: Mil.Ru)
Pero hay además una segunda derivada muy importante: la detección. Hoy en día la detección de un lanzamiento de misil se realiza mediante radar, pero no siempre es posible. Si el radar es terrestre, tendrá una importante limitación en su alcance de cobertura a baja cota por la propia curvatura de la tierra. Por eso mismo los misiles balísticos intercontinentales, que representan la amenaza nuclear entre las grandes potencias, pueden ser detectados desde muy lejos con potentes radares cuando alcanzan las capas altas de la atmósfera. Aún así, dada su trayectoria perfectamente predecible y el tiempo de vuelo restante, son susceptibles de ser neutralizados con un sistema como el famoso “escudo antimisiles”.
Si se tratase de un arma hipersónica que volase a ras de suelo, aunque más alto que los misiles de crucero actuales, sería detectado por un radar 'doppler' a una corta distancia que, dependiendo de su potencia, podría estar entre las 20 y 30 millas (32 y 48 km). A una velocidad hipersónica y si el radar estuviera en el propio objetivo, esa distancia se traduciría en un tiempo de reacción de menos de 15 segundos en condiciones ideales.
Un arma como la descrita, hoy en día, sería en la práctica casi imposible de neutralizar.
Retos tecnológicos
Los misiles o, en general, las armas hipersónicas presentan varios retos tecnológicos a cuál más desafiante. El primero es la temperatura. A altas velocidades y baja cota, que sería lo ideal, nos encontramos con un aire muy denso que generaría una enorme fricción sobre el misil. Vamos a poner de nuevo un ejemplo para entender de qué estamos hablando.
El presidente de EEUU Donald Trump mencionó durante su comparecencia sobre el conflicto con Irán la importancia de los misiles hipersónicos. (Reuters)
Todo el mundo conoce un avión tan famoso como el SR-71 Blackbird, el extraño y avanzado avión espía norteamericano. Cuando este milagro de la tecnología volaba a Mach 3, la temperatura en su fuselaje alcanzaba los 260ºC, pero recordemos que lo hacía a 85.000 pies (26.000 m) donde el aire es muy poco denso y la temperatura es de unos 55 grados bajo cero. El X-15, volando a Mach 6, alcanzaba casi los 700ºC y sabemos que las cápsulas de reentrada literalmente arden. ¿Cuánto calor deberá aguantar un misil hipersónico de crucero a baja cota? ¿Qué material lo soportaría?
La precisión del misil es otro de los aspectos clave. Tecnológicamente hoy se consiguen armas de muy elevada precisión, pero son tan precisas porque, o bien no alcanzan velocidades elevadas (actuales misiles de crucero) o bien no son de gran alcance (armas guiadas por láser). Esto es así porque precisión, alcance y velocidad son conceptos que “chocan” unos con otros. Si exigimos una velocidad muy elevada nos encontraremos con alcances pequeños y con precisiones bajas. Esto último se puede soslayar si se incrementa el número de ingenios que se lanzan, “ahorrando” en la precisión individual y contando con la probabilidad de que alguno de en el blanco. Pero en un misil hipersónico, presumiblemente carísimo y lanzado de uno en uno, el reto tecnológico será hacerlo muy preciso, con mucho alcance y, por supuesto, muy rápido.
Por último, motores y aerodinámica serán también un gran reto. Respecto a los primeros ya se están probando con éxito motores tipo 'Scramjet', una variación optimizada para vuelo hipersónico del “statoreactor”, un invento de los años cuarenta de motor a reacción sin compresores ni partes móviles. Un ejemplo de esto es el X-51 Waverider norteamericano, que ya ha alcanzado velocidades de Mach 5 a una altura de 21.000 metros. Desarrollar motores es 'solo' cuestión de investigación y dinero, pero en la aerodinámica hay más. Una alternativa que se baraja para misiles de este tipo es que tengan perfiles mixtos: una fase a alta cota, lo que permitiría mejores prestaciones y menos consumo de combustible (por tanto más alcance) y una fase final a baja cota, lo que minimiza la posibilidad de que sea detectado. Pero la aerodinámica que es buena a alta cota, resulta nefasta a muy baja cota y al contrario, por lo que se tendrá que buscar una solución de compromiso o el desarrollo de elementos compatibles en ambas situaciones.
La respuesta al misil hipersónico
Todo el mundo (que puede) está investigando ahopra mismo armas hipersónicas, pero a la vez buscan cómo neutralizar las que pueda desarrollar el enemigo. Toda la vida ha sido así, investigar en cañón e investigar en coraza, y aunque haya podido parecer que el misil hipersónico es el 'arma definitiva', habrá formas de neutralizarlo.
Vehículo hipersónico chino Jia Geng No. 1 (Xiamen University)
La detección temprana será crucial. Localizarlos cuanto antes mejor para neutralizarlos después durante su vulnerable fase de vuelo de crucero, pues a las velocidades que alcanzan no podrán hacer maniobras bruscas, ya que las fuerzas “g” generadas destruirían cualquier estructura. Así pues, los mismos que invierten en desarrollo de motores y células, investigan en nuevos radares y sistemas basados en una cobertura global desde el espacio y es este uno de los motivos de esta nueva “carrera militar espacial” en la que se ha embarcado Estados Unidos.
La clave vuelve a ser el tiempo. No sirve lanzar misiles, que tardarían demasiado en alcanzar un ingenio hipersónico, por lo que se trabaja en sistemas de alta energía, lo que se denomina DEW (Direct Energy Weapons). Estos sistemas se basan en armas láser de alta energía (HEL), armas de haz de partículas y armas de microondas de alta energía (HPM). Estos sistemas estarían basados preferentemente en plataformas aéreas o bien en satélites espaciales.
Otra propuesta interesante es la de la agencia norteamericana DARPA, que investiga en lo que denominan “Glide Breaker”, un programa iniciado en 2018 y del que se sabe muy poco, pero que busca un interceptor de misiles que utilice su propia energía cinética y que realice un vuelo de planeo a gran altitud. Ciencia ficción contra la ciencia ficción.
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