Almaz S-75 Dvina/Desna/Voljov
Directriz del sistema de defensa aérea / HQ-2A/B / CSA-1 / SA-2Зенитный Ракетный Комплекс С-75 Двина/Десна/ВолховInforme técnico APA-TR-2009-0702
por el Dr. Carlo Kopp, AFAIAA, SMIEEE, PEng
Julio de 2009
Actualizado en abril de 2012
Texto, arte lineal © 2009 - 2012 Carlo Kopp
El S-75/SA-2 Guideline fue el primer SAM que se utilizó masivamente y con furia, y cambió para siempre el carácter de la guerra aérea. Imagen: S-75/SA-2 Guideline, suministrado por los soviéticos, y el lanzador SM-90, operado por Egipto en 1985 (Departamento de Defensa de EE. UU.).
Introducción
La familia de sistemas SAM S-75/SA-2 Guideline sigue siendo el sistema de misiles de defensa de área más exportado, y fue suministrado en grandes cantidades por la Unión Soviética a las naciones del Pacto de Varsovia, a sus aliados soviéticos del Tercer Mundo y otras naciones no alineadas. Más de treinta países desplegaron una u otra variante del SA-2, y China fabricó derivados autóctonos mucho después de que este diseño dejara de producirse en la Unión Soviética.El diseño básico se considera semimóvil, requiriendo varias horas para instalar o reubicar una batería. La composición típica de una batería consiste en un radar de combate de la serie Fan Song SNR-75, seis lanzadores monorraíl SM-90 y varios camiones de transporte/transcarga PR-11AM con munición de recarga para los SM-90.
Muchos operadores del S-75 despliegan el sistema en emplazamientos fijos, con revestimientos mediante plataformas y bahías de hormigón, o bermas de movimiento de tierras, para proteger los componentes del sistema de misiles.
Durante la década de 1960, el EPL implementó ingeniería inversa del sistema soviético V-75/S-75 Dvina/SA-2 Guideline SAM, incluyendo el radar SNR-75 Fan Song, el lanzador SM-90 y el transportador/transcargador PR-11AM. Desde entonces, el EPL desarrolló una variante del HQ-2B significativamente mejorada.
El Fan Song es el radar de combate de la familia de SAM S-75/SA-2. Desplegado inicialmente con fuerza durante la guerra de Vietnam y posteriormente ampliamente utilizado en Oriente Medio y África, el SA-2 fue el primer SAM soviético empleado en combate y representó un gran número de aeronaves occidentales hasta el desarrollo de las contramedidas electrónicas. El sistema fue clonado por el EPL y aún se utiliza ampliamente, a pesar de que Rusia lo ha reemplazado por el SA-10/20.
Se conocen al menos seis variantes, una de las cuales es un clon del EPL. Los detalles de las modificaciones del EPL al diseño no son de dominio público. Existen suficientes diferencias entre los diseños del EPL como para considerarlos derivados únicos. La configuración de antena de las variantes del EPL generalmente sigue la configuración Fan Song A.
La familia de radares SNR-75 emplea, según los estándares modernos, una compleja configuración de antena que permite el seguimiento del alcance y el ángulo del objetivo objetivo y de la baliza del transpondedor en la cola del proyectil del misil. El misil con espoleta de proximidad es “tonto” en el sentido de que es un diseño de enlace de comando puro, que se lanza hasta una colisión con el objetivo usando un enlace ascendente de comando integrado en el radar SNR-75.
Se puede encontrar una discusión más detallada en Radares de compromiso y control de fuego .
Corte guía 1D (V-750) (a través de Vestnik-PVO/Tekhnika i Vooruzheniya)
1 Antena de transmisión con fusible de proximidad de radio
2 Espoleta de proximidad de radio Shmel
3 Ojiva V-88
4 Antena receptora con fusible de proximidad de radio
5 Tanque de mezcla oxidante AK-20F 1
6 Tanque de propulsor TG-02
7 Tanque de aire comprimido
8 Módulo de piloto automático AP-75
9 Módulo de enlace de comando FR-15Yu
10 Batería
11 Transductor
12 Controles cruciformes
13 Tanque de propulsor del generador de gas de turbobomba de isonita (nitrato de isopropilo) OT-155
14 Planta motriz sustentadora de propulsante líquido Isayev S2.711 (S5.711)
15 Carenado adaptador
16 Planta motriz PRD-18 con una duración de combustión de 2 a 4 segundos / 14 tubos de propulsor NMF-2
Nota 1: Relación de oxidante a propelente ~3,2:1
Oxidante AK-20F ~80 % ácido nítrico / ~20 % N 2 O 4 / aditivo inhibidor de flúor
Propelente TG-02 [GOST 17147-80] 50 % xilidina isomérica / 48,5 % trietilamina / 1,5 % dietilamina
Sobre de compromiso S-75 / SA-2 Guideline (imagen de Almaz).
Misil Guideline 1D SA-2 del primer modelo (imagen de Almaz a través de http://peters-ada.de/ ).
Misiles tierra-aire 1D/13D/DM/DA/DAM/20D/DP/DSU/5Ya23/15D
La configuración de los misiles 1D a 5Ya23 es una evolución directa del anterior SA-25/S-25/SA-1 Guild, que a su vez evolucionó a partir del diseño alemán Wasserfall de 1944. A diferencia de sus predecesores, la familia de misiles S-75/SA-2 contaba con diseños de dos etapas, que utilizaban un cohete propulsor de primera etapa sólido para el lanzamiento y un motor sustentador de propulsante líquido de empuje variable. Se emplearon alas cruciformes en la parte media del cuerpo para mejorar el alcance y la capacidad de giro, con canard y winglets de cola para el control de cabeceo, alabeo y guiñada, así como para la estabilidad.Para los estándares modernos, el diseño del misil es inusualmente simple, y la mayor parte de la complejidad reside en el sustentador de propulsante líquido y el sistema de combustible. La elección de este sustentador se debe a dos razones: la primera, la inmadurez de los propulsantes sólidos de alto impulso; la segunda, la capacidad de modular el empuje a lo largo del perfil de vuelo.
Una consideración importante es la filosofía soviética de simplificar y abaratar al máximo el misil, y de concentrar el coste y la complejidad en el radar de ataque. La economía operativa de este modelo buscaba minimizar el coste del componente prescindible del sistema de armas.
La nariz del misil alberga la espoleta de radioproximidad. En las primeras variantes, esta era la serie 5E11 Shmel, la posterior variante Ovod y, posteriormente, la 5E29. Las primeras variantes utilizaban antenas de transmisión y recepción lineales separadas, a ras del revestimiento del misil; las posteriores, un radomo de banda dieléctrica característico. Las variantes posteriores incluían modos ECCM programables, como emisiones alternas entre los dos hemisferios de cobertura de la antena.
Inmediatamente detrás de la espoleta se encuentra la ojiva de fragmentación explosiva de la serie V-88, cuyo peso oscila entre 190 kg y 250 kg, según la variante del misil. El gran tamaño de la ojiva se concibió para producir una gran capacidad letal y compensar las limitaciones de precisión del guiado por enlace de comando y la espoleta de proximidad. El rendimiento de la ojiva evolucionó a lo largo de la vida útil del misil: el primer proyectil 11D producía 8000 fragmentos, el 20D 32 000 y el tardío 5Ya23 29 000. La velocidad inicial de los fragmentos era de 2500 m/s. La sincronización del punto de disparo de la espoleta de proximidad era programable mediante el enlace de comando, con retardos más cortos para los objetivos que se acercaban que para los que se alejaban. El radio letal era nominalmente de 60 metros (~400 pies de diámetro letal).
Gran parte del volumen interno del misil está ocupado por tanques de propulsor para el motor sustentador.
El motor de propulsante líquido Isayev S2.711 (S5.711), de 43 kg de peso seco, utiliza una mezcla hipergólica. El oxidante es una mezcla de ácido nítrico fumante AK-20F o AK-20K, según la variante del motor, compuesta por aproximadamente un 80 % de ácido nítrico y aproximadamente un 20 % de N₂O₄ con un aditivo inhibidor. El combustible es TG-02, compuesto por un 50 % de xilidina isomérica, un 48,5 % de trietilamina y un 1,5 % de dietilamina. Esta mezcla de propulsante fue esencialmente una evolución del combustible Wasserfall de 1944. El S2.711, utilizado en las primeras variantes, alcanzaba un empuje nominal de entre 2650 y 3000 kp (5800 y 6600 lbf); el posterior S2.720, utilizado en el proyectil 20D, alcanzaba entre 2075 y 3500 kp (4580 y 7700 lbf) con una mezcla de propulsante diferente. El impulso específico del S2.711 oscilaba entre 224 y 252,7 kp.seg/kg.
La turbobomba del motor se alimentaba con un tanque de isonita OT-155 (nitrato de isopropilo). La carga útil de propelente permitía una combustión de entre 25 y 60 segundos, según el perfil de empuje. Todos los tanques de propelente se presurizaban desde un tanque de aire comprimido.
Esta configuración del sistema de combustible, utilizada en las variantes 1D a 11D, fue sustituida en los proyectiles de misiles 20D y posteriores. Las variantes posteriores utilizaban el oxidante AK-27I, compuesto por un 73 % de ácido nítrico, un 27 % de N₂O₄ y un aditivo inhibidor. El combustible era TM185, compuesto por un 56 % de queroseno y un 40 % de tricresol. Dado que este combustible no se encendía espontáneamente, se empleó un tanque adicional de TG-02 (combustible de arranque) para encender el cohete. La mezcla de propulsor posterior era más energética y proporcionaba una mejor vida útil, siendo el combustible TM185 menos tóxico y los componentes del propulsor primario más seguros para cargar y descargar combustible.
La primera etapa, utilizada para acelerar el misil en el lanzamiento, utilizaba un motor de cohete sólido PRD-18 con una duración de combustión de 2 a 4 segundos. Este diseño utilizaba 14 tubos de propelente NMF-2 y una garganta de sección transversal variable.
El sistema de guiado del misil es relativamente sencillo: consta de un piloto automático y un receptor de enlace de comando, con una baliza de misiles en la cola para facilitar el seguimiento por el radar Fan Song.
El canal de enlace de comando producía cuatro formas de onda distintas con modulación de pulsos. Las formas de onda K1 y K2 transmitían comandos de ascenso/descenso y viraje izquierda/derecha; la forma de onda K3 activaba la espoleta de proximidad por radio, y la forma de onda K4 se utilizaba para programar el retardo de la espoleta de proximidad en función de la geometría de ataque del misil.
En funcionamiento, el radar Fan Song rastrearía el objetivo y calcularía continuamente la trayectoria óptima del misil para su intercepción, a la vez que lo rastreaba mediante su radiobaliza. El enlace ascendente se utilizaría entonces para guiar continuamente la trayectoria del misil lo más cerca posible de la trayectoria prevista, en un esquema de bucle cerrado.
Se emplearon dos leyes de control: las técnicas " Treokh Tochek (TT - tres puntos)" y " Polavinoye Spravleniye (PS - media corrección)".
La ley de control TT es esencialmente una implementación soviética del sistema de comando a la línea de visión (CLOS), donde la trayectoria de vuelo del misil se ajusta continuamente para seguir la línea de visión entre el radar y el objetivo. Si bien esta técnica intenta minimizar la longitud de la trayectoria de vuelo, no maximiza el alcance del misil por carga útil de propelente y tiende a someter al misil, en algunas geometrías, a grandes aceleraciones transversales. Esto último facilitaba la derrota del misil mediante maniobras de alta gravedad.
La ley de control PS era más sofisticada y se utilizaba contra objetivos en maniobra. A menudo se incluía un sesgo de tierra en la ley de control al disparar contra objetivos a baja altitud, para evitar la activación indeseada de la espoleta de proximidad o la colisión accidental con el suelo causada por las acciones del piloto automático.
El esquema de guiado por enlace de comando y la necesidad de seleccionar cuidadosamente las leyes de control y los modos de radar resultaron en la necesidad de un alto nivel de habilidad del operador y un buen conocimiento de las geometrías de combate. Como resultado, la efectividad en combate de la directriz S-75/SA-2 varió ampliamente, y los instructores del Pacto de Varsovia y sus estudiantes vietnamitas generalmente tenían un desempeño mucho mejor en combate en comparación con sus contrapartes en el Medio Oriente.
Producción y exportaciones
El S-75/SA-2 Guideline fue fabricado por la Unión Soviética desde mediados de la década de 1950 hasta la de 1980, y desde entonces continuó la fabricación de repuestos para las instalaciones exportadas. China implementó ingeniería inversa del sistema de misiles durante la década de 1960, bautizado como HQ-1, y posteriormente produjo variantes mejoradas del HQ-2 de fabricación nacional. La Unión Soviética y China han exportado el arma a nivel mundial, y parece ser que este sistema se ha construido en más variantes y se ha exportado más ampliamente que cualquier otro sistema SAM.Analizar los despliegues globales actuales de este sistema es un desafío. Si bien Rusia retiró el sistema, este sigue desplegado en grandes cantidades por China, muchas antiguas repúblicas soviéticas, algunos antiguos países del Pacto de Varsovia y muchos antiguos países clientes de la Unión Soviética en países en desarrollo. Gran parte del sistema de defensa aérea de Irán está compuesto por HQ-2 suministrados por China.
Se han desarrollado diversas mejoras electrónicas y de movilidad; se puede encontrar una descripción más detallada en la sección " Actualizaciones del Sistema de Defensa Aérea Legacy" .
Datos técnicos del S-75
Especificaciones de las variantes de la directriz SA-2
Designación de la industria
SA-75 S-75 S-75M S-75V S-75V S-75M
Designación militar
SA-75 S-75 S-75 S-75M1 S-75M1 S-75M S-75M S-75M2 S-75M4 S-75
Designación de la OTAN
SA-2A SA-2C SA-2D SA-2D SA-2D SA-2C SA-2C SA-2D SA-2D SA-2E
Variante de la canción de los fans
RSNA-75 RSN-75 RSN-75M RSN-75V1 RSN-75V1 RSN-75V RSN-75V RSNA-75M RSN-75M4 RSN-75M
Alcance máximo
metro 29000 34000 43000 34000 43000 43000 45000 56000 76000
Rango mínimo
metro 8000 8000 8000 7000 7000 7000 6000 6000
Alt. máximo
metro 22000 27000 30000 27000 30000 30000 30000 30000 30000
Alt. mínima
metro 3000 3000 1000 500 300 1000 1000 100 50 5000
Objetivo aproximado de velocidad máxima
EM 417 417 639 556 639 639 1000 1000
Objetivo de retroceso de Vmax
EM 417 417 417 417
Tipo de misil
1D 13D 13DM 13DA 13DAM 20D 20DP 20DSU 5Ya23 15D
Longitud
mm 10726 10841 10841 10841 10841 10778 10778 10778 10798 11200
Velocidad máxima
EM 650 650 650 650 885 885 885
Peso
kilogramo 2163 2283 2283 2289 2289 2391 2391 2397 2406 2450
Peso de la ojiva
kilogramo 190 190 190 196 196 190 190 196 197 250
1ª Etapa
Diámetro
mm 654 654 654 654 654 654 654 654 654
Durar
mm
2566 2566 2566 2566 2566 2566 2566 2566
Peso
kilogramo 1135 1032 1032 1032 1032 1011 1011 1011 1007
2da Etapa
Diámetro
mm 500 500 500 500 500 500 500 500 500
Durar
mm 1691 1691 1691 1691 1691 1691 1691 1691
Peso
kilogramo 1028 1251 1251 1257 1257 1380 1380 1386 1399
Fuente: http://www.rzeszow.mm.pl/~jowitek/S-75.html / Vestnik PVO
Imágenes del lanzamiento del S-75
Componentes de la batería del S-75
Componentes de la batería del S-75M
Sistema
Cantidad
Función/Composición
Vehículo
Cabina fotovoltaica SNR-75 / Ventilador Song
1
Furgoneta con cabezal de radar
Remolcado
Cabina UV SNR-75
1
Furgoneta del operador de radar
Remolcado
Cabina AV SNR-75
1
Furgoneta con electrónica de radar
Remolcado
SM-90
6
Lanzador de un solo carril
Remolcado
PR-11BM/D (munición 20D)
6+
Transportador/transcargador
Remolcado
AKKORD 1
Emulador de entrenamiento (semirremolque OdAZ-828) Remolcado
P-12M/P-18 Reposacucharas
1
Radar de Adquisiciones
SP
1L22 Palabra 4 / 75E6 Palabra 3
1
Interrogador de la IFF
KrAZ-255
PRV-10 Konus / PRV-11 Vershina / Red lateral
1
Radares de medición de altura Remolcado
ESP-90 (3 x 5E93)
1
generador de energía
Remolcado
5Ya61/62/63 Tsikloida
1
Furgoneta de retransmisión de radio (semirremolque OdAZ-828)
Remolcado
5L22
1
Furgoneta de descontaminación química
SP
5L22A
1-2
Tanque de combustible (TG-02)
Remolcado
5L62A
1-2
Tanque oxidante (AK-27P)
Remolcado
Componentes opcionales de la batería del S-75
RD-75 Amazonka
1
Radar de telémetro
Remolcado
P-15/19 Cara plana
1
Radar de adquisición de banda UHF Ural-375
P-15M Squat Eye
1
Radar de adquisición de banda UHF Remolcado
Despliegue de la batería S-75
Representación del Departamento de Defensa de EE. UU. del sitio SA-2 revestido y fijo alrededor del año 1966.
Representación rusa de un sitio SA-2 con furgonetas de radar Fan Song E en excavaciones protegidas (imagen de Almaz).
Un sitio SAM S-75 / SA-2 fotografiado por un avión de reconocimiento estadounidense durante la Crisis de los Misiles de Cuba (Fuerza Aérea de EE. UU.).
Un emplazamiento operativo de un SAM S-75/SA-2, fotografiado a baja altitud por un avión de reconocimiento estadounidense a principios del conflicto de Vietnam. Obsérvese la gran cantidad de radares y generadores, reducidos en versiones posteriores del sistema (Fuerza Aérea de EE. UU.).
Lanzador SM-90
Guía del modelo 5Ya23/SA-2D posterior en el lanzador SM-90M. Observe la plataforma de hormigón (imagen de Almaz vía http://peters-ada.de/ ).
Guía del modelo 1D /SA-2A inicial en un lanzador SM-63. Observe el deflector de explosión ( Imagen © Miroslav Gyűrösi)).
Lanzador SM-90 elevado (vía Vestnik PVO).
SM-90 estibado y configurado para remolque ( imagen vía http://peters-ada.de/ ). Cargando el SM-90 desde un transcargador PR-11AM.
Transportador/transcargador remolcado PR-11A/AM
Transcargador PR-11A y munición V-759/5Ya23 de último modelo del Ejército Eslovaco (Imagen © Miroslav Gyűrösi ).
Transportador/transcargador PLA PR-11AM de ingeniería inversa, con un tractor de modelo tardío.
Un transportador/transcargador S-75 Guideline suministrado por los soviéticos y un modelo temprano PR-11AM , operado por Egipto en 1985 (Departamento de Defensa de EE. UU.).
Radar de participación Almaz RSNA/SNR-75M Fan Song E
Furgoneta fotovoltaica SNR-75M3 con el cabezal de antena elevado a ~15° y girado sobre la plataforma giratoria de la base (Imagen © Miroslav Gyűrösi ).
Vista posterior del vehículo fotovoltaico con el cabezal de la antena nivelado (Imagen © Miroslav Gyűrösi ).
Furgonetas SNR-75M3 UV y AV: contienen las estaciones del operador y la electrónica del sistema respectivamente (Imagen © Miroslav Gyűrösi ) .
Radar de adquisición D/E con soporte de cuchara NITEL P-18-2/P-18M
P-18 del ejército eslovaco (Imagen © Miroslav Gyűrösi).
PRV-10 Konus / PRV-11 Vershina / Radares de altura de red lateral
Buscador de altura PRV-10 del primer modelo (imagen de Vestnik PVO).
Radar telémetro RD-75 Amazonka
El RD-75 Amazonka era un radar telemétrico, frecuentemente incorporado en las baterías de misiles S-75 / SA-2 Guideline de modelos recientes. Estaba conectado en azimut y elevación al eje de puntería del SNR-75M3 Fan Song y se empleaba para realizar mediciones de precisión cuando el canal de medición del Fan Song se degradaba o se veía afectado por interferencias. (Imagen © Miroslav Gyűrösi ).
Imágenes de combate del S-75/SA-2
F-105D Thunderchief de la Fuerza Aérea de EE. UU. evadiendo un misil SA-2 sobre Vietnam del Norte (imagen de la Fuerza Aérea de EE. UU.).
Misil SA-2 en vuelo sobre el aeródromo de la NVAF en Kep (imagen de la Fuerza Aérea de EE. UU.).
Arriba, un proyectil SA-2 con espoleta de proximidad explota bajo un Phantom RF-4C de la Fuerza Aérea de EE. UU., pilotado por los capitanes Edwin Atterberry y Thomas Parrott, cerca de Hanói, el 12 de agosto de 1967. Abajo, el RF-4C se fragmenta como resultado de daños estructurales fatales. Ambos tripulantes sobrevivieron a la eyección, pero el capitán Atterberry murió posteriormente en cautiverio a manos de la Fuerza Aérea de EE. UU. (imagen de la Fuerza Aérea de EE. UU.).
Un F-105D dañado después de que un proyectil SA-2 con espoleta de proximidad casi impactara contra él (imagen de la Fuerza Aérea de EE. UU.).
La letalidad del SA-2 era tan alta que obligó al desarrollo de aeronaves y sistemas especializados para cazarlo. Arriba, el F-105F Wild Weasel; abajo, el F-105G (imágenes de la Fuerza Aérea de EE. UU.).
Un modelo 20D SA-2 Guideline posterior del PAVN ( imagen vía http://peters-ada.de/ ).
El lanzador SM-63 del sistema SA-75 Desna, utilizado para disparar el misil 13D que derribó el U-2 de Gary Powers, está en exhibición en el Museo de Defensa Aérea Zvezda en Rusia (imagen © Miroslav Gyűrösi ).
Referencias/Fuentes
Dijo Aminov, Vestnik PVO , URL: http://pvo.guns.ruPeter Skarus, ADA de Peter - Theorie und Grundlagen der Fla , URL: http://peters-ada.de/
