La USAF prueba misiles “mutantes” que giran en el aire para alcanzar sus objetivos.

Las Fuerzas Aéreas de Estados Unidos están explorando un novedoso concepto para aumentar la probabilidad de acertar en combate aire-aire. La idea es utilizar un misil aire-aire con un morro que se doble para alcanzar el objetivo antes de que pueda escapar. El servicio lo considera una forma de dotar a los aviones de combate actuales y futuros, incluido un avión furtivo de sexta generación que se está desarrollando en el marco del programa Next Generation Air Dominance, de una nueva forma de enfrentarse a amenazas cada vez más maniobrables.

El Laboratorio de Investigación de las Fuerzas Aéreas (AFRL) destacó el proyecto MUTANT (Missile Utility Transformation via Articulated Nose Technology) en el Simposio de Guerra de la Asociación de Fuerzas Aéreas y Espaciales 2023, celebrado esta semana en Aurora (Colorado). El AFRL afirma que MUTANT aprovecha el trabajo realizado en los últimos seis años en tecnologías relacionadas, pero señala que el concepto central aprovecha la investigación y experimentación relacionadas que se remontan a la década de 1950.

«Un misil más eficaz tiende a tener más alcance, maniobrabilidad (capacidad g) y agilidad (capacidad de respuesta del fuselaje) con un peso limitado. Los sistemas de actuación de control de misiles (CAS) afectan a estas tres métricas y, por tanto, a la capacidad de acercarse eficazmente a los objetivos», explica la página web de la AFRL sobre el MUTANT. «Cada CAS, o combinación de CAS, como canards duales y aletas, tienen implicaciones distintas y fuertes en el rendimiento general del misil».

«Los CAS buenos para el alcance (sólo aletas) tienden a ser malos para la maniobra y la agilidad», añade. «Los CAS buenos para la maniobrabilidad y la agilidad (alerones, alas, chorros, vectorización del empuje) tienden a ser malos para el alcance debido a la resistencia o al peso adicional».

El Rafael Python-5 israelí, como se muestra en el vídeo siguiente, ofrece un buen ejemplo de los tipos de superficies de control complejas que se utilizan en los misiles aire-aire más tradicionales de la generación actual para proporcionar altos grados de maniobrabilidad.

El MUTANT pretende dar un vuelco a este cálculo básico. En cuanto a las superficies de control tradicionales, los diseños conceptuales de misiles con los que ha estado trabajando el AFRL sólo tienen aletas de cola. Como se ha señalado, esto ayuda a que el misil se arrastre menos y amplíe su alcance.

Normalmente, esto se hace a costa de la maniobrabilidad y la agilidad. Sin embargo, el concepto MUTANT añade una sección conformada en la parte delantera del cuerpo del misil que permite que toda la parte delantera se articule alejándose del eje central.

Con un misil aire-aire tradicional, si el objetivo empieza a alejarse del punto de interceptación que ha calculado su sistema de guía, toda el arma tiene que cambiar de rumbo. Con el MUTANT, la idea es que esta «corrección del rumbo» se consiga esencialmente haciendo que la parte delantera del misil se mueva físicamente para alinearse más con el lugar donde se encuentra realmente la amenaza.

El vídeo de la AFRL que figura a continuación ofrece una explicación visual del funcionamiento del concepto MUTANT.

La sección articulada del morro también podría ayudar a concentrar mejor en el objetivo la fuerza de la ojiva del arma, que suele ser relativamente pequeña en los misiles aire-aire. También podría ayudar a que el buscador del misil, o los buscadores plurales en el caso de los diseños multimodo, mantuvieran la mira. Los misiles con buscadores multimodo, especialmente los que combinan imágenes infrarrojas y comentarios de radar activo, a menudo tienen esos elementos instalados de formas complejas que podrían afectar a los campos de visión de los sensores en determinados escenarios de combate.

El AFRL señala que «históricamente, [los] requisitos de tamaño, peso y potencia de la tecnología morphing han sido prohibitivos para un beneficio a nivel de sistema de misiles», pero afirma que «MUTANT está en medio de inclinar la balanza a favor del arma morphing».

Para que funcione en el tamaño de un misil, «AFRL desarrolló un sistema de actuación controlado electrónicamente compuesto por motores electromagnéticos compactos, cojinetes, engranajes y estructuras», dice el sitio web oficial de MUTANT. «El cuidadoso diseño permite un paso circular para el cableado de los componentes en el cuerpo de la aeronave».

El componente articulado de MUTANT es similar, a muy grandes rasgos, a la tobera de escape articulada utilizada en la variante F-35B del Joint Strike Fighter, apta para despegue y aterrizaje cortos y verticales, según la AFRL.

Los posibles obstáculos tecnológicos se extienden también al ámbito de la ciencia de los materiales. Para ser eficaz en un misil aire-aire, la estructura articulada debe soportar las altas temperaturas y otras fuerzas asociadas al vuelo a alta velocidad. Además, toda la parte delantera del arma debe ser capaz de soportar los efectos de los rápidos cambios de dirección en vuelo.

Con estas exigencias en mente, el AFRL ha estado trabajando en una «estructura compuesta que incluye un esqueleto interno metálico relleno de un elastómero». El sitio web de MUTANT dice que espera que el diseño final de esta estructura sea adecuado para su uso en misiles que viajan a altas velocidades supersónicas, donde los componentes podrían estar expuestos a temperaturas superiores a 900 grados Celsius, o 1.652 grados Fahrenheit.

Está claro que se necesitan más pruebas para demostrar plenamente el concepto MUTANT antes de dar cualquier paso para integrarlo en un misil real. El AFRL ya ha llevado a cabo una serie de pruebas en tierra de varios componentes del sistema en entornos de laboratorio, así como mediante el uso de trineos cohete. El diseño inicial del prototipo se basa en un misil aire-tierra AGM-114 Hellfire muy modificado.

El AFRL afirma que otra ronda de pruebas en tierra concluirá a finales del año fiscal 2024, «culminando con la doble articulación y el control de las aletas en las maniobras» del prototipo basado en el Hellfire. Su sitio web subraya que «el Hellfire se utiliza con fines de investigación y no es necesariamente la aplicación prevista» del sistema de articulación.

El AFRL deja claro que desarrollos como éste se consideran fundamentales para la visión más amplia del combate aéreo futuro de las Fuerzas Aéreas.

«La próxima generación de dominio aéreo (NGAD) requiere amplios avances en aeronaves tripuladas y no tripuladas, su familia de sistemas de armas y la comunicación entre ellos», afirma la AFRL en su página web MUTANT. «La tecnología ACAS [sistema de actuación de control de articulación] está dirigida a satisfacer los futuros requisitos de la NGAD mediante la interceptación de objetivos o amenazas altamente maniobrables a mayor distancia con un coste limitado».

La iniciativa NGAD de la Fuerza Aérea es un esfuerzo multifacético que incluye el desarrollo de nuevas aeronaves avanzadas, tripuladas y no tripuladas, así como nuevas armas, sensores, capacidades de gestión de redes y batallas, motores a reacción avanzados, y más. Se espera que todos estos sistemas acaben funcionando juntos en un ecosistema de colaboración y ayuden a garantizar que el servicio mantenga su ventaja cualitativa, incluso frente a oponentes cercanos como China o Rusia.

En lo que respecta concretamente a MUTANT, el proyecto llega en un momento en que el ejército estadounidense en su conjunto se enfrenta a un futuro que incluye un número creciente de amenazas aéreas cada vez más maniobrables, como aviones de combate avanzados, drones y misiles. Las plataformas no tripuladas, que no tienen que tener en cuenta las limitaciones físicas de un piloto humano, tienen el potencial de ser capaces de maniobras especialmente extremas. Esto podría hacer que los sistemas de misiles existentes fueran menos eficaces contra ellos.

Muchas de estas posibles amenazas aéreas avanzadas del futuro podrían volar a altas velocidades supersónicas o incluso hipersónicas al tiempo que maniobran. La capacidad de interceptar misiles hipersónicos maniobrables preocupa especialmente al ejército estadounidense y es un área en la que MUTANT podría ser de gran utilidad.

Por supuesto, las Fuerzas Aéreas también están desarrollando otros misiles aire-aire avanzados con diseños más tradicionales, al igual que la Armada estadounidense.

Sin duda será interesante ver cómo avanza el proyecto MUTANT y si esa tecnología acaba entrando en los diseños de misiles aire-aire actuales o futuros.

Joseph Trevithick