Misiles hipersónicos y la amenaza de una nueva carrera armamentística

Estamos asistiendo a una nueva carrera armamentística, que por ahora lideran China y Rusia. En este artículo, Jose Iserte Bou, experto en misiles y armamento y profesor de LISA Institute, explica qué tipos de misiles hipersónicos existen actualmente, qué países los tienen, tendencias en su uso y posibles desarrollos futuros.

Desde hace una década, las noticias sobre pruebas de misiles supersónicos y la amenaza que éstos representan para la paz son cada vez más frecuentes. Estamos asistiendo a una nueva carrera armamentística, en la que aparentemente, China y Rusia llevan la delantera, al haber alcanzado, según los expertos, una capacidad operativa.

Les siguen de cerca Estados Unidos y Corea del Norte. Por otro lado, Francia, Alemania, Australia, India y Japón están desarrollando proyectos mientras que Irán, Israel y Corea del Sur poseen desarrollos básicos sobre esta tecnología. 

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Los programas relacionados con el desarrollo de las armas hipersónicas son altamente secretos y es poca la información disponible en fuentes abiertas. La gran cantidad de dinero y de medios empleados en las investigaciones sobre esta materia, hace que se produzcan avances constantes, relacionados con las mejoras aerodinámicas, la maniobrabilidad, la aparición de nuevos materiales, el perfeccionamiento de los sistemas de guiado o de los sistemas de propulsión, de forma que los prototipos varían constantemente. En este artículo, vamos a recoger algunos conceptos relacionados con estas nuevas armas. 

Herederos de la Segunda Guerra Mundial

Desde la aparición de los misiles guiados durante la Segunda Guerra Mundial, con los V1 y V2 alemanes, este tipo de armas no han cesado de evolucionar, incrementándose su velocidad, maniobrabilidad y precisión. Dos grandes familias de misiles emergieron durante la guerra fría:

Los misiles balísticos. Derivados de los V2 alemanes. Estos misiles siguen una trayectoria parabólica, alcanzado velocidades de hasta Mach 20 (24.696 km/h) durante la fase ascendente de empuje o aceleración, incrementándose esta velocidad hasta Mach 23 (28.400 km/h) durante la fase de descenso o reentrada.

Los misiles balísticos intercontinentales tienen alcances de más de 5.500 km y pueden llevar cabezas nucleares. A pesar de estas altas velocidades, su trayectoria puede predecirse con relativa facilidad, ya que en la fase de reentrada, las ojivas nuclearse no disponen de sistema de propulsión y su trayectoria se rige por las leyes de la gravedad.

Los misiles de crucero. A diferencia de los misiles balísticos, no alcanzan alturas suborbitales, sino que vuelan a baja altura, incluso en algunos casos a ras del suelo y tienen propulsión durante toda su trayectoria. Ésta varía constantemente, lo que hace menos predecible su objetivo final y dificulta la labor de los sistemas de defensa antiaéreos.

Su alcance es menor que el de los misiles balísticos (generalmente alrededor de 500 km). Un apunte sobre esta cuestión es que el alcance está limitado por el Tratado de Fuerzas Nucleares de Rango Medio o “Tratado INF”, firmado el 08/12/1987 por la URSS y los Estados Unidos. Mediante el Tratado se destruyeron los misiles balísticos y de crucero lanzados desde tierra en ambos países, con rangos de entre 500 y 5.500 km, sus lanzadores, así como las estructuras de soporte y equipos asociados. El 02 de agosto de 2019, EEUU se salió del tratado, acusando a los rusos de no estar cumpliéndolo. 

Este tipo de misiles también vuelan a velocidades subsónicas o rozando la supersónica. El misil americano Tomahawk, por ejemplo, tiene una velocidad punta de Mach 0,7 (880 km/h), similar a la del misil TAURUS KEPD, en servicio en el del Ejército del Aire español, que tiene una velocidad máxima de Mach 0,9 (1.073 km/h).

Respecto a la velocidad, los aviones de caza actuales pueden alcanzar velocidades supersónicas, es decir, volar más rápido que la velocidad del sonido, también conocida como velocidad Mach (el nombre Mach se debe al físico austriaco Ernst Mach, que fue el primero en definir lo que era la velocidad del sonido).

En condiciones normales o estándar (1 atmósfera y 15ºC de temperatura), la velocidad del sonido es de 1.225,08 km/h (340,3 m/s). Esta velocidad varía con las condiciones ambientales, como altitud, humedad, etc. y se indica Mach 1 cuando se viaja a la velocidad del sonido, Mach 2 si la velocidad es el doble, etc. Se consideran velocidades hipersónicas cuando ésta es superior a Mach 5, es decir, unos 6.400 km/h.

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Para hacernos una idea de la magnitud de la velocidad de estas nuevas armas, basta pensar, por ejemplo, que un misil volando a Mach 6 (aprox. 7408 km/h), disparado desde Madrid, tardaría apenas 7 minutos en recorrer los 1.052 km que separan la capital de España con París.  

Los estudios sobre misiles hipersónicos no son nuevos y ya se iniciaron en Rusia y en los Estados Unidos en los años 1970. Sin embargo, las investigaciones se paralizaron al final de la Guerra Fría, al considerarse que los sistemas de misiles balísticos operativos en la época eran capaces de penetrar las defensas enemigas y que no valía la pena seguir invirtiendo medios y dinero en esta tecnología. 

Actualmente, con los grandes avances en materia de defensa aérea y los sistemas de interceptación de misiles (también conocidos como escudos antimisiles) en servicio, surge la necesidad de disponer de armas eficaces, con la capacidad de penetrar estas defensas. Los misiles hipersónicos ofrecen esa capacidad.  

Según un estudio reciente del ejército chino (PLA – People´s Liberation Army), la tasa de fallos de interceptación contra misiles volando a Mach 5 es del 78%. Ésta se eleva hasta el 90% si la velocidad es de Mach 6. Efectivamente, las elevadas velocidades de estas municiones junto con su capacidad de cambiar de rumbo durante su trayectoria y las maniobras evasivas en la fase final del vuelo, dificultan su detección e interceptación y sobre todo, reducen el tiempo del que disponen las defensas aéreas para reaccionar de forma adecuada. Además, estos misiles, en muchos casos, se desplazan a velocidades superiores que los misiles encargados de interceptarlos.

Tipos de misiles hipersónicos

Actualmente, existen dos tipos de misiles hipersónicos:

Planeador hipersónico (Hypersonic Glide Vehicle – HGV). Se lanzan a la atmósfera, a alturas superiores a los 50 km mediante cohetes (o incorporándolos a misiles balísticos), desde donde descienden hacia su objetivo planeando, a velocidades hipersónicas. En esta fase, al no disponer de sistema propulsor, siguen una trayectoria descendente, alternando fases de picado y de planeo, aprovechando las capas de la atmósfera, hasta situarse sobre su objetivo.

A diferencia de las ojivas nucleares de los misiles balísticos, que no pueden variar de trayectoria durante su descenso, los planeadores hipersónicos tiene la capacidad de realizar maniobras y de cambiar de trayectoria mientras vuelan hacía el objetivo. Estos cambios de rumbo dificultan su seguimiento, dificultando el cálculo para su interceptación, lo que conlleva un menor tiempo de preaviso de las zonas atacadas. 

Misiles de crucero hipersónicos (Hypersonic Cruise Missile – HCM). Como ya hemos visto, estos misiles disponen de propulsión durante todo el recorrido y vuelan a altitudes más bajas que los HGV (como máximo a 30 km de altura). La propulsión se consigue mediante el uso de estatorreactores (ramjet) o super estatorreactores (scramjet), consiguiendo velocidades superiores a Mach 6 (7.156 km/h). Estos misiles tienen la capacidad de variar a de rumbo y de trayectoria así como de efectuar maniobras evasivas a altas velocidades, antes de dirigirse hacia su objetivo.

La tecnología de los HGV (planeadores hipersónicos) deriva en parte de los misiles balísticos intercontinentales, de forma que los proyectos basados en este concepto parecen estar, en general, más avanzados que los proyectos de desarrollo de misiles HCM (misiles de crucero hipersónicos). La tecnología basada en estatorreactores es muy compleja y se necesitan más estudios para conseguir un desarrollo adecuado. 

Ambos tipos de misiles tienen la capacidad de montar tanto ojivas explosivas convencionales como cargas nucleares. Este punto es preocupante, según los expertos, ya que podría desestabilizar el equilibrio de disuasión nuclear actual. En el caso del lanzamiento de un misil de crucero hipersónico contra un centro de mando, por ejemplo, al no poder predecirse el tipo de ojiva que lleva el misil, se podría desencadenar una respuesta desmesurada por parte del agredido, que en el peor de los casos, implicaría el lanzamiento de misiles balísticos intercontinentales. La proliferación de estas armas implicará una revisión de las doctrinas actuales de los países en posesión de armamento nuclear. 

Tendencias en el uso de misiles hipersónicos

Para el empleo de este tipo de armamento, existen básicamente dos tendencias:

Empleo táctico. Para atacar objetivos puntuales, en tierra o en el mar, situados a distancias relativamente cortas, empleando cargas explosivas convencionales. Esta sería, por ejemplo, la finalidad principal de los misiles hipersónicos desarrollados por China, que podría emplearlos para atacar objetivos bien fortificados, como por ejemplo bases militares americanas y japonesas en su área de influencia, o para la interdicción de zonas marítimas, empleando para ello de misiles hipersónicos antibuque.

La proliferación de misiles hipersónicos de corto o medio alcance en el campo de batalla del futuro, dejarán obsoletas las medidas actuales de protección antiaéreas sobre objetivos de alto valor, como puestos de mando, depósitos logísticos, bases aéreas y navales, etc. En una hipotética invasión de Taiwan por parte de China, por ejemplo, los misiles hipersónicos DF-17 chinos podrían penetrar fácilmente las sofisticadas defensas aéreas taiwanesas y destruirlas.

Una vez neutralizadas, los misiles convencionales de corto y medio alcance chinos podrían destruir sin problemas los puestos de mando, las bases aéreas y navales, los depósitos de municiones o cualquier punto estratégico de las fuerzas taiwanesas, lo que paralizaría su ejército o al menos mermaría en gran medida su capacidad defensiva ante una invasión.  

Empleo estratégico: el objetivo es poder golpear tanto blancos cercanos, a unos pocos cientos de kilómetros, como a otros situados a decenas de miles de km.  La perspectiva adoptada principalmente por los Estados Unidos, es que se tiene que poder atacar objetivos situados en cualquier parte del mundo, empleándolos de forma similar a los misiles balísticos.

Según los objetivos del programa americano Conventional Prompt Strike, se busca disponer de misiles que puedan llevar a cabo ataques convencionales en cualquier lugar del planeta en menos de una hora. También podrían ser empleados para realizar ataques preventivos, para eliminar la mayor cantidad de plataforma de lanzamiento de misiles balísticos enemigos, en el supuesto de que un conflicto nuclear esté a punto de estallar. 

Sistemas de guiado y posibles desarrollos futuros

La problemática ligada a todo sistema de largo alcance y los retos que plantea la precisión de estas armas, se multiplican en los misiles hipersónicos. Se tienen que resolver problemas relacionados con las altas temperaturas generadas, con el posicionamiento del misil y con su maniobrabilidad.  

Si los misiles hipersónicos pueden ser empleados en el marco de ataques planificados, principalmente contra objetivos fijos o de baja movilidad (sistemas navales, por ejemplo), siguen encontrando dificultades operativas a la hora de su empleo contra blancos con mucha movilidad. Esta capacidad implica una kill chain (detección, validación del objetivo, señalización del mismo, puesta en batería del misil y disparo efectivo) muy rápida, bajo pena de neutralizar la ventaja del misil hipersónico.

Hasta la fecha, los sistemas de guiado utilizados en estos misiles combinan la navegación inercial y la localización satelital. Los resultados obtenidos hasta la fecha arrojan resultados prometedores. El segundo ensayo del planeador hipersónico americano C-HGB el 19 de marzo de 2020, por ejemplo, alcanzó su objetivo, según comunicados oficiales, con un CEP de apenas 15 cm, tras un vuelo de 4.000 km. En octubre de 2021, China efectuó un ensayo, en el que el planeador hipersónico dio casi una vuelta completa al planeta, a una órbita baja y falló su objetivo por tan solo 40 km.  

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En este punto es importante destacar el significado de las siglas CEP para una mejor comprensión del texto: Error Circular Probable o Circular Error Probability, en inglés, es una medida de la precisión de un arma. Se define como el radio del círculo dentro del cual la probabilidad de que impacte una ojiva, un misil, una bomba o un proyectil es del 50%.

En este sentido y para poder alcanzar con precisión su objetivo, estos misiles necesitan conocer con exactitud las coordenadas del punto de impacto, lo que se complica, como ya hemos visto, cuando se trata de alcanzar blancos móviles. Las posibles tecnologías a desarrollar en el futuro tendrán que ver con sistemas de guiado mediante drones estacionarios a gran altitud (high altitude, Long Endurance – HALE) o satélites de reconocimiento radar u óptico.  

La firma térmica y radar de estos vectores hipersónicos podría ser aprovechada por los nuevos sistemas defensivos, como lo prevé el pilar de de detección y vigilancia desde el espacio del programa Timely Warning and Interception with Space-based Theater surveillance (TWISTER).

Lanzado en el marco de la cooperación estructural permanente europea, este programa tiene por objetivo establecer una sistema de alerta avanzado y de mando y control asociado a una amplia gama de de interceptadores, con el fin de neutralizar las amenazas balísticas e hipersónicas de alcance regional, tanto nucleares como convencionales.

¿Qué países tienen misiles hipersónicos?

Actualmente, China y Rusia son los únicos países en disponer en su arsenal de misiles hipersónicos plenamente operativos, pero otros países como EEUU, India, Francia o Corea del Norte están realizando avances a pasos agigantados para disponer de estas armas en los próximos cinco años. 

China exhibió por primera vez el Dong-Feng 17 (DF-17) en 2019, en el desfile militar con motivo del 70º aniversario de la República Popular china. Se trata de un HGV (planeador hipersónico), impulsado por un cohete balístico de alcance medio y una velocidad declarada de Mach 5.

Tiene un alcance de entre 1.800 y 2.500 km, y puede transportar tanto cargas convencionales como nucleares. En el mismo desfile, también presentó un HCM (misil de crucero hipersónico), denominado Dong-feng 100, del que no se dispone de ningún dato técnico. 

Rusia dispone del HCM 3M22 Tsirkon/Zircon, que empezó fabricarse en serie en enero de 2022, según declaraciones del gobierno ruso. Según fuentes oficiales del Kremlin, este misil tiene un alcance de hasta 1000 km y una velocidad máxima de Mach 9. Ya ha empezado a armar buques de superficie de la armada rusa y en diciembre de 2021 se realizó con éxito el lanzamiento de una salva de estos misiles.

Las versiones para lanzamiento desde submarinos y desde vectores aéreos están todavía en fase desarrollo. Tiene la capacidad de atacar objetivos terrestres como navales, con una carga explosiva de unos 300 kg., y además, puede montar ojivas nucleares. 

Para lanzamiento aéreo, desde aeronaves, las fuerzas aéreas rusas pueden desplegar el misil HCM Kh47M2 Kinzhal. Este misil entró en servicio en 2018 y puede operarse desde los Mig-31k y los Tu 22- M3 y alcanzaría una velocidad de Mach 10 en su fase terminal. También puede desplegar planeadores hipersónicos, siendo el Avanguard el que está actualmente disponible, empleando para su lanzamiento misiles intercontinentales RS-18 y RS-24. Este misil estaría pensado para un uso estratégico, para roles de disuasión nuclear.

Otros países con misiles en fase de proyecto son los siguientes:

Estados Unidos

• Long Range Hypersonic Weapon (LRHW): se trata de un HGV, disparado desde plataformas móviles terrestres y un alcance previsto de 2.775 km. Se prevé su entrada en servicio en el US Army en 2023.
• Intermediate Range Conventional Prompt Strike (IRCPS): HGV diseñado para ser disparado desde un submarino o un buque de superficie. Se espera que sea operativo a partir de 2025.
• Air Launched rapid Response Weapon (AGM-183 ARRW): HGV diseñado para su empleo desde aeronaves. Se prevé que pueda ser disparado desde los B-52, B-1B, F-15 y F35y se espera que esté operativo en 2023. 

India

• BrahMos 2: se anunció el desarrollo de este HCM en 2010, pero no se tiene constancia la realización de ensayos hasta la fecha. Su desarrollo contaría con ayuda rusa, tomando como base el misil ruso Zircon. Según anunciaron las autoridades indias, tendría un alcance de 300 km y desarrollaría una velocidad de Mach 7. 

Japón

• Hypersonic cruise missile: misil HCM antibuque. Japón reconoció su desarrollo en 2020 y se tiene planeada su entrada en servicio a partir de 2024.
• Hyper velocity gliding vehicle: Misil de tipo HGV. Se reconoció su desarrollo en 2020 y se prevé su entrada en servicio de una primera versión en 2026 y de una versión mejorada en 2028.

Corea del Norte

• Planeador hipersónico: Corea del Norte está llevando a cabo varios ensayos con planeadores hipersónicos, mostrando un avance tecnológico importante. 

Europa

En Europa, el único país que podría considerar el desarrollo de este tipo de armas es Francia. La investigación en este sector se ha encargado a Ariane Group y se prevé que en el año 2021 se efectúen los primeros lanzamientos de prueba del V-MAX (Véhiculo Manoeuvrant Expérimental), un misil de tipo HGV. 

Perspectivas de futuro

En esta segunda década del siglo XXI, estamos asistiendo al nacimiento de un nuevo tipo de arma. Es indudable que los países que disponen de estas municiones, tienen una ventaja táctica y estratégica sobre los que carecen de ellas, sin contar con el orgullo de demostrar al mundo que se está un paso por delante de los demás, desde un punto de vista tecnológico.

Tampoco es despreciable la posibilidad de poder recuperar la enorme inversión efectuada en I+D, al vender estos misiles a países aliados. Estados Unidos, como primera potencia, es el país que más está notando este gap tecnológico, al no poder disponer hasta la fecha de estas armas de forma operativa (ya me estoy imaginando los generales clamando al cielo en el Pentágono y a los Congresistas buscando fondos y financiación para invertir en I+D y presionando a los ingenieros para que “desarrollen algo ¡ya!”. Al menos, eso es lo que harían en las películas….). No descarto que dentro de unos años, se plantee la firma de tratados de no proliferación para estos misiles, siempre y cuando no se desarrollen nuevos sistemas de escudos antimisiles efectivos contra ellos. 

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