S-125M NEVA vs F-117 ¿EL FIN DE LOS FURTIVOS?

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S-125 NEVA Vía svppbellum.blogspot.com


F-117 Vía WIKIPEDIA


El primer (y único) F-117 es derribado a finales de los 90 por un sistema de origen soviético S125M Neva en uso por el ejército serbio, aunque hay rumores de otro F-117 siendo tocado. A raíz de ese derribo, ríos de tinta se escribieron, muchos de ellos ridiculizando al otrora "avión invisible". Sin embargo, más allá de filias y fobias, los interesados han extraído lecciones para el futuro tanto de la tecnología furtiva como de la antifurtiva. 

Hoy, muchos años después, han salido a la luz declaraciones de algunos de los intervinientes en el famoso derribo, por lo que cruzando datos de unos y de otros, ya es más sencillo trazar el cómo y el porqué del derribo y sus enseñanzas posteriores.

Vamos a detallar lo más interesante con respecto al derribo, comentado por el comandante de la batería responsable -Zoltan Dani- y para ello nos valemos de una conferencia que dio en Belgrado, cuyo video se incorpora al final. Dicho video cuenta con subtítulos en inglés para cualquiera que esté interesado en su completa visualización.


  • Sistema antiaéreo era el S-125M NEVA (PECHORA denominación versión exportación), al cual se le añadió un radar en banda VHF P-18 (Spoon Rest D código OTAN) funcionando con un setting a 140 Mhz. (Había muy pocos de estos radares, y dio la casualidad que uno de ellos fue para la batería de Zoltan)

P-18 VHR Radar, vía Wikipedia



  • Dicho sistema disponía de 1 canal por objetivo y de 2 canales por misil, esto significa que solo podían fijar y enganchar a 1 objetivo a la vez y podían dispararle y guiar 2 misiles a ese objetivo a la vez. Según Zoltan disparando 2 misiles al mismo objetivo el PK (probabilidad de derribo) era de un teórico 89%.

  • Recibieron información exterior sobre la presencia de aviones en el espacio aéreo, sin embargo ellos no encontraban nada, no obstante continuaron buscando con el radar VHF P18 al recibir esa información.

  • Dice que más o menos a los 30 kilómetros de distancia, recibieron unos ecos (por medio de su radar P18) muy extraños que iban en su dirección, asumieron que era algún objetivo del que habían sido avisados.
  • Fue a los 23 kilómetros con azimuth aproximado de 195º cuando el radar P18 consiguió hacerle tracking al F117 (figura 1).

  • Por 2 veces y ya con el radar de banda corta de adquisición intentaron fijar manualmente al objetivo, pero por 2 veces perdieron la señal, una tercera vez consiguieron fijarlo estando dentro de la zona de enganche de su sistema.

  • Lanzaron 2 misiles con un intervalo de 5 segundos, uno de ellos tuvo problemas, el otro fue hacia el objetivo y lo derribó, a una altitud de 8 kilómetros, (y una distancia de unos 12 kilómetros,-esto no lo dice él, pero hay fuentes que así lo afirman).
  • Como apunta Zoltan advierte de la ausencia de un sistema RWR por parte del avión, esto implica que el piloto del F-117 en ningún momento advierte el lanzamientos de los misiles contra él por lo que facilita su derribo.

Figura 1: Aproximación estimada F-117 frente al S125M

El F-117 venía con un offset aproximado de unos 10 kilómetros, es decir, desalineado con el eje de la batería y por lo tanto la zona de enganche era más reducida. Los misiles usados tenían un rango de enganche máximo de entre 6-17 kilómetros de distancia y de entre 0,05-18 kilómetros de altitud máxima.

El hecho de que Zoltan en el punto 4 detectase unos ecos extraños y supusiese que eran del F-117, parece bastante plausible que es debido a que sabían de la posible presencia del avión furtivo, de hecho existe la creencia que los servicios serbios de inteligencia alrededor de la base aérea de Aviano  podían ver despegar a los aviones y dar el aviso de la inminencia de la incursión en espacio aéreo Serbio. A esto se añade que el F-117 hacía la misma ruta (1) por lo que Zoltan pudo haber previsto la disposición de la batería para que la previsible ruta del avión se situase dentro de la zona de enganche de la batería con el misil V-601P que se sitúa entre 6 y 17 kilómetros de distancia.  

El radar P18 solo detectó a partir de los 30 kilómetros de distancia, y les dio tiempo dada la zona de enganche de la batería (6-17 kilómetros de distancia) encender brevemente por 3 veces el radar de adquisición y a la 3º vez poder fijar al objetivo. Si el radar P18 hubiese hecho la detección quizás 10 kilómetros más tarde, les hubiese sido físicamente imposible el enganchar al avión con un misil, por no disponer de tiempo entre que se fija con el radar de adquisición, se lanza el misil y este intercepta al objetivo dentro de su zona de enganche.

El uso del radar de baja frecuencia P18 no estaba restringido, ya que los misiles SEAD aliados no podían fijar por aquella a un radar de alerta temprana y solo disponían de home on jamming en radares de adquisición por lo que el radar de alerta temprana estaría libre. Por esta misma razón Zoltan solo dejaba usar el radar de adquisición a intervalos cortos por miedo de que los aviones SEAD de la OTAN los localizasen.

Otra ventaja, fue que los F-16 en misiones SEAD, cercanos a la zona y que podrían haber detectado las emisiones del radar de adquisición de Zoltan y procedido al disparo de misiles HARM, habían sido llamados de vuelta.

Además el avión de guerra electrónica más cercano (EA-6B Prowler) estaba a 80-100 millas náuticas y fuera de alineación con el radar de Zoltan, por lo que no pudo ser de ninguna ayuda a la hora de interferir la batería y degradar sus prestaciones de detección. (2)

 

 
Zona de enganche misil V-601P del sistema S-125M

De las distancias comentadas de detección por Zoltan se puede sacar una idea bastante aproximada del RCS del F-117 ante un radar VHF a un determinado aspecto de aproximación que en este caso no era el más óptimo sino todo lo contrario, ya que coincidiría con los picos máximos que conforman el ángulo del borde de ataque del ala del F-117. En la siguiente imagen, proveniente de un estudio teórico sobre el RCS del F117, se puede observar lo anteriormente dicho, viendo esos picos formados por el color naranja-marrón.

Estudio RCS F117, Vía Kuschel, H. VHF/UHF radar

Dada la detección del F-117 a una altitud de unos 6 a 30 kilómetros de distancia usando un radar con una frecuencia de 140 Mhz, y sacando las tablas de detección del P18, se puede sacar una idea aproximada del RCS en esa banda del F117 que debería andar en los -20DB. De esto se deduce que diseños actuales, fácilmente mejoran esas cifras en bandas muy bajas. Mejora la tecnología de radares, pero igualmente la tecnología antirradar, todavía hay margen.

Teniendo estos datos dados por Zoltan, se puede sacar datos estimativos de la horquilla en la que se situaba el RCS del F-117 por aquel entonces.

Sabemos que las primeras detecciones se produjeron a unos 30 kms, así que vamos a tomar ese valor, así como el de la altitud de 6.000 metros con la que venía el avión al ser detectado según Zoltan, luego fue derribado mientras el avión ascendía a 8.000 metros . El F117 volaba sin apoyo de equipos de interferencia como ya he comentado, algo que además confirma el propio Zoltan en el video al no comentarlo, por lo que parece claro que no tuvieron problemas en ese aspecto. 

Sabemos las características del radar P-18, por la siguiente figura, tomamos los datos de antes de la modernización que es cómo se debía encontrar el radar P-18:


Radar VHF P18 especificaciones


Zoltan como comenta en el video uso el setting L1 (140 Mhz) para detectar al F117. Esos 140 Mhz fue una modificación manual que le hicieron al radar que venía de serie con frecuencias de trabajo a partir de 150 Mhz.

La horquilla la tomaremos en base a 2 supuestos, que corresponde con la altura del mástil del radar, y que como Zoltan no lo ha comentado, pudo estar usando cualquiera de ellas.

 

Así tenemos los siguientes datos:

  • Para una altura del mástil del radar de 6.35 metros, según la figura 1, tenemos unas distancias de detección para un RCS de 2,5 m2:
H= 3.000 metros → 90 kilómetros
H= 10.000 metros →175 kilómetros  

Ahora, haciendo interpolación, podemos sacar la distancia aproximada de detección para una altitud de 6.000 m que fue la altitud a la que Zoltan dice detectaron los primeros ecos, eso nos da una distancia de detección de unos 126,5 kilómetros.

 

  • Hacemos los mismos cálculos para el supuesto de una altura de mástil de 10.35 metros, y obtenemos una distancia de detección a 6.000 metros de altitud, de unos 170 kilómetros.
H= 3.000 metros → 110 kilómetros
H= 10.000 metros → 250 kilómetros

 

Con estos 2 datos, ya podemos pasar a obtener el RCS aproximado del F117 para esos dos supuestos, que obtenemos a partir de la siguiente fórmula conocidas las prestaciones del radar P18 adjuntadas más arriba.




  • Si para un RCS de 2,5 m2 el P18 puede detectar a 6.000 metros de altitud un objeto a 126,5 kilómetros, a 30 kilómetros de distancia nos da que el RCS aproximado del F117 sería de 0,00790 m2 o lo que es lo mismo igual a -21,02 Decibelios.

  • Si para un RCS de 2,5 m2 el P18 puede detectar a 6.000 metros de altitud un objeto a 170 kilómetros, a 30 kilómetros de distancia nos da que el RCS aproximado del F117 sería de 0,00242 m2 o lo que es lo mismo igual a -26,16 Decibelios.


De tal manera que el RCS del F-117 en una frecuencia de 140 Mhz que fue la usada por Zoltan, tendría un RCS aproximado de entre los 0,0079/0,0024 m2. Nada mal para un furtivo de los años 80 cuyo diseño no estaba optimizado para esas bandas de frecuencia.


Conclusiones:

A tenor de lo comentado por el principal participante en el derribo del F-117, se pueden sacar de conclusiones a mi modo de ver lo siguiente:

  • Un comandante de batería e integrantes bien instruidos y competentes es de vital importancia, tanto como la calidad del material que lo conforma. Ambas cosas son importantes, y muchas veces se relega todo en la calidad del material, con desastrosos resultados, estamos viendo en recientes conflictos como el mismo material es usado de forma más satisfactoria por unos operadores que por otros de otro país. La pericia de los integrantes y comandante de la batería tuvo mucho que ver en la consecución del derribo, sin olvidarse de la parte de fortuna correspondiente a la hora de que todas las piezas encajasen.
  • A tenor de los datos del derribo, no se debe achacar un problema inherente al diseño del F-117, ni esto supuso la muerte de la tecnología furtiva que acababa de nacer. El avión fue detectado a distancias que teóricamente podía ser detectado, a apenas 30 kilómetros por un radar de alerta temprana, y no a cientos de kilómetros. La furtividad del avión trabajó tanto como se esperaba de ella.
  • Un avión cómo era el caso no provisto de medidas básicas como radar, RWR o suite electrónica, necesita de una minuciosa planificación previa a través de medios ISR que localicen los radares hostiles o en su caso ir acompañado de algún otro medio de protección electrónica para el desempeño correcto de la misión, el fallo de ambos, hizo que se abriese una ventana de oportunidad para Zoltan.
  • Aún con todo, la ventana de enganche del misil de entre 6-17 kilómetros, y el offset de 10 kilómetros por parte del F-117, hizo que el derribo fuese muy complicado debido al poco tiempo disponible para su enganche y disparo -probablemente menos de 1 minuto-; si el F-117 estuviese un par de kilómetros más lejos de la batería o más cerca, podría haber hecho para los 2 misiles lanzados imposible su interceptación, al salir el objetivo de su zona de enganche. 
  • Los cazas OTAN en misiones SEAD provistos de misiles antirradiación HARM poco podían hacer contra el P18 al trabajar este radar en unas frecuencias fuera del rango de actuación de la versión del misil que por aquella estaba operativo. Y además no estuvieron presentes para evitar el bloqueo con el radar de control de disparo. Esto le dio a Zoltan la oportunidad que no desaprovechó.


Los sistemas de radares actuales son mucho más peligrosos que el sistema NEVA, más precisos, pero la tecnología furtiva de la misma manera ha progresado mucho. Hoy en día, los aviones furtivos de nueva generación cuentan con sistemas y sensores que les permite en tiempo real anticiparse a la amenaza, bien para poder evitarla y/o destruirla, algo de lo que carecía el F-117. No significa que sean infalibles, siempre puede surgir un nuevo Zoltan, pero las probabilidades de derribo, son mucho más estrechas que en el caso del F-117. Las carencias presentadas por la primera generación de furtivos fueron reducidas sino subsanadas.

Otra lección que se puede destacar, es que de las cifras estimadas teóricas del RCS en bajas frecuencias del F-117 antes calculadas, se deduce que diseños posteriores como el F-22 y aún más nuevos como el F-35  es probable que puedan alcanzar registros de -35/-40DB en bandas bajas. Vemos como entre los hitos del programa del JSF en la imagen adjunta se encuentra la reducción del RCS en bandas medias y bajas. Al respecto de las bandas bajas, esta disponible un artículo en este mismo Blog.

 

Hitos del programa JSF






Conferencia en Belgrado por Zoltan Dani






REFERENCIAS: