Funcionamiento y validez de misiles WVR y BVR.

Me encontré ésto leyendo sobre el tiempo de quemado de 8 segundos del AIM-120.
Me pareció interesante lo que dice de las limitaciones y peligros que implican los misiles FAV (Fuera del Alcance Visual- BVR) diciendo que están sobrevaluados y que los misiles DAV (Dentro del Alcance Visual - WVR) son muy válidos e irreemplazables.

https://defenseissues.net/tag/aim-120/

Usefulness of BVR combat
Posted by picard578 on April 27, 2013

United States, as well as many of its allies, have always looked towards increasing range of combat as much as possible. Just as often, it failed, especially in the air, where technologists’ dream of destroying enemy air force before it reaches visual range remains unfulfilled to this day. Main reason for it is that BVR combat is, conceptually, operationally and technologically, massively complex affair. Exact extent of visual range depends on size of aircraft – while maximum visual detection range for MiG-21 is 8,5 kilometers, it is 15,37 kilometers for F-14. Smoke can extend that range by over 5,6 kilometers; while by other info, definition of BVR combat considers “BVR” to be anything beyond 37 kilometers. Optical devices such as IRST or TV cameras can extend range of visual identification of aircraft – PIRATE can identify enemy aircraft at 40 kilometers in ideal conditions.

BVR theory states that future air combat will be comprised of large “missile truck” aircraft flying at supersonic speeds, launching radar-guided missiles at targets that are way too far to be identified visually. This has resulted in development of aircraft that are very heavy (most weight little less or more than 15 metric tons empty – for example, Tornado ADV weights 14,5 metric tons, and F-22 weights 19,7 metric tons), carry large amounts of missiles, and are far more expensive and much less reliable than aircraft with bias towards visual-range combat. Yet BVR combat still has not taken lead role in air-to-air combat.

We can in fact draw paralels between modern air-to-air combat and modern infantry combat. While infantry has access to sniper rifles that allow ranges of around two kilometers, and old battle rifles had ranges of 500-1000 meters, most combat happens at ranges no greater than 100 meters, and never involves single shooters. In Vietnam, M-14 proved basically useless as basic infantry weapon when compared to AK-47. Reason for this is that, while large battle rifles were useful in static warfare of World War I, World War II and later wars saw mobile warfare develop with combat happening at low ranges, thus requiring lighter, faster-firing weapons. Result was development of sub-machine guns, as well as first assault rifles (such as German MP-44, renamed StG-44, which was world’s first assault rifle and provided inspiration for very successful AK-47; both were used by Vietcong).

In air-to-air combat, BVR missiles fill the niche of old battle rifles and modern sniper rifles, WVR missiles fill the niche of modern assault rifles, while gun fills niche of combat knife. While gun is most versatile weapon of the lot – it can be used for air-to-air work, close air support, firing warning shots towards aircraft violating forbidden airspace – it is not often used in air-to-air combat and is treated purely as fallback weapon in case missiles have been expended.

It is often forgotten is that g forces in tracking turn are a square of speed. Thus, in WVR combat, if missile travels at Mach 3 and fighter aircraft travels at Mach 0,6 (corner speed of many modern fighters) and can pull 9 g maneuvers, then missile needs to pull 225 g to match turn radius, or 100 g if fighter is travelling at Mach 0,9. If missile is fired outside ideal position, it has to maneuver in order to point its nose towards the target, thus lowering probability of kill; there is also a danger of targeted aircraft simply flying out of missile’s field of view. This danger is also present with active-seeker BVR missiles. In BVR, AIM-120 travels at Mach 4, and can pull 30 g within its NEZ, yet it would need 400 Gs to reliably hit a modern fighter which is maneuvering at corner speed of Mach 0,6, or 178 Gs if target is still at standard cruise speed of Mach 0,9.

Further, even though BVR missiles have maximum range of over 100 kilometers, their effective range against aircraft in attack is 1/5 of that – around 20 kilometers – and target beyond 40 kilometers can feel free to maneuver without even taking any possible missile shots into account, as only way these would hit is luck. One of reasons is that BVR missiles follow ballistic trajectories – AIM-120C-5 allegedly has motor burn time of 8 seconds, which gives range of around 10 kilometers before motor burns out. At ranges greater than 8 kilometers, attacking fighter can still choose wether to outmaneuver or outrun the BVR missile; at distances less than that is missile’s no-escape zone, where aircraft cannot outrun the missile, it has to outmaneuver it, but such distances automatically mean that combat is not longer beyond visual range. Ranges stated are also only true at high altitude against aircraft in attack; at low altitude, effective range of BVR missile is reduced to 25% of its range at high altitude, and range against aircraft in flight is 1/4 of that against aircraft in attack.

Missiles in fact can achieve either maximum range or maximum maneuvering capability – missile that pulls 40 g at sea level will only pull 13 g at 10.000 meters and 2,85 g at 20.000 meters, unless 40 g is a structural limit. AIM-9 for example can pull 40 g at SL and at 10.000 ft, and 35 g at 20.000 ft. Thus, it can be expected to pull single-digit number of g’s at 40.000 ft. Meanwhile, F-16 for example can sustain 8,5 g at 15.000 ft, and Rafale can sustain 9 g at 40.000 ft.

Proximity fuses on missiles can trigger explosion of missile if anything (like a bird) flies nearby. Warhead itself has lethal radius of 10-12 meters for late AIM-120 variants.

Missiles are not the only problem with BVR combat. There are also questions of reliable IFF, penalties for using active sensors in combat, weight, cost and complexity penalties on weapons systems caused by systems required for BVR combat, as well as training penalties caused by aforementioned penalties on weapons system.

Training penalties are probably most damaging. In 1940, Germans – outnumbered 1,5 to 1, and using inferior tanks – overran France in three weeks because they had superior personnell – both commanders and soldiers. On the Eastern Front, German Panther and Tiger I tanks achieved favorable exchange ratios against more numerous – and in many aspects superior – Soviet T-34-85, IS-I and IS-II tanks, and General Guderian favored increased production of Panzer IV equipped with long cannon over production of more capable, but more expensive, less reliable and less strategically mobile Panther (for each Panther, Germany could have produced two Panzer IVs; for Tiger I, ratio was four Panzer IVs for each Tiger). After Gulf War I, General Schwarzkopf said that the outcome of Gulf War I would have been the same if the U.S. and Iraqi armies had exchanged weapons, a statement similar to one given by IAF General Mordecai Hod after 1973 war, in which he stated that IAFs 80-1 victory against Arabs would have remained the same if both sides had exchanged the weapons. Yet BVR-oriented aircraft, low in number and hugely complex, cannot be used for training often enough. While technologists typically counter this argument by pointing to increased ability of simulators, that argument is not realistic: simulation is never perfect, as quality of the end result is never better – and is often lot worse – than quality of data used to compute it. Simulators often misinterpret reality, and support tactics that would get pilots killed in real combat. Further, simulators cannot prepare pilot for handling of shifting g forces encountered during both dogfight and BVR combat maneuvering.

Meanwhile, using active sensors is outright suicidal in combat. Aircraft using active sensors will be quickly detected and targeted by modern defense and EW suites, and unique radar footprint may allow for BVR IFF identification. This can allow passive aircraft to launch BVR infrared or anti-radiation missile, and/or to use data acquired to achieve optimal starting position and speed for following dogfight. Only countermeasure is to turn radar off and rely solely on passive sensors. IRST is especially useful here, as while air temperature at 11 000 meters is -56 degrees Celzius, airframe temperature due to air friction can reach 54,4 degrees Celzius at Mach 1,6 and 116,8 degrees Celzius at Mach 2. It is also very difficult to impossible to jam, and offers greater angular resolution than radar. Result is that flying from cloud to cloud is still a viable combat tactic; but it is not perfect either, as clouds are not always present and may not be close enough for aircraft to avoid detection in the mean time.

As for IFF issue, only reliable IFF method is visual one, especially since pilots often turn IFF transponders off to avoid being tracked. Visual IFF, unless assisted by optical sensors (be it camera or IRST), usually requires two aircraft to approach within one mile or less (sometimes as close as 400 meters), whereas minimum range of AIM-120D is 900 meters. But even when assisted by visual sensors, it may not always be reliable, as opponent may be using fighters of same type or at least of very similar visual signature.

Aircraft designed for BVR combat are significantly more complex and costlier than aircraft designed for WVR combat; I will demonstrate this on examples. F-15 was designed for BVR, and F-16 for WVR, but with similar technology; F-15C costs 126 million USD whereas F-16A costs 30 million USD, a 4:1 difference. F-15s successor, and currently most capable BVR platform in the world is F-22, whereas Gripen C is F-16s successor (in idea and aerodynamics, not in lineage), though with far more BVR capability. F-22A costs 262 million USD, compared to Gripen C’s 44 million USD, or 6:1 cost difference (all costs are unit flyaway costs in FY-2013 USD). Aside from smaller number of units bought, increased complexity means that these units fly less often: F-22s maintenance downtime is 45 MHPFH, compared to Gripen’s 10. Thus for 1 billion USD, one will have 3 F-22s flying 11 hours per week, or 22 Gripens flying 336 hours per week. Even Gripen’s cost per flight hour is 1/13 of F-22s, 4 700 USD vs 61 000 USD. Older fighters also follow this outline, with F-5E costing 940 FY1980 USD per hour compared to F-4Es cost of 2 733 FY1980 USD per hour, a 3:1 difference. Weapons are more expensive too: while AIM-120D costs 1 470 000 USD per missile, IRIS-T costs 270 000 USD, a 5:1 difference.

Weight difference is also significant. Gripen C weights 6 622 kg empty, compared to 19 700 kg empty for F-22; F-16A weights 7 076 kg compared to 12 700 kg for F-15C. It can be seen that WVR fighters are significantly smaller and lighter than contemporary BVR fighters. And with cost of 6 645 USD per kg, Gripen C is significantly cheaper per unit of weight than F-22 which costs 13 300 USD per kg, whereas F-16A costs 4 240 USD per kg, which when compared to F-15Cs 9 921 USD per kg gives similar ratio to F-22/Gripen one.

Even if previous shortcomings are disregarded, BVR combat is not always possible. If fighters are tied in defending a fixed point, or if enemy attack is not noticed on time (distance between air fields is too low, enemy manages to sneak up by using the terrain) only option is engaging in visual-range combat.

Past air-to-air combat experience also suggests that days of BVR combat being primary form of air-to-air combat are still far away, if they ever come. First BVR craze happened in 1950s, when USAF procured the “century series” fighters, and USN bought F-6D Missileer and F-4H-1 Phantom II, latter of which carried Sparrow missile; former used huge Eagle missile, similar to F-14 with its Phoenix missile. Phantom was also adapted into USAF as F-4C Phantom II. Soon, other BVR fighters – F-111, F-14, F-15 – followed. Soviets, in an arms race that was actually more about prestige than about military capability, decided to counter this development with BVR fighters of their own: Yak-28, Tu-28 and MiG-25 as counters to 3rd generation BVR fighters, with F-15 being countered by Su-27.

These fighters all followed logic of “bigger is better”. Bigger radar – focus of the logic – required bigger airframe, which in turn required bigger engines. Both weight and complexity spiralled upwards, creating fighters that were costly, flew very few sorties and had maneuvering capabilities more typical of strategic bombers than of fighter aircraft – logic being that they will not have to maneuver, as they will destroy the enemy far before it comes to the merge. Exception to this as far as US fighters are concerned are F-15 and F-22, but even that was only due to influence of Boyd’s Fighter Mafia; Su-27, being designed to counter F-15 and built with same requirement of high BVR capability and high maneuverability, also follows basic logic of large but very agile aircraft with large radar. All aircraft mentioned as being agile were developed after Vietnam War, in which failure of BVR-only logic was aptly demonstrated; yet they all relied on using superior range and technology to defeat superior numbers of “less capable” WVR fighters.

But in practice, BVR promise fell short. During the entire Cold War, 407 kills were made with missiles in eight conflicts, with reliable data for ninth conflict, Iran-Iraq war, not being avaliable. Only four saw use of radar-guided BVR missiles: Rolling Thunder and Linebacker in Vietnam, Yom Kippur War, and conflict over Bekaa Valley. In total, 144 kills were made with guns, 308 with heat-seeking missiles and 73 with radar-guided missiles. What is interesting to notice is that, while percentage of gun kills in the latest conflict, Bekaa Valley, was lower than in any other, it also held second-lowest percentage of radar-guided missile kills, and highest percentage of IR missile kills. Out of 73 radar-guided missile kills, 69 were scored within visual range, with remaining four being carefully staged outside combat. Out of these kills, two were made by Israel under intense US diplomatic pressure to establish BVR doctrine, and two were made by US in Vietnam, with one of US kills being a freindly-fire incident, a F-4 mistakenly identified as MiG-21. As there were 61 BVR shots during entire Cold War, this results in Pk of 6,6%, compared to 15% for IR missiles, and to promised BVR missile Pk of 80-90%. Even though majority of BVR missile shots in Vietnam were made from visual range, Pk was still 9,6%. While F-4 and F-105 did score numerous aerial victories in Vietnam, all except two mentioned BVR kills were made within visual range, and of these, many were achieved by gun after Top Gun course was established, securing USAF an unquestionable pilot superiority. In fact, F-4 consistently underperformed until it was given gun and pilots were taught how to dogfight, and Navy F-8, with its far lower wing loading and mass, performed far better against MiGs. And even today, missile tests are carried out against drones with limited maneuvering capability, as these are usually rebuilt old aircraft (for example, QF-4 which is a rebuilt F-4).

Further, in these 407 kills, most targets were unaware and fired at from the rear, and there were almost no head-on BVR shots due to high closing speeds of aircraft involved. This shows that good rearward visibility from cockpit is still important despite all technological advancements.

Two post-Cold War wars in Iraq are offered as examples that BVR theory has finally reached maturity and that BVR combat now is prevalent form of aerial combat. Out of 41 kills in Desert Storm, 16 involved use of BVR shots, but only five kills are known to have been made at BVR. Even then, longest-ranged kill of these five certain BVR kills was made at distance of 29,6 kilometers, and one of remaining BVR shots was made at night from what would have been visual range in daytime. Desert Storm was first conflict where more kills were made by radar-guided missiles than by IR missiles – 24 vs 10. While 24 radar-guided missile kills out of 88 shots gives Pk of 27%, F-15s killed 23 targets in 67 shots with AIM-7 (Pk 0,34), while Sidewinder launches from F-15 resulted in 8 kills from 12 shots (Pk 0,67). While F-16s launched 36 Sidewinders and scored 0 kills, at least 20 launches were accidental due to poor control stick ergonomy; F-16s in question themselves were overweight F-16Cs, so-called “more capable” variant equipped with BVR capability and tons of electronics. Iraqi Freedom was likely similar in this aspect. AIM-120, meanwhile, demonstrated BVR Pk of 0,46 in Iraqi Freedom and Allied Force (6 kills out of 13 shots). It also achieved the longest ranged air-to-air combat kill ever, when a Dutch F-16 shot down a (malfunctioning and nonmaneuvering) Serb MiG-29 at 34,8 km.

Navy and USMC themselves achieved 21 Sparrows and 38 Sidewinders in the Desert Storm, achieving one kill with Sparrow (Pk=4,76%) and two with Sidewinders (Pk=5,26%). Reasons for such low Pk are unclear, though given F-16s problems it is possible that most launches from F-18 were accidental.

Claim that USAFs combat record proves maturity of BVR combat or even missiles in general is misleading, however. Targets that were fired at were in vast majority of cases unaware they were being fired at and thus did not take any evasive action; no targets had electronic countermeasures, support from stand-off jammers, nor comparable BVR weapon (be it radar-guided, IR or anti-radiation BVR missile). When targets were aware they were targeted and thus did take evasive action – such as when two Iraqi MiG-25s illuminated two F-15Cs with BVR radar in 1999 – BVR shots were ineffective (in example cited, US fighters made 6 BVR shots to no effect). There was also constant AWACS avaliability in both Gulf Wars, and in all wars US/Coalition aircraft had numerical superiority. Iraqi pilots also were badly trained, and most Iraqi jets did not have bubble canopy like F-16, but one that did not provide rearward visibility and was in many cases heavily framed, limiting pilot’s ability to acquire missile visually in addition to total lack of warning devices.

I will also note here a report by Air Power Australia group, found here. Some assumptions have to be fixed: missiles have demonstrated 0,34 – 0,46 Pk against non-maneuvering opponents with no ECM; 0,46 figure is for AIM-120 and is one I will use here. Thus 54% miss value is attributed to factors that have no connection to ECM or maneuvering. Out of remaining 46%, there is 93% for chance of miss. Thus BVR missile Pk against aware, maneuvering opponent using modern ECM suite is around 3%. Considering that most opponents shot at by BVR missiles during Cold War had no ECM, and some at least did not notice a missile, thus failing to take evasive action, this can be considered to be in line with demonstrated Pk.

Latest BVR craze has resulted in F-22 and F-35, both of which are utterly expensive and maintenance intensive, and latter of which is in its major characteristics more similar to century series than modern fighter aircraft. F-35 in itself is utterly incapable of handling itself in close combat due to large weight, high drag, high wing loading and low thrust to weight ratio. It can also carry at most 4 BVR missiles in internal bays. With this in mind, claims by manufacturer that F-35 is 4 times as effective in air-to-air combat as next best fighter in the air would require probability of kill for BVR missiles of 80-90%, and opponent’s complete inability to engage F-35 itself at BVR range. Track record of BVR missiles to date as well as development of infrared BVR missiles and long range QWIP IRST sensors mean that any such assumptions are nothing more than wishful thinking on part of sales department and high technology addicts.

Result is that eye remains most important sensor on the aircraft, and pilot who looses sight of the opponent during maneuvers is likely to be quickly shot down. Secondary are onboard passive sensors such as IRST and RWR, followed by offboard sensors – both passive and active – whereas onboard active sensors take last place. Human factors still trump technology, and higher cost does not mean more capability in a real world combat scenario – even with missiles, both BVR and WVR, pilot has to know how to achieve ideal firing solution, and more electronics means more weight, which hurts airframe performance.

Considering that BVR missiles generally cost 2-5 times as much as IR WVR missiles, yet are 44% as effective, it is easy to calculate that they are only 8,8-22% as cost-effective as IR missiles, while in most cases not offering noticeable advantage in engagement range, and at same time incurring cost and capability penalties on aircraft designed to use them.

For end, I will adress an argument that is obviously invalid but very often does come up anyway: one of exercises in which F-22 “dominates” against “legacy” fighters, with kill ratios between 10:1 and 30:1. But these exercises are bogus, as they depend on incorrect assumptions about air combat to produce results. In them, most kills are achieved at BVR as BVR missiles are assigned Pk of 90%, despite never achieving such performance; enemy anti-radar measures such as anti-radiation missiles or missile cueing with RWRs are not allowed; most F-22s opponents went without avionics upgrade for a very long time and thus likely don’t have ability to jam AESA radar; Red Force simply charges in, from known vector; and real fleet cost and fleet readiness are not represented, which means that F-22 doesn’t face force ratios it would face in real world. Due to that, exercises are only useful as a propaganda tool, having no connection to reality of air combat, and using them to argue for usefulness of stealth and BVR combat is nothing more than a circular logic.
 
Google Translate:

Utilidad del combate BVR

Publicado por picard578 el 27 de abril de 2013

Estados Unidos, así como muchos de sus aliados, siempre han mirado hacia el aumento de la gama de combate tanto como sea posible. Lo mismo sucedió con frecuencia, pero fracasó, sobre todo en el aire, donde el sueño de los tecnólogos de destruir la fuerza aérea enemiga antes de alcanzar el alcance visual permanece insatisfecho hasta el día de hoy. La principal razón de ello es que el combate BVR es, conceptualmente, operacional y tecnológicamente, un asunto de complejidad masiva. La extensión exacta del rango visual depende del tamaño de la aeronave - mientras que el rango máximo de detección visual para MiG-21 es 8,5 kilómetros, es 15,37 kilómetros para F-14. El humo puede extender ese rango en más de 5,6 kilómetros; Mientras que por otra información, la definición de combate BVR considera "BVR" para ser cualquier cosa más allá de 37 kilómetros. Dispositivos ópticos como IRST o cámaras de televisión pueden ampliar la gama de identificación visual de las aeronaves - PIRATE puede identificar aviones enemigos a 40 kilómetros en condiciones ideales.

La teoría BVR afirma que el futuro combate aéreo estará compuesto por grandes aviones de "misiles" volando a velocidades supersónicas, lanzando misiles guiados por radar en blancos que están demasiado lejos para ser identificados visualmente. Esto ha resultado en el desarrollo de aviones que son muy pesados (la mayoría de peso poco menos o más de 15 toneladas métricas vacías - por ejemplo, Tornado ADV pesos 14,5 toneladas métricas y F-22 pesos 19,7 toneladas métricas), llevar grandes Cantidades de misiles, y son mucho más caros y mucho menos fiables que los aviones con sesgo hacia el combate de alcance visual. Sin embargo, el combate BVR todavía no ha tomado el papel principal en el combate aire-aire.

De hecho, podemos establecer paralelos entre el moderno combate aire-aire y el combate moderno de infantería. Mientras que la infantería tiene acceso a rifles de francotirador que permiten rangos de alrededor de dos kilómetros, y los rifles de batalla antiguos tenían rangos de 500-1000 metros, la mayoría de combate ocurre en rangos no mayores de 100 metros, y nunca involucra a tiradores individuales. En Vietnam, M-14 demostró ser básicamente inútil como arma de infantería básica en comparación con AK-47. La razón de esto es que, mientras que los grandes rifles de batalla eran útiles en la guerra estática de la Primera Guerra Mundial, la Segunda Guerra Mundial y guerras posteriores se desarrolló la guerra móvil con el combate que sucede en los rangos bajos, requiriendo armas más ligeras y de disparo rápido. El resultado fue el desarrollo de las sub-ametralladoras, así como los primeros rifles de asalto (como el alemán MP-44, renombrado StG-44, que fue el primer fusil de asalto del mundo y inspirado en el muy exitoso AK-47, ambos fueron utilizados por Vietcong) .

En el combate aire-aire, los misiles BVR llenan el nicho de viejos rifles de batalla y rifles modernos de francotirador, los misiles WVR llenan el nicho de rifles de asalto modernos, mientras que el arma llena el nicho de cuchillo de combate. Si bien la pistola es la arma más versátil del lote, puede utilizarse para trabajos aire-aire, apoyo aéreo cercano, disparos de advertencia hacia aeronaves que violan el espacio aéreo prohibido; no se utiliza a menudo en combate aéreo y se trata Puramente como arma de respaldo en caso de que se hayan gastado misiles.

A menudo se olvida que las fuerzas g en el seguimiento de giro son un cuadrado de velocidad. Por lo tanto, en combate WVR, si el misil viaja en Mach 3 y el avión de combate viaja a Mach 0,6 (velocidad de esquina de muchos combatientes modernos) y puede tirar de 9 g maniobras, entonces el misil necesita tirar 225 g para coincidir con el radio de giro, o 100 G si el luchador está viajando a Mach 0,9. Si el misil se dispara fuera de la posición ideal, tiene que maniobrar para señalar su nariz hacia el objetivo, reduciendo así la probabilidad de matar; También existe el peligro de un avión dirigido simplemente volando fuera del campo de visión de los misiles. Este peligro también está presente con los misiles BVR de buscadores activos. En BVR, AIM-120 viaja en Mach 4 y puede tirar 30 g dentro de su NEZ, sin embargo, necesitaría 400 Gs para golpear de forma fiable a un luchador moderno que está maniobrando a la velocidad de la esquina de Mach 0,6, o 178 Gs si el objetivo es Aún a velocidad de crucero estándar de Mach 0,9.

Además, a pesar de que los misiles BVR tienen un alcance máximo de más de 100 kilómetros, su alcance efectivo contra las aeronaves en ataque es 1/5 de ese - alrededor de 20 kilómetros - y el objetivo más allá de los 40 kilómetros puede sentirse libre de maniobrar sin ni siquiera tomar disparos de misiles Cuenta, ya que sólo la forma en que se golpea es la suerte. Una de las razones es que los misiles BVR siguen trayectorias balísticas - AIM-120C-5 supuestamente tiene tiempo de quemado del motor de 8 segundos, lo que da alcance de alrededor de 10 kilómetros antes de que el motor se quema. En los rangos de más de 8 kilómetros, el luchador atacante todavía puede escoger entre maniobrar o superar el misil BVR; A distancias inferiores a la que es la zona de no escape del misil, donde la aeronave no puede superar el misil, tiene que superarlo, pero tales distancias automáticamente significa que el combate no está más allá del alcance visual. Los rangos indicados son también solamente verdad en altitud alta contra el avión en ataque; A baja altitud, el alcance efectivo de los misiles BVR se reduce al 25% de su alcance a gran altitud, y el rango de vuelo contra aeronaves en vuelo es 1/4 de ese contra aeronaves en ataque.

De hecho, los misiles pueden alcanzar un alcance máximo o máximo el misil que empuja 40 g al nivel del mar sólo tirará 13 g a 10.000 metros y 2.85 g a 20.000 metros, a menos que 40 g sea un límite estructural. AIM-9, por ejemplo, puede tirar de 40 g en SL y 10.000 pies y 35 g en 20.000 pies. Por lo tanto, se puede esperar que tire de un dígito número de g a 40.000 pies. Mientras tanto, F-16, por ejemplo, puede sostener 8,5 g a 15.000 pies, y Rafale puede sostener 9 g a 40.000 pies. Fusibles de proximidad en los misiles pueden disparar explosión de misiles si algo (como un pájaro) vuela cerca. Warhead tiene un radio letal de 10-12 metros para las últimas variantes de AIM-120.Misiles no son el único problema con el combate BVR. También hay cuestiones de IFF fiable, sanciones por el uso de sensores activos en combate, peso, costo y complejidad de sanciones en sistemas de armas causados por sistemas requeridos para combate BVR, así como sanciones de entrenamiento causadas por las sanciones mencionadas en el sistema de armas. Más perjudicial. En 1940, los alemanes - en número de 1,5 a 1, y con tanques inferiores - invadieron Francia en tres semanas porque tenían personalidad superior - tanto comandantes como soldados. En el frente oriental, los tanques alemanes Panther y Tiger I lograron relaciones de intercambio favorables contra los tanques soviéticos T-34-85, IS-I e IS-II más numerosos y en muchos aspectos superiores, y el general Guderian favoreció una mayor producción de Panzer IV Equipado con cañón largo sobre la producción de pantera más capaz, pero más costosa, menos fiable y menos estratégicamente móvil (para cada Pantera, Alemania podría haber producido dos Panzer IV, para Tiger I, la relación era de cuatro Panzer IV para cada Tigre). Después de la Guerra del Golfo I, el general Schwarzkopf dijo que el resultado de la Guerra del Golfo I habría sido el mismo si los ejércitos estadounidenses e iraquíes hubieran intercambiado armas, una declaración similar a la dada por el general de la IAF Mordecai Hod después de la guerra de 1973, La victoria de los IAFs 80-1 contra los árabes habría permanecido igual si ambas partes intercambiaran las armas. Sin embargo, los aviones orientados a BVR, de bajo número y enormemente complejos, no pueden utilizarse con suficiente frecuencia. Aunque los tecnólogos suelen contrarrestar este argumento al señalar una mayor capacidad de los simuladores, ese argumento no es realista: la simulación nunca es perfecta, ya que la calidad del resultado final nunca es mejor - y es a menudo mucho peor - que la calidad de los datos utilizados para calcularla. Los simuladores a menudo malinterpretan la realidad y apoyan tácticas que harían que los pilotos fueran asesinados en combate real. Además, los simuladores no pueden preparar el piloto para manejar las fuerzas de desplazamiento g encontradas durante el combate de cañón y las maniobras de combate BVR. Mientras tanto, el uso de sensores activos es puramente suicida en combate. Las aeronaves que utilizan sensores activos serán rápidamente detectadas y apuntadas por la defensa moderna y las suites EW, y la huella de radar única puede permitir la identificación BVR IFF. Esto puede permitir a los aviones pasivos lanzar misiles infrarrojos o antiradiación BVR y / o utilizar los datos adquiridos para lograr una posición de partida y una velocidad óptimas para seguir el combate de perros. Sólo la contramedida es apagar el radar y confiar únicamente en sensores pasivos. IRST es especialmente útil aquí, ya que mientras la temperatura del aire a 11 000 metros es de -56 grados Celzius, la temperatura del fuselaje debido a la fricción de aire puede alcanzar 54,4 grados Celzius en Mach 1,6 y 116,8 grados Celzius en Mach 2. Es También muy difícil de imposible de atascar, y ofrece mayor resolución angular que el radar. El resultado es que volar de nube a nube sigue siendo una táctica de combate viable; Pero tampoco es perfecto, ya que las nubes no siempre están presentes y pueden no estar lo suficientemente cerca como para que los aviones eviten la detección en el tiempo medio. En cuanto a la emisión del IFF, sólo el método FIF fiable es visual, especialmente porque los pilotos suelen desactivar los transpondedores IFF Para evitar ser rastreado. Visual IFF, a menos que sea asistido por sensores ópticos (ya sea cámara o IRST), por lo general requiere dos aviones para acercarse a una milla o menos (a veces tan cerca de 400 metros), mientras que el rango mínimo de AIM-120D es de 900 metros. Pero incluso cuando es asistida por sensores visuales, puede no ser siempre confiable, ya que el oponente puede estar usando combatientes del mismo tipo o por lo menos de una firma visual muy similar. Los aviones diseñados para el combate BVR son mucho más complejos y costosos que los aviones diseñados para combatir el WVR ; Voy a demostrar esto en los ejemplos. F-15 fue diseñado para BVR, y F-16 para WVR, pero con tecnología similar; F-15C cuesta 126 millones de dólares mientras que F-16A cuesta 30 millones de dólares, una diferencia de 4: 1. F-15s sucesor, y actualmente más capaz plataforma BVR en el mundo es F-22, mientras que Gripen C es el sucesor F-16 (en la idea y la aerodinámica, no en el linaje), aunque con mucho más capacidad BVR. El F-22A cuesta 262 millones de dólares, comparado con los 44 millones de dólares de Gripen C, o la diferencia de costo de 6: 1 (todos los costos son costos de la unidad en el año fiscal 2013). Aparte de un menor número de unidades compradas, el aumento de la complejidad significa que estas unidades vuelan con menos frecuencia: el mantenimiento de F-22s es de 45 MHPFH, en comparación con el de Gripen 10. Así, para 1 mil millones de dólares, uno tendrá 3 F-22 volando 11 horas por semana, o 22 Gripens volando 336 horas por semana. Incluso el costo de Gripen por hora de vuelo es 1/13 de F-22s, 4 700 USD vs 61 000 USD. Los combatientes más viejos también siguen este esquema, con F-5E que cuesta 940 FY1980 USD por hora comparado al coste de F-4Es de 2 733 FY1980 USD por hora, una diferencia de 3: 1. Las armas son más caras también: mientras que AIM-120D cuesta 1 470 000 USD por misil, IRIS-T cuesta 270 000 USD, una diferencia de 5: 1. La diferencia de peso también es significativa. Peso Gripen C 6 622 kg vacío, comparado con 19 700 kg vacío para F-22; F-16A pesa 7 076 kg en comparación con 12 700 kg para F-15C. Se puede ver que los combatientes WVR son significativamente más pequeños y más ligeros que los luchadores BVR contemporáneos. Y con un coste de 6 645 USD por kg, el Gripen C es significativamente más barato por unidad de peso que el F-22, que cuesta 13 300 USD por kg, mientras que el F-16A cuesta 4 240 USD por kg, lo que comparado con el F-15C 9 921 USD por kg da una proporción similar a la de F-22 / Gripen. Incluso si no se tienen en cuenta las deficiencias anteriores, el combate BVR no siempre es posible. Si los combatientes están atados en la defensa de un punto fijo, o si el ataque enemigo no se observa a tiempo (la distancia entre los campos de aire es demasiado baja, el enemigo logra escabullirse usando el terreno) -a-aire experiencia de combate también sugiere que los días de combate BVR ser la forma primaria de combate aire-aire aún están lejos, si alguna vez vienen. La primera manía de BVR ocurrió en los años 50, cuando la USAF adquirió los combatientes de la "serie del siglo", y USN compró el misil F-6D y F-4H-1 Phantom II, el último de los cuales llevó el misil de Sparrow; El ex usado misil enorme Eagle, similar a F-14 con su misil Phoenix. Phantom también fue adaptado en USAF como F-4C Phantom II. Pronto, otros luchadores BVR - F-111, F-14, F-15 - siguieron. Los soviéticos, en una carrera armamentista que en realidad era más de prestigio que de capacidad militar, decidieron contrarrestar este desarrollo con los combatientes BVR propios: Yak-28, Tu-28 y MiG-25 como contadores a los combatientes BVR de 3ª generación, con F -15 fueron contrarrestados por Su-27.Estos luchadores todos seguían la lógica de "más grande es mejor". El radar más grande - el foco de la lógica - requirió la célula más grande, que a su vez requirió motores más grandes. Tanto el peso como la complejidad aumentaron en espiral hacia arriba, creando luchadores costosos, volando muy pocas salidas y con capacidades de maniobra más típicas de los bombarderos estratégicos que de los aviones de combate. La lógica es que no tendrán que maniobrar, ya que destruirán al enemigo mucho antes. Viene a la fusión. Excepción a esto en lo que a los combatientes estadounidenses se refiere son F-15 y F-22, pero incluso eso fue sólo debido a la influencia de Boyd's Fighter Mafia; Su-27, diseñado para contrarrestar F-15 y construido con el mismo requisito de alta capacidad de BVR y alta maniobrabilidad, también sigue la lógica básica de aviones grandes pero muy ágiles con radar grande. Todas las aeronaves mencionadas como ágiles se desarrollaron después de la guerra de Vietnam, en la que el fracaso de la lógica sólo BVR se demostró con acierto; Sin embargo, todos se basaron en el uso de gama superior y la tecnología para derrotar a un número superior de "menos capaces" combatientes WVR. Pero en la práctica, BVR promesa se quedó corto. Durante toda la Guerra Fría, se hicieron 407 muertes con misiles en ocho conflictos, con datos confiables para el noveno conflicto, la guerra Irán-Irak, que no estaba disponible. Sólo cuatro vieron el uso de misiles BVR guiados por radar: Rolling Thunder y Linebacker en Vietnam, la guerra de Yom Kippur y el conflicto sobre el Valle de Bekaa. En total, 144 muertes se hicieron con cañones, 308 con misiles de búsqueda de calor y 73 con misiles guiados por radar. Lo que es interesante notar es que, mientras que el porcentaje de armas muertas en el último conflicto, el Valle de Bekaa, fue menor que en cualquier otro, también tuvo el segundo menor porcentaje de muertes con misiles de radar y el mayor porcentaje de misiles IR. De 73 muertes con misiles guiadas por radar, 69 fueron anotadas dentro del alcance visual, mientras que las cuatro restantes fueron cuidadosamente organizadas fuera del combate. De estas muertes, dos fueron hechas por Israel bajo la intensa presión diplomática de Estados Unidos para establecer la doctrina BVR, y dos fueron hechas por Estados Unidos en Vietnam, con una de las muertes estadounidenses como un incidente de fuego, un F-4 erróneamente identificado como MiG- 21. Como hubo 61 disparos BVR durante toda la Guerra Fría, esto resulta en Pk del 6,6%, comparado con el 15% de los misiles IR, y el prometido misil BVR Pk del 80-90%. A pesar de que la mayoría de los disparos de misiles BVR en Vietnam se hicieron desde el rango visual, Pk era todavía un 9,6%. Mientras que F-4 y F-105 obtuvieron numerosas victorias aéreas en Vietnam, todas excepto las dos mencionadas muertes BVR se hicieron dentro del alcance visual, y de éstas, muchas fueron alcanzadas por pistola después de que el campo de Top Gun fue establecido, asegurando a la USAF una indiscutible superioridad piloto . De hecho, F-4 consistentemente se desempeñó de forma insuficiente hasta que se le dio el arma y los pilotos se les enseñó cómo luchar, y la Marina F-8, con su carga de ala mucho menor y la masa, se desempeñó mucho mejor contra MiGs. E incluso hoy en día, los ensayos de misiles se realizan contra los drones con capacidad de maniobra limitada, ya que estos suelen ser reconstruidos antiguos aviones (por

Además, en estas 407 muertes, la mayoría de los blancos no eran conscientes y disparaban desde la parte trasera, y prácticamente no había golpes en la BVR de cabeza debido a las altas velocidades de cierre de los aviones implicados (por ejemplo, QF-4 que es un F-4 reconstruido) . Esto demuestra que la buena visibilidad trasera de la carlinga sigue siendo importante a pesar de todos los adelantos tecnológicos. Dos guerras de la postguerra fría en Iraq se ofrecen como ejemplos que la teoría de BVR ha alcanzado finalmente madurez y que el combate de BVR ahora es forma predominante de combate aéreo. De 41 muertes en la tormenta del desierto, 16 involucraron el uso de vacunas BVR, pero se sabe que sólo se han producido cinco muertes en BVR. Incluso entonces, la matanza más larga de estas cinco muertes BVR determinadas se hizo a una distancia de 29,6 kilómetros, y una de las vacunas BVR restantes se hizo en la noche de lo que habría sido el rango visual durante el día. Desert Storm fue el primer conflicto donde más matanzas fueron hechas por misiles controlados por radar que por misiles IR-24 vs 10. Mientras que 24 misiles con radar guiados de 88 disparos da Pk de 27%, los F-15 mataron 23 blancos en 67 disparos Con AIM-7 (Pk 0,34), mientras que Sidewinder lanza desde F-15 resultó en 8 muertes de 12 disparos (Pk 0,67). Mientras que los F-16 lanzaron 36 Sidewinders y anotaron 0 muertes, al menos 20 lanzamientos fueron accidentales debido a la mala ergonomía del palo de control; F-16s en cuestión eran sobrepeso F-16Cs, llamada "más capaz" variante equipada con capacidad BVR y toneladas de electrónica. La libertad iraquí era probablemente similar en este aspecto. AIM-120, mientras tanto, demostró BVR Pk de 0,46 en Irak Freedom and Allied Force (6 muertes de 13 tiros). También logró el combate de combate aéreo más largo a distancia, cuando un F-16 holandés derribó un MiG-29 serbio (con un funcionamiento defectuoso y sin maniobras) a 34,8 km.Navy y el propio USMC lograron 21 Gorriones y 38 Sidewinders La Tormenta del Desierto, logrando una matanza con Sparrow (Pk = 4,76%) y dos con Sidewinders (Pk = 5,26%). Razones para este bajo Pk no son claras, aunque dado F-16s problemas es posible que la mayoría de los lanzamientos de F-18 fueron accidental.Claim que registro de combate de USAF demuestra madurez de combate BVR o incluso misiles en general es engañosa, sin embargo. En la gran mayoría de los casos, los blancos que fueron disparados no sabían que estaban siendo disparados y, por lo tanto, no tomaron ninguna acción evasiva; No había objetivos con contramedidas electrónicas, soporte de interferencias stand-off, ni armas comparables BVR (ya sea radar, IR o anti-radiación BVR misiles). Cuando los objetivos eran conscientes de que eran objetivo y por lo tanto tomar medidas evasivas - como cuando dos MiG-25 iraquíes iluminado dos F-15C con radar BVR en 1999 - BVR disparos fueron ineficaces (en el ejemplo citado, los combatientes de EE.UU. efecto). También hubo una disponibilidad constante de AWACS en ambas guerras del Golfo, y en todas las guerras los aviones de EE.UU. / Coalición tenían superioridad numérica. Los pilotos iraquíes también estaban mal entrenados, y la mayoría de los jets iraquíes no tenían el dosel tipo burbuja como el F-16, pero que no proporcionaba visibilidad hacia atrás y en muchos casos estaba muy enmarcado, limitando la capacidad del piloto para adquirir misiles visualmente además de la falta total de Dispositivos de advertencia. También anotaré aquí un informe por el grupo de Australia de la energía de aire, encontrado aquí. Algunas suposiciones tienen que ser fijadas: los misiles han demostrado 0,34 - 0,46 Pk contra oponentes que no maniobran sin ECM; 0,46 figura es para AIM-120 y es uno que voy a utilizar aquí. De este modo, el valor del error del 54% se atribuye a factores que no tienen conexión con la ECM o maniobra. Del 46% restante, hay un 93% de probabilidad de perder. Por lo tanto BVR misiles Pk contra consciente, maniobrar oponente utilizando moderna suite ECM es de alrededor de 3%. Teniendo en cuenta que la mayoría de los oponentes disparados por los misiles BVR durante la Guerra Fría no tenía ECM, y algunos al menos no notó un misil, por lo tanto, no tomar medidas evasivas, esto puede considerarse en línea con demostrado Pk.Latest BVR manía ha resultado En F-22 y F-35, que son absolutamente caros y mantenimiento intensivo, y el último de los cuales es en sus características principales más similares a las series del siglo que aviones de combate modernos. F-35 en sí mismo es totalmente incapaz de manejar a sí mismo en combate cuerpo a cuerpo debido al gran peso, alto arrastre, alta carga de ala y baja relación de empuje a peso. También puede llevar como máximo 4 misiles BVR en bahías internas. Con esto en mente, las afirmaciones del fabricante de que el F-35 es 4 veces más eficaz en el combate aire-aire que el siguiente mejor luchador en el aire requeriría la probabilidad de matar a los misiles BVR del 80-90% y la incapacidad total del oponente de Enganchar F-35 sí mismo en la gama de BVR. El historial de los misiles BVR hasta la fecha, así como el desarrollo de misiles BVR de infrarrojos y de larga distancia QWIP sensores IRST significa que tales suposiciones no son nada más que la ilusión en parte del departamento de ventas y adictos a la alta tecnología.Resultar es que el ojo sigue siendo el sensor más importante En el avión, y el piloto que pierde la vista del oponente durante maniobras es probable que sea derribado rápidamente. Secundaria son sensores pasivos integrados como IRST y RWR, seguidos por sensores offboard - tanto pasivos como activos - donde Los sensores activos a bordo toman el último lugar. Los factores humanos todavía triunfan en la tecnología, y un costo más alto no significa más capacidad en un escenario de combate en el mundo real - incluso con misiles, tanto BVR como WVR, el piloto tiene que saber cómo lograr una solución de disparo ideal y más electrónica significa más peso, lo que duele . Considerando que los misiles BVR generalmente cuestan 2-5 veces más que los misiles IR WVR, pero son 44% tan efectivos, es fácil calcular que son sólo 8,8-22% como rentables como misiles IR, Mientras que en la mayoría de los casos no ofrece una ventaja notable en el rango de compromiso, y al mismo tiempo incurrir en penalidades de costo y capacidad en las aeronaves diseñadas para usar them.For final, me referiré a un argumento que es obviamente inválido pero muy a menudo viene de todos modos: Ejercicios en los que F-22 "domina" contra los combatientes "heredados", con proporciones de matanza entre 10: 1 y 30: 1. Pero estos ejercicios son falsos, ya que dependen de suposiciones incorrectas sobre el combate aéreo para producir resultados. En ellos, la mayoría de las muertes se consiguen en BVR ya que los misiles BVR reciben una Pk del 90%, a pesar de que nunca alcanzan dicho rendimiento; No están permitidas medidas anti-radar enemigas como misiles anti-radiación o señalización de misiles con RWR; La mayoría de los oponentes de F-22s fueron sin la actualización de la aviónica durante mucho tiempo y así probablemente no tienen capacidad atascar el radar de AESA; La Fuerza Roja simplemente carga, a partir del vector conocido; Y el coste real de la flota y la disponibilidad de la flota no están representados, lo que significa que F-22 no enfrenta las relaciones de fuerza que se enfrentaría en el mundo real. Debido a eso, los ejercicios sólo son útiles como herramienta de propaganda, no teniendo conexión con la realidad del combate aéreo, y usarlos para defender la utilidad del sigilo y el combate BVR no es más que una lógica circular.
 

Noticias del Sitio

Arriba