Tecnología "Stealth" (furtividad)

Promesas y preguntas

Sin embargo, no hay que dejar de lado que los aviones furtivos son justamente eso: difíciles de detectar. La tecnología stealth ha demostrado, desde los comienzos, tener más limitaciones que las que se admitieron en un momento. Pasemos a dar un vistazos a esos fallos o esos casos en los que la tecnología furtiva no ha dado todo lo prometido, o en la cual ha obligado a compromisos de diseño que reducen, posiblemente, la eficacia general del aparato.

 

La superficie del espejo

El primer problema está en el material absorvente de las ondas del radar. El tiempo y la experiencia en combate han demostrado que se trata de un material frágil, que requiere de mucho cuidado y que se deteriora si las condiciones climáticas son algo extremas. Esa posible que la versión naval del F-117 no hubiera llegado a buen puerto por esta razón; y hay que recordar la experiencia del Nighthawk "pelado" de su RAM por una tormenta de arena en Irak.

Los problemas en el mantenimiento del RAM también implican instalaciones más especializadas, que solamente existen en Estados Unidos y en otros pocos lugares del mundo. Es bastante probable que esto no se deba solamente al tipo de herramientas y dispositivos necesarios (para el F-117 hubo que diseñar una escalerilla de acceso diferente a la del resto de los aviones, por ejemplo) sino al hecho de que se necesiten hangares totalmente aislados de las condiciones meteorológicas externas.

Sin embargo, el problema del RAM está más allá de los costos. Uno de los hechos que siempre se evitó comentar es que los aviones furtivos no podían ser totalmente invisibles al radar en todas sus frecuencias. Incluso antes de que el F-117 y el B-2 salieran a la luz, los expertos ya lo sabían, y de hecho se comentó en muchas revistas especializadas.

El asunto es que el RAM solamente es efectivo contra ciertas longitudes de onda de radio: las que coindicen con el espesor de la capa de ferrita usada como antirreflectante. Esta puede ser la causa por la cual los radares de onda larga usados por los rusos podrían detectar a los aparatos furtivos más fácilmente. Sucede que no se puede poner una capa de material absorvente muy gruesa, ya que eso perjudicaría todavía más la velocidad y maniobrabilidad del aparato. En definitiva, el F-117 y el B-2 fueron diseñados para evitar los radares más sofisticados de ese momento, pero no pueden ser pensados para evadir todos los radares, incluidos los más antiguos.
El mantenimiento de un avión tan especializado debe ser perfecto: un error en la construcción o la revisión del RAM puede crear los ecos suficientes para que sea detectado y derribado.

Pero no todo termina allí. Desde hace un buen tiempo, los radares más avanzados operan con lo que se llama «salto de frecuencia»; es decir, cambian constantemente las longitudes de onda de sus señales. Esto les permite evitar los dispositivos de jamming, que en respuestas deben saturar muchas bandas de radio para volver a ser eficaces. Un radar moderno, con saltos de frecuencia muy dispares, podría no detectar a un avión furtivo durante unos momentos, pero si cambiara de frecuencia y encontrara una que sí le permite ver al aparato, entonces este estaría condenado, al menos si está solo y no tiene escoltas. Sin jamming ni señuelos, sería lo que se conoce como un «pato sentado». Esto es lo que finalmente se tuvo que hacer sobre los cielos de Serbia: enviar aparatos furtivos, que estaban diseñados para trabajar solos, con una gran escolta para evitar ser derribados o dañados.

Sin embargo, hay indicios que dicen que en la etapa de diseño se intentó un ingenioso truco para evitar esto. No se sabe si los aviones furtivos lo adoptaron, pero sería posible. El truco consiste en separar las ondas de radio en dos, colocando una capa doble de material RAM. De esta manera, una reflejaría un promedio de frecuencia y otro la segunda, haciendo coincidir la cresta de una onda de radio con el seno de la otra, contrarrestándolas mutuamente. Este sistema está diseñado de una manera tal que, si las frecuencias de radio varían repentinamente, se produce calor en una capa de metal especial, que entonces dilataría el RAM. Así, el grosor y por lo tanto la capacidad de absorción iría variando según las necesidades.

Según se sabe, este truco funcionó en experimentos de laboratorio, pero no se sabe si lo hicieron en condiciones no controladas, volando a diferentes presiones atmosféricas, velocidades, con clima frío o muy caluroso. Tal vez los aviones furtivos los utilizan y por eso son tan complicados de mantener, pero lo que es obvio es que no funcionan siempre.

Los materiales secretos que absorven las ondas de radar ocultan otro secreto negativo: al parecer podrían ser muy tóxicos, los materiales o sus procesos de fabricación. Ni siquiera el enorme velo de secretos de los Skunk Works logró detener la noticia de que muchos operarios de Lockheed habían iniciado demandas contra la compañía, aquejados de cáncer y de una enfermedad extraña de la cual nada se ha dicho. La empresa negó que se tratara de material peligroso, pero no sería la primera vez que un secreto militar pasa por encima de la verdad y de los derechos humanos. No se supo si la fabricación del B-2 trajo estos inconvenientes, pero tal vez si los hubo, fueron acallados prudentemente por la Northrop. Como ya se ha dicho, este problema se solucionó finalmente utilizando robots.

 

Trucos y contra-trucos

Como ya se mencionó, visualmente puede darse el caso de la detección, si hay algo de suerte. Por otra parte, ninguna emisión, sea de calor o de otro tipo, puede ser eliminada o enmascarada totalmente. Teniendo en cuenta que muchos sistemas de misiles utilizan guías infrarrojas, se pone énfasis en esconder cualquier firma de calor: sin embargo, a las grandes alturas en las que operan los aviones, el contraste de temperaturas entre los gases incandescentes de los motores y el aire es todavía notable.

Las emisiones electromagnéticas pueden ser evitadas fácilmente, eliminando los radares y estableciendo un estricto uso de la radio. Pero esto puede dañar notablemente el desempeño de la aeronave: al contar solamente con instrumentos de medición pasivos, se resiente el potencial de información disponible, ya que estos dispositivos no son tan fiables como los activos.

Finalmente, los aviones invisibles al radar no siempre lo son. Se ha demostrado que en circunstancias determinadas pueden ser detectados por sistemas especiales. Radares especiales, sistemas diseñados de manera particular, ingenio por parte de un controlador de batería o por el encargado de toda la defensa aérea de un país (como sucedió en Serbia)... estos y otros factores han derribado y posiblemente dañado aviones furtivos en conflictos reales. Hasta la misma USAF tuvo que admitir que "el stealth reduce la firma de un avión, pero no lo hace invisible. En realidad hemos descuidado la guerra electrónica".

Esto no es ninguna novedad; a pesar de la publicidad de todo tipo creada por la USAF y los fabricantes de estos aparatos, algunos expertos independientes dudaron siempre de su verdadera invisiblidad al radar. Apenas salido del B-2 del hangar, e incluso un poco antes, ya se habían propuesto al menos algunas maneras de detectarlos, que al menos en teoría, funcionaban.

Una de ellas era utilizar radares de reflexión ionosférica, u OTH. Estos aparatos muy ingeniosos logran evitar el gran problema de los radares comunes, que son bloqueados por accidentes del terreno, y no pueden ver más allá del horizonte debido a la curvatura de la Tierra. Sencillamente, envían sus ondas hacia arriba, a la ionosfera, una zona de la atmósfera que, como su nombre indica, está plagada de actividad iónica. Allí la onda de radio rebota, y cae desde el cielo en un punto muy alejado de su fuente. Luego hace el camino inverso, rebotando en lo que encuentre cerca del suelo o en el aire, luego de nuevo a la ionosfera, y luego al radar de escucha. Este sistema es habitualmente utilizado para alertas tempranas, o sea, detectar fuerzas enemigas a muy larga distancia, evitando así la sorpresa. En la época de la creación del B-2 ya estaban en funcionamiento y de hecho al parecer la URSS ya los tenía. Esta misma técnica de detección desde arriba podría servir combinando satélites espías con radares terrestres. Se trata, sin embargo, de un truco costoso en equipamiento, que pocos países podrían intentar a nivel táctico.

Hay otras respuestas más accesibles a ciertos escenarios. Por lo general, la única forma de vencer a un avión furtivo es combinando aparatos complejos y mucho ingenio, usando trucos como lograr una refracción hacia radares que no estén emitiendo. Justamente esta es la clase de trucos que puede haber funcionado en la práctica, en el caso del F-117 derribado sobre Yugoslavia. Utilizando una red de radares móviles, que funcionen unos como emisores, y otros como receptores, podría lograrse la detección de las pocas ondas de radar que el RAM no absorbe. Debido al cuidado diseño de estos aparatos, por lo general dichas ondas de radio no hacen lo que se supone que hagan, es decir, regresar a su fuente emisora y dar los datos de distancia y velocidad. Pero al rebotar hacia otras partes, radares enlazados en una red cuidadosamente planeada pueden recibir estos datos de ondas emitidas por otros radares. Esta podría ser otra de las hipótesis de cómo los serbios derribaron al caza furtivo.

El desarrollo de sistemas más sofisticados de rastreo térmico es otra respuesta posible: estos aparatos infrarrojos de nueva generación, podrían detectar las leves señales de calor procedente de los aparatos furtivos. Se especula con que algunos radares anti-furtivos rastrean la estela de turbulencia creada en el aire por los aviones, incluso los más invisibles. Como en todo, allí donde se descubre un truco, siempre hay un truco para contrarrestarlo.

La cuestión sobre la furtividad es que no hay invisibilidad absoluta: todo puede ser detectado. Por ejemplo, la principal forma de furtividad, la forma del avión, no ofrece siempre las mismas ventajas. Contra radares de baja frecuencia es igualmente detectable: si la onda es más o menos el doble de larga que el tamaño del blanco, puede dar un buen reflejo radar.

Lo bueno es que los radares de baja frecuencia tienen desventajas: principalmente las pocas frecuencias utilizables ya que se superponen con otras ya usadas, y el hecho de que requieren antenas muy grandes, difíciles de transladar. No son precisos; sirven para decir que allí afuera hay algo, pero no para decir donde está. Incluso si localiza un blanco, posiblemente no pueda identificarlo.

Otros sistemas electrónicos desarrollados en Europa del Este para evadir las características furtivas de estos aparatos, aparentemente escucharían el ruido electromagnético de sus propios sistemas, o tienen otros trucos desconocidos. No es extraño que, siendo EEUU el único usuario de furtivos especializados y el más adelantado en furtividad, países como China, Rusia y otros del este europeo se estén especializando lentamente en crear sistemas de defensa anti-furtivos.

 



 

Los furtivos rusos

El 8 de octubre de 2001, científicos rusos admitieron que habían llevado a cabo experimentos y pruebas con los restos del F-117 derribado en Yugoslavia, lo cual parece una reedición de anteriores acontecimientos de la pasada Guerra Fría. Hasta ese momento, el misterio había rodeado el destino de estos restos, aunque muchos sospechaban de los rusos, como finalmente se confirmó.

Según estas declaraciones, los estudios habían estado dirigidos hacia la mejora de los sistemas de defensa rusos, intentando lograr la capacidad de detectar y destruir aviones furtivos. Conjuntamente con esa iniciativa, y esa era la verdadera noticia, los diseñadores de sistemas de defensa aérea habían modificado aeronaves tácticas rusas para probar nuevas maneras de hacerlas furtivas, sin tener que construirlas desde cero.

Sin embargo, el anuncio debía tomarse con cuidado: no significaba que Rusia se hubiera apropiado de la tecnología estadounidense. Del F-117 solamente habían sobrevivido grandes partes, pero no todo, y muchas secciones, como los motores, se habían desprendido o estaban destruidos. Las fuentes rusas admitieron que no habían podido reconstruir el avión, y que no era lo mismo probar los sistemas en fragmentos del aparato que con el aparato completo.

El F-22 Raptor es el nuevo caza a batir. En el caso de una supuesta guerra entre EEUU y otro país, sus capacidades furtivas inigualadas serían vitales para su supervivencia; no es de sorprender entonces que muchos países busquen la forma de detectarlo.

Obsérvese la inclinación de las tomas de aire de los motores, para crear un ángulo muy abierto con respecto a las alas, y la correcta alineación entre estas tomas las aletas de la cola: los planos son paralelos, y la forma frontal de la cabina es un diamante especialmente diseñado.

Uno de los problemas principales es que los científicos no pueden saber cuánta es la energía disipada por un F-117 completo, y de esa manera no pueden calibrar efectivamente los sensores para detectar aviones de este tipo. Además, como el B-2 y el F-22 (que tiene un diseño furtivo menos especializado) usan tecnología y materiales diferentes, no se puede usar datos de la prueba contra estos aparatos.
Pero incluso así, es evidente que los científicos rusos pudieron averiguar muchas cosas útiles. Rusia está experimentando también con la tecnología furtiva, pero gastando mucho menos dinero, y el derribo del F-117 les vino muy bien. Los expertos reconocieron que ahora pueden sintonizar mejor sus defensas para detener ataques de pequeños misiles crucero, arma que se está utilizando cada vez más. Las defensas serbias derribaron varios Tomahawk y pueden haberle enseñado a los rusos algunas lecciones sobre cómo hacerlo, de la misma forma que pasó con el F-117.

Estos expertos dijeron que con los logros del programa ruso, ahora se pueden ubicar aviones de poca firma radar a unos 90 kilómetros, lo cual los convierte en sensores muy útiles. Esto quiere decir que los nuevos sistemas de defensa aérea rusos podrían destruir misiles crucero y otras armas de ese tipo, pero al menos hasta ahora, no podrían enfrentarse ante el caso, por ejemplo, de un B-2 que lanzara un misil desde una distancia mayor. De todas maneras, es un gran avance, ya que por ejemplo haría más riesgoso el uso del F-117.

Rusia todavía no tiene un programa furtivo como el «Have Blue», por ejemplo, y tal vez nunca lo tenga por los costos que implica, y por cuestiones estratégicas. Pero según declaraciones oficiales, la Fuerza Aérea Rusa ha modificado al menos dos aeronaves de uso táctico de tal manera que su firma radar ha disminuido significativamente. Esto significaría que, a un costo tal vez relativamente bajo, al menos ciertos modelos de aviones rusos podrían ser mejorados de esta manera. Si esto es cierto y llega al mercado de armas, podría ser que países como Rusia o China, además de otros que suelen comprar material soviético, como India, verían una mejora significativa en su capacidad ofensiva.

Por ahora, sin embargo, esos aparatos furtivos rusos solamente se utilizan para pruebas, ya que son los encargados de probar los sistemas de radar que deben detectarlos (o no). Los misiles, las espoletas de proximidad, en definitiva, todo está siendo probado. Pruebas similares se llevaron a cabo con los restos del F-117; los resultados de todas ellas se almacenan, al parecer, en una enorme base de datos que, conectada a una computadora, permite llevar a cabo simulaciones de ataques y detecciones. Los científicos dicen que han podido detectar a los aviones furtivos rusos usando los nuevos equipos, lo cual les permite almacenar todavía más información. Se dice que en Rusia se ha desarrollado ya un nuevo radar que opera en la banda VHF, que podría detectar sin problemas al novísimo F-22 Raptor que posee muchas características antirradar.

El mayor problema sin embargo es el dinero. Se debe recurrir a las simulaciones por computadora como única forma de testeo, lo cual hace perder mucho tiempo y no da, a veces, resultados comprobables. Construir vehículos furtivos para ser usados como blancos reales es muy caro, y justamente eso sería lo más provechoso: tener diversos aparatos de prueba a los cuales disparar, para ver cómo funcionan los misiles. Al parecer, todas las etapas de prueba llegan hasta este punto, y nunca se utiliza realmente el sistema completo.

Otra limitación de las aeronaves furtivas rusas es que, al igual que el B-2 y el F-117, no pueden sobrepasar la barrera del sonido. De esta manera, las lecciones aprendidas pueden ser usadas contra estos aparatos subsónicos, pero no contra los más avanzados F-22. Debido a su configuración menos exagerada y a su velocidad, este caza podría burlar a veces a estos aparatos de detección.

De todas maneras, aunque las fuerzas rusas no tengan aviones furtivos tan especializados (y posiblemente nunca los tengan de acuerdo a su estrategia), es evidente que han aprendido mucho al modernizar sus diseños y reemplazar piezas de acero y otros metales por materiales sintéticos, mucho más livianos y furtivos.

 

El futuro de la furtividad

Si bien es cierto que los aviones furtivos no son totalmente invisibles, también es cierto que tienen algunas ventajas que deberían ser estudiadas más a fondo. Son aparatos superespecializados que para muchos están ya fuera de lugar, porque fueron pensados en la Guerra Fría y con conceptos tácticos y estratégicos muy diferentes. Pero al contrapesar sus ventajas y desventajas, se puede aprender mucho sobre las tecnologías del futuro.

EEUU posee actualmente dos aviones furtivos al radar, el B-2 y el F-117, y uno que aunque no es totalmente furtivo, está diseñado teniendo en mente estos avances: el F-22. Sin embargo, ningún otro país posee estos aparatos. ¿Es acaso porque ningún país está en condiciones tecnológicas y científicas como para desarrollarlos?

Las dos principales características del Raptor, el nuevo caza de superioridad aérea de la USAF, son su furtividad y su radar. Aunque lo hacen supuestamente invencible, también lo hacen indeciblemente caro: unos 380 millones de dólares por unidad. El elevado costo de la tecnología stealth es una de las principales causas de porqué no existen tantos diseños especializados: todas las naciones, salvo EEUU, prefieren comprar aviones que tengan ciertas capacidades stealth, pero no están dispuestos a pagar por todas, particularmente un diseño extraño que requiere grandes cantidades de computadoras, y un material absorvente al radar caro de fabricar y mantener.

Como ya hemos visto en el caso de Rusia, no es así. En Europa y Rusia, y posiblemente en otros países, existen la capacidad suficiente como para lograr, de aquí a unos años, un avión tanto o más furtivo que los ya mencionados, desarrollando por cuenta propia los mismos conceptos ya usados o descubriendo otros nuevos.

Entonces, ¿porqué estos países no siguen ese camino? Existen dos grandes respuestas: dinero y diferentes prioridades. Por otra parte, ambas respuestas están interconectadas.

EEUU posee un presupuesto militar gigantesco. El desarrollo de ciertas tecnologías aeronáuticas consume enormes cantidades de tiempo, dinero y recursos humanos. Los dos aviones furtivos fueron comenzados en plena Guerra Fría, en donde había todavía una suma de recursos mayor que la actual. No es de extrañar que se continuara su desarrollo a toda costa, incluso con la URSS en proceso de desintegración.

En esa época, el desarrollo de esta tecnología era primordial porque daba una opción totalmente novedosa a las fuerzas militares. Era una de esos adelantos que podían romper el balance en una carrera armamentista incesante. Era, por lo tanto, una cuestión de prioridad.

En el contexto actual, un aparato totalmente furtivo es un privilegio, generalmente poco útil, que ningún país puede darse. Se trata de aparatos caros de mantener, que tienen un período de desarrollo largo y costoso, y que luego son tan caros de comprar que solamente se pueden obtener en pequeñas cantidades. Son aviones tan especializados que es difícil usarlos para algo más que para lo que han sido diseñados.

Mirando el mercado internacional de aviones militares, es evidente que los aviones más comprados y exportados son los polivalentes, aquellos que pueden funcionar bien tanto como cazas como bombarderos ligeros o de ataque a tierra. Un avión tan especializado como un F-117 no podría competir. Y no es casualidad que este avión esté por ser retirado de servicio, teniendo en cuenta que solamente puede cargar pocos tipos de bombas y su diseño furtivo es de los primeros, menos avanzados.

El caso del B-2 es diferente. Desarrollado como bombardero pesado, sus bodegas permiten alojar muchos tipos de bombas y en grandes cantidades. Su diseño y construcción es de otra generación, más avanzada. Y sin embargo, seguramente el dinero que consume su mantenimiento es considerable; algo que solamente puede permitirse EEUU.

Sin embargo, la tecnología de furtividad al radar no es algo que pueda dejarse de lado. Aunque no se utilice en aviones especializados, sus conceptos pueden ser usados para reducir el eco radar de manera intermedia, sin comprometer otras prestaciones del aparato. A esto se han dedicado los diseñadores de los modernos caza-bombarderos. La utilización de materiales compuestos en grandes escalas, sumado al diseño por computadora, permite reducir el eco radar sin la utilización de RAM.

De esta manera, muchos cazas modernos como el Grippen, el Typhoon, Rafale, etc., aunque no sean diseños furtivos especializados, siguen estando a la vanguardia del diseño, y son mucho más difíciles de rastrear que diseños anteriores. Estos aparatos incorporan mayor o menor cantidad de aspectos que hacen al concepto de la furtividad ya mencionados.

Finalmente, no hay que olvidar el importante avance que la tecnología de furtividad al radar le dio a la navegación militar. Muchos de las ideas pensadas para los aviones fueron luego derivadas a los buques de guerra. El ejemplo más extremo es el del Sea Shadow, un demostrador de tecnología estadounidense; sin embargo muchos países han creado ya corbetas y otros buques con diversas mejoras en la reducción de la RCS: superficies inclinadas y RAM que son fácilmente identificables con algo de conocimiento.

 

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