Evaluación de la supervivencia de un caza

Decíamos en un artículo anterior que los aviones son los objetivos más difíciles de eliminar pero más fáciles de destruir. Incluso el avión más robusto es intrínsecamente frágil: la estructura es ligera, el fuselaje delgado y el interior se encuentra abarrotado de delicados sistemas electrónicos, hidráulicos y mecánicos; combustible altamente volátil; y un piloto cuya única "armadura" personal es un traje de vuelo de tela y un casco de plástico.

Saber lo efectivo que es un misil en el derribo de aviones enemigos siempre ha sido de máximo interés para los estrategas militares, los diseñadores de aviones, los analistas y los responsables que deben operar esos aviones. Antiguamente se hacían pruebas con modelos a escala y se hacía un análisis de la efectividad basada en cálculos estimados. Hoy en día con los paquetes de software avanzado estas estimaciones son mucho más certeras, además de ser más rápidas.

Cuando se realiza una estimación de la efectividad de un misil AA, esta se toma como la probabilidad de dañar el blanco de manera que quede fuera de control por parte del piloto en 30 segundos o menos. Esta probabilidad se denomina K-kill. La probabilidad de un derribo así entendida, minimiza la necesidad de lanzamiento de un segundo misil. Dicha probabilidad también incluye el derribo directo por causa de un impacto o por la explosión de la cabeza de guerra. Otra medida empleada a menudo para evaluar la efectividad de un misil es simplemente calcular la habilidad de impedir que un avión lleve a cabo su misión. Todas las herramientas que los expertos utilizan para la evaluación de la efectividad de un misil, son también empleadas por los expertos para realizar complejos estudios y calcular las probabilidades de que un avión sobreviva a un lanzamiento. De lo que se trata siempre es saber cuán buenos son nuestros misiles y a la vez intentar que nuestros aviones completen su misión regresando sanos y salvo a territorio amigo.

Existen numerosos programas informáticos que tratan de dar respuesta a estos escenarios. Todos ellos suelen basarse en los inventarios conocidos de los nuevos diseños de las cabezas de guerra. Algunos de los programas más conocidos son: AJEM (Advance Joint Effectiviness Model), Endgame Manager y Warhead Eval. Todos estos programas evalúan en realidad la efectividad de una cabeza de guerra, los puntos por los que esta rompe en cientos de pedazos al explosionar en las cercanías del objetivo y como este sufre los impactos a modo de perdigonada. Los puntos de rotura se generan gracias a una espoleta imaginaria que el software modela de acuerdo con los parámetros programados. Lo que se necesita en realidad para que la simulación sea realista es saber con precisión y detalle tres cosas fundamentales a saber: características detalladas del objetivo, de la cabeza de guerra de misil y las condiciones de la intercepción. Uno de los grandes problemas que existen en esta simulación es que los parámetros que se deben de meter en los ordenadores varían mucho entre programas. Como casi siempre, se debe de recurrir a algún medio para traducirlos si queremos utilizarlos con otro paquete de software.

Computación y cálculo para evaluar daños

Un misil AA puede derribar un blanco de tres formas diferentes a saber:

1. Por medio de un impacto directo del misil perseguidor.
2. Por medio de la detonación de la cabeza de guerra.
3. Por causa del impacto de los fragmentos de la cabeza de guerra.

En un impacto directo del misil con o sin detonación de la cabeza de guerra, son los propios trozos del misil los que pueden dañar partes sensibles o los componentes críticos de la aeronave. Cuando la cabeza de guerra detona en las proximidades del objetivo, son los fragmentos los que a una cierta distancia causan el daño. En cualquier caso, la opción más eficiente en una simulación es estudiar el comportamiento de una cabeza de guerra concreta cuando esta se fragmenta después de la detonación. Debajo se puede ver una ilustración donde se muestran las áreas críticas más vulnerables de una aeronave en el caso de un impacto directo. Muchas aeronaves pueden continuar volando y regresar a sus bases incluso después de una colisión en vuelo. Debajo se puede ver el estado en el que quedaron dos F-18 después de una colisión en pleno vuelo cuando uno de ellos "jugaba" a representar el papel de un MiG-29 en un combate cercano simulado. El F-18 que se ve en la izquierda de la imagen perdió todo el morro incluido el radar. estos elementos no son vitales.

Los componentes vitales en realidad se encuentran en el interior del fuselaje. Existen programas, como el TGM (Target Geometric Model) El criterio antes comentado para un K-kill es que la aeronave quede fuera de control por parte del piloto en un máximo de 30 segundos. En la parte derecha de la foto superior se puede ver como el otro F-18 quedó seriamente dañado en una cola y en el ala izquierda. Aún con estos daños el avión era gobernable. 

Retomar el control de un avión seriamente dañado después de 30 segundos y regresar a la base es posible, pero los paquetes destinados al cálculo de la probabilidad de derribo no los tienen en cuenta ya que se considera que el avión debe regresar y no puede completar la misión. Por lo tanto, la evaluación del comportamiento de la cabeza de guerra es la opción mejor para calcular la probabilidad de derribo. En el análisis se determina primero las circunstancias en las que sucede la detonación a una cierta distancia del objetivo, luego se calcula la trayectoria de los fragmentos individuales que ha generado la detonación y se determina cuántos de estos fragmentos impactan en el fuselaje. ver ilustración.

Lo siguiente es utilizar las ecuaciones que determinan la penetración de los fragmentos. Este análisis nos dice que fragmentos penetran en el interior y a través de que partes del fuselaje. Con esta información se evalúan las partes críticas afectadas y la cantidad de daño infligido a los sistemas esenciales de la aeronave. 

Finalmente, con toda esta información se determina cual es el estado final del objetivo y su eventual puesta fuera de combate total o parcial por medio del programa FALT (Failure Analysis Logic Tree). Aquí se puede calcular el ángulo del impacto y los sistemas vitales afectados. Los resultados del cálculo computacional dan una clara indicación de la capacidad de supervivencia de una aeronave. Ver gráficos debajo.