Un misil aire-aire ( AAM) es un misil disparado desde un avión con el propósito de destruir otro avión. Los AAM suelen estar propulsados por uno o más motores de cohete, generalmente de combustible sólido pero a veces de combustible líquido. Los motores Ramjet, tal como se utilizan en el Meteor, están emergiendo como propulsión que permitirá que los futuros misiles de mediano alcance mantengan una velocidad promedio más alta en todo su entorno de combate.
En términos generales, los misiles aire-aire se dividen en dos grupos. Aquellos diseñados para atacar aviones oponentes a distancias de menos de 30 km se conocen como misiles de corto alcance o "dentro del alcance visual" (SRAAM o WVRAAM) y, a veces, se denominan misiles de " combate aéreo " porque están diseñados para optimizar su agilidad en lugar de su alcance.. La mayoría utiliza guía infrarroja y se denominan misiles de búsqueda de calor. Por el contrario, los misiles de mediano o largo alcance (MRAAM o LRAAM), que entran en la categoría de misiles más allá del alcance visual (BVRAAM), tienden a depender de la guía de radar, de la que hay muchas formas. Algunos modernos usan guía inercial y / o "actualizaciones de mitad de curso" para acercar el misil lo suficiente como para usar un sensor de búsqueda activo. Los conceptos de misiles aire-aire y misiles tierra-aire están estrechamente relacionados y, en algunos casos, se pueden usar versiones de la misma arma para ambos roles, como ASRAAM y Sea Ceptor.
El misil aire-aire surgió de los cohetes aire-aire no guiados utilizados durante la Primera Guerra Mundial. Los cohetes Le Prieur a veces se unían a los puntales de los biplanos y se disparaban eléctricamente, generalmente contra globos de observación, por pilotos tan antiguos como Albert Ball y AM Walters. Frente a la superioridad aérea aliada, Alemania en la Segunda Guerra Mundial invirtió un esfuerzo limitado en la investigación de misiles, adaptando inicialmente el proyectil del sistema de cohetes de bombardeo de infantería Nebelwerfer 42 no guiado de 21 cm en el cohete antiaéreo BR 21 lanzado desde el aire en 1943; que condujo al despliegue del cohete no guiado R4M y al desarrollo de varios prototipos de misiles guiados como el Ruhrstahl X-4.
La investigación de la posguerra llevó a la Royal Air Force a introducir Fairey Fireflash en servicio en 1955, pero sus resultados no tuvieron éxito. La Marina de los EE.UU. y la Fuerza Aérea de Estados Unidos comenzaron a equipar los misiles guiados en 1956, el despliegue de la Fuerza Aérea AIM-4 Falcon y de la USN gorrión AIM-7 y AIM-9 Sidewinder. La Fuerza Aérea Soviética introdujo su K-5 (misil) en servicio en 1957. A medida que los sistemas de misiles han continuado avanzando, la guerra aérea moderna consiste casi en su totalidad en el lanzamiento de misiles. El uso del combate Beyond Visual Range se volvió tan generalizado en los EE. UU. Que las primeras variantes del F-4 estaban armadas solo con misiles en la década de 1960. Las altas tasas de bajas durante la Guerra de Vietnam hicieron que Estados Unidos reintrodujera los cañones automáticos y las tácticas tradicionales de lucha de perros, pero el misil sigue siendo el arma principal en el combate aéreo.
En la Guerra de las Malvinas, los Harriers británicos, utilizando misiles AIM-9L, pudieron derrotar a oponentes argentinos más rápidos. Desde finales del siglo XX, los diseños de búsqueda de calor de todos los aspectos pueden fijarse en un objetivo desde varios ángulos, no solo desde atrás, donde la firma de calor de los motores es más fuerte. Otros tipos se basan en la guía de radar (ya sea a bordo o "pintada" por el avión de lanzamiento).
Una ojiva explosiva convencional, una ojiva de fragmentación o una ojiva de varilla continua (o una combinación de cualquiera de esos tres tipos de ojivas) se usa típicamente en el intento de inutilizar o destruir la aeronave objetivo. Las ojivas normalmente son detonadas por una espoleta de proximidad o por una espoleta de impacto si logra un impacto directo. Con menos frecuencia, las ojivas nucleares se han montado en un pequeño número de tipos de misiles aire-aire (como el AIM-26 Falcon ), aunque no se sabe que se hayan utilizado en combate.
Los misiles guiados operan detectando su objetivo (generalmente por métodos de radar o infrarrojos, aunque raramente otros como guía láser o seguimiento óptico ), y luego "apuntando" hacia el objetivo en un curso de colisión.
Aunque el misil puede usar guía por radar o infrarrojos para ubicarse en el objetivo, la aeronave de lanzamiento puede detectar y rastrear el objetivo antes del lanzamiento por otros medios. Los misiles guiados por infrarrojos pueden ser "esclavos" de un radar de ataque para encontrar el objetivo y los misiles guiados por radar pueden lanzarse contra objetivos detectados visualmente o mediante un sistema de búsqueda y seguimiento por infrarrojos (IRST), aunque pueden requerir el radar de ataque para iluminar el objetivo durante parte o toda la interceptación del misil.
La guía de radar se usa normalmente para misiles de mediano o largo alcance, donde la firma infrarroja del objetivo sería demasiado débil para que la rastree un detector de infrarrojos. Hay tres tipos principales de misiles guiados por radar: activo, semiactivo y pasivo.
Los misiles guiados por radar pueden contrarrestarse mediante maniobras rápidas (que pueden provocar que se "rompan el bloqueo" o que se sobrepasen), el despliegue de paja o el uso de contramedidas electrónicas.
Los misiles guiados por radar activo (AR) llevan su propio sistema de radar para detectar y rastrear su objetivo. Sin embargo, el tamaño de la antena del radar está limitado por el pequeño diámetro de los misiles, lo que limita su alcance, lo que generalmente significa que dichos misiles se lanzan en una ubicación futura prevista del objetivo, a menudo dependiendo de sistemas de guía separados, como el Sistema de posicionamiento global, guía inercial., o una actualización a mitad de camino del avión de lanzamiento u otro sistema que pueda comunicarse con el misil para acercar el misil al objetivo. En un punto predeterminado (con frecuencia basado en el tiempo desde el lanzamiento o la llegada cerca de la ubicación prevista del objetivo) se activa el sistema de radar del misil (se dice que el misil se "activa"), y el misil se enfoca en el objetivo.
Si el rango desde el avión atacante hasta el objetivo está dentro del rango del sistema de radar del misil, el misil puede "activarse" inmediatamente después del lanzamiento.
La gran ventaja de un sistema de rastreo de radar activo es que permite un modo de ataque de " disparar y olvidar ", donde el avión atacante es libre de perseguir otros objetivos o escapar del área después de lanzar el misil.
Los misiles guiados de radar homing semiactivo (SARH) son más simples y más comunes. Funcionan detectando la energía del radar reflejada desde el objetivo. La energía del radar se emite desde el propio sistema de radar del avión de lanzamiento.
Sin embargo, esto significa que el avión de lanzamiento tiene que mantener un "bloqueo" en el objetivo (seguir iluminando el avión objetivo con su propio radar) hasta que el misil haga la intercepción. Esto limita la capacidad de maniobra de la aeronave atacante, que puede ser necesaria en caso de que aparezcan amenazas para la aeronave atacante.
Una ventaja de los misiles guiados por SARH es que se dirigen a la señal de radar reflejada, por lo que la precisión aumenta a medida que el misil se acerca porque el reflejo proviene de una "fuente puntual": el objetivo. En contra de esto, si hay varios objetivos, cada uno reflejará la misma señal de radar y el misil puede confundirse en cuanto a qué objetivo es su víctima prevista. Es posible que el misil no pueda elegir un objetivo específico y volar a través de una formación sin pasar dentro del alcance letal de un avión específico. Los misiles más nuevos tienen circuitos lógicos en sus sistemas de guía para ayudar a prevenir este problema.
Al mismo tiempo, bloquear el bloqueo del misil es más fácil porque el avión de lanzamiento está más lejos del objetivo que el misil, por lo que la señal del radar tiene que viajar más lejos y se atenúa en gran medida a lo largo de la distancia. Esto significa que el misil puede ser bloqueado o "falsificado" por contramedidas cuyas señales se hacen más fuertes a medida que el misil se acerca. Un contraataque es una capacidad de "inicio en atasco" en el misil que le permite ubicar la señal de interferencia.
Una forma temprana de guía por radar fue la "conducción de haz " (BR). En este método, el avión atacante dirige un haz estrecho de energía de radar hacia el objetivo. El misil aire-aire se lanzó al haz, donde los sensores en la popa del misil controlaban el misil, manteniéndolo dentro del haz. Mientras el rayo se mantuviera en el avión objetivo, el misil viajaría sobre el rayo hasta hacer la interceptación.
Aunque conceptualmente simple, el movimiento es difícil debido al desafío de mantener simultáneamente el rayo sólidamente en el objetivo (que no se podía confiar en que cooperaría volando recto y nivelado), continuar volando el propio avión y monitorear las contramedidas enemigas.
Una complicación adicional fue que el rayo se extenderá en forma de cono a medida que aumenta la distancia desde el avión atacante. Esto resultará en una menor precisión para el misil porque el haz puede ser más grande que el avión objetivo cuando llegue el misil. El misil podría estar seguro dentro del rayo pero aún no estar lo suficientemente cerca como para destruir el objetivo.
Los misiles guiados por infrarrojos (IR) se concentran en el calor producido por un avión. Los primeros detectores de infrarrojos tenían poca sensibilidad, por lo que solo podían rastrear los tubos de escape calientes de un avión. Esto significaba que un avión atacante tenía que maniobrar hasta una posición detrás de su objetivo antes de poder disparar un misil guiado por infrarrojos. Esto también limitó el alcance del misil ya que la firma infrarroja pronto se volvió demasiado pequeña para ser detectada a medida que aumentaba la distancia y, después del lanzamiento, el misil estaba jugando a "ponerse al día" con su objetivo. Los primeros buscadores de infrarrojos eran inutilizables en las nubes o la lluvia (lo que sigue siendo una limitación hasta cierto punto) y podrían distraerse con el sol, un reflejo del sol en una nube o un objeto terrestre, o cualquier otro objeto "caliente" dentro de su vista..
Los misiles guiados por infrarrojos más modernos pueden detectar el calor de la piel de un avión, calentado por la fricción del flujo de aire, además de la firma de calor más débil del motor cuando el avión se ve de lado o de frente. Esto, combinado con una mayor maniobrabilidad, les da una capacidad de " todos los aspectos ", y un avión atacante ya no tiene que estar detrás de su objetivo para disparar. Aunque el lanzamiento desde detrás del objetivo aumenta la probabilidad de un impacto, el avión de lanzamiento normalmente tiene que estar más cerca del objetivo en un combate de persecución de este tipo.
Un avión puede defenderse de los misiles infrarrojos lanzando bengalas que son más calientes que el avión, por lo que el misil se enfoca en el objetivo más brillante y caliente. A su vez, los misiles IR pueden emplear filtros para permitirle ignorar objetivos cuya temperatura no esté dentro de un rango específico.
También se pueden utilizar señuelos remolcados que imitan estrechamente el calor del motor y los bloqueadores de infrarrojos. Algunos aviones grandes y muchos helicópteros de combate utilizan los llamados bloqueadores de infrarrojos de "ladrillo caliente", normalmente montados cerca de los motores. La investigación actual está desarrollando dispositivos láser que pueden falsificar o destruir los sistemas de guía de los misiles guiados por infrarrojos. Consulte la contramedida de infrarrojos.
Los misiles de inicio del siglo XXI como el ASRAAM utilizan un buscador de " imágenes infrarrojas " que "ve" el objetivo (muy parecido a una cámara de vídeo digital) y puede distinguir entre un avión y una fuente de calor puntual como una bengala. También cuentan con un ángulo de detección muy amplio, por lo que el avión atacante no tiene que apuntar directamente al objetivo para que el misil se fije. El piloto puede usar una mira montada en un casco (HMS) y apuntar a otra aeronave mirándola y luego disparando. Esto se conoce como "off- eje de puntería de lanzamiento". Por ejemplo, el Su-27 ruso está equipado con un sistema de búsqueda y seguimiento por infrarrojos (IRST) con telémetro láser para sus misiles dirigidos al HMS.
Un avance reciente en la guía de misiles son las imágenes electro-ópticas. El Python-5 israelí tiene un buscador electroóptico que escanea el área designada en busca de objetivos a través de imágenes ópticas. Una vez que se adquiere un objetivo, el misil se fijará en él para matarlo. Los buscadores electro-ópticos se pueden programar para apuntar a un área vital de una aeronave, como la cabina del piloto. Dado que no depende de la firma de calor de la aeronave objetivo, se puede usar contra objetivos de baja temperatura como UAV y misiles de crucero. Sin embargo, las nubes pueden interferir con los sensores electroópticos.
Los diseños de guía de misiles en evolución están convirtiendo el diseño de misiles antirradiación (ARM), que fue pionero en Vietnam y que se usaba para combatir los sitios emisores de misiles tierra-aire (SAM), en un arma de intercepción aérea. Se cree que el desarrollo actual de misiles antirradiación pasivos aire-aire es una contramedida para las aeronaves de control y alerta temprana aerotransportadas (AEW amp; C, también conocidas como AEW o AWACS) que suelen montar potentes radares de búsqueda.
Debido a su dependencia de las emisiones de radar de los aviones de destino, cuando se utilizan contra aviones de combate, los misiles pasivos antirradiación se limitan principalmente a la geometría de intercepción de orientación hacia adelante. Para obtener ejemplos, consulte Vympel R-27, Brazo y AIM-97 Seekbat.
Otro aspecto de la búsqueda pasiva antirradiación es el modo "inicio en atasco" que, cuando se instala, permite que un misil guiado por radar se concentre en el bloqueador de la aeronave objetivo si el buscador principal está bloqueado por las contramedidas electrónicas del objetivo. aeronave
Los misiles aire-aire suelen ser cilindros largos y delgados para reducir su sección transversal y así minimizar la resistencia a las altas velocidades a las que viajan. Los misiles se dividen en cinco sistemas principales (avanzando hacia atrás): buscador, guía, ojiva, motor de cohete y activación de control.
En la parte delantera está el buscador, ya sea un sistema de radar, un jonrón de radar o un detector de infrarrojos. Detrás de eso se encuentra la aviónica que controla el misil. Típicamente después de eso, en el centro del misil, está la ojiva, por lo general varios kilogramos de explosivo alto rodeada de metal que se fragmenta al detonarse (o en algunos casos, metal pre-fragmentado).
La parte trasera del misil contiene el sistema de propulsión, generalmente un cohete de algún tipo y el sistema de actuación de control o CAS. Los cohetes de combustible sólido de doble empuje son comunes, pero algunos misiles de mayor alcance usan motores de combustible líquido que pueden "acelerar" para extender su alcance y ahorrar combustible para maniobras finales que consumen mucha energía. Algunos misiles de combustible sólido imitan esta técnica con un segundo motor de cohete que se enciende durante la fase de retorno a la terminal. Hay misiles en desarrollo, como el MBDA Meteor, que "respiran" aire (utilizando un estatorreactor, similar a un motor a reacción) para ampliar su alcance.
Los misiles modernos utilizan motores de "poco humo": los primeros misiles producían espesos rastros de humo, que eran fácilmente vistos por la tripulación del avión objetivo, alertándolos del ataque y ayudándoles a determinar cómo evadirlo.
El CAS es típicamente un sistema de actuación de servocontrol electromecánico, que toma información del sistema de guía y manipula las superficies aerodinámicas o las aletas en la parte trasera del misil que guía o dirige el arma hacia el objetivo.
Un misil está sujeto a un alcance mínimo, antes del cual no puede maniobrar con eficacia. Para maniobrar lo suficiente desde un ángulo de lanzamiento pobre a distancias cortas para alcanzar su objetivo, algunos misiles usan vectorización de empuje, lo que permite que el misil comience a girar "fuera del carril", antes de que su motor lo haya acelerado hasta velocidades lo suficientemente altas para su pequeñas superficies aerodinámicas para ser útiles.
Varios términos surgen con frecuencia en las discusiones sobre el rendimiento de los misiles aire-aire.
Los misiles aire-aire de corto alcance utilizados en " peleas de perros " se clasifican generalmente en cinco "generaciones" de acuerdo con los avances tecnológicos históricos. La mayoría de estos avances fueron en la tecnología de búsqueda de infrarrojos (luego combinada con el procesamiento de señales digitales ).
Los primeros misiles de corto alcance, como los primeros Sidewinders y K-13 (misil) ( AA-2 Atoll) tenían buscadores de infrarrojos con un campo de visión estrecho (30 grados) y requerían que el atacante se posicionara detrás del objetivo ( aspecto trasero compromiso ). Esto significaba que el avión objetivo solo tenía que realizar un ligero giro para moverse fuera del campo de visión del buscador de misiles y hacer que el misil perdiera el rastro del objetivo ("bloqueo de rotura").
Los misiles de segunda generación utilizaron buscadores más efectivos que mejoraron el campo de visión a 45 grados.
Esta generación introdujo misiles de "todos los aspectos", porque los buscadores más sensibles permitían al atacante disparar a un objetivo que estaba de lado a sí mismo, es decir, desde todos los aspectos, no solo por la retaguardia. Esto significaba que, si bien el campo de visión todavía estaba restringido a un cono bastante estrecho, el ataque al menos no tenía que estar detrás del objetivo.
El R-73 (misil) ( AA-11 Archer) entró en servicio en 1985 y marcó una nueva generación de misiles de combate aéreo. Tenía un campo de visión más amplio y podía apuntar a un objetivo usando una mira montada en un casco. Esto permitió que se lanzara a objetivos que de otro modo no serían vistos por misiles de generaciones anteriores que generalmente miraban hacia adelante mientras esperaban ser lanzados. Esta capacidad, combinada con un motor más potente que permite que el misil maniobre contra objetivos cruzados y se lance a mayores distancias, le da al avión de lanzamiento una mayor libertad táctica.
Otros miembros de la 4ª generación utilizan matrices de plano focal para ofrecer una mayor resistencia al escaneo y a las contramedidas (especialmente contra las bengalas). Estos misiles también son mucho más ágiles, algunos mediante el uso de vector de empuje (típicamente empuje cardán ).
La última generación de misiles de corto alcance nuevamente definida por los avances en las tecnologías de búsqueda, esta vez buscadores infrarrojos de imágenes electroópticas (IIR) que permiten que los misiles "vean" imágenes en lugar de "puntos" únicos de radiación infrarroja (calor). Los sensores combinados con un procesamiento de señal digital más potente brindan los siguientes beneficios: [1]
Ejemplos de misiles de quinta generación incluyen:
Para cada misil, se dan notas breves, incluida una indicación de su alcance y mecanismo de guía.
Peso | Nombre del cohete | País de origen | Periodo de fabricación y uso | Peso de la ojiva | Tipos de ojivas | Distancia | Velocidad |
---|---|---|---|---|---|---|---|
43,5 kilogramos | Molniya R-60 | ![]() ![]() | 1974- | 3 kilogramos | ojiva de varilla expansiva | 8 kilometros | Mach 2.7 |
82,7 kilogramos | K-5 | ![]() ![]() | 1957-1977 | 13 kilogramos | Ojiva altamente explosiva | 2-6 km | Mach 2.33 |
86 kilogramos | Raytheon AIM-9 Sidewinder | ![]() | 1956- | 9,4 kilogramos | Fragmentación anular por explosión | 18 kilometros | Mach 2.5 |
87,4 kg | Diehl IRIS-T | ![]() | 2005- | 11,4 kilogramos | HE / fragmentación | 25 kilometros | Mach 3 |
88 kilogramos | MBDA AIM-132 ASRAAM | ![]() | 2002- | 10 kilogramos | Explosión / fragmentación | 50 kilometros | Mach 3+ |
89 kilogramos | Matra R550 Magia / Magia 2 | ![]() | 1976-1986 (Magia) 1986- (Magia 2) | 12,5 kilogramos | Explosión / fragmentación | 15 kilometros | Mach 2.7 |
105 kilogramos | Vympel R-73 | ![]() | mil novecientos ochenta y dos- | 7,4 kilogramos | Fragmentación | 20–40 km | Mach 2.5 |
112 kilogramos | MBDA MICA-EM / -IR | ![]() | 1996- (EM) 2000- (IR) | 12 kilogramos | Explosión / fragmentación (astillas enfocadas HE) | gt; 60 km | Mach 4 |
118 kilogramos | Rafael Derby | ![]() | 1990- | 23 kilogramos | Explosión / fragmentación | 50 kilometros | Mach 4 |
136 kilogramos | de Havilland Firestreak | ![]() | 1957-1988 | 22,7 kilogramos | Fragmentación de explosión anular | 6,4 kilometros | Mach 3 |
152 kilogramos | Raytheon AIM-120D AMRAAM | ![]() | 2008 | 18 kilogramos | Explosión / fragmentación | 160 kilometros | Mach 4 |
152 kilogramos | Raytheon AIM-120C AMRAAM | ![]() | 1996 | 18 kilogramos | Explosión / fragmentación | 105 kilometros | Mach 4 |
152 kilogramos | Raytheon AIM-120B AMRAAM | ![]() | 1994- | 23 kilogramos | Explosión / fragmentación | 48 kilometros | Mach 4 |
154 kilogramos | Hawker Siddeley Top rojo | ![]() | 1964-1988 | 31 kilogramos | Fragmentación de explosión anular | 12 kilometros | Mach 3.2 |
154 kilogramos | Misil Astra | ![]() | 2010- | 15 kilogramos | Ojiva direccional de fragmentación HE | 80-110 + km | Mach 4.5+ |
175 kilogramos | Vympel R-77 | ![]() | 1994- | 22 kilogramos | Explosión / fragmentación | 200 kilometros | Mach 4.5 |
180 kilogramos | PL-12 | ![]() | 2007- | ? | 70-100 + km | Mach 4 | |
190 kilogramos | Meteoro MBDA | ![]() ![]() | 2016- | ? | Explosión / fragmentación | 200 kilometros | Mach 4+ |
220 kilogramos | AAM-4 | ![]() | 1999- | ? | Ojiva explosiva direccional | 100+ km | Mach 4-5 |
253 kilogramos | R-27 | ![]() ![]() | 1983– | 39 kilogramos | Explosión / fragmentación o varilla continua | 80-130 km | Mach 4,5 |
450–470 kg | AIM-54 Phoenix | ![]() | 1974-2004 | 61 kilogramos | Altamente explosivo | 190 kilometros | Mach 5 |
475 kilogramos | R-40 | ![]() ![]() | 1970- | 38-100 kg | Fragmentación por explosión | 50 a 80 km | Mach 2.2-4.5 |
490 kilogramos | R-33 | ![]() ![]() | 1981- | 47,5 kilogramos | HE / ojiva de fragmentación | 304 kilometros | Mach 4.5-6 |
600 kilogramos | R-37 | ![]() ![]() | 1989- | 60 kilogramos | Ojiva direccional de fragmentación HE | 150-400 + km | Mach 6 |
748 kilogramos | K-100 | ![]() ![]() | 2010- | 50 kilogramos | Ojiva direccional de fragmentación HE | 200-400 + km | Mach 3.3 |