Un arma 10 veces más veloz que el sonido

El arma que aterra al mundo: EEUU, Rusia y China pelean por los misiles hipersónicos

Las tres grandes potencias a nivel planetario luchan ahora por ser los primeros en crear un misil que supere, con creces, la velocidad del sonido

Foto: (Foto: Army.mil)
(Foto: Army.mil)

Las carreras por desarrollar tecnología militar no son nada nuevo y se vienen repitiendo a lo largo de la historia de la humanidad. Esa incesante búsqueda del “arma definitiva” ha obligado a invertir ingentes cantidades de dinero y esfuerzo, muchas veces para nada. Y la rueda sigue girando. Justo ahora nos encontramos inmersos en una nueva carrera en busca de una “superarma” capaz de acabar con cualquier objetivo enemigo y son las tres grandes potencias actuales, Estados Unidos Rusia y China, quienes se han lanzado hacia el desarrollo de este nuevo invento: los misiles hipersónicos.

En primer lugar hay que decir que el empleo de ingenios con velocidad hipersónica no es ningún descubrimiento reciente ni se debe a la genial idea de nadie. Hace ya muchos años que Estados Unidos (muy adelantado a los demás), luego Rusia y mucho después China, comenzaron a experimentar con aviones y cohetes de muy altas velocidades. Los americanos, ya en los años cincuenta, experimentaron con éxito con numerosos diseños de aviones tripulados de altas prestaciones. Aeronaves como el famoso X-2 Starbuster o el más extravagante X-3 Stiletto, que consiguieron alcanzar velocidades supersónicas altas, hasta Mach 3 (el indice Mach indica el número de veces que se supera la velocidad del sonido).

En aquellos años, además de la carrera espacial, americanos y rusos se enzarzaron en una menos conocida carrera, la de la velocidad. Los americanos siempre desarrollaron aviones de pruebas más rápidos, pero a la hora de llevar estos experimentos a la práctica, fueron los rusos los que consiguieron que sus monturas de combate volaran más rápido que las demás, aunque su efectividad fuese cuestionable. Los rusos consiguieron en los años 70 su mayor éxito con el MiG-25 Foxbat, un avión de combate capaz de volar a 3.600 km/h (Mach 3,2), eso sí, sólo a muy alta cota, pues su rendimiento a baja altura caía de forma dramática.

En esos mismos años los americanos pusieron en servicio otro mito de la aviación, el SR-71 Blackbird, un avión dedicado a misiones de espionaje y reconocimiento. Una maravilla tecnológica del momento capaz de volar a Mach 3,3 y a una altura de 85.000 pies (26.000 metros).

SR-71 Blackbird. El avión más rápido del planeta era capaz de dejar atrás a un misil lanzado para interceptarle simplemente acelerando hasta superar Mach 3. Entró en funcionamiento en los años sesenta aunque dejó de volar a finales de los noventa.
SR-71 Blackbird. El avión más rápido del planeta era capaz de dejar atrás a un misil lanzado para interceptarle simplemente acelerando hasta superar Mach 3. Entró en funcionamiento en los años sesenta aunque dejó de volar a finales de los noventa.

Velocidades supersónicas e hipersónicas

Para entender cómo funcionan, las características y la dificultad de la construcción de los misiles o vehículos hipersónicos hay que ver un poco en qué consiste el concepto de velocidad hipersónica. Para empezar, todo lo que vuela (o se mueve) a velocidades inferiores a los 340 m/sg se denomina 'subsónico' y en buena lógica, 'supersónico' es, en general, el régimen de velocidad superior a esos 340 m/sg o velocidad del sonido.

En régimen subsónico vuelan todos los aviones comerciales actuales, que alcanzan velocidades cercanas a los 1.000 km/h (recordemos que el Concorde ya es historia) y muchos aviones de combate, generalmente aparatos ligeros y de ataque, entre ellos el Harrier. Entre Mach 0,8 y 1,2, velocidades próximas a la del sonido, se habla de régimen transónico, aunque no tiene mucho interés moverse en este entorno.

Un Harrier AV-8B de la Armada despegando. (Foto: EFE)
Un Harrier AV-8B de la Armada despegando. (Foto: EFE)

Por encima de Mach 1,2 y hasta Mach 5, se dice que el régimen es supersónico. Es donde se mueven los aviones de combate punteros (hasta Mach 2 es lo normal) y los misiles, aunque los hay también de régimen subsónico. Aquí, para que un avión sea eficiente, se le exige unas líneas depuradas que minimicen la resistencia aerodinámica y se aplica la llamada 'regla del área' o de Whitcomb (por su descubridor) que establece que en la medida que la sección frontal en cualquier punto del eje del avión sea constante, su resistencia aerodinámica será menor y por tanto más eficiente.

Esto se aplica a los diseños de aviones supersónicos y explica, por ejemplo, que se estreche la parte del fuselaje donde se encastran las alas, para mantener constante la sección. El avión de entrenamiento F-5 es un magnífico ejemplo de la aplicación de esta regla.

El X-15 en vuelo. (Foto: Wikimedia)
El X-15 en vuelo. (Foto: Wikimedia)

Por encima de los Mach 5 y hasta los Mach 10 (más de 12.000 km/h) se habla ya de régimen hipersónico. Aquí cuenta mucho más la resistencia del aire y su efecto de calentamiento en los materiales, por lo que las superficies sustentadoras son pequeñas y deben estar muy integradas en el fuselaje. Es el ejemplo claro del avión estadounidense X-15, un ingenio que voló en 1967 a 7.274 km/h. Por encima de Mach 10 hablamos de velocidades hipersónicas altas y de 'reentrada atmosférica' y tienen aplicación en naves espaciales y vehículos con capacidades orbitales y de reentrada.

¿Dónde nos encontramos ahora?

Volar en regímenes hipersónicos no es ningún secreto. Los norteamericanos ya han probado con éxito un vehículo no tripulado denominado X-43 que voló en 2004 con un motor Scramjet alcanzando una velocidad récord de Mach 9,6 a más de 33.000 metros de altura. Aunque el X-43 está abandonado de momento, se está probando en la actualidad otro vehículo no tripulado, el X-51 Waverider, también con un motor Scramjet, que lleva realizando vuelos de prueba desde 2010 y ha alcanzado velocidades de Mach 5 a una altura de 21.000 metros. Hay que tener en cuenta que, debido a la diferente densidad del aire, la altura de vuelo resulta un factor determinante.

X-51 listo para ser lanzado desde un B-52. (Foto: NASA)
X-51 listo para ser lanzado desde un B-52. (Foto: NASA)

El Scramjet es la clave de estos ingenios y se trata de una variación optimizada para vuelo hipersónico del statoreactor, un invento de los años cuarenta de motor a reacción sin compresores ni partes móviles. La compresión del aire necesaria para la combustión se obtiene mediante la propia velocidad del avión, que hace que el aire se comprima por sí mismo al entrar en el motor.

La ventaja de carecer de partes móviles es obvia pero su gran desventaja es que necesita ser impulsado hasta su velocidad de régimen de funcionamiento y esto se consigue primero poniéndolos en vuelo desde un gran avión (en Estados Unidos normalmente con un B-52, que vale para todo) y luego adquiriendo velocidad con un motor cohete convencional.

X-43 lanzado desde un B-52. (Foto: NASA)
X-43 lanzado desde un B-52. (Foto: NASA)

Los rusos ya consiguieron en los años 90 alcanzar velocidades hipersónicas. Su primer vehículo fue el denominado GLL Kholod, más parecido a un cohete que a un avión. Sin embargo, pese al aparente retraso frente a los norteamericanos, dieron la campanada con su misil hipersónico 3M22 Zircon, denominado por la OTAN como SS-N-33.

Los primeros ensayos tuvieron lugar entre 2012 y 2013 y fueron (como los de los americanos) vuelos de prueba de prototipos lanzados desde un bombardero Tu-22M3. Sin embargo, en 2016 consiguieron un lanzamiento con éxito desde una plataforma terrestre, hito superado este mismo año de 2019 por otro lanzamiento desde la fragata Admiral Gorshkov.

Las capacidades del Zircon son totalmente estimadas, pero aun así asustan. Se habla de una velocidad de Mach 8 e incluso 9 con un alcance de 1.000 km, lo que implica que alcanzaría su objetivo en tan solo 6 minutos. Por si esto fuera poco, en 2018 se pudo ver durante el Desfile del Día de la Victoria, un MiG-31K portando un enorme misil, el Kh-47M2 Kinzhal, un misil tipo ALBM (Air Launched Ballistic Missile o Misil Balístico Lanzable desde Avión), un arma con capacidad nuclear y unas características (pregonadas por las agencias rusas) impresionantes: velocidad hipersónica (Mach 10), alcance 2.000 o 3.000 km (en función del avión lanzador) y carga militar de 500 kg. Solo con que la mitad de todo esto fuese verdad, ya sería preocupante.

MiG-31K llevando un misil Kinzhal (Foto: Mil.Ru)
MiG-31K llevando un misil Kinzhal (Foto: Mil.Ru)

Y llegaron los chinos. Si los norteamericanos ya estaban preocupados por los logros tecnológicos de Rusia en este campo, ha hecho aparición muy recientemente un video de propaganda chino donde se muestra lo que parece ser un misil balístico hipersónico y se sabe que el país asiático ha avanzado mucho más de lo esperado en este campo de nueva tecnología.

Igualmente están experimentando con el Xingkon-2, un vehículo no tripulado de reentrada en planeo, una característica de vehículos orbitales que hacen su reentrada en la atmósfera sin ningún tipo de propulsión, ya que no es necesaria dada la velocidad previa adquirida. También ha trascendido un nuevo vehículo, mitad cohete mitad avión, el Jia Geng No. 1, del que se aventura la capacidad de alcanzar Mach 15 y que iría propulsado por un motor tipo Scramjet.

Jia Geng No. 1 (Foto: Tencent)
Jia Geng No. 1 (Foto: Tencent)

¿Estamos ante el arma definitiva?

No existe el “arma definitiva” y cualquier ventaja de un bando dura lo que tarda en ser replicada o contrarrestada y con los misiles hipersónicos pasará lo mismo. También hay que ver cuánto de propaganda hay en los anuncios de los distintos países, aun así no hay que despreciar en absoluto las capacidades ni de unos ni de otros.

Las ventajas de este tipo de armas hipersónicas es que son capaces de alcanzar sus objetivos en muy pocos minutos y pueden maniobrar hacia ellos, por lo que los tiempos de reacción se deben reducir de manera drástica y esto plantea algunos serios problemas. Pero tampoco son la panacea. Este tipo de armas, salvo que se entre en la locura nuclear, precisan de un guiado y de un conocimiento de sus objetivos y este es uno de sus puntos débiles.

Jia Geng No. 1 (Foto: Xiamen University)
Jia Geng No. 1 (Foto: Xiamen University)

Se podrá lanzar un misil desde 2.000 o 3.000 kilómetros, pero hay que conocer la localización precisa del objetivo y esto, por ejemplo, en el caso de los grupos de portaaviones, no es nada fácil. Un grupo naval de estos puede establecer una pantalla de protección de aproximadamente 1.500 kilómetros por delante, dentro de los cuales ningún avión de reconocimiento ni ningún submarino se podrá acercar y a esas distancias es imposible determinar la posición exacta de ningún buque. Además, contra un misil hipersónico se podrá utilizar otro misil de iguales características para neutralizarlo, de la misma manera que sucede ahora, solo que los tiempos de reacción serán menores y habrá que mejorar los sistemas y automatizar al máximo las funciones.

Sin embargo, estas armas no dejan de ser un peligro real y Estados Unidos (y quizás otros países) tendrá que ponerse a trabajar duro si no quiere quedarse atrás en esta carrera. Es posible que el futuro llegue por controlar un nuevo campo de batalla: el espacio

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