La tecnología principal que utiliza un avión militar para bloquear y rastrear un avión enemigo es su radar a bordo. Los radares de aeronaves suelen tener dos modos: búsqueda y seguimiento. En el modo de búsqueda, el radar barre un haz de radio a través del cielo en un patrón en zigzag. Cuando el haz de radio se refleja en un avión objetivo, se muestra una indicación en la pantalla del radar. En el modo de búsqueda, no se está rastreando un solo avión, pero el piloto generalmente puede decir en general qué está haciendo un retorno de radar en particular porque con cada barrido sucesivo, el retorno del radar se mueve ligeramente.
Este es un ejemplo de la pantalla de radar de control de fuego para un F-16 Fighting Falcon cuando el radar está en modo de búsqueda:
Cada ladrillo blanco es un retorno de radar. Debido a que el radar solo escanea, no rastrea, no hay otra información disponible sobre los objetivos del radar. (Hay una excepción: el cambio Doppler del retorno del radar se puede medir para estimar qué tan rápido el avión viaja hacia o lejos de usted, de manera muy similar al tono del silbato de un tren que se aproxima puede decirle qué tan rápido está llegando a usted. se muestra como la pequeña línea de tendencia blanca que se origina en cada ladrillo).
Tenga en cuenta que los cursores están sobre el ladrillo más inferior (el más cercano a nuestro avión). El piloto está listo para encerrar este objetivo. Esto pondrá el radar en modo de seguimiento. En el modo de seguimiento, el radar enfoca su energía en un objetivo particular. Debido a que el radar en realidad está rastreando un objetivo, y no solo muestra ladrillos cuando recibe un reflejo, puede decirle al piloto mucho más sobre el objetivo. Así es como se ve la pantalla de radar de control de fuego del F-16 cuando un objetivo está bloqueado:
En la parte superior tenemos mucha información sobre lo que está haciendo nuestro objetivo de radar:
- Su ángulo de aspecto (ángulo entre su posición de nariz y nuestra posición de nariz) es de 160 ° a la izquierda,
- su rumbo es de 190 °,
- su velocidad es de 450 nudos,
- y nuestra tasa de cierre es de 828 nudos.
Con esta información, el piloto obtiene una idea mucho mejor de lo que está haciendo la aeronave, pero a expensas de la información sobre otras aeronaves en el área.
Tenga en cuenta que en la imagen de arriba, el objetivo más inferior (el más cercano) está bloqueado (círculo alrededor de él), los dos objetivos más lejanos son rastreados (cuadrados amarillos), y hay dos retornos de radar aún más lejos (ladrillos blancos). Esto demuestra una característica avanzada de los radares modernos, modos de conciencia situacional . Un radar en SAM combina el rastreo y el escaneo para permitir que un piloto rastree uno o un pequeño número de objetivos “interesantes” sin perder el panorama general de lo que otros objetivos están haciendo. En este modo, el rayo del radar barre el cielo, mientras pausa breve y regularmente su exploración para verificar un objetivo bloqueado.
Tenga en cuenta que todo esto viene con compensaciones. Al final, un radar es tan poderoso como lo es, y puedes poner mucha energía de radar en un objetivo, o extenderlo débilmente por el cielo, o algún compromiso en el medio. En la foto de arriba puede ver dos barras verticales que abarcan la altura de la pantalla: estos son los límites de exploración de acimut. Es la forma en que el avión le dice: “OK, puedo rastrear este objetivo y buscar otros objetivos, pero a cambio, solo voy a escanear un cono de 40 ° de ancho frente al avión, en lugar de lo habitual 60 ° El radar, como la vida, está lleno de compensaciones.
Una cosa importante a tener en cuenta es que no siempre se requiere un bloqueo de radar para lanzar armas a un objetivo. Para las muertes por armas, si la aeronave tiene un bloqueo de radar en un objetivo, puede medir con precisión el alcance del objetivo y proporcionar al piloto las correcciones apropiadas para la caída de plomo y gravedad, para obtener una muerte precisa de armas. Sin el radar, se debe usar el propio juicio del piloto.
Como ejemplo de eso, echemos un vistazo al HUD del F-16 (pantalla de visualización) cuando está en el proceso de emplear armas en un objetivo bloqueado por radar:
Se vuelve realmente simple: los pilotos del F-16 llaman a ese pequeño círculo etiquetado como “balas en el rango objetivo” el “punto de muerte”. Básicamente, representa dónde aterrizarían las balas de cañón si disparas en este momento, y las balas recorrieron la distancia entre tú y el objetivo bloqueado. En otras palabras, si quieres matar a un arma sólida, simplemente vuela el punto de muerte hacia el avión. Súper simple
Pero, ¿y si no hay bloqueo de radar? Bueno, ahora el HUD se ve así:
Sin punto de muerte, pero aún tienes el embudo. El embudo representa el camino que recorrerían las balas de cañón frente a ti si dispararas en este momento. El ancho del embudo es igual al ancho aparente de una envergadura predeterminada en ese rango particular. Entonces, si no tenía un bloqueo en su objetivo, pero sabía que tenía una envergadura de 35 pies, podría marcar 35 pies, luego volar el embudo hasta que el ancho se alineara exactamente con el ancho de las alas del avión enemigo , luego aprieta el gatillo.
¿Y los misiles? Nuevamente, no se requiere un bloqueo de radar. Para misiles de búsqueda de calor, un bloqueo de radar solo se usa para entrenar la cabeza del buscador en el objetivo. Sin un bloqueo de radar, la cabeza del buscador escanea el cielo en busca de objetos “brillantes” (calientes), y cuando encuentra uno, el piloto emite un tono distintivo de lloriqueo. El piloto no necesita radar en este caso, solo necesita maniobrar su avión hasta que tenga “buen tono” y luego disparar el misil. El radar solo acelera este proceso.
Ahora, los misiles guiados por radar vienen en dos variedades: pasivos y activos. Los misiles de radar pasivos requieren un bloqueo de radar, porque estos misiles utilizan la energía de radar reflejada del avión para rastrear el objetivo.
Sin embargo, los misiles de radar activos tienen su propio radar a bordo, que bloquea y rastrea un objetivo. Pero este radar está en un viaje de ida, por lo que es considerablemente menos costoso (y menos potente) que el radar del avión. Por lo tanto, estos misiles normalmente reciben ayuda de la aeronave de lanzamiento hasta que vuelan lo suficientemente cerca del objetivo donde pueden encender su propio radar y “activarse”. (Esto permite que el avión de lanzamiento se aleje y se defienda). Es posible disparar un misil de radar activo sin bloqueo de radar (el llamado “perro loco”); en este caso, el misil volará hasta que se quede casi sin combustible, y luego encenderá su radar y perseguirá el primer objetivo que vea. Esta no es una estrategia recomendada si hay aviones amigos cerca del enemigo.
En cuanto a la última parte de su pregunta, sí, un avión puede saber si un radar lo está pintando o bloqueado. El radar es solo ondas de radio, y así como su radio FM convierte las ondas de radio en sonido, también puede un avión analizar las señales de radio entrantes para descubrir quién está haciendo qué. Esto se llama RWR, o receptor de advertencia de radar, y tiene un componente de video y audio. Esta es una pantalla RWR típica:
Aunque el radar de una aeronave solo puede escanear frente a la aeronave, una aeronave puede escuchar las señales de radar entrantes en cualquier dirección, por lo que el alcance es de 360 °. Un procesador de señal digital busca “chirps” de radio reconocibles que corresponden a radares conocidos, y muestra su acimut en el alcance. Un chirrido es una forma de onda distintiva que usa una radio. Vea, si dos radios usan la misma forma de onda simultáneamente, se confundirán entre sí, porque cada radio no sabrá qué retornos de radar provienen de su propio transmisor. Para evitar esto, diferentes radios tienden a usar formas de onda distintas. Esto también puede ser utilizado por el avión objetivo para identificar el tipo de radar que se está utilizando y, por lo tanto, posiblemente, el tipo de avión.
En esta pantalla, el RWR ha detectado un F-15 (15 con un sombrero que indica el avión) en la posición de las 7 en punto. La fuerza del radar se representa como la distancia desde el centro: cuanto más cerca del centro, más fuerte es la señal de radar detectada y, por lo tanto, posiblemente más cerca esté el avión transmisor.
En la posición de las 12 a la 1 en punto se detectan dos sitios de misiles tierra-aire (SAM), un SA-5 “Gammon” y un SA-6 “Gainful”. Estos son los radares de lanzamiento SAM de Rusia y representan una seria amenaza. La computadora RWR ha determinado que el SA-6 es la amenaza de mayor prioridad en el área y, por lo tanto, lo ha encerrado con un diamante.
RWR también tiene un componente de audio. Cada vez que se detecta una nueva señal de radar, se convierte en una onda de audio y se reproduce para el piloto. Debido a que diferentes radares “suenan” diferentes, los pilotos aprenden a reconocer diferentes amenazas en el aire o en la superficie por sus tonos distintivos. El sonido también es una señal importante para decirle al piloto qué está haciendo el radar: si el sonido se reproduce una vez o de forma intermitente, significa que el radar solo está pintando nuestra aeronave (en modo de búsqueda). Si un sonido se reproduce continuamente, el radar se ha bloqueado en nuestro avión y está en modo de seguimiento, por lo que se requiere la atención inmediata del piloto. En algunos casos, el RWR puede determinar si el radar está en modo de lanzamiento (enviando datos de radar a un misil guiado por radar pasivo), o si el radar es el de un misil guiado por radar activo. En cualquiera de estos casos, se reproduce un tono de lanzamiento de misil distintivo y se aconseja al piloto que actúe de inmediato para contrarrestar la amenaza. Tenga en cuenta que el RWR no tiene forma de saber si un misil de búsqueda de calor está en camino a nuestro avión.
Además del radar, hay otras tecnologías que se utilizan para bloquear los aviones enemigos y los objetivos terrestres. Una cápsula de apuntado es una cámara muy potente montada en una articulación giratoria que le permite mirar en casi todas las direcciones. Esta cámara está conectada a un procesador de imágenes que puede distinguir los vehículos y edificios del terreno circundante y rastrear objetivos en movimiento. Este es el pod de selección SNIPER XR:
Y esto es lo que ve el piloto cuando lo opera:
El pod puede rastrear vehículos de día y de noche, utilizando cámaras visuales o infrarrojas. Los misiles de búsqueda de calor obviamente usan esta misma tecnología para ubicarse en los aviones, y los misiles electroópticos usan esta tecnología para rastrear objetivos terrestres.
Por último, también hay misiles guiados por láser. Estos “jinetes de rayos” siguen un rayo láser que emana del avión hacia el objetivo. Muchos vehículos terrestres también usan telémetros láser, y algunas aeronaves incluyen un sistema de advertencia láser (LWS) que funciona de manera similar a un RWR, pero muestra señales láser entrantes en su lugar.
IRST y sensores ópticos en un F-14D 
Los aviones AWACS usan radares potentes de largo alcance para que puedan mantenerse fuera del alcance de las defensas enemigas; Mediante el uso de datos de objetivos de un AWACS, los combatientes pueden rastrear y atacar a los aviones enemigos sin revelar su ubicación utilizando sus propios radares. Algunos aviones de combate más nuevos pueden actuar como AWACS al proporcionar sus propios datos de orientación a otras aeronaves.