El futuro de los sistemas de armas hipersónicas

En 2020, los misiles hipersónicos entraron en el panorama de la defensa como una tendencia tecnológica militar y se han convertido con rapidez en una solución esencial en el arsenal de muchos ejércitos modernos.

La definición central de un misil hipersónico permanece sin cambios: un misil que viaja a una velocidad Mach 5 o más rápido, en combinación con una maniobrabilidad de precisión. Sin embargo, la tecnología aerodinámica que hace posible estas características sigue evolucionando y ofreciendo más ventajas.

Como parte de una estrategia de defensa estratificada, los misiles hipersónicos se centran en la vigilancia persistente, la detección de objetivos y la disuasión de amenazas. Con el fin de centrarse de manera efectiva en tantos elementos, una poderosa red de subsistemas debe estar conectada de manera confiable y colaborar sin problemas dentro de los sistemas integrales de armas hipersónicas. Esos subsistemas incluyen:

• lanzamiento
• sensor buscador
• procesamiento de datos
• comunicación
• navegación
• control de vuelo.

El subsistema de lanzamiento proporciona la propulsión y la aerodinámica necesarias para la velocidad del misil hipersónico. Junto a la velocidad aparece la otra ventaja que se busca: la distancia. Al volar de 10 a 15 veces más rápido que la velocidad del sonido, un misil hipersónico puede viajar 10,000 millas en menos de una hora, lo que le da una autonomía intercontinental.

Los misiles hipersónicos también son flexibles al método del lanzamiento: pueden dispararse desde una aeronave, la tierra o submarinos para dar respuestas aire-aire, aire-superficie, superficie-aire y superficie-superficie.

Para un lanzamiento exitoso, los componentes de conectividad, como conectores, unidades de caja de control, arneses, interfaces y ensambles, deben integrarse en el subsistema. Las fuentes de alimentación dentro de los sistemas de armas más amplios, como
los generadores accionados por motores, las unidades de alimentación auxiliares, las baterías y la alimentación externa, se pueden controlar con contactores livianos y de alta potencia.

Similar al centro de control de los sistemas de armas, la unidad de procesamiento de guía (GPU) extrae un caché de información en tiempo real que se recopila de otros subsistemas, como los sensores buscadores, y los sistemas de comunicación y navegación. Los datos sobre la identificación, la ubicación y la trayectoria de vuelo de un objetivo se deben recibir y procesar de forma inmediata en la GPU para hacer posible que el misil tome una decisión de inmediato sobre cómo responder. Luego, se debe enviar con rapidez la información sobre esa decisión a los subsistemas de lanzamiento y control de vuelo para ejecutar la maniobra prevista.

Calcular y analizar cantidades tan grandes de datos en tiempo real durante el vuelo es una tarea sofisticada. Los sistemas de guía hipersónicos requieren componentes electrónicos de alta velocidad y baja latencia que puedan enviar y recibir información a través de múltiples métodos de enlace de datos, como GPS, radiofrecuencia o satélite. Toda esa información esencial también debe conectarse y comunicarse sin problemas con todos los demás subsistemas en el espacio limitado de un misil, mediante la utilización de conectores micro y nanominiatura,
y cables y alambres de alto rendimiento.

Con el fin de detectar objetivos y disuadir amenazas, la tecnología de búsqueda se basa en sensores sensibles que son tan sofisticados como para reconocer una característica distintiva de un objetivo ofensivo o una amenaza entrante.

Ubicados en la nariz del misil, los sensores deben encapsular relevadores, cableado y conectores para hacer posible un gran ancho de banda en un espacio reducido para el procesamiento de señales sofisticadas.

Los sensores de los misiles pueden hacer uso de una variedad de técnicas, entre ellas, detección óptica de rayos láser, detección física de una característica infrarroja o detección de radar. Cualquiera de estas opciones requiere tendido y cableado significativos, así como circuitos flexibles y múltiples puntos de conexión para llevar los datos esenciales del sensor a la GPU.

Una vez que la GPU analiza los datos y confirma la decisión de lanzar un misil hacia un objetivo, comunica esa decisión y la trayectoria de vuelo necesaria al subsistema de control para ejecutar la maniobra. En lugar de la trayectoria parabólica que se ve en los misiles balísticos intercontinentales (ICBM) tradicionales, los misiles hipersónicos pueden modificar la trayectoria de vuelo. Además, la mayoría de los programas militares modernos utilizan múltiples misiles a la vez. Un enjambre de misiles hipersónicos en una trayectoria de vuelo no convencional hace que sea casi imposible de predecir e interceptar para las fuerzas opuestas.

Esta maniobrabilidad muy controlada a alta velocidad depende del trabajo en conjunto de un motor potente y una dirección precisa.

A medida que las tendencias de la tecnología militar hipersónica son cada vez de más amplio uso en los sistemas de defensa estratificada, se deben adaptar los métodos de observación, detección y capacidad de respuesta. Es probable que una de esas mejoras sea la capacidad de enlazar datos con satélites tanto en órbita terrestre baja (LEO) como en órbita terrestre media (MEO). Esto hace posible que los sistemas de armas hagan uso de la gran resolución visual en la LEO, así como de la capacidad de apertura más amplia en la MEO. Eso también significa que se requerirá una electrónica de mayor velocidad y menor latencia para enviar la información de calidad y de manera confiable de un lado a otro entre los diferentes tipos de satélites y los sistemas de armas.

Mejorar la observación y la vigilancia persistente requerirá que los sensores tengan capacidades de reconocimiento de características más sofisticadas para evitar confundir un objeto no amenazante con una amenaza real. Además, esa afluencia de datos debe procesarse con la rapidez necesaria para hacer contacto con un objetivo previsto, así como para frustrar las amenazas hipersónicas entrantes de las fuerzas opuestas.

Todos estos elementos de rendimiento avanzado requieren que todos los componentes de conectividad (antenas, cables y alambres, circuitos, abrazaderas, conectores, remaches, componentes electrónicos, arneses, placas de circuito impreso (PCB), sensores, conexiones soldadas y más) sean aún más pequeños y livianos, a la vez que mantienen la robustez requerida para la supervivencia. Al combinar su experiencia en el espacio y la defensa, TE Connectivity puede guiar a los fabricantes a través del diseño de conectores resistentes con suficiente velocidad, ancho de banda, durabilidad y confiabilidad para satisfacer las necesidades de una industria de defensa y militar en evolución.

• La tecnología aerodinámica de misiles hipersónicos está evolucionando con rapidez como un elemento crítico de una estrategia de defensa estratificada.
• Una sólida red de subsistemas integrados (lanzamiento, sensor buscador, procesamiento de datos, comunicación, navegación y control de vuelo) forma los sistemas integrales de las armas hipersónicas.
• Las capacidades avanzadas de enlace de datos con satélites LEO y MEO, así como las capacidades mejoradas de reconocimiento de características, impulsarán la última generación de los misiles hipersónicos.
• TE Connectivity equilibra tanto el SWaP como los aspectos a considerar relacionados con la supervivencia al diseñar componentes para los proyectos de sistemas de armas hipersónicas.