Gorrión AIM-7

El AIM-7 Sparrow (Misil de intercepción aérea) es un misil aire-aire autoguiado por radar semiactivo estadounidense de medio alcance operado por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, la Marina de los Estados Unidos, y el Cuerpo de Marines de los Estados Unidos, así como otras fuerzas aéreas y armadas. Sparrow y sus derivados fueron los principales misiles aire-aire más allá del alcance visual (BVR) de Occidente desde finales de la década de 1950 hasta la década de 1990. Permanece en servicio, aunque se está eliminando gradualmente en aplicaciones de aviación a favor del AIM-120 AMRAAM más avanzado.

El Sparrow inicial estaba diseñado principalmente para usarse contra objetivos más grandes, especialmente bombarderos, y tenía numerosas limitaciones operativas en otros usos. Contra objetivos más pequeños, la necesidad de recibir una fuerte señal de radar reflejada dificultó el logro del bloqueo en el alcance efectivo del misil. Como el propio radar del avión de lanzamiento debía apuntar al objetivo durante todo el enfrentamiento, esto significaba que en el combate de caza contra caza, el caza enemigo a menudo se acercaría dentro del alcance de los misiles guiados por infrarrojos de menor alcance mientras que el el avión de lanzamiento tenía que continuar volando hacia su objetivo. Además, los primeros modelos solo eran efectivos contra objetivos a altitudes aproximadamente iguales o superiores, por debajo de las cuales los reflejos del suelo se convertían en un problema.

Se desarrollaron varios diseños mejorados de Sparrow para solucionar estos problemas. A principios de la década de 1970, la RAF desarrolló una versión con un buscador de monopulso inverso y un motor mejorado conocido como Skyflash, mientras que la Fuerza Aérea Italiana introdujo el Aspide similar. Ambos tenían la capacidad de ser disparados a objetivos debajo del caza de lanzamiento ('mirar hacia abajo, derribar'), eran más resistentes a las contramedidas y eran mucho más precisos en la fase terminal. Este concepto básico luego pasó a formar parte de los US Sparrows en el modelo M (para monopulso) y algunos de estos se actualizaron posteriormente como modelo P, el último que se fabricó en EEUU. Aspides vendido a China resultó en el PL-11 producido localmente. Las Fuerzas de Autodefensa de Japón también emplean el misil Sparrow, aunque está siendo eliminado y reemplazado por el Mitsubishi AAM-4.

El Sparrow también se utilizó como base para un misil tierra-aire, el RIM-7 Sea Sparrow, utilizado por varias armadas para la defensa aérea. Disparado a baja altura y volando directamente hacia su objetivo, aunque el alcance del misil en esta función se reduce considerablemente debido a la atmósfera más baja. Con el retiro del Sparrow en el rol aire-aire, se produjo una nueva versión del Sea Sparrow para abordar esta preocupación, produciendo el RIM-162 ESSM más grande y más capaz.

Desarrollo

Gorrión I

Sparrow I's during tests on a Douglas F3D Skyknight in the early 1950s

El Sparrow surgió de un programa de la Armada de los Estados Unidos de finales de la década de 1940 para desarrollar un arma de cohetes guiados para uso aire-aire. En 1947, la Armada contrató a Sperry para que construyera una versión de un HVAR estándar de 5 pulgadas (127 mm), el cohete aéreo no guiado estándar, bajo el Proyecto Hotshot. El arma se denominó inicialmente KAS-1, luego AAM-2 y, a partir de 1948, AAM-N-2. El fuselaje fue desarrollado por Douglas Aircraft Company. El diámetro del HVAR demostró ser inadecuado para la electrónica, lo que llevó a Douglas a expandir el fuselaje del misil a 8 pulgadas (203 mm) de diámetro. El arma prototipo comenzó las pruebas de vuelo sin motor en 1947 y realizó su primera intercepción aérea en 1952.

Después de un ciclo de desarrollo prolongado, el AAM-N-2 Sparrow inicial entró en servicio operativo limitado en 1954 con cazas nocturnos portaaviones para todo clima Douglas F3D Skyknight especialmente modificados. En 1956, se les unieron los aviones de combate McDonnell F3H-2M Demon y Vought F7U Cutlass. En comparación con las versiones modernas, el Sparrow I era más aerodinámico y presentaba un fuselaje en forma de bala con una nariz larga y puntiaguda.

Gorrión I era un arma limitada y bastante primitiva. Las limitaciones de la guía de conducción de haz (que estaba esclavizada a una mira óptica en cazas monoplaza y radar con cazas nocturnos) restringieron el misil a ataques contra objetivos que volaban en línea recta y lo hicieron esencialmente inútil contra un objetivo maniobrable. Solo se produjeron unas 2000 rondas con este estándar.

Gorrión II

Cerebro 2 misiles

Ya en 1950, Douglas examinó equipar el Sparrow con un buscador de radar activo, inicialmente conocido como XAAM-N-2a Sparrow II, el original se convirtió retroactivamente en Gorrión I. En 1952 se le dio el nuevo código AAM-N-3. El radar activo convirtió al Sparrow II en un "dispara y olvida" arma, lo que permite disparar varios a objetivos separados al mismo tiempo.

Para 1955, Douglas propuso seguir adelante con el desarrollo, con la intención de que fuera el arma principal para el interceptor F5D Skylancer. Más tarde fue seleccionado, con cierta controversia, para ser el arma principal del interceptor supersónico canadiense Avro Arrow, junto con el nuevo sistema de control de fuego Astra. Para uso canadiense y como segunda fuente de misiles estadounidenses, se seleccionó a Canadair para construir los misiles en Quebec.

El pequeño tamaño de la parte delantera del misil y el rendimiento limitado del radar AN/APQ-64 de banda K, y nunca pudo funcionar en las pruebas. Después de un desarrollo considerable y disparos de prueba en los EE. UU. Y Canadá, Douglas abandonó el desarrollo en 1956. Canadair continuó el desarrollo hasta que Arrow fue cancelado en 1959.

Gorrión X

En 1958 se propuso una subvariante del Sparrow I armada con la misma ojiva nuclear que el MB-1 Genie, pero se canceló poco después.

Gorrión III

F3H Demon lanzando un Sparrow III en 1958

Simultáneamente con el desarrollo del Sparrow I, en 1951, Raytheon comenzó a trabajar en la versión autoguiada por radar semiactiva de la familia de misiles Sparrow, el AAM-N-6 Sparrow III . La primera de estas armas ingresó al servicio de la Marina de los Estados Unidos en 1958.

El AAM-N-6a era similar al -6, pero usaba un nuevo motor de cohete de combustible líquido Thiokol para mejorar el rendimiento. También incluyó cambios en la electrónica de guía para que sea efectiva a velocidades de cierre más altas. El -6a también fue seleccionado para armar a los cazas F-110A Spectre (F-4 Phantom) de la Fuerza Aérea en 1962, conocidos por ellos como AIM-101. Entró en producción en 1959, con 7500 en construcción.

Otra actualización revirtió a un motor de combustible sólido Rocketdyne para el AAM-N-6b, que comenzó a producirse en 1963. El nuevo motor aumentó significativamente el alcance máximo a 35 kilómetros (22 mi) para ataques de frente.

Durante este año, la Fuerza Aérea y la Marina acordaron convenciones de nomenclatura estandarizadas para sus misiles. Los Gorriones se convirtieron en la serie AIM-7. El Sparrow I original y el Sparrow II abortado se convirtieron en AIM-7A y AIM-7B, a pesar de que ambos estaban fuera de servicio. El -6, -6a y -6b se convirtieron en AIM-7C, AIM-7D y AIM-7E respectivamente.

25 000 AIM-7E se produjeron y tuvieron un uso extensivo durante la Guerra de Vietnam, donde su desempeño se consideró decepcionante. Los resultados mixtos fueron una combinación de problemas de confiabilidad (exacerbados por el clima tropical), entrenamiento limitado de pilotos en el combate de luchador a luchador y reglas de enfrentamiento restrictivas que generalmente prohibían los enfrentamientos BVR (más allá del alcance visual). La P_k (probabilidad de muerte) del AIM-7E fue inferior al 10 %; Los pilotos de combate estadounidenses derribaron 59 aviones de los 612 Sparrows disparados. De los 612 misiles AIM-7D/E/E-2 disparados, 97 (o el 15,8 %) alcanzaron sus objetivos, lo que resultó en 56 (o el 9,2 %) derribos. Se obtuvieron dos muertes más allá del alcance visual.

En 1969 se introdujo una versión mejorada, el E-2, con alas recortadas y varios cambios en la espoleta. Considerado un 'Gorrión de combate aéreo', el AIM-7E-2 estaba destinado a ser utilizado en distancias más cortas donde el misil aún viajaba a altas velocidades, y en el aspecto frontal, lo que lo hace mucho más útil en las limitaciones visuales impuestas a los enfrentamientos. Aun así, su tasa de muertes fue solo del 13% en combate, lo que llevó a la práctica de disparar ondas a los cuatro a la vez con la esperanza de aumentar la probabilidad de muerte. Su peor tendencia era la detonación prematura, aproximadamente mil pies frente a la aeronave de lanzamiento, pero también tenía muchas fallas de motor, vuelos erráticos y problemas de espoleta. Una versión E-3 incluía cambios adicionales en la espoleta y una E-4 presentaba un buscador modificado para usar con el F-14 Tomcat.

Registros de la Guerra de Vietnam (1965–1973)

Las versiones mejoradas del AIM-7 se desarrollaron en la década de 1970 en un intento de abordar las limitaciones del arma. El AIM-7F, que entró en servicio en 1976, tenía un motor de cohete de dos etapas para un mayor alcance, electrónica de estado sólido para una mayor confiabilidad y una ojiva más grande. Incluso esta versión tenía margen de mejora, lo que llevó a British Aerospace y la firma italiana Alenia a desarrollar versiones avanzadas de Sparrow con mejor rendimiento y electrónica mejorada como BAe Skyflash y Alenia Aspide, respectivamente.

La versión más común del Sparrow en la actualidad, el AIM-7M, entró en servicio en 1982 y presentaba un nuevo buscador de monopulso inverso (que coincidía con las capacidades de Skyflash), fusible de proximidad de radar activo, controles digitales, resistencia ECM mejorada y mejor rendimiento a baja altitud. Se usó con gran ventaja en la Guerra del Golfo de 1991, donde anotó muchas muertes aire-aire de la USAF. De 44 misiles disparados, 30 (68,2 %) dieron en el blanco previsto, lo que resultó en 24/26 (54,5 %/59,1 %) muertes. Se obtuvieron 19 muertes más allá del alcance visual.

El AIM-7P es similar en la mayoría de los aspectos a las versiones M y fue principalmente un programa de actualización para los misiles de la serie M existentes. Los principales cambios fueron en el software, mejorando el rendimiento de bajo nivel. Una actualización de seguimiento del Bloque II agregó un nuevo receptor trasero que permite que el misil reciba una corrección a mitad de camino desde el avión de lanzamiento. Inicialmente, los planes requerían que todas las versiones M se actualizaran, pero actualmente se emiten P's según sea necesario para reemplazar los M's perdidos o eliminados del inventario.

La versión final del misil debía haber sido el AIM-7R, que añadía un buscador infrarrojo a un AIM-7P Block II que, por lo demás, no había cambiado. Una liquidación general del presupuesto llevó a su cancelación en 1997.

Sparrow ahora se está eliminando gradualmente con la disponibilidad del radar activo AIM-120 AMRAAM, pero es probable que permanezca en servicio durante varios años.

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  An Australian F-18A Hornet dispara un misil AIM-7 Sparrow.

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  AIM-7Es siendo cargado en un F-4C ANG Hawaii en 1980

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  AIM-7Fs en un 37o TFW F-4G en 1988

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  Wings being installed on an AIM-7

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  Se carga un AIM-7M

Versiones extranjeras

Canadá

Un Sparrow II se prueba en una instalación de Canadair. Observe los rodillos RCAF pintados en las aletas.

Como parte del programa Arrow CF-105 de Avro Canada, Canadair (ahora Bombardier) se asoció con Douglas Aircraft Company en el desarrollo del Sparrow II (AAM-N-3/AIM-7B). Después de que Douglas abandonó este programa, Canadair continuó con él hasta la finalización del proyecto Arrow.

El AAM-N-3 Sparrow II era único porque tenía un sistema de guía de radar completamente activo. Esto combinó un transmisor y un receptor de radar en el misil, lo que hizo innecesario que el piloto mantuviera la aeronave apuntando al objetivo después de disparar el misil, a diferencia de los misiles guiados por radar semiactivo (SARH) que requieren una guía continua asistida por radar durante todo el vuelo.. Esto permitió que la aeronave que disparó el AAM-N-3 se desviara, persiguiera a otros objetivos y/o escapara de posibles misiles de represalia disparados por la aeronave enemiga durante el tiempo que tarda el Sparrow en alcanzar su objetivo. A pesar de las ventajas significativas de este diseño sobre la guía SARH, todos los modelos posteriores del Sparrow utilizan un buscador de radar semiactivo.

Para acomodar el sistema de guía de radar activo, el AAM-N-3 Sparrow II tenía un volumen mucho mayor que su predecesor. Posteriormente, su tamaño sentaría el precedente para todas las futuras variantes de Sparrow.

En 1959, Canadair había completado cinco misiles basados en fuselajes de Douglas y construido dos modelos desde cero, cuando el programa se canceló con la cancelación del Arrow.

Italia

El Aspide fue más fuertemente modificado que otros derivados de Sparrow como Skyflash, incluyendo un nuevo motor, nuevo sistema de guía y cambios en las superficies de control.

La empresa italiana Finmeccanica (ahora Leonardo S.p.A.), Alenia Difesa obtuvo la licencia de la tecnología AIM-7E Sparrow de EE. UU. y produjo su propia versión. Más tarde, en la década de 1980, Alenia comenzó a producir una versión mejorada del AIM-7 llamada Aspide, en comparación con el AIM-7E, recibió un sistema de guía de monopulso más nuevo y mejorado que permitió una mejor relación de aciertos y apuntar más fácilmente a los enemigos en baja altitud confundida en el desorden del suelo. También recibió un motor nuevo y más potente y nuevas superficies de control, estas superficies de control eran todas independientes entre sí, esto le dio al misil una maniobrabilidad mucho mejor en comparación con el AIM-7E y el Skyflash inglés que todavía usaban superficies de control dependientes.

República Popular China

El PL-11 y el HQ-6 son una familia de misiles chinos desarrollados por la Academia de Ciencia y Tecnología de Shanghái, basados en gran medida en el misil italiano Aspide, una versión del Sparrow.

Unión Soviética

La Unión Soviética adquirió un AIM-7 en 1968 y un equipo de Vympel comenzó a copiarlo como el K-25. El misil no entró en producción porque se pensaba que el R-23 tenía mejor versatilidad, alcance, lógica de procesamiento de señales e inmunidad a las interferencias. El trabajo del K-25 terminó en 1971, pero el análisis del Sparrow se utilizó más tarde para informar el diseño del Vympel R-27, en particular los servomecanismos y las alas móviles.

Reino Unido

El Skyflash parecía idéntico al Sparrow desde el exterior, pero albergaba un buscador mejorado y un motor mejorado.

British Aerospace (BAe) obtuvo la licencia de la tecnología AIM-7E2 en la década de 1970, produciendo el misil Skyflash. Skyflash utilizó un buscador monopulso Marconi XJ521 junto con mejoras en la electrónica. Estaba propulsado por el motor cohete Aerojet Mk52 mod 2 (más tarde por el Rocketdyne Mk38 mod 4). Skyflash entró en servicio con la Royal Air Force (RAF) en su Phantom FG.1/FGR.2 en 1978, y más tarde en el Tornado F3. Skyflash también se exportó a Suecia para su uso en sus cazas Viggen.

BAe y Thomson-CSF propusieron una versión mejorada con buscador de radar activo, llamada Active Sky Flash, pero no recibió financiación porque la RAF optó por otros misiles.

Diseño

El Sparrow tiene cuatro secciones principales: sección de guía, ojiva, control y motor de cohete (actualmente, el motor de cohete de propulsor sólido Hercules MK-58). Tiene un cuerpo cilíndrico con cuatro alas en la mitad del cuerpo y cuatro aletas caudales. Aunque las dimensiones externas del Sparrow se mantuvieron relativamente sin cambios de un modelo a otro, los componentes internos de los misiles más nuevos representan mejoras importantes, con capacidades mucho mayores. La ojiva es del tipo de varilla continua.

Al igual que con otros misiles semiactivos guiados por radar, el misil no genera señales de radar, sino que se concentra en las señales reflejadas de onda continua del radar de la plataforma de lanzamiento. El receptor también detecta el radar de guía para permitir comparaciones que mejoran la resistencia del misil a la interferencia pasiva.

Principio de orientación

Close-up of an AN/APM-282 test set computer, for testing AIM-7 missile guidance

El avión de lanzamiento iluminará el objetivo con su radar. En los radares de la década de 1950, estos eran dispositivos de seguimiento de un solo objetivo que usaban una bocina de nutación como parte de la antena. Esto hizo que el haz fuera barrido en un pequeño cono. El procesamiento de la señal se aplicaría para determinar la dirección de iluminación máxima y así desarrollar una señal para dirigir la antena hacia el objetivo. El misil detecta la señal reflejada del objetivo con una antena de alta ganancia de manera similar y dirige todo el misil hacia el cierre del objetivo. La guía del misil también muestrea una parte de la señal de iluminación a través de guías de ondas que apuntan hacia atrás. La comparación de estas dos señales permitió que los circuitos lógicos determinaran la verdadera señal de reflexión del objetivo, incluso si el objetivo expulsara paja que refleja el radar.

Operadoras

Mapa con operadores AIM-7 en azul