Tecnología "Stealth" (furtividad)

La aparición del radar como instrumento de localización de aviones en vuelo durante la Segunda Guerra Mundial redefinió las reglas de la guerra aérea. Como bien lo demostraron los cazas británicos, este sistema permitió que una fuerza pequeña pero bien coordinada hiciera frente a fuerzas muy superiores en número. A partir de este momento los ataques aéreos enemigos podían ser detectados con la suficiente velocidad como para que ninguno fuera completamente sorpresivo.

Durante mucho tiempo, los sistemas de radares siguieron evolucionando y las modernas tecnologías apuntan a su bloqueo: los aparatos electrónicos permiten producir "jamming", interferencia en las ondas de radio que dan datos falsos. La doctrina aérea sigue siendo la misma que la definida en esa guerra mundial: lo principal es evitar la detección. Volar bajo comienza a ser una constante para cualquier piloto de ataque, e incluso muchos aviones de ataque son diseñados acorde con esta misión.

Sin embargo, luego de aproximadamente 50 años del invento del radar, las cosas cambian rápidamente. Se corren rumores de que la USAF esconde planes secretos de aviones "invisibles al radar". Estos rumores son rápidamente acallados, pero luego resultan ser ciertos y estos aviones salen a la luz.

Estos aviones son el F-117A y el B-2. Ambos con características muy extrañas para la concepción regular de una aeronave, despiertan la curiosidad de muchos, entendidos o no en la materia. ¿Son realmente "invisibles al radar"? ¿Y si es así, por qué?

¿Qué es la furtividad?

En primer lugar, conviene explicar qué no es. Cuando comenzaron a aparecer los rumores sobre los nuevos aviones estadounidenses, la prensa especializada, alentada por fabricantes y el mismo gobierno, desperdigaron la palabra "cazas invisibles". Fue así que legos y entendidos leyeron constantemente la expresión, y todo el mundo terminó creyendo a pies juntillas lo que significaba: que estos aviones eran totalmente imposibles de detectar.

La frase en realidad contenía dos grandes confusiones: en primer lugar, ninguno de los aviones diseñados era un caza, aunque uno terminara siendo designado de esa manera. En segundo lugar, y mucho más importante, confundía el concepto de stealth (en inglés, furtivo, es decir, algo que se hace con sigilo y de manera oculta) con el concepto de invisibilidad, es decir, la incapacidad de ver algo. Esta diferencia de palabras, en castellano al menos, parece ser un grave error de traducción, ya que los medios estadounidenses nunca hablaron de aparatos invisibles, sino literalmente de stealth fighters.

En el mundo castellano parlante entonces, esto llevó a la prensa, especializada o no, a hablar demasiado sobre posibles aviones con camuflajes activos, que como camaleones se ocultarían en las nubes. También se habló mucho sobre cómo se lograron un avión realmente invisible al radar.

Con el tiempo, al aparecer los susodichos aviones, se aprendió más sobre la realidad, y aquella idea de la invisibilidad fue abandonada por la prensa especializada. Se recuperó entonces el concepto de furtividad: un avión que se oculta de alguna manera, pero que no es inevitablemente indetectable. Es por eso que ahora muchas personas, poco entendidas en la materia, continúan hablando de aviones invisibles al radar, no concientes del cambio de paradigma.

¿Qué es, entonces, la furtividad? Podemos definirla como un concepto que engloba varios aspectos, todos los cuales apuntan a dificultar la detección del avión, evitando así ser atacado y permitiendo realizar sus misiones de manera más eficiente y con menos riesgo de ser atacado. El concepto de furtividad busca crear aviones lo menos visibles posibles en todos los tipos de sensores, ya sean ópticos, electrónicos o de calor.

Dentro del concepto de furtividad, el más importante según la doctrina aérea y el desarrollo de la tecnología es la furtividad ante el radar. Este aspecto muchas veces se ha "comido" a todo el concepto de furtividad, de manera que es importante recalcar que, aunque es la parte más relevante y famosa, no lo es todo.

Pasemos entonces a comprender mejor esta parte del concepto de furtividad, que es la que ha creado aquella confusión entre invisibilidad y sigilo.

¿Cómo funciona un radar?

Para comprender cómo una aeronave, o cualquier otro aparato, puede volverse invisible al radar, es necesario primero entender cómo funciona este sistema de detección.

El radar emite ondas de radio en determinados rangos de frecuencia. Las ondas de radio se transmiten por el aire a una gran velocidad y al chocar con un objeto sólido, regresan como un eco, de manera similar a como sucede con el sonido. Pero a diferencia del sonido, resulta generalmente más fácil medir ese eco con aparatos especializados. Midiendo la intensidad de ese eco y el tiempo que tardó en regresar la onda, se puede determinar el tamaño del objeto y su distancia; el seguimiento continuo permite también detectar su rumbo (los radares más avanzados en la actualidad permiten saber también la velocidad del aparato detectado).

Hay muchos tipos de radar, dependiendo de su forma, tamaño, sofisticación y tipo de bandas (rangos de frecuencia) que utilizan. Basta decir aquí, para resumir, que cada uno tiene sus particularidades, virtudes y defectos.

La esencia de la furtividad al radar es intentar hacer que las ondas electromagnéticas no retornen al emisor, sino que sean absorvidas por la forma, estructura o materiales del avión, o que sean reflejadas hacia otras partes. En este sentido debemos detallar el concepto del RCS o Radar Cross Section (Sección de cruce radar).

La fuerza de las emisiones que regresan al radar determinará a qué distancia comenzará a aparecer en la pantalla el objetivo, y qué tan visible es para este sensor. A mayor RCS, más detectable es un avión.

El tamaño de la imagen del blanco en la pantalla del radar está directamente relacionado con el RCS. La medición de esta variable es algo bastante complejo, ya que involucra cuestiones avanzadas de geometría y otras disciplinas. El RCS depende tanto del radar como de la forma del objeto, de manera que la comparación también es compleja.

El RCS se mide en metros cuadrados o en metros cuadrados decibel. Sin embargo, no se trata de metros cuadrados convencionales, medibles en una superficie de dos dimensiones. El RCS se mide con respecto a objetos teóricos, en este caso una esfera de aluminio. Por ejemplo, una esfera de este material que tenga un metro cuadrado en su sección media (es decir, un diámetro de 1,13 metros) tendrá un RCS de un metro cuadrado.

Teóricamente, a mayor diámetro de la esfera y mayor superficie en su sección media, mayor será el RCS. Se utiliza la esfera porque es el único objeto que, al no tener caras, refleja siempre la misma cantidad de energía desde y hacia todas partes. Esto es, entonces, una medida totalmente teórica, estimada por el diseño y testeada en laboratorios, pero casi imposible de tener en cuenta fuera de modelos teóricos, ya que las variables son muchas.

Claro que los aviones no son esféricos, y aquí comienza justamente la parte de diseño de un avión furtivo al radar. Si tomáramos una placa lisa de aluminio de 1m2 (ya no una esfera) y la pusiéramos perpendicular al haz de un radar, el RCS sería de 14.000 m2. Al ir rotando e inclinando la placa, el RCS disminuirá, ya que la superficie golpeada por las ondas electromagnéticas es menor y al mismo tiempo, es reflejada hacia otras partes.

Es por eso que, como se verá más adelante, la forma que tenga el avión influirá mucho en el RCS que posea. Sin embargo, el tamaño de un avión no está directamente relacionado con su RCS; de hecho es posible que un enorme avión tenga una RCS muy baja, como sucede con el B-2, por ejemplo. Muchos aviones actuales tienen un RCS comparable al de pájaros o insectos. Se dice que un B-2 tiene un RCS comparable a una canica de aluminio, algo similar a la del F-22 y el F-117 (aunque este, con una tecnología más antigua, se dice que es menos furtivo). Mientras que el B-1 tiene el RCS de una esfera de un metro de diámetro, el gigantesco B-52, diseñado sin ningún tipo de tecnología furtiva, tiene un RCS de 52 metros.

Como se ha dicho antes, estos valores dependen mucho del avión, del radar y de otras muchas variables, y son solamente un factor teórico. Los fabricantes y usuarios de estos aparatos nunca dan datos precisos sobre sus pruebas de laboratorio, y suelen utilizar comparaciones como la de la canica o los insectos para dar una idea vaga del alcance de su tecnología, sin revelar información detallada.

 



 

Tecnologías y tácticas anti-radar

Durante mucho tiempo, los sistemas de radares siguieron evolucionando y las modernas tecnologías apuntaron a varias maneras de evitar la detección por radar.

Aunque se trata de una demostración aérea, los aviones modernos intentan estos acercamientos al objetivo muchas veces en combate: a ras del suelo pueden evitar a ciertos radares.

El espectáculo pirotécnico está asegurado; lo demás es incierto. Las bengalas se lanzan apenas el piloto detecta el misil, y justo antes de hacer un brusco cambio de rumbo. Sin embargo, así como mejoran las bengalas, mejoran los sensores infrarrojos del misil y del avión agresor.

La primera fue el vuelo bajo. Por ciertas características del radar de tierra, que apunta en ángulo hacia el cielo, los aviones podían intentar pasar desapercibidos al pegarse al contorno del suelo. Estas maniobras, realizadas con aviones de hélice, eran relativamente fáciles; pero al llegar la época del reactor se requería de constante entrenamiento, de aviones diseñados con este propósito y de pilotos muy buenos. Los peligros eran muchos, incluso en condiciones perfectas: pájaros que pudieran destruir los motores o la cabina, líneas eléctricas, árboles, niebla que tapara el terreno, etc.

Los aviones a hélice son muy maniobrables y tienen una velocidad mínima bastante reducida. Los reactores no cuentan con esas ventajas: sus giros no son tan cerrados y pueden entrar en pérdida fácilmente. A 30 metros de altura, o menos, un pequeño error con un reactor es un certificado de muerte casi segura. Es por eso que durante mucho tiempo las fuerzas aéreas de todo el mundo perdían, año tras año, aviones y valiosos pilotos en entrenamientos de este tipo.

Con el surgimiento de los radares aerotransportados, las tácticas de vuelo rasante continuaron funcionando. Al igual que los radares de tierra, que tienen puntos ciegos cerca del suelo, los primeros radares de los aviones miraban hacia adelante y apenas hacia abajo. Esto hacía que en muchas condiciones ni siquiera entraran en contacto con las ondas del radar. Y en los otros casos, los pilotos lograban enmascararse bien con el terreno: las ondas del radar rebotaban de tal manera que no podían distinguir el avión del suelo.

Por varias décadas estas técnicas fueron muy practicadas y utilizadas, y solían funcionar muy bien. Sin embargo, además de peligrosas, como ya se ha mencionado, le restaban eficacia a los ataques. Para cumplir su tarea, los aviones deben volar alto: los bombarderos y aviones de ataque a tierra deben ver sus objetivos desde lejos para apuntar mejor, y los cazas deben volar alto para tener mejor visibilidad y no ser vulnerables. Por otra parte, el vuelo a baja altura hace que se consuma más combustible, porque el aire es más denso y produce mayor resistencia al avance, lo que obliga a poner más potencia al motor.

Durante los años inmediatamente posteriores a la Segunda Guerra Mundial, muchos aviones no contaban con radares, o estos eran muy primitivos. Esto hacía que estas técnicas funcionaran; pero con el tiempo fueron apareciendo mejores radares y el peligro de la intercepción ya no venía solamente de radares que controlaran desde tierra a un grupo de interceptores o cazas, sino también de patrullas aéreas que detectaran al intruso con sus propios radares.

El desarrollo de la tecnología radar llevó a la creación de aparatos de guerra electrónica. Este tipo de dispositivos permiten producir «jamming» o interferencia en las ondas de radio, que dan datos falsos. Esta interferencia puede intentar anular las lecturas del oponente, saturando de señales sus sensores, o también aprovechar las emisiones de radar para devolver un eco falso. Al ser un sistema de detección activo, el radar del interceptor puede ser leído por el avión intruso, calculando y procesando en décimas de segundo la mejor manera de engañarlo.

Se fue creando así una competencia similar a la entablada por los cazas nocturnos ingleses y alemanes en la Segunda Guerra Mundial, aunque obviamente más distendida ya que no había una guerra de por medio. Cada país o bloque (en este caso la OTAN y el Pacto de Varsovia) creaban radares más potentes y complejos, más difíciles de interferir, que a su vez eran contrarrestados por dispositivos más avanzados.

Esto llevó a nuevos avances, como la creación de radares que pudieran distinguir a un blanco volando muy cerca del suelo (conocidos como look-down/shoot-down) que tanto promocionaron los soviéticos en su MiG-29. Se crearon también aviones superespecializados, de vigilancia y control aéreo, que montan sobre su fuselaje enormes discos giratorios que albergan radares capaces de controlar decenas de contactos, tanto amigos como enemigos, e incluso vigilar lo que sucede en el suelo.

Por otra parte, los radares se fueron haciendo más y más complejos y pequeños, integrándose en los misiles antiaéreos tanto lanzados desde aire como desde tierra. Estos misiles podían tanto buscar blancos por su cuenta o recibir información desde el radar del avión lanzador o de otros aviones. Al miniaturizarse y agregarse opciones, los radares se hacían constantemente más y más difíciles de evitar.

Además del vuelo bajo y del jamming, los aviones continuaban utilizando tecnología realmente muy sencilla, como los chaffs, creados durante la Segunda Guerra Mundial. Estas tiras de aluminio ciegan al aparato, al hacer que las ondas de radio reboten hacia todas partes mientras caen. Por lo general los aviones más modernos incorporan un alertador de radar, es decir, un aparato que detecta cuando un radar está registrando el área general por donde el avión está pasando, y cuando ese radar se ha acerrojado sobre él (es decir, está enfocado y siguiéndolo, preparando un ataque de algún tipo). Cuando el piloto se veía en peligro (particularmente cuando detectaba el lanzamiento de un misil), además de hacer un cambio brusco de rumbo, lanzaba señuelos tendientes a confundirlo: los chaffs hacían lo suyo con el radar, y las bengalas emitían luz y calor para atraer la atención de los misiles dirigidos por calor.

Los chaffs, sin embargo, tienen una desventaja: funcionan solamente si el ancho de las tiras de aluminio se corresponden con el ancho de la onda del radar. Por su parte, los radares, al ir modernizándose, fueron desarrollando maneras de evitar este tipo de estrategias, por ejemplo, usando bruscos saltos de frecuencia. Variando aleatoriamente la frecuencia de las emisiones, engañaban a los aparatos de guerra electrónica, que contestaban en una frecuencia que había sido abandonada.

Durante los años de la Guerra Fría, entonces, los radares y los dispositivos destinados a engañarlos corrieron una carrera aparte, cada vez más sofisticada, que buscaba lograr el aparato perfecto. No es raro entonces que actualmente los sensores y las computadoras de tiro de los aviones modernos representen un enorme porcentaje del precio total de una aeronave.

 

 

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