Cuando se habla de AESA todo el mundo piensa en un super-radar, con un alcance increíble, inmune a las contramedidas, a la degradación y al desaliento, capaz de escanear el espacio, perturbar, hacer ESM, la colada, barrer y limpiar el polvo, entre otras cosas. Como bien podéis imaginar, la cosa no es exactamente así.  Vamos a intentar explicarnos otra vez, ampliando una entrada anterior de Baby, e incidiendo un poco más en los orígenes y la  tecnología que acompaña a este tipo de sistemas.

En un radar tradicional, el esquema de cajas responde a algo así como esto:

Diagrama de bloques de un radar de pulsos.

Básicamente, se trata de una fuente de alimentación capaz de alcanzar picos de voltaje muy altos, cuya energía fluye hacia la antena a través de un oscilador, que da paso a la energía (emite) o la para (escucha). La energía sale al aire a través de la antena, que lleva consigo un complejo sistema hidráulico para orientarla en el espacio, creando unos recorridos o patterns determinados en función de para qué estemos usando el radar en ese momento. Hasta aquí lo tradicional, lo conocido. Entre un radar de vigilancia y uno embarcado la diferencia es meramente de tamaño, peso y prestaciones pero el esquema general permanece inalterado.

Eso fue hasta que para el nuevo avión de superioridad aérea, el F-22 “Raptor” que por aquel entonces era el programa ATF, Advanced Tactical Aircraft, se decidió abrazar una nueva tecnología. Esa tecnología cristalizó en lo que se viene denominando AESA, que son las siglas, como casi todo el mundo ya sabe, de Active Electronically Scanned Array o Matriz de Escaneo Electrónicamente Activa (la verdad, queda mejor lo de AESA). Lo realmente rompedor de esta tecnología es lo de matriz; habitualmente, la antena y sus equipos asociados eran una de las partes más delicadas de cualquier radar. De hecho, el misil antirradiación AGM-88 “Harm” tiene como misión principal no destruir el radar víctima sino dañar la antena, de modo que se inutiliza el radar incluso si el daño es pequeño.

La idea que surgió era crear una serie de mini-radares con sus mini-antenas asociadas, pero con la particularidad de que éstas fueran fijas y sin embargo el lóbulo, mediante el encendido y apagado electrónico de los módulos transmisores/receptores (de ahí lo de módulos T/R) fuera el que se “moviera”. La idea en sí misma era revolucionaria. Evidentemente, al reducir el tamaño de todo se reducía la potencia de emisión, por lo que en principio el alcance podría verse seriamente afectado. Pero para aquel entonces ya se había avanzado bastante en las técnicas de espectro ensanchado, que entre otras muchas ventajas obtienen más alcance y resolución requiriendo menores picos de energía de salida. Haciendo un símil con la voz, no hacía falta gritar más para que tu voz llegara más lejos sino que manteniendo una emisión más baja durante más tiempo, ponías más energía en el aire, energía que manipulas a tu antojo porque la generas como tú quieres, y por tanto gestionas mucho más eficientemente los lóbulos, su direccionamiento, su movimiento, etc. El alcance, por curioso que parezca, aumenta en los AESA’s por lo que acabo de comentar. Además, al tener un control mucho más efectivo de la energía emitida y la forma que le das en el espacio, tienes mejor resolución y (¡importante!) una capacidad LPI inherente. ¿Que qué es LPI? LPI significa Baja Probabilidad de Interceptación o, lo que es lo mismo, un radar discreto.

Radar APG-77 del F-22 Raptor con sus módulos T/R.

Entre otras lindezas, un radar LPI emite con poca radiación, por lo que resulta tremendamente difícil de detectar en un RWR; prácticamente carece de lóbulos laterales, por lo que es más eficiente gestionando su energía y no la dispersa por ahí como hacen otros diseños.

Los defensores de esta tecnología y, por ende, del F-22 y del F-35, afirman que serán capaces de detectar sin ser detectados, cosa que hemos visto que es posible y que de hecho, hacen; que serán prácticamente inmunes a la perturbación, que también es cierto porque el radar, por así decir, escucha sólo aquello que es coherente con lo que ha emitido. Es decir, intentar perturbar un bicho de éstos es prácticamente invitarles por escrito a que te pongan un AMRAAM en el aire contigo como destinatario (si estás en un avión) o a que lancen una JDAM con el mismo objetivo (si estás en un barco o un emisor terrestre). Tienen una capacidad ESM inherente si bien limitada a su FOV (Field of View), su campo de visión.

¿Y cómo funciona? Pues aunque os parezca raro, no es demasiado complicado. Se trata de que cada módulo T/R se encienda y se apague en una fracción de segundo con el objetivo de crear un frente de onda que se mueva en uno u otro sentido, dependiendo de hacia donde queramos orientar el lóbulo que se cree con ese frente de onda. Puede que quede algo más claro con el siguiente esquema:

Partimos de un array como una superficie plana, las imágenes han de “leerse” de arriba abajo y de izquierda a derecha. En este caso se quiere generar un lóbulo hacia la derecha; se empieza encendiendo un módulo de la parte izquierda, la onda inicial  crece en forma de semicírculo y se enciende y se apaga un segundo módulo. Este proceso se realiza las veces que sea necesario para obtener un frente de onda que se dirige a la derecha, con la ventaja añadida de que se puede formar otro frente de onda, otro lóbulo, de manera prácticamente instantánea en la dirección que se quiera. Las potencias individuales de los módulos se ven potenciadas por la cantidad y la coordinación entre los muchos módulos. Es un ejemplo perfecto de sinergia, donde la unión de muchas potencias pequeñas se convierte en una señora potencia; por eso, a mayor cantidad de módulos, el radar AESA será más capaz. Como os podréis imaginar, la tecnología necesaria para el diseño y construcción de los módulos T/R está sólo al alcance de unos pocos países. La cantidad y características de los lóbulos vienen limimtados únicamente por la capacidad de los procesadores asociados al radar. La coordinación entre módulos para que éstos se enciendan y se apeguen siguiendo determinados patrones es lo que hace tan flexible, rápido y útil a un radar AESA.

APG-77 desaforado…

Aún quedaría mucho que hablar de este tipo de radares pero espero que al menos se haya entendido aunque sean los principios básicos.

“No queda sino batirnos…”

Fuentes :

http://www.tecnoradar.es/partesradar.html (diagrama)

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:APG-77-1A.jpg (foto 1)

http://www.globalsecurity.org/military/systems/aircraft/f-22-pics.htm (imagen 1)

 

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