Luego que empezaron el uso de aeronaves furtivas los Estados Unidos pasaron luego a ensayar tecnología para detectar aeronaves furtivas. Estas armas podrán estar en uso en el futuro por otros países. Luego del fin de la Guerra Fría la amenaza pasó a ser países del Tercer Mundo que podían tener acceso a tecnologías furtivas.
La contrafurtividad, llamada CLO (counter low observable) en inglés, incluye más de 50 propuestas de sistemas para detectar aeronaves furtivas con algunos testados experimentalmente como sistemas acústicos, radares biestáticos, infrarrojo, interacción con radios cósmicos, detección de sombra radar, detección de anomalías magnéticas, radar espacial biestático, radares OTH, MAGE, detección radiométrica, detección de turbulencia, radar de banda ultralarga, conceptos de red distribuida, estudio del retorno y propagación y exploración de la firma con procesadores de señales avanzados. Estos sistemas son usados en conjunto pues tiene deficiencias y la capacidad de una cubre la deficiencia de otro. Los sistemas de defensa aérea de cierta forma ya hacen eso pues usan radar, láser, sensores IR y TV al mismo tiempo.
Plataformas furtivas como el F-117, B-2 y F-22 y hasta los submarinos no son invisibles. Son difíciles de ser detectados, acompañados y atacados a no ser a corta distancia. El B-2, por ejemplo, no es invisible y puede ser detectado. Debe ser detectado a larga distancia de 35km a 350km. Los señales son débiles en estas distancias y pueden esconderse en el ruido de fondo.
Como fue mostrado anteriormente, la tecnología furtiva es optimizada para radares monoestáticos de alta frecuencia. Esta disminución de firma debe ser igualmente reducida hasta el nivel en que la aeronave sea vulnerable a la detección por otros sensores. La batalla contra esta tecnología no es trabajo difícil y ya existen tecnologías simples capaces de tornarla casi obsoleta.
Los blancos de la contra furtividad son misiles de crucero y rozaolas, plataformas furtivas, blancos escondidos en el solo, periscopios y otros blancos marítimos difíciles.
Los medios antifurtivos deben cubrir todo el espectro de firma: radar, térmico, visual, sonoro y detección de señales.
Radares Monoestáticos
El sensor de búsqueda aérea primario todavía es el radar que puede ser mejorado de tres formas: aumento de la potencia de salida, mejorar la capacidad de procesamiento de señales y técnicas para separar el ruido y interferencia electrónica y usar banda de baja frecuencia donde la tecnología furtiva es menos eficiente. Aumentar la potencia significa usar una antena mayor, aumentando los costo, tamaño y peso y disminuyendo la movilidad. Aumentar la sensibilidad significa aumentar la detección de más interferencia y ruido de fondo. El resultado final es que los radares convencionales no pueden ser modificados para detectar aeronaves furtivas a misma distancias que las aeronaves convencionales.
- El radar detecta con ángulo y distancia. La recepción tiene que tener el misma ángulo.
- El radar tiene limite de distancia de detección.
- El haz del radar va en línea recta y refleja como una bola de billar.
- El radar ve el blanco en una posición limitada en el espacio (sector de búsqueda).
- El proyecto tiene que limitar el RCS en el lugar visto ó generalmente el aspecto frontal de la aeronave.
La disminución de las células de búsqueda puede ser hecho con pulsos cortos, compresión de pulso y ondas complexas, para disminuir el ruido fondo, pero disminuyen a dimensiones de la azimut de la célula con haz estrecho. El uso de radar de alta frecuencia disminuye el alcance ó tiene que usar una gran antena. También es necesario gran potencia y precisa disminución de los lóbulos laterales.
Un radar operando en 3000MHz y 500MHz puede aumentar el RCS de un blanco en 2,5 y 1,6 veces respectivamente. Una onda métrica de 150MHz llega a aumentar el RCS en 4,5 veces. El RAM tiene que tener decenas de centímetros en estas bandas el que torna malo para equipar aeronaves.
Si un blanco tiene una reducción en el RCS de 0,001m², la potencia del radar tiene de ser aumentada por un factor de 1.000 para detectar una aeronave furtiva en el alcance de una aeronave no furtiva (1m²). Con todo, el aumento de la potencia es más fácil en longitudes de ondas largas que en las frecuencias altas usadas en los radares de control de tiro. Así permanece fácil detectar, pero continua difícil atacar.
Otros maneras menos "brutas" son los radares de barrido electrónica que hacen barrido mucho rápida, examinando contactos sospechosos rápidamente. El radar Giraffe AMB sueco faz eso y puede detecta un blanco con RCS de 0,1m2 a 1/3 del alcance normal del radar. El moto "track before detect" intenta considerar todos los contactos como reales siendo que los reales serán detectados. Los contactos falsos son rápidamente eliminados debido al comportamiento no esperado.
Radares de banda ultra-larga (Ultra-Wide Band - UWB), cubriendo la banda de 0,5 a 10GHz, puede emitir ondas en varias frecuencias diferentes para pegar una aeronave furtiva en el punto de pico en la reducción del RCS. Con todo, trasmitiendo en una banda larga disminuye la potencia de cada banda, cortando la eficiencia del radar. El sistema también explora puntos débiles en la cobertura RAM que no consigue cubrir todas las frecuencias.
Radares de Baja Frecuencia
La frecuencia del radar tiene papel vital en la detección. Como una aeronave tiene dimensiones determinadas, cualquier que sea la forma en que esta fue hecha para reflejar. El longitud de las alas y fuselaje que fuera próximo de la media onda de una haz radar resonará y reflejará con gran energía.
El F-117 puede ser detección con un radar de longitud de onda de 50cm y puede ser invisible a microondas de 23 cm. Son frecuencias de radares de la década de 1930 y 1940. Son sistemas antifurtivos son muchos simples. La fuselaje del B-2 tiene dimensiones que resonarán a 7MHz y el ala a 2.8MHz.
Los radares de baja frecuencia son simples y baratos, por eso usados es esta frecuencia inicialmente. En aquella época eran usadas ondas de radio de longitud de onda del orden de metros para localizar navíos y aeronaves lentas.
Para disminuir el tamaño, disminuir los lóbulos laterales, detectar blancos a baja altitud y discriminación de blancos fue introducido el uso de los radares de microonda. pero para detectar aeronaves furtivas las ondas largas llevan ventajas.
Las finas coberturas de RAM no afectan ondas de radares de baja frecuencia y la capacidad furtiva está limitada las ondas curtas (3 -10 GHz).
Con las ondas largas, en la frecuencia menor que 1 GHz, el manto de la invisibilidad se revela rápidamente. Las ondas largas son poco afectadas por pequeños detalles en la forma y estructuras absorbentes. Cuando la onda de radar se aproxima del tamaño de una estructura de una aeronave, como cola, ala ó fuselaje - estos elementos actúan como antenas, absorbiendo y entonces retransmitiendo las ondas de radio.
Este efecto es aumentado cuando el longitud de onda del radar es de los veces el tamaño de la "antena". Es esta situación, las ondas de radio son absorbidas y re-emitidas más eficientemente, haciendo a la aeronave aparecer mayor del que realmente es. Este fenómeno es explorado por el chaff.
La tecnología furtiva puede frustrar los modernos radares de defensa aérea, pero no los antiguos sistemas mantenidos en operación. Ellos son mantenidos en el servicio debido a la amenaza de aeronaves furtivas, sino para evitar que la defensa aérea sea confiada a un único tipo de radar y sobreponer muchos tipos de sistemas de defensa aérea para dificultar la interferencia electrónica.
Existe un gran número de radares chinos y rusos de longitud de ondas largas en uso por el mundo. Actualizados con computadores actuales, ellos pueden proveer un medio poderoso de localizar aeronaves furtivas. Aún si estos radares son fáciles de destruir por ser grandes y difíciles de camuflar, su señal es difícil de interferir.
Algunos radares rusos de vigilancia de largo alcance operan en el longitud de onda ideal para localizar aeronaves como el F-117.
Los radares VHF y UHF del occidente usan banda D de 1 a 2GHz y la banda de 2 a 3GHz, pero los rusos usan la banda C de 0,5 a 1GHz, la banda B de 250 a 500MHz y hasta la banda A de 100 a 250MHz.
Un de los radares de alerta que los rusos tienen para vigilancia es el 1R13 EWR, que puede interceptar fácilmente un F-117 y guiar interceptores para derribarlo. El radar Type 965 de las fragatas británicas que operaban en el Golfo Pérsico operando en la banda A y B consiguieron detectar el F-117 durante la guerra del Golfo de 1991.
Enlazándose dos ó más radares operando en longitud de onda bastante separadas - un radar multibanda - se puede recolectar datos de puntos específicos en el espectro electromagnético. Prácticamente, cualquier blanco tiene un "punto dulce" donde puede ser identificado sin error.
Por otro lado, ondas de radar de gran longitud tiene precisión alrededor de 50 metros, y así los sistemas de defensa aérea todavía tienen que confiar en radares de longitud de ondas curtas para guiar misiles hasta el blanco. Así, todos los blancos aéreos detectados por radares de vigilancia de largo alcance deben pasar sobre cazas ó posiciones de SAM.
Las baterías de misiles SAM son equipados con radares de alta frecuencia y radares de adquisición de blanco, que pueden ser derrotados por la forma y material RAM de las aeronaves furtivas. La transferencia del blanco del radar de vigilancia para el radar de control de tiro todavía no es posible con eficiencia y es el principal argumento para invertir en furtividad.
Los radares de baja frecuencia también tiene alcance menor que los radares de media frecuencia. Por otro lado, eso dificulta su detección por los sistemas de alerta radar (RWR) de radares enemigos. su interferencia también es difícil pues la fuente de interferencia tiene que usar mucha potencia y puede ser fácilmente localizada.
A pesar de todas las sus ventajas, los radares de ondas largas tienen un desafío para superar, no los de las coberturas RAM ó sistemas de interferencia electrónica, pero de DJs, teléfonos móviles y trasmisores de televisión. Los radares de ondas largas operan en la misma frecuencia de estaciones de TV y FM, sistemas de navegación y teléfonos celulares. Estos señales crean una sopa de ruido electromagnético en que los misiles y aeronaves furtivas pueden esconderse.
Radar VHF P-14 Tall King.
El radar P-14 Tall King de alerta anticipado funciona en la banda VHF de 30-300 MHz. Usa una antena parabólica de 30m de largura por 11m de altura montada en un mástil asimétrico. Todo el conjunto reflector es apoyado por un poste de 5m donde es amarrado el cabo que mantiene al conjunto en pié. La gran antena es necesaria para producir un haz estrecho y de alta ganancia. Tienen poca resolución en azimut y es poco móvil, ilustrando los puntos negativos de los radares de baja frecuencia. Los rusos gustan de citar el bajo costo, buen desempeño con mal tiempo y resistencia a interferencia.
El P-14 entró en servicio en la década de 50 en la URSS para dar alerta anticipado de amenazas aéreas volando alto. El sistema de identificación amigo-enemigo ( IFF ) llamado Scoreboard B es asociado al conjunto, así como el radar de determinación de altitud Side Net. fue designado para ser un radar fijo, pero es capaz de cambiar de posición. Apoyado por un computador podía detectar una aeronave SR-71 fácilmente.
El sistema pasó a ser sustituido por sistemas más modernos en el fin de la década de 70. Por ello, muchos continúan siendo operados en la Federación Rusa, estados asociados y países del Este Europeo.
El radar usa frecuencia de VHF (150-180MHz). Tienen alcance efectivo de 500-600km, barre en una tasa de 2-4 rpm y detecta blancos hasta 45km de altura.
En el fin de 1988, la empresa Yugoslavia SDPR ofreció un conjunto de actualización que incluye interface de la antena P-14 con la instalación del radar P-12 Spoonrest, instalación del subsistema K-14 de emisor activo para despistar misiles anti-radiación y instalación de un amplificador de HF para aumentar la sensibilidad del receptor.
Los radares P-12 Spoonrest y P-18 de la Yugoslavia fueron retirados de la reserva durante el conflicto en Kosovo. Las cabezas de búsqueda de los misiles anti-radiación HARM y ALARM usados por la OTAN no eran capaces de localizar los radares con precisión y siempre caían a decenas ó centenas de metros de los mismos. mismo con esta protección más el uso de emisores activos como el K-14, los yugoslavos perdieron 2/3 de sus radares por no ser muy móviles.
Los radares VHF y UHF tiene una antena muy grande lo que torna difícil instalar una gran antena receptora en un misil. Los rusos citan que sólo los radares VHF iraquíes sobrevivieron a los ataques aliados en 1991, pero no citan si detectaron el F-117 ó si era más un blanco en el radar. La reacción americana esta siendo colocar una antena de radar activa en sus misiles para detectaron el blanco por la imagen radar y aumentar la precisión.
Modelos antiguos de radares de baja frecuencia todavía continúan en uso con actualizaciones, y nuevos proyectos están siendo ofrecidos en el mercado. La empresa rusa Academician AL Mints Radiotechnical Institute (RIAN), de Moscú, está desarrollando un radar de vigilancia VHF capaz de detectar satélites en órbita, misiles balísticos y aeronave furtivas a largas distancias. Usa frecuencia de 140 MHz, largura de banda de 1 MHz y potencia de salida de 30 kW, con potencia total de 300 kW. La antena de barrido electrónica puede cubrir 2.000 km de distancia contra blancos de 1m².
Los chinos operan el radar VHF Type 408-C. Es un radar móvil chino que opera en la banda de 150 a 180MHz y 100 a 120MHz. Las antenas son de dipolos y cambia de frecuencia rápidamente para evitar interferencia.
El radar 55Z6-3 producido por la empresa rusa NNRRTI. Ele opera en la banda VHF que el torna capaz de detectar aeronaves furtivas más allá de torna-lo prácticamente inmune a misiles anti-radiación. Aún así, su tamaño lo torna prácticamente un radar fijo reduciendo en mucho su movilidad.
El radar Nitel 55G6 ruso, ó NEBO 3-D, es un radar VHF móvil operando en la banda de 30 a 300MHz. La antena tiene 30 metros de longitud. La largura del haz en azimut es de 3 grados. Los rusos citan un desempeño similar al TPS-70 de la banda E/F, con precisión de 100m en alcance y 600 m en altitud. El alcance llega a 500km, 40 mil metros en altitud y 16 grados en elevación ó 300km con blanco volando a 10 mil metros. Contra un blanco volando a 500m el alcance es de 65km. Los errores de detección son de 500m en alcance, 850m altitud y 24m en azimut. El NEBO puede operar autónomo ó en red.
El radar 1L13 es un radar móvil VHF (30 a 300 MHz) bidimensional con alcance de 300km. La antena tiene 18 dipolos verticales y gira a 10-20 RPM.
Los franceses ensayaron el radar VHF Parasol que opera en la banda bien baja a 3-30MHz, para detectar blancos furtivos y misiles anti-radar. Los pruebas fueron en 1994.
En el año 2001 la India adquirió 30 radares antifurtivos 2-D ILIS-3 y 3 radares 3-D 5576-3 por US$ 133 millones más la producción de más 50 por US$ 167 millones. La India planea usar sus radares en 80 sistemas de defensa aérea para los misiles Prithvi de alcance de 250km hasta 2007.
Sistemas de Armas
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