El radar en aeronaves de combate

El radar es hoy un elemento tecnológico casi imprescindible, no solo para uso militar en la defensa de las naciones, sino para una gran variedad de usos civiles, como pronósticos meteorológicos, seguridad en el transporte, aéreo, marítimo, controles en las rutas etc.

Como muchos otros elementos de desarrollo tecnológico, el radar tiene su origen en las tecnologías militares para la guerra, creado en 1935 y desarrollado en Inglaterra durante la Segunda Guerra Mundial por el físico Robert Watson-Watt. Significo una notable ventaja táctica para la Real Fuerza Aérea británica en la Batalla de Inglaterra, era denominado, en aquellos comienzos, como RDF (Radio Direction Finding).

La palabra RADAR con la que se lo denomina hoy proviene de la sigla radio testing and ranging (en español detección y distancio metria de radio). Es un sistema que utiliza ondas electromagnéticas, transmitiendo un pulso de microondas mediante una antena, cuando las microondas tocan la superficie de análisis, el pulso es dispersado en todas direcciones, pero una parte de este regresa a la antena y mediante un receptor es presentado en una pantalla al operador.

En sus formas básicas, entonces, los sistemas de radar consisten en un transmisor de radio, una antena, un objeto para que la señal rebote, un receptor y un visor para el operador. Siempre que la longitud de onda resulte mucho menor que el tamaño del blanco, por eso las bandas en que funciona los radares generalmente son las X (9.000 Mhz) y S (3.000 Mhz), parte de la señal rebotará y volverá a la antena. Las ondas rebotan contra el objeto de la misma forma en que rebotan la luz contra un espejo.

Sirve fundamentalmente para medir distancias, altitud, dirección y la velocidad de un objeto, Si nos centramos en las aeronaves de combate y sobre todo en los modernos aviones de caza, veremos que es el elemento fundamental para adquirir objetivos a batir, ya sean otras aeronaves o elementos terrestres y marítimos enemigos.

Uno de los problemas que se tuvieron al tratar de instalar estos primeros radares en las aeronaves de la época de post-guerra, era que la antena tenía un gran tamaño, los equipos de transmisión y recepción eran pesados (valvulares) y además la antena debía moverse para ubicar las respuestas a las señales en diferentes direcciones o áreas. Recién en la década del 60 del siglo pasado se encontró alguna solución a estos problemas cuando se desarrolló la primera antena de matriz de fases o RADAR PASIVO de barrido electrónico conocido como PESA.

A diferencia del modelo original, que presentaba una sola antena el sistema PESA se basa en una cuadricula de antenas para transmitir y recibir señales que suele llamarse matriz, en lugar de salir en una dirección, la señal ahora sale en todas direcciones, es que en vez de tener una sola antena tienen varias alimentadas por la misma señal, en una misma frecuencia emitida por un solo transmisor.

En explicación muy sintetizada, producirá interferencias de la misma manera en toda la superficie, emitiendo una onda de radio en dirección perpendicular, pero si las señales se retrasan de manera coordinada, el retardo aumenta de izquierda a derecha, por ejemplo, por lo que se puede direccionar la señal y dirigirla hacia donde se quiera, pero también enfocar un objeto en particular.

Entonces tenemos que un radar PESA toma una señal en una sola frecuencia y la divide entre diferentes antenas ubicadas para maximizar su alcance y potencia, ocasionando que no solo recibamos una información normal de una respuesta de señal, sino que también podamos determinar la distancia y posición del objeto en función de la interferencia de las antenas y de la forma en cómo se interrelacionan.

Siendo una de las ventajas de este sistema que los retardos de ciertas señales se pueden controlar electrónicamente, lo que significa que la señal se puede dirigir rápidamente y con precisión si mover antena alguna, pudiendo escanear grandes aéreas. Es un radar hoy en uso en muchas aeronaves de combate.

Si bien fue un avance tecnológico impresionante, tiene desventajas significativas en cuanto a su precisión al emitir haces de onda de radio amplio y no puede devolver la información de ubicación, el hecho que emite un solo haz, de un solo transmisor. También suelen ser grandes y pesados.

Con el avance de la tecnología, la miniaturización electrónica, el uso del Chip y de microcomponentes, se pudo avanzar en el desarrollo de transmisores y receptores mucho más livianos y pequeños, consiguiendo inventarse los radares de barrido electrónico activo.

AESA (siglas en ingles de Active Electronically Scanned Array), es un tipo de radar de antenas en fase que se compone de numerosos módulos independientes instalados en una superficie plana. Cada uno de los pequeños módulos emite su propio haz de energía en diferentes frecuencias, con lo que se reduce la emisión electromagnética y la posibilidad de detectar sus señales.

En lugar de tener un transmisor central, cada antena tiene su propio módulo de transmisión y recepción controlados por ordenadores computarizados que funcionan como transmisores y receptores. Con esta tecnología, las ondas de radio se pueden enviar en diferentes frecuencias a múltiples direcciones al mismo tiempo, sin mover antenas.

Si bien los sistemas PESA pueden escanear secciones más grandes, el sistema AESA lo hace con mayor precisión además el escáner en diferentes frecuencias devuelve información más valiosa al poder utilizar un conjunto más amplio de frecuencias. Este sistema reduce la emisión electromagnética reduciendo la posibilidad de ser detectado por los enemigos.

Todos los aviones de caza llamados de V generación están equipados con radares de este último tipo. Al igual que funciona el olfato de los perros, que pueden diferenciar los olores en forma separada, este tipo de radares puede localizar varios blancos simultáneamente, tanto aéreos (otras aeronaves) como terrestres o marítimos y elegir cuando y como abatir a algunos de estos en función de la misión programada y las armas que se combinaron para la misma.

Existen dos frecuencias en las que pueden trabajar los radares que son la banda X a 9.000 Mhz y la banda S a 3.000 Mhz. La banda X es de menor longitud de onda y requiere antenas radomo más pequeñas ofreciendo una imagen más nítida de los obstáculos identificados es la banda elegida generalmente para los radares AESA.

Pero entonces ¿todo objeto que se encuentre dentro del radio de acción de un radar AESA puede ser localizado detectado y abatido?, en principio esa es la idea, pero para eludir ser detectados por estos radares se utilizan distintos medios, en lo que respecta a Aviones de combate, además de la utilización de materiales y pinturas especiales, el nuevo diseño denominado furtivo o stealth cuyas superficies y formas han sido diseñadas para absorber y desviar las radiaciones de los radares.

Así como el radar busca detectar a el objetivo, este trata de mimetizarse reduciendo La Sección Equivalente de Radar, o Corte Transversal de Radar, CTR o RCS que no es otra cosa que una medida de cuán detectable es un objeto mediante el radar. Un RCS mayor indica que un objeto es más fácil de detectar. El CTR o RCS es, un parámetro fundamental, y prioritario durante el diseño de cualquier maquinaria militar moderna.

No sólo en aplicaciones relacionadas con aeronaves y misiles, también helicópteros, drones, barcos y submarinos. Todos los archivos sobre el CTR o RCS de la aviación militar actual son información altamente clasificada, dado su gran interés táctico.

Esa es la razón por la cual, las hoy frecuentes intercepciones de aeronaves merodeadoras de espacios aéreos, (que reinstalan los procedimientos de la denominada guerra fría) tanto de la OTAN, a Rusia, como de esta o China a los Estados Unidos o sus aliados, se realizan con los radares y diversos equipos de a bordo de los cazas interceptores apagados. Y aumentando exprofeso el RCS para confundir a las aeronaves contraías de guerra electrónica.

La importancia de los radares AESA está reflejado porque todos los países diseñadores y constructores de aeronaves los han adoptado como elemento principal en sus aviones de combates, las variantes entre fabricantes están dadas por la cantidad de módulos transmisores-antenas- receptores con que están provistos.

El avión francés multirrol RAFALE, (generación 4++) según la información del fabricante está provisto de un radar El RBE2 de 950 módulos transmisores receptores, el F-22 RAPTOR con El AN/APG-77 es un radar multifunción con unos 1500 módulos y el avión rusoSukhoi SU-57 un radar SH-121, con 1500 módulos transmisores receptores. Por solo citar algunos.

Estos radares son generalmente operados en banda X, pero los aviones de última generación, pueden estar equipados además con un conjunto de radares laterales, en las alas, no solo de banda X, sino en banda L, que es un rango de radiofrecuencia de las microondas IEEE que usa las frecuencias de 1 a 2 GHz.  Y se operan para transmisión en fibra óptica. O radar en contenedor banda Ka en un rango de frecuencias utilizado en las comunicaciones vía satélite. Como se puede comprender, las aeronaves, aviones, helicópteros y drones actuales son componentes altamente complejos en su diseño, prestaciones, motorización, pero sobre todo en sus componentes electrónicos, y fundamentalmente en el radar, sin los cuales no serán hoy o en el futuro desarrollar operaciones de combate.

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