Wow, gran tema. Por lo tanto; gran publicación Me disculpo de antemano!
Usted preguntó exactamente cómo funciona, pero eso no va a suceder, así que intentaré darle la versión generalizada. Habrá excepciones a casi todo lo que digo aquí, ya que hay muchas armas diferentes que cubren varias décadas de tecnología. Algunas personas todavía vuelan aviones (y armas) de los años 60, recuerden.
Mencionas combatientes en tu pregunta, así que supongo que solo estás hablando de misiles aire-aire y pasaremos por alto a todos los demás.
Pero vamos a presentar a los principales actores de nuestra historia:
- ¿Cuál es la dinámica de un lanzamiento de misiles bajo el agua?
- Dada la disputa territorial en curso entre India y China sobre el sur del Tíbet, ¿qué tan importante es la reciente prueba ICBM de India?
- Al ejecutar pruebas para misiles, (como el reciente misil indio AGNI 5 con un alcance de 5000 kms), ¿cómo manejan el alcance al que podría llegar un misil?
- ¿Cuál es la función de los misiles?
- En una hipotética guerra futura entre dos grandes armadas bien equipadas, ¿cuáles son las perspectivas de que los buques de superficie sean obsoletos (no defendibles) debido a la tecnología de misiles contemporánea?
Nuestro elenco de personajes (en orden de aparición)
El misil
Los misiles en realidad se construyen a partir de subconjuntos individuales, un poco como un kit de Lego homicida.
Generalmente estos son:
- Un buscador, que podría funcionar en infrarrojos (búsqueda de calor) o frecuencias de radio. El globo ocular mágico en el frente, esencialmente.
- Orientación, a menudo integrada en la cabeza del buscador, esta es la broca que hace todo el pensamiento y, a menudo, también contiene actuadores para superficies de control y similares.
- Cabeza armada. Necesita poca presentación. Las ojivas antiaéreas son armas de fragmentación, que contienen metralla de acero (a menudo en forma de varillas) que está diseñada para cortar a través de la estructura ligera de aluminio de una aeronave.
- Detector de objetivos. Los misiles antiaéreos están protegidos por proximidad. Un impacto directo es tan improbable que muchos misiles ni siquiera contienen una espoleta de impacto. Si el misil logra volar lo suficientemente cerca del objetivo (o de hecho cualquier otra cosa), el detector de objetivos le dice a la cabeza nuclear.
- Motor cohete. Un motor de combustible sólido iniciado eléctricamente, como un gran cohete. En general, esto se quema por un corto período después del lanzamiento. Después de que se quema, el misil sigue yendo muy rápido y tiene mucha energía cinética para usar, pero cada pequeña corrección agota ese almacenamiento de energía y, finalmente, el arma se quedará sin impacto y caerá al suelo. Los misiles de largo alcance a menudo usan motores de impulso sostenido que aceleran después de su alta aceleración inicial, y lo último en misiles BVR son los motores ramjet que se activan después de que se apaga un motor inicial de combustible sólido.
Los armeros
Si el piloto es Santa Claus entregando los juguetes en el gran día, estos tipos son los elfos que trabajan incansablemente en la fábrica de juguetes durante todo el año.
Aquí están, haciendo lo que los armeros hacen mejor:
Montan el misil y lo llevan a la línea de vuelo donde nos encontramos:
El lanzador
Algunos tipos de aviones contienen puntos de montaje especializados para misiles específicos, pero la mayoría de las veces se utiliza un pilón de avión genérico (o “punto duro”). Siempre que tenga el cableado adecuado para el arma, el lanzador se puede cargar en cualquier pilón.
El trabajo del lanzador es proporcionar un riel para colgar el misil, enchufar el misil en los sistemas del avión y, a menudo, contiene algunos gubbins de soporte vital para el misil, como grandes botellas de gas comprimido para enfriar las cabezas de los buscadores de IR. El misil tiene perchas en la parte superior que se acoplan al riel a lo largo de la parte inferior del lanzador.
Los armeros deslizan el misil sobre el riel y lo bloquean en su lugar. Esa última parte es importante, es vergonzoso que los misiles se caigan cuando los pilotos aterrizan y pisan los frenos.
El avión Bueno, tal vez no este.
Ok, esto parece obvio, los misiles necesitan llegar a donde están los malos. Pero el avión y el misil también son parte de un sistema estrechamente integrado.
No siempre fue así. Los primeros misiles se agregaron a los aviones como una ocurrencia tardía, con poca integración. En estos días hay una comunicación bidireccional entre el misil y el sistema de navegación / ataque (NAS) de la aeronave. Esto integra múltiples sensores en la aeronave (radar, IRST, IRS, instrumentos de vuelo, enlace de datos, etc.), procesa todos los números, maneja las armas a bordo y genera toda la simbología HUD / HMD bonita para este chico o chica:
El piloto
Ok, entonces las cosas se han vuelto en forma de pera y el piloto siente la necesidad de enviar un misil en la dirección de alguien. Después de seleccionar Master Arm (que habilita las armas de la aeronave, generalmente “desenjaularán” un misil. Esto le indica al misil que se prepare para la fiesta. En el caso de los misiles IR, comenzará a enfriar su sensor (recuerde que solo tiene un alcance limitado). cantidad de refrigerante) y puede haber cubiertas de domo que se perforarán. Muchos misiles tienen una cantidad de tiempo limitada después de ser liberados antes de morir en el riel, por ejemplo, debido a que se queda sin refrigerante y quedan ciegos.
En los viejos tiempos, los misiles no estaban estrechamente integrados en el avión y el trabajo del piloto ahora era volar su avión para que el buscador del misil apuntara directamente al objetivo, que estaría irradiando la energía IR o RF que podría detectar (el primero generado por el objetivo en sí, el segundo a menudo arrojado a chorros por el avión del bombero).
En estos días, los misiles y el NAS tienen una pequeña conversación que dice algo así como:
Aeronave: “Oye, misil en el n. ° 2. Mire de esa manera, ¿ve a ese tipo?
Misil: “¿Qué, por allá? Ok, ya lo veo.
Aunque algunos misiles nuevos y elegantes pueden hacer cosas como:
Aeronave: “Yo, # 2. ¿Ves a ese tipo de allí?
Misil: “De ninguna manera, amigo, demasiado lejos de mí”
Aeronave: “Bueno, puedo verlo. Aquí está la ubicación, ve a buscarlo ”
Misil: “Entendido, déjame ir y haré lo mejor que pueda”
Esto significa que los pilotos pueden hacer cosas como usar una mira montada en el casco para lanzar misiles de pelea de perros a los malos que ni siquiera están alineados en el frente. Es una gran ventaja injusta tener en una pelea.
Entonces, suponiendo que el NAS y el misil estén contentos de que haya un disparo viable disponible, le dirán al piloto a través de símbolos en el HUD / HMD y, a veces, un tono en los auriculares del piloto.
Entonces el piloto presiona el botón.
Y muchas cosas pasan muy rápido. Los detalles varían, pero el esquema general es un poco así:
El motor del cohete se enciende y genera rápidamente una estúpida cantidad de empuje. En este punto, el lanzador todavía se sostiene firmemente al misil, pero una vez que el empuje se acumula lo suficiente como para que el misil vuele correctamente, anula las cerraduras en el riel y nos vamos. A medida que el misil se mueve a lo largo del riel, corta cualquier umbilical y esa es a menudo la última oportunidad del misil de obtener información actualizada del NAS. Los misiles modernos de largo alcance tienden a tener enlaces de datos para actualizaciones posteriores al lanzamiento.
Una vez que está libre del lanzador, el misil está trabajando duro, tratando de ganar la mayor velocidad posible. También iniciará el resto de sus sistemas, como disparar los generadores de granos de gas que alimentan los actuadores para sus actuadores de control, baterías térmicas, etc. Realmente depende del misil. Una vez que se quema con fuerza por un corto camino y está seguro de que está separado del avión de lanzamiento, el misil puede comenzar a maniobrar. Esta puede ser una maniobra preprogramada, como una subida entusiasta de altitud desde un misil de largo alcance, o podría estar persiguiendo de inmediato al objetivo si se trata de un misil de combate de corto alcance.
Orientación, control, kaboom.
Lo fácil ya está hecho, el misil está en vuelo libre con todos sus sistemas en marcha y está acelerando con fuerza. Lo complicado es elegir el pequeño punto en todo ese cielo azul y acercarse y acurrucarse con él. La orientación es un tema digno de un libro gordo, pero en general el problema no es volar a donde está el otro avión, sino a un punto en el cielo donde estará cuando llegue. Este es un tiro complicado, especialmente porque el objetivo a menudo sigue moviendo los postes.
El avión de lanzamiento a veces intenta ayudar. Los misiles RF más antiguos tenían el avión de lanzamiento “pintando” el objetivo con su radar, los misiles modernos tienen que hacer esto por sí mismos. Por lo general, el misil esperará el mayor tiempo posible antes de encender su propio radar, confiando en su lugar en volar a un punto predeterminado, o posiblemente recibiendo actualizaciones de mitad de curso desde el avión de lanzamiento (o incluso un avión completamente diferente) sobre un enlace de datos. Tengo que ser bastante vago aquí, ya que hay muchas formas diferentes de hacerlo, y es extremadamente complejo. Muchas matemáticas difíciles. Afortunadamente, las computadoras como la pequeña en la sección de orientación son excelentes para hacer muchas sumas difíciles muy rápidamente, porque si no fuera así, valdría la pena hacerlo.
Mientras tanto, el objetivo podría estar tratando de estropear las cosas mediante el uso de contramedidas electrónicas para interferir con todo esto. Nuestro pobre misil tiene que trabajar duro para hacer el trabajo y (¡alerta de spoiler!) Espero que no esté esperando ninguna recompensa al final.
Los misiles IR son más directos, solo miran fijamente la energía infrarroja que sale del objetivo (debido al calor del motor o la fricción a lo largo de los bordes delanteros de las alas / tomas, etc.). El objetivo puede intentar confundirlos con bengalas, y algunos de los primeros misiles fueron lo suficientemente tontos como para distraerse con el sol (¡dur!). Tampoco eran lo suficientemente sensibles como para atacar de frente, realmente necesitaban perseguir el tubo de escape caliente del objetivo para tener éxito. Hoy en día, no hay problema.
Asumiendo que todo ha salido a la perfección y el misil ha evitado todas estas distracciones, tiene suficiente energía para alcanzar el objetivo y ha logrado cerrar el alcance y acercarse al malo, ¿qué sucede?
¿Recuerdas el detector de objetivos? Cada vez que algo se acerca a unos pocos metros del misil, este widget se emociona mucho. Se utilizan una variedad de sensores para detectar al enemigo, los láseres que se miran desde los lados del misil son populares. Cuando el misil pasa el objetivo, (con suerte) lo detectan y rápidamente le dicen a la ojiva, que para entonces ya ha sido armada. La ojiva explota rápidamente, momento en el que la historia del misil casi ha terminado.
Ignorando todas las cosas realmente tontas como los misiles nucleares aire-aire (sí, realmente), el tipo de ojiva más común es probablemente la varilla de expansión. Esto empaqueta varillas alrededor de la carga central, que se aceleran hacia afuera cuando se dispara. Las varillas están conectadas en sus extremos, por lo que hasta que alcanza el tamaño máximo y se rompe, básicamente tienes un gran anillo de acero volando por el cielo. Recuerde que el misil ya tiene MUCHA velocidad de avance, por lo que este anillo de acero va muy rápido y se expande a medida que avanza. Cualquier cosa que esté dentro del cono de diversión que describe se va a destrozar. La idea es que las varillas de acero corten el aluminio relativamente blando de un avión, causando una gran infelicidad estructural.
La explosión es en gran medida un efecto secundario, realmente tendrías que recibir un golpe directo (muy poco probable contra un pequeño objetivo de maniobra rápida) para obtener mucho efecto de explosión, pero si disparas helicópteros o 747s, entonces supongo que podría suceder.
Por lo tanto, es un negocio desagradable y hay una buena posibilidad de que alguien muera al final de la historia, pero hay una cantidad fenomenal de ciencia y tecnología que entra en juego. Lo cual demuestra que los humanos somos:
- Magníficamente ingenioso
- Bastardos completos