Estaba esta mañana escuchando el podcast de la Buhardilla cuando surgió un tema de agujeros negros y si se iban a comer la galaxia o no. Otras veces les suelo mandar y correo (y lo leen y todo) pero mira, aprovechando que hoy no sabía muy bien lo que escribir, pues voy a hablar un poquito de agujeros negros y de paso mato dos pájaros de un tiro: escribo algo en el blog y respondo a una duda de los amigos de la Buhardilla que por cierto, tienen un podcast de ciencia muy divertido a la par que instructivo (vale, no son Punset pero todo llegará)
Lo primero que hay que decir de ellos es que son lo que se llaman una singularidad del espacio tiempo. Es un punto dónde todas los modelos se van al garete. Se trata de una región del espacio en las que el espacio.tiempo se hunde en un pozo del que nada, ni siquiera la luz puede escapar (aunque luego explicaré que no es del todo así) La fuerza de la gravedad es tal que deforma el espacio y el tiempo. Si nos cayéramos en un agujero negro, aparte de otras cosas muy desagradables como la espaguetización también notaríamos que el tiempo se alarga hasta detenerse.
Nebulosa del Anillo. Fuente: Wikipedia
Y no podemos preguntar ... estas cosas ¿cómo se originan? pues los agujeros negros tienen su origen, al igual que casi todo lo que te rodea, en las estrellas (no hay que olvidar que en el fondo no somos más que polvo de estrellas) Las estrellas son unos gigantes hornos termonucleares que compensan la atracción de la gravedad por la presión del combustible que se quema en su interior (por cierto, cuando en la Tierra provocamos una llama similar se le conoce por bomba de hidrógeno) dado el tamaño de las estrellas todo es combustible tarda mucho tiempo en quemarse, varía según el tipo y la masa de la estrella pero es del orden de miles de millones de años. Tengamos en cuenta que una estrella tipo enana amarilla como el Sol tiene cera para arder unos 5.000 millones de años y ya lleva ardiendo otro tanto y que el Sol es algo más del 98% de toda la materia del Sistema Solar con lo que te puedes imaginar si se tarda en quemar eso. Cuando se acaba el combustible, una estrella pequeñita como el Sol colapsará y lanzará sus capas más exteriores formando lo que se conoce como una nebulosa planetaria (anda que no son bonitas ni nada las jodías) y los materiales más pesados caen hacia el centro de la estrella, volviéndose cada vez más densos (no olvidemos que el Sol, aunque es muy masivo solo tiene el 25% de la densidad de la Tierra) ¿hasta dónde cae? pues en el caso del Sol caerá hasta que la presión de los electrones degenerados (no ese tipo de degeneración que te piensas) sea capaz de contener la gravedad. En este caso la estrella se convierte en una pacífica enana blanca que se va a estar enfriando por eones.
En el caso de que la estrella tenga más masa (hasta unas 9-10 veces la masa del Sol, , sobrepasando el límite de Chandrasekhar) la cosa cambia un poco y ya no acaba en enana blanca. La presión de los electrones no es suficiente para contener la gravedad y por cosas de la cuántica, los electrones y protones se convierten en neutrones con lo que ahora tenemos una estrella de neutrones o lo que es lo mismo, una esfera de entre 10-20 kms de radio (al revés de lo que se pudiera pensar, cuanta más masa, menor radio) formada por una coraza de hierro de un par de kms que envuelve una sopa de neutrones. La masa total de esta esfera (del tamaño de una ciudad) es unas dos veces la del sol (Para que se quejen los de Hong-Kong de que viven apretados) Estos cuerpos obviamente no se pueden ver con un telescopio, pero se pueden observar sus efectos gravitatorios e incluso mejor, emiten unas poderosas emisiones electromagnéticas con un periodo regular que puede ir de pocos segundos a fracciones de los mismos. Son tan regulares que cuando se localizó el primer púlsar se pensó que se había hecho un contacto con una civilización extraterrestre.
Si la estrella es todavía más masiva es posible crear un cuerpo más extraño aún: la estrella de quark y si es aún más masiva el colapso rompe el espacio tiempo y forma un agujero negro. Dado que estos agujeros no permiten escapar la luz hay que buscarlos por los efectos en otros cuerpos, por ejemplo cuando una estrella baila alrededor de algo dónde no hay nada.
La cuestión es ahora ¿se van a comer los agujeros negros el universo? Pues la respuesta es bastante tranquilizadora: NO ¿la razón? es muy simple. Hemos de recordar que un agujero negro es una estrella que se ha colapsado, es decir, el agujero negro tiene como mucho la masa de la estrella (en realidad mucho menos porque las capas exterior se han ido y la estrella ha expulsado mucha materia a lo largo de su vida) con lo que el agujero negro tendría como mucho el mismo efecto gravitatorio que su antecesora, pero con un radio mucho menor. En una estrella como el Sol, si se convirtiera mañana mismo en un agujero negro conservando toda su masa, tendría su horizonte de sucesos unos tres kms más allá del centro de gravedad, es decir, el diámetro del sol pasaría de 1,4 millones de kms a 6. Mercurio seguiría orbitando tan tranquilo y sin que le molesten. Eso si, haría un poco más de fresco.
Como hemos visto, los agujeros negros son masa supercompacta que ha roto el tejido del espacio tiempo y actualmente se nos escapa lo que hay más allá del horizonte de sucesos. Pero dado que la materia y la energía son la misma cosa (la materia es energía concentrada) cabe la posibilidad de que en el LHC se generen micro agujeros negros ¿se comerían estos la Tierra? Tampoco y por la misma razón que un agujero negro tampoco se comería el Sistema Solar. La materia está en su mayor parte vacía. Un agujero negro de escala subatómica tendría un tamaño mucho menos que el núcleo de un átomo por lo que la posibilidad de entrar en contacto con más materia es muy remota. Además, hemos de tener en cuenta la radiación de Hawking que son pares de partículas-antipartículas generadas a partir del vacío (se están generando continuamente) en un espacio tiempo normal esas partículas roban la energía del vacío y al aniquilarse entre sí devuelven toda esa energía pero en los alrededores del horizonte de sucesos, una partícula se precipita y hacia el agujero negro y la otra escapa, es decir, el agujero negro no es tan negro como parece, algo emite. Esas emisiones son suficiente para evaporar (por llamarlo de alguna manera) el microagujero negro.
Espero que todo este rollo tranquilice a los amigos de la Buhardilla respecto a los agujeros negros.
A lo mejor alguien puede pensar que soy un poco pensado con el tema de los exoplanetas y seguramente no le falte razón, pero resulta que ayer el día 19 de noviembre de 2010 se han sumando cinco nuevos candidatos a exoplanetas a la lista (HIP 13044 b, HD 31253 b, HD 99492 c, HD 218566 b y HD 177830 c) con lo que ya superamos el medio millar.
En su mayor parte lo que se ha descubierto es la acción de la gravedad del planeta sobre su estrella, de ahí que gran parte de ellos sean planetas gigantescos, medidos en Masas Jovianas (317 veces la masa de la Tierra) y que se mueven muy cerca de su sol. Algunos de ellos, unos pocos, se pueden detectar al pasar frente a su estrella y se puede calcular su diámetro y algunas cosillas más. Esto es harto complicado, porque lo primero, el sistema estelar debe estar perpendicular a nosotros para poder ver el tránsito después, debe coincidir el tránsito del planeta y por último, debemos estar observándolo. Para dar una idea de lo complicado que es esto miremos a Plutón, el planeta enano descubierto en 1930. Desde entonces, todavía no ha sido capaz de completar una órbita alrededor del sol, ni lo hará en 169 años ya que su periodo orbital es de 239 años.
De estos exoplanetas sabemos muy poco. Casi ninguno de los descubiertos está en la zona habitable de su estrella y de los pocos que están, con uno se armó un revuelo de cuidado gracias a unos periodistas demasiado entusiastas y demasiado poco informados y encima, se ha caído de la lista. De muchos de ellos no sabemos ni el periodo orbital, ni el diámetro y mucho menos, el periodo de rotación o la atmósfera, aunque poco a poco, se van descubriendo cosillas.
Si algún día damos el salto a las estrellas debemos pensar que ahora estamos haciendo el mapa que nos guiará en un futuro pero todavía queda mucho, mucho por recorrer.
En la anterior entrada vimos (muy someramente) lo que había que hacer previamente a un vuelo de cara a evitar complicaciones con ciertos inventos con muy mala idea. Ahora vamos a ver un poco de lo que hay que hacer si nos han visto y no queda más remedio que librarnos de ellos.
Lo primero que hay que decir es que desde un avión la vista hacia el suelo no es demasiado buena. Es más, es bastante mala y cuanto más rápido vayas, pero. Encima, si vas bajo, pendiente del terreno, prácticamente no ves nada a los lados. Para localizar un blanco, o bien lo tienes prefijado (JDAM) o buscas accidente del terreno significativos como carreteras, ríos, pueblos, torres, .... es relativamente para un A-10 o un SU-25 localizar una serie de objetivos sobre una carreteras pero es mucho más complicado localizar objetivos dispersos por el campo. Para poder verlos tienen que volar muy despacio y bajo, con los que son muy vulnerables a los ataques desde tierra. Incluso este tipo de operaciones tienen otro nombre: COIN (COntra INsurgecia) o lo que es lo mismo, buscar enemigos mal armados y dispersos para lo que se usa otro tipo de aparatos como el Pucará , el AT-802U derivado directo de los aviones de fumigación o mejor todavía, un helicóptero
Pluma de un misil. Fuente: Foxnews.com
Bueno, habida cuenta que la visibilidad no es muy buena, la posibilidad de ver algo que se acerca hacia ti a una velocidad de al menos 340 m/s y de un tamaño no excesivamente grande y especialmente cuando ya ha consumido el combustible de su motor (es decir, ya no se ve la pluma del misil o missile trail en inglés)
Afortunadamente para los pilotos hay un sistema que son sus ojos en las frecuencias EM y es el Avisador de Recepción de Radar, más conocido en inglés como Radar Receiver Warning o RWR. Este es un sistema que recibe las emisiones de los radares y muestra al piloto su origen y su clasificación. Podría uno pensar que son un poco simplones pero en caso de detectar una amenaza hace falta controlar las cosas rápido y cuanto más sencillas sean las cosas, mejor que mejor.
RWR. fuente: wikivisual.com
SPO-15. fuente: aerospace.boopidoo.com
Aunque el sistema occidental tenga un look más moderno que su contraparte del Este, el SPO-15 añade información sobre la elevación de la amenaza (superior o inferior) aunque el detalle de la información del segundo por el sector trasero es un poco menor. Mientras que el occidental muestra un código de cada amenaza, el otro sólo indica el tipo de amenaza, aunque estima la distancia. No obstante, tanto uno como otro dependen de la calidad de la información que almacene el sistema. Si hay un tipo de arma no registrada que opere en una banda desconocida el alertador no indicará nada. En Iraq un piloto de F-16 comentaba que mientras volaban a gran altitud (unos 36.000 pies) estaban recibiendo fuego antiaéreo de un cañón de gran calibre dirigido por un radar desconocido dado que no aparecía en los alertadores. De igual modo, los misiles de guía IR tampoco aparecen en los alertadores. En 1991, durante la primera guerra del golfo un F/A-18 proveniente del portaaviones Saratoga fue derribado por un Mig-25 posiblemente con un misil R-40T de guía infrarroja. el piloto del F/A-18 no recibió ninguna alerta en su RWR.
Bueno. Una vez que sabemos de qué disponemos en nuestro avión, nos ponemos en vuelo hacia el blanco. Sabemos como detectar las amenazas (o una parte) pero ¿qué podemos hacer para evitarlas, aparte de lo que hemos visto en el otro artículo? Un avión medianamente moderno dispone de varios sistemas:
- Interferencias. si detectamos que alguien nos ilumina con su radar podemos emitir una serie de interferencias que eviten que nos localice con precisión (más o menos lo que hacen algunos listillos con los radares de tráfico) lo que pasa es que eso tiene un pequeño inconveniente: estoy gritando a todas partes ¡¡¡estoy aquí!!! tardarán más en blocar el radar sobre mi avión, pero saben a dónde buscar y acabarán blocándolo. Otro problema es que los radares pueden quemar las contramedidas, es decir, emitir con suficiente potencia como para sobrepasar. Cuando Belenko desertó a Japón los medios occidentales se apresuraron a difundir el hecho de que su radar estaba integrado por válvulas en lugar de los modernos transistores de los occidentales. Lo que los occidentales se callaron fue que el radar del Mig-25 podía quemar las contramedidas de cualquier caza occidental y disparar antes de que éste lo pudiera hacer.
- Chaff. Es un de los sistemas más antiguos de interferir el radar. Lo usaron los alemanes para recuperar a sus cruceros desde Brest a través del Canal de la Mancha por delante de las mismas narices del radar británico. antes eran capaces de engañar a los misiles con bastante eficacia, ahora ....
AC-130 lanzado bengalas. fuente: wikipedia
- Bengalas. Son útiles contra los misiles. Se tiran con bastante alegría, como puede verse en la foto del AC-130.
Lo primero que hay que saber es a qué altura volamos. Si volamos relativamente altos (+5.000 metros) podemos ser invulnerables a la AAA y a los manpad (por ejemplo, durante la última guerra de Yugoslavia las fuerzas de la OTAN evitaban bajar de esta cota) Si volamos bajos ... la cosa cambia. Pero vamos a ir por partes.
Volamos alto.
En este caso nuestro problema son los misiles de medio y largo alcance, aparte de los aéreos. Si se detecta que un radar nos está trazando y no tenemos cerca un Wild Weasel al que pedir ayuda (tampoco es la panacea, en Yugoslavia lanzaron más de 500 misiles antiradiación para destruir un par de baterías tan solo) lo mejor que podemos hacer es ponernos a 90º de la señal, para engañar al radar que opera por efecto Doppler, es decir, es mucho más sensible a los objetivos que se acercan/alejan que a los que se mantienen a una distancia concreta. Si podemos, activamos contramedidas y estamos atentos al origen de las señales, por si vemos la pluma del misil. En este caso, siempre tendremos que intentar que el misil esté girando hacia nosotros, señal de que pierde energía y que le podremos intentar esquivar. Cunado esté lo suficientemente cerca intentaremos engañarle con chaff o bengalas, según sea el misil y hacer un giro lo más fuerte posible para que el misil no pueda seguirnos. Eso tienes un grave inconveniente: si nuestro avión se queda sin energía no va a poder hacer otro giro similar, con lo que si viene un segundo misil .... pues eso. Los aviones de la antigua URSS no se complican la vida con el chaff y las bengalas, lanzan las dos a la vez (alguna servirá) aunque eso es debido a la filosifía de uso de misiles que siguen: disparan siempre dos, uno guiado por radar y otro por IR para aumentar la probabilidad de impacto. Y el segundo suele ser muy eficaz ....
Volamos bajo.
Aquí lo tenemos más complicado. Ahora somos vulnerables a la AAA y a los manpad ... y esos no avisan. encima tienen la mala costumbre de estar diseñados para ser disparados contra un avión en vuelo a 90º con lo que ya asumen el giro y la pérdida de energía y atacan desde atrás, con lo que ven mejor la tobera del motor ... mala cosa. Pero no desesperemos. Hay podemos ir disparando bengalas a intervalos regulares para evitar que el manpad fije el blanco. Por suerte no tienen mucho alcance y se sale de su radio de acción rápidamente. Lo malo es que no se dispone de bengalas eternas con lo que hay que pensar muy mucho cuando y como soltarlas.
Si te sirve de consuelo, muchos misiles fallan su blanco (sobre todo si se lanzan fuera de parámetros) pero claro, si acierta uno de cada 100 ¿quien te dice a tí que los 99 anteriores no han hecho impacto y te toca a tí el bueno? incluso que no es el primer avión que vuelve con un impacto serio (y encima, se hace fotos todo orgulloso)
En la anterior entrada comentaba un poco del funcionamiento de un misil. Casualmente, uno de mis bloggeros favoritos ha escrito otro al respecto con la la calidad que le caracteriza y como parece que en la actualidad está de moda el asunto, pues voy a seguir con el tema misilero. Si en la primera entrada te contaba como funcionaba, ahora contaré como esquivarlos.
Lo primero que hay que comentar es que cada misil tiene unos límites de actuación, tanto en alcance longitudinal como en vertical. A eso se le llama envolvente de un misil. Normalmente se suele dar el máximo como parámetro, pero hay que tener en cuenta que en esos máximos el misil ya viaja sin energía y es muy difícil que alcance nada que pueda maniobrar, aunque claro, no hay que olvidar que las armas, las carga el diablo y a veces, pasa lo que pasa.
Dentro de la envolvente de vuelo del misil hay una zona de la que físicamente un avión no puede escapar del misil: el área letal del misil. Si éste es disparado contra un blanco en esa zona y el blanco cumple los parámetros de velocidad, altura, rumbo, ... adecuados el avión es incapaz de esquivar el misil dado que éste se siempre capaz de maniobrar más que el avión. Sólo un acertado uso de contramedidas, suerte y/o fallos en el misil podría evitar el derribo. Además, hay que tener en cuenta que un misil es condenadamente rápido, pudiendo volar desde poco más de Mach 1 como en algunos misiles portátiles a más de 7.500 km/h y soportar giros de hasta 100 gs. Es obvio que este área es menor que la envolvente de vuelo del misil, pero no hemos de olvidar que los que manejan estos trastos se dedican en tiempo de paz a ir analizando sus defensas, simulando ataques, cambiando posiciones, ... vamos, todo lo posible para amargarte la existencia.
Resto de un F-117 abatido en Kosovo en Marzo de 1999
No hace falta ser muy espabilado para darse cuenta que la mejor manera de evitar que te alcance un chisme de esto es muy simple: que no te disparen. Para evitar que te disparen el vuelo hay que empezar a prepararlo mucho antes de despegar. De hecho, se prepara mucho antes, en los departamentos de inteligencia de los países. Lo primero que hay que averiguar es el número, composición, nivel de entrenamiento, estado del material, ... del posible adversario. No es lo mismo intentar enfrentarte con un país equipado con unos cuantos Stinger de segunda mano junto con algunos Strela-3 oxidados que encontrarte un pequeño país bien pertrechado que deja a algunos de tus aviones más modernos como el de foto de la derecha.
Una vez sabemos lo que tienen (no es tan complicado, solo hay que ver a quien y qué compra) ahora, hay que saber dónde lo tienen, cómo lo usan y en qué estado está. Aquí ya entran temas de espionaje, satélites, vuelos de reconocimiento, .... Estos últimos no solo tienen por objeto el identificar los blancos y las defensas, sino que también pueden espiar las emisiones electromagnéticas de los radares de cara a intentar mejorar los sistemas de interferencia y bloqueo de los radares. También se pueden encargar de comprobar la capacidad de respuesta del contrario. Durante décadas EEUU y la URSS ha estado jugando al gato y al ratón con sus aviones tocándose mutuamente las narices y, al contrario de lo que se podría pensar. Uno de los que ha trascendido ha sido el encuentro entre dos cazas chinos y un EP-3 de los USA que se saldó con la muerte de un piloto chino al chocar su avión contra las hélices del EP-3.
Una vez ya sabemos a que nos enfrentamos el paso siguiente es elegir cómo llegar al blanco sin complicaciones. Conociendo los sistemas del contrario y su ubicación, teóricamente es relativamente sencillo intentar planear la forma de entrar buscando los huecos en la defensa y digo teóricamente porque el contrario ya habrá colocado sus cosillas con la idea de aguarnos la fiesta. Por ejemplo,l del enlace puesto en mi anterior entrada podemos sacar el plan de ataque de los USA sobre Bengasi en 1986 (Operación El Dorado Canyon)
En la parte superior puede ver el portaaviones Coral Sea desde el que parte los ataques. Un E-2C controla toda la operación, mientras que un AE-6B Prowler provoca interferencias en los radares libios. Dos grupos de aviones A-6 Intruder son los encargados del ataque a tierra manteniéndose en lo posible fuera del alcance de los misiles ¿cómo hacer esto? pues es relativamente simple (como todas estas cosas relacionadas con la muerte, es sencillo mientras no te equivoques. No hay segunda oportunidad) dado que la Tierra es una esfera hay un horizonte por debajo del cual no se ve nada. Cuanto más arriba se vuela, más lejos te ven y te puede atacar desde más lejos (que se lo digan a Gary Powers) sin embargo, cuanto más abajo vuelas, más difícil es localizarte y dispararte (lo malo es que como te puedan disparar, date por muerto) En este gráfico del manual del SU-27 (el juego de SSI) se ve como el avión de la izquierda vuela alto y es localizado por los tres radares, mientras que el de la derecha al volar bajo, está fuera de su radio de acción.
Por ello, antes del vuelo se planifica el perfil de la misión. Un ejemplo de perfil alto-bajo es el siguiente. La primera parte del vuelo se realiza a gran altura, para descender a continuación y volar a ras del suelo, para evitar los radares y la defensa. Por último, se da un "saltito" hacia arriba para poder atacar el blanco y se sale lo más deprisa posible, aprovechando el terreno y lo que se pueda.
En la segunda parte veremos lo que se hace cuando todo esto ha fallado, es decir, dentro del avión.
Veía el otro día en una serie cómo un misil era disparado contra una nave y como ésta lo eludía haciendo una especie de juego del gato y el ratón. Habida cuenta que era una serie de ciencia ficción ... pues bueno. Si omitimos que la capacidad de maniobra de un misil es muy superior a la de una nave (la gente de dentro tiene unos límites) y suponemos que han inventado algo para compensar la aceleración ... vale, me lo creo. Pero claro, si nos vamos a películas presuntamente serias en las que vemos a un F-18 acelerando para adelantar un misil disparado en su cola ... pues apaga y vámonos. Pues de eso voy a hablar hoy: de cómo funciona un misil, concretamente, de misiles aire-aire y misiles tierra-aire.
Cohetes Le Prieur. Fuente: www.ctie.monash.edu.au
El uso de armas propulsadas contra objetivos aéreos no es una idea nueva. Ya en la Primera Guerra Mundial se utilizaron cohetes incendiarios lanzados desde aviones contra globos y dirigibles. Lo cierto es que no eran muy precisos, pero sus blancos no eran lo que se dice pequeños ni excesivamente maniobrables, con lo que podían tener un efecto adecuado. En el periodo de entreguerras los soviéticos desarrollaron unos cohetes más elaborados, los RS-82 que fueron utilizados con relativo éxito contra aviones japoneses en la batalla de Jalgin-Gol la cosa mejoraba, pero la precisión no era mucha y era complicado apuntar a un avión no excesivamente grande y maniobrable. Los alemanes continuaron en este concepto y desarrollaron los cohetes R4M que no eran si no una evolución de los cohetes no guiados y que se montaban en los cazas a reacción Me-262. El objetivo de este cohete eran los bombarderos grandes y poco maniobrable, como los B-17. El uso era sencillo. El caza se abalanzaba sobre la formación de bombarderos disparando en una o varias andanadas los 24 cohetes que llevaba bajo las alas. La probabilidad de impacto era alta dado el número de cohetes disparados, el tamaño de la presa y la distancia a la que se disparaba (se apuntaba con la misma mira que se usaba para los cañones MK-108) y dado la capacidad explosiva del cohete era bastante posible que el avión atacado fuera derribado o al menos, sufriera graves daños. Por aquella época se intentó desarrollas lo que se podría considerar el primer misil anti aéreo, el Wasserfall que no era más que un cohete guiado no operativo, aunque la era de los misiles antiaéreos daba comienzo. No así el de las armas guiadas, en las que se llevaba trabajando desde los años 30.
Espoleta de proximidad. Fuente: wikipedia
Antes de ponernos a hablar de misiles, tenemos que hablar un poco de cómo funciona un arma antiaérea. Salvo en las de pequeño calibre (ametralladoras y cañones hasta 20-30 mm) en que se intenta impactar sobre la aeronave en las armas de calibre superior (tanto me da un cañón que un misil) lo que se intenta es provocar una explosión que alcance al aparato dentro un radio determinado. Supongo que nadie será tan optimista como para pensar que se puede impactar en un avión a 5.000 metros de altura con un proyectil de artillería disparado desde tierra, pero si es posible acercar el impacto lo suficiente como para dañarlo con la explosión y/o la metralla. A tal fin los proyectiles de los cañones o las cabezas de los misiles disponen de diversos tipos de espoletas que hacen la detonación del explosivo (proximidad, tiempo, altura, ... incluso, las hay de impacto) Lo normal en la SGM eran las espoletas de tiempo y de impacto, también se podía prefijar a una cierta altura algunos tipos y en USA fueron capaces de desarrollar una espoleta de proximidad activada por un diminuto radar de proximidad dentro del proyectil.
Ya tenemos algo que revienta al pasar cerca de algo. Ahora, necesitamos algo que haga daño. Y para ello, nada mejor que un anillo prefragmentado que arroje metralla en un círculo de fuego alrededor del arma. Eso se llama cabeza anular y consiste en una carga explosiva rodeada por un anillo de metralla. cuando el arma detona genera a su alrededor un círculo de fuego y metal que provoca que cualquier aparato dentro de la distancia letal reciba varios impactos que puede por llevarlo al suelo. Es decir, un misil no necesita impactar en un avión para derribarlo dependiendo del tamaño de la cabeza, de la distancia de la detonación y (todo hay que decirlo) de la resistencia del avión. Es más, es posible que si el misil impacta en el avión no arme la cabeza y vuelva con él a la base. Se han dado casos de Su-25 que han vuelto con misiles Stinger no detonador clavados en su fuselaje y parecer ser que un Mig-17 volvió a casa una vez con un curioso regalo.
Bueno, pues ya tenemos algo que hace mucho daño, ahora vamos a ver dónde lo montamos ya que la artillería de cañón no parece lo suficiente precisa a grandes distancias y es muy pesada para montarla en un avión (aunque cosas más raras se han visto) Los cohetes no parecen hacerlo mal, pero son poco precisos ... ¿qué hacemos? Pues les ponemos un sistema de guiado, autónomo o remoto: ha nacido el misil. La idea de armas guiadas no es nueva, los alemanes han hundido el acorazado Roma con una bomba dirigida, EEUU ha volado el puente sobre el río Kwai (el de verdad, no el de la peli) con una bomba guiada, los soviéticos llevan experimentando cosas desde los años 30 ... alguien tenía que conseguirlo más pronto o más tarde. Cómo antes dijimos los inicios (como arma contra aviones) fueron realizados por los alemanes.
Un motor cohete es una cosa que empuja mucho, una burrada, durante muy poco tiempo. En apenas unos segundos los misiles aceleran hasta su máxima velocidad y a partir de ahí, siguen por inercia. Lo que pasa es que esta velocidad es muy alta. Por ejemplo, el misil 9M336, lanzado por el 2K12 Kub (OTAN: SA-6 Gainful) es capaz de alcanzar 2.8 Mach con lo que la imagen de la peli en que vemos a un F/A-18 acelerando para dejar atrás uno de estos misiles es irreal. Otra cosa que hay que tener en cuenta es que el misil acelera en pocos segundos y luego vuela por inercia. El maniobrar hace que el misil pierda energía, con lo que es posible esquivarlos, si se tiene suerte y no lo han lanzado en sus parámetros óptimos. No obstante, el misil es capaz de maniobrar con mucha más energía que un avión, por lo que en determinadas circunstancias el avión es incapaz de maniobrar lo suficiente como para escapar de la envolvente de vuelo del misil. Pero no hay que desesperar, hay maniobras que pueden hacer que esquivemos un misil ... dos ya es más complicado y si tiran tres, podemos dar el derribo como asegurado. Hemos dicho que el misil pierde energía maniobrando, pero es que el avión también ... y el tercer misil llega fresquito y con ganas.
Ya hemos visto que dos de los mitos de las películas son eso, mitos, poco parecidos con la realidad. Ahora falta algo que en unas ocasiones he visto bien hecho y en otras no: el sistema de guiado. Eso, aunque no lo parezca, tiene mucha más miga que los otros dos aspectos anteriores.
El sistema de guiado es el encargado de llevar al misil a los alrededores del blanco y es distinto según sea el misil. Los misiles aire-aire usan unos tipos y los misiles tierra-aire usan otros, aunque pueden compartirlos (de hecho, lo hacen) De hecho, debemos distinguir dos etapas en el vuelo de un misil: la etapa guiado inicial y la aproximación al blanco. El funcionamiento de los misiles suele ser similar siempre:
- Detección del blanco a distancia: radar de búsqueda, visual, IR, ...
- Fijado del blanco en el sistema de puntería: lo mismo de antes, un radar en otra frecuencia, señal IR, láser, ...
- Guiado del misil hasta la cercanía del blanco.
- Fase final: ataque al blanco propiamente dicho. Lo normal es tener una guía final térmica o por radar, pero creo que ahora las hay incluso ópticas
Vamos a ver si los enumero sin dejarme ninguno:
Detección del blanco.
Puede hacerse por múltiple medios, desde observadores en tierra, radares de alerta temprana, radares de búsqueda (en tierra o en el propio avión) AWACS, etc. Por ejemplo, una de las primera misiones en la Guerra del Golfo fue la destrucción de los sistemas de alerta temprana de los iraquíes. A partir de ahí los ataque aéreos podían operar con relativa impunidad.
Fijado del blanco.
Una vez localizado la zona de la incursión aérea es preciso obtener más información para pasársela a los sistema de defensa antiaérea. Hay que tener en cuenta que un sistema antiaéreo cuenta al menos con dos elementos:
- Radar de Búsqueda/adquisición (pueden estar separados)
- Sistemas de lanzamiento.
F-4 Wildweasel. Fuente: wikipedia
Estos radares son una pieza golosa para los cazadores de radares o wildweasel, por este motivo deben operar brevemente y cambiando de posición a menudo. Las unidades antirradar están siempre dispuestas a soltar sus misiles antirradar contra cualquier radar que vean emitiendo. A pesar de lo que se piensa, estos misiles tienen un efecto relativamente menor de lo esperado. Al parecer en el último conflicto con los serbios se dispararon más de 500 de estos misiles para dejar fuera de combate nada más y nada menos que ... dos radares serbios. No obstante, los wild weasel cumplen con la misión de mantener a los radares en un discreto silencio, por si acaso.
Esto ocurre con sistema de largo alcance, pero hay otro sistemas de misiles de corto alcance, estilo Stinger, Strela, etc que son inmunes a estos peligrosos pájaros. Detectan el blanco visualmente y lo fijan por medio de IR. Su alcance no es excesivo, 3-5 kms con un poco de suerte, pero contra aviones a baja cota y especialmente helicópteros son mortales de necesidad. Aunque muy peligrosos, son infalibles ni están siempre dispuestos. Son operativos mientras dure el refrigerante (una botella de gas argón en el caso del Mistral) con lo que el operador del misil debe tener la sangre fría de esperar a que el enemigo se ponga a tiro.
En los aviones pasa algo similar. Se puede fijar el blanco a ojo (o con información de terceros) con lo que solo podremos usar misiles IR o cañones o con el radar. La ventaja del primer sistema es obvia, somos sigilosos electrónicamente, no se enciende ningún avisador en el blanco. En el segundo caso, nuestro alcance es superior y no dependemos de la meteorología.
Un detalle curioso, muchos radares al pasar del modo de búsqueda general a localizar el blanco se quedan "ciegos" de lo que hay alrededor. Solo ven el blanco. Los radares modernos ya pueden evitar esto, pero todavía hay muchos aviones que no lo hacen.
Guiado del misil
Tenemos el misil en el aire, ahora hay que hacerlo llegar al blanco. Y para ello ha varios sistemas:
- No hacer nada. Es lo que se hace con los misiles IR y lo que se podría hacer con los modernos fire-and-forget (no es recomendable) El misil vuela siguiendo la trayectoria inicial y la información que le haya enviado el lanzador y se busca la vida. Suele funcionar a distancias cortas ... si hay suerte.
- Guía de órdenes. Fue el usado por los primitivos Wasserfall. El problema no es tanto la guía de órdenes como el apuntar sino por la dificultad de atinarle a un avión. De hecho, muchos misiles anticarro filoguiados usan este tipo de guías, claro que un carro de combate no se mueve igual que un avión. No obstante, la cosa se ha sofisticado un poco y ahora tenemos que el propio radar ahora sigue al misil y al blanco y cual si de un avión teledirigido lleva el proyectil hacia su blanco. A pesar de lo que sale en las películas, el misil es incapaz de dar la vuelta si marra su objetivo. Si sofisticamos un poco el sistema, la propia cabeza del misil es capaz de aportar su granito de arena al sistema de guiado, aumentando la precisión. La gran ventaja de este sistema es que se puede meter un hardware muy potente para calcular la trayectoria optima del misil. Cuando los misiles AIM-120 se usan como deben el piloto mantiene el blanco en su radar hasta que el misil puede operar de manera autónoma.
- Guiado por haz portador. El atacante fija sobre el atacado un haz de microondas que utiliza el misil como guía para localizar el blanco. Los misiles de este tipo se conocen como de guia semiactiva y los mejores ejemplos son el AIM-7 Sparrow o el Vympel R-27 Debajo del morro del F-4 puede verse claramente el emisor de la guía de este avión. Los misiles Tierra-Aire operan de una manera muy similar, con la ventaja sobre los primeros Sparrow de no tener que preocuparse de ser disparados sobre el horizonte.
Fase final.
Llegó la hora de la verdad y nuestro pájaro está a punto de abalanzarse sobre su presa. Al igual que tenemos diversas fases de guiado, hay diversas formas de converger sobre el blanco.
- Guía infrarroja. Buscan el calor producido por los motores del avión contrario. Esta señal térmica es especialmente significativa en los aviones a reacción, sobre todo si utilizan la postcombustión. antiguamente tendían a ser engañados por señuelos o por el sol, pero últimamente tienen una mala idea de cuidado y no suelen fallar como entren por el lado bueno (o malo, según se mire) Tampoco necesitan ya el hemisferio trasero y hay algún cabroncete que puede atacar hasta con 60º de deflexión.
- Radar Semiactiva. El atacante está iluminando la fase final de vuelo del misil. Con el AIM-7 hacía falta iluminar el blanco todo el tiempo pero ahora, con sistema como el AEGIS o el S-400 es suficiente con iluminar el blanco los últimos segundos del vuelo del misil.
Vymple R-77. fuente: wikipedia
- Radar Activa. El misil posee su propio radar que le lleva hacia el blanco en los últimos kilómetros. Lo utilizan misiles como el AIM-120 o el R-77.
A pesar de todo esto, los misiles no son infalibles y hay montones de trucos para evitarlos y que no nos derriben. El mejor de todos ellos es evitar que lleguen a ser disparados porque si te disparan un misil en los parámetros correcto lo más normal es que haga blanco, aunque esto ya depende mucho del factor humano, tanto del piloto como de los artilleros encargados de la defensa. Lo cierto es que lo que se ve en las películas de aviones volando mano a mano con misiles es completamente falso. Si te apetece comprobar algo de esto, hay un simulador de SAM (es el único que conozco) y que encima, es gratuito que pueden encontrar en http://sites.google.com/site/samsimulator1972/home.
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