Armas hipersónicas: Una señal de peligro para cualquier armada

Cielo rojo en la mañana: Combate naval en el amanecer de los hipersónicos

Ryan Hilger || War on the Rocks




El USS Stark navega silenciosamente cerca de Bahrein el 17 de mayo de 1987. Las guerras de los petroleros entre Irán e Irak están en curso, y Estados Unidos está tratando de mantener el flujo del comercio en el Golfo Pérsico. Sin que la tripulación lo sepa, es la última hora de vida para 37 marineros a bordo del Stark.

2000 horas: USS Coontz toma contacto con un avión de ataque iraquí F-1 Mirage y envía al Stark a la pista.

2005: Alcance: 200 millas náuticas. El oficial al mando de Stark está informado.

2055: el oficial al mando pregunta por qué el Mirage no está en el radar. El operador aumenta las escalas de alcance. Objetivo localizado. Alcance: 70 millas náuticas.

2102: El Mirage ilumina a Stark con su radar y se fija. “Solicite permiso para advertir al fantasma entrante”, le pregunta el operador del radar al oficial de acción táctica, la persona responsable de la defensa del barco. Él responde: "No, espera".

2105: Alcance: 32,5 millas náuticas. El Mirage se vuelve para interceptar a Stark. El equipo del Centro de información de combate pierde el turno.

2107: Alcance: 22,5 millas náuticas. El piloto iraquí lanza el primer misil de crucero antibuque Exocet. Dos minutos para impactar. El mirador delantero de Stark ve el lanzamiento pero lo identifica erróneamente como un contacto superficial distante.

2108: Stark comienza a llamar al Mirage por radio. El piloto iraquí no responde; está ocupado lanzando su segundo misil. Los sistemas de Stark detectan otro bloqueo de radar en su nave. El oficial de acción táctica da permiso para armar los lanzadores de contramedidas y colocar el sistema de armas cercano Phalanx, que montaría la defensa final de la nave, en espera. Un minuto para impactar.

2109: Stark se fija en el Mirage con su radar. El puesto de vigilancia informa de un misil entrante, pero el informe no se transmite al oficial de acción táctica. Segundos después, el primer Exocet choca contra Stark pero no explota. El teniente Art Conklin, asistente de control de daños, recuerda:

Escuché el horrible sonido del metal rechinando, y lo primero que pensé fue que habíamos chocado con otro barco. Inmediatamente abrí la puerta de mi camarote y me dirigí a Damage Control Central. En una fracción de segundo supe que estábamos en problemas. Olí el escape de misiles y escuché por el 1MC [circuito principal de anuncios del barco], "¡Misil entrante, a babor! ¡Todas las manos preparadas para el shock! "

2109: 30: El segundo Exocet ataca a Stark y explota. En menos de un minuto, casi una quinta parte de la tripulación muere y muchos más resultan heridos mientras el combustible del primer misil sin detonar continúa ardiendo. Los esfuerzos heroicos a lo largo de la noche son lo único que evita que Stark se hunda.

Los efectos del Exocet, el misil de crucero antibuque más letal en el momento en que ocurrió la historia anterior, fueron devastadores para un barco que no se esperaba que sobreviviera ni a un solo misil alcanzado por los estándares de supervivencia de barcos de la Armada. Pero la Marina no tendrá tanta suerte en el futuro. Como demostró el equipo del Stark, incluso una tripulación capaz puede no responder adecuadamente a la velocidad del combate naval en la era de los misiles. Una hora de comportamiento confuso y amenazante por parte de la aeronave iraquí fue seguida por dos cortos minutos para darse cuenta de que Stark estaba bajo ataque.

La incapacidad para mantenerse al día con la velocidad cada vez mayor del combate naval solo empeorará. El advenimiento de las armas hipersónicas, en particular los misiles de crucero antibuque, representa una grave amenaza para las fuerzas de superficie estadounidenses. Hoy, el sistema de misiles Kalibr, utilizado por Rusia, China y muchos otros países, acelera a Mach 3 en los minutos previos al impacto. Los Exocets subsónicos tardaron casi dos minutos en cubrir las 20 millas náuticas hasta Stark; el misil Kalibr podría cubrir esa misma distancia en tan solo 45 segundos. Rusia también anunció la capacidad operativa inicial para el misil de crucero Mach 8 Zircon a mediados de 2017.

Los misiles hipersónicos, que viajan a velocidades superiores a Mach 5, acortan el famoso ciclo de observar-orientar-decidir-actuar de John Boyd, lo que hace casi imposible que las mentes y los equipos humanos comprendan la información, y mucho menos se defiendan de un ataque de corto alcance. Estas nuevas armas representan un cambio de paradigma en el combate naval. Cuando se habla de salvas de ataques con misiles de crucero antibuque contra buques de guerra estadounidenses, algunos ignoran la amenaza e insinúan que varios misiles antimisiles y contramedidas nos protegerán. Pero un examen más detenido de los sistemas defensivos de Estados Unidos y los misiles ofensivos de los adversarios pone en tela de juicio tales evaluaciones optimistas. Los líderes de combate deben esforzarse por comprender más profundamente la naturaleza de la amenaza, específicamente la ciencia detrás del combate naval y los ataques con misiles. Las matemáticas muestran que en una guerra de misiles, la mera supervivencia es difícil, y mucho menos el éxito. Solo empeora a medida que aumenta el número de misiles entrantes. Este problema debería llevar a la Armada a analizar detenidamente cómo se defenderá contra esta amenaza y cómo debería capacitar a sus marineros: exámenes que están en curso pero no son adecuados para abordar el problema. La magnitud de la amenaza actual. Se necesita una revisión de las ecuaciones de la salva, otro estudio de caso histórico y un siguiente paso tecnológico lógico.

Haciendo las matemáticas

Las ecuaciones de Salvo proporcionan un modelo matemático de pérdidas en combate en la guerra de misiles al relacionar el número de misiles disparados y las probabilidades de fallar, de derribar misiles y de daños que resulten en una misión o una muerte catastrófica. Los modelos son simples y se pueden implementar en una hoja de cálculo, por lo que es fácil jugar con "¿y si?" escenarios para ver cómo cada elemento de la ecuación puede afectar la supervivencia.

El capitán (retirado) Wayne Hughes, el padre de las tácticas navales modernas, analizó el registro histórico de ataques con misiles contra varios barcos, tanto buques mercantes como buques de guerra. Descubrió que los buques de guerra que no proporcionaban una defensa cuando eran atacados tenían una probabilidad del 68 por ciento de ser alcanzados. Montar una defensa creíble redujo la posibilidad de ser golpeado al 26 por ciento. Las ecuaciones de la salva se pueden analizar más a fondo para mostrar los efectos de un rendimiento humano deficiente, el uso inadecuado de los sistemas de radar y detección y la incapacidad de eliminar todos los misiles entrantes en la salva. Hughes resume las conclusiones de manera sucinta: Atacar de manera efectiva primero es primordial. De lo contrario, si la nave espera sobrevivir y evitar recibir golpes, el equipo humano tiene que montar una defensa oportuna y efectiva, lo que es cada vez más desafiante y solo se volverá más difícil a medida que las armas hipersónicas conducen a velocidades de combate más rápidas y observan, orientan, deciden actuar bucles.

Combate naval en la era de los misiles

S.L.A. Marshall, el eminente historiador del Ejército, afirmó en su histórico estudio de 1947 Men Against Fire que, incluso en las mejores compañías de infantería, solo el 25 por ciento de los soldados en realidad disparaban sus armas en combate. La estadística parece extraña y contradictoria, pero Marshall proporciona pruebas sólidas de la Segunda Guerra Mundial. Incluso en algunos de los combates cuerpo a cuerpo más sombríos en las islas del Pacífico y durante los desembarcos en Normandía, solo un promedio del 15 por ciento de los soldados de infantería en realidad dispararon sus armas. Las razones subyacentes por las que la mayoría de los soldados no participaron, según Marshall, fueron la falta de objetivos definidos, la preocupación por el fratricidio, la falta de voluntad para revelar su posición y la niebla de la guerra.

¿Son ciertas las conclusiones de Marshall a bordo de un buque de guerra moderno? Stark demostró que un equipo de combate de la Armada preparado y bien entrenado también podría fallar en disparar sus armas a pesar de indicios suficientes de un ataque inminente. El HMS Sheffield (D80), hundido por los argentinos durante la Guerra de las Malvinas en mayo de 1982, es otro ejemplo de buques de guerra que no lograron entablar combate durante la guerra.

En ambos casos, los equipos de vigilancia reaccionaron con precisión humana. Los prejuicios psicológicos, la dinámica de equipo y las personalidades juegan un papel. Un oficial de guardia tímido puede dudar en llamar al capitán, aunque sabe que debe hacerlo, y mucho menos en lanzar armas o contramedidas para defender el barco. A medida que la Armada entra en la era de las armas hipersónicas, la falta de tiempo disponible para observar, orientar, decidir y actuar en el campo de batalla abrumará incluso a los mejores equipos de vigilancia. Los humanos simplemente no pueden hacer frente a la velocidad del futuro combate naval.

Los Vincennes: toma de decisiones en la niebla de la guerra naval

La próxima guerra, librada a un ritmo cognitivo acelerado gracias a las armas hipersónicas, los efectos cibernéticos y un entorno de información aún más saturado, requerirá aún más equipos de vigilancia humana. El derribo accidental del vuelo 655 de Iran Air el 3 de julio de 1988 por el USS Vincennes demuestra los peligros de un entorno de combate más caótico y la mayor demanda cognitiva que requiere.

03:30: USS Elmer Montgomery detecta 13 cañoneras iraníes cerca. Se dividieron en tres grupos, y uno se detiene frente al barrio del puerto de Montgomery.

0411: Montgomery informa de 5 a 7 explosiones al norte cerca de la navegación mercante. Vincennes recibe la orden de ayudar. Ella ordena que su helicóptero, OCEAN LORD 25, siga adelante.

06.15: OCEAN LORD 25 es atacado por cohetes y fuego de armas pequeñas. Vincennes establece cuarteles generales y todos los hombres manejan sus puestos de batalla.

0620: Vincennes toma el control táctico de Montgomery.

0639: Vincennes llama a su comandante operativo y solicita participar. Se concede el permiso.

0643: Vincennes abre fuego con sus principales cañones de 5 pulgadas. Ella viene bajo el fuego de armas pequeñas de las cañoneras, ahora dentro de las 8,000 yardas.

0647: El operador del radar obtiene un nuevo contacto aéreo despegando de Bandar Abbas, a 47 millas náuticas de distancia y rumbo al barco. Clasificación desconocida.

0648: USS Sides también detecta la aeronave, ahora designada Track 4131, y se fija con un misil en su lanzador delantero.

0649: Vincennes comienza a desafiar la aeronave continuamente en frecuencias de socorro internacionales y militares.

0650: Alguien informa que el Track 4131 es un F-14 iraní, a pesar de que transmite un código de transpondedor civil. El cañón delantero sufre una baja y ya no puede disparar. El oficial de acción táctica ordena el chal continuo alargamiento de la Pista 4131 por radio.

0651: Vincennes informa a su comandante operativo de su intención de entablar combate con el F-14 a 20 millas náuticas. Vincennes toma el control táctico de Sides. Vincennes comienza a maniobrar de forma radical, utilizando el timón y la velocidad máximos en un intento de mantener el cañón de popa enganchado en las cañoneras iraníes. Los libros, el equipo suelto y otros artículos comienzan a caer de los estantes alrededor del barco.

0652: Varios observadores informan incorrectamente de la pista 4131 descendiendo en altitud.

0653: La pista 4131 se cierra a 12 millas náuticas, aún en rumbo de intercepción con Vincennes. Vincennes solicita comprometerse, concedido.

0654: Vincennes lanza dos misiles.

Un minuto después, ambos misiles destruyen el vuelo 655 de Iran Air. El oficial al mando de los lados ve las explosiones y los escombros que caen. Pasarían varias horas, mucho después de que se informara sobre el retraso del vuelo 655, que el error se realizara.

En la investigación que siguió a este incidente real, el presidente del Estado Mayor Conjunto concluyó que, dado el "ambiente lleno de presión" a bordo del Vincennes, el resultado fue un "desempeño razonable dadas las circunstancias" y que "es imperativo tener un sentimiento emocional e intelectual para esa imagen ". En ese momento, Vincennes había estado luchando contra varios grupos de naves de ataque rápido iraníes durante tres horas, cada uno capaz de dañar el barco y matar al personal, rastreando una patrulla marítima P-3 iraní y un avión de reconocimiento que volaba un perfil de objetivo clásico para proporcionar información sobre objetivos. para los aviones de ataque iraníes, luchando con un cañón fuera de servicio, maniobrando violentamente para mantener el cañón de popa disparando y siendo tácticamente responsable de dos buques de guerra adicionales (los laterales y el Montgomery).

Este fue un escenario complejo, cognitivamente agotador para todos los involucrados, especialmente para los tomadores de decisiones. La niebla de la guerra era espesa. La fatiga de las horas de combate cuerpo a cuerpo desgastaba a los oficiales y marineros. El contralmirante William M. Fogarty, el oficial investigador superior, se dio cuenta de que necesitaba el asesoramiento profesional del personal del Cuerpo Médico que se especializa en el estrés de combate para ayudar a analizar la entrevista y los datos físicos de este evento; los efectos fueron así de fuertes. Encontró que el coordinador de información táctica, un vigilante alistado en el centro de información de combate, emergió como un líder de facto basado en su percepción de un supervisor más débil; sus recomendaciones fueron aceptadas por todos, y creía firmemente que estaba rastreando un F-14 iraní entrante: el efecto de anclaje con toda su fuerza.

Ambos estudios de caso muestran que los equipos humanos de la Marina, incluso con una expectativa razonable de combate, pueden tardar varios minutos en reconocer la situación y actuar. Teniendo en cuenta las armas hipersónicas, los equipos de vigilancia ahora deben procesar la amenaza aún más rápidamente, tomar medidas defensivas y, tal vez, lograr derribar el único misil entrante desde el cielo, por no hablar de una salva de misiles. Tenga en cuenta cualquier fricción, como si la aeronave detectada es hostil o no, como en el caso de Vincennes, y el ciclo de decisión se alargará aún más, asumiendo que la acción está ordenada.

Buscando una solución

Los campos relacionados de la inteligencia artificial, el aprendizaje automático y el aprendizaje profundo tienen aplicaciones únicas para la guerra naval en la era hipersónica. Las máquinas de aprendizaje profundo formaron el núcleo del sistema de autodefensa de la nave ATHENA en Peter Singer y August Cole's Ghost Fleet, respondiendo a los ataques entrantes con una precisión y velocidad inalcanzables para los operadores humanos, identificando, rastreando y asignando automáticamente la mejor arma para contrarrestar. la amenaza y, si está en automático, lanzar armas para derrotarla. Alejándose de la ficción, los algoritmos de aprendizaje automático ayudarían a la Marina a establecer una línea base de sus sistemas y espacios para ayudar en el control de daños, detectar y rastrear contactos (especialmente en áreas altamente inciertas como el sonar) y mucho más. Los algoritmos de inteligencia artificial pueden entrenarse para emparejarse con humanos para completar tareas como la planificación de misiones y desarrollarse para proporcionar mayor información, no solo datos, a lo largo del ciclo de decisión. En particular, el aprendizaje profundo muestra una capacidad notable para destilar patrones en muchos conjuntos de datos. En el caso de Vincennes, un algoritmo podría haber analizado los horarios de vuelo de las aerolíneas o los patrones históricos de tráfico aéreo y haber evaluado desapasionadamente Iran Air 655 como una no amenaza. Un análisis de patrones similar habría ayudado a Stark a identificar el perfil de ataque presentado por el iraquí Mirage.

La Marina ha comenzado a invertir en inteligencia artificial, pero los esfuerzos han sido mediocres. Escribiendo recientemente en War on the Rocks, Connor McLemore y Hans Lauzen brindaron excelentes consejos para la Armada, ya que busca invertir mucho en inteligencia artificial. Muchos otros autores ya han propuesto aplicaciones de la inteligencia artificial en otras áreas marítimas, pero la urgencia del servicio por implementar algoritmos se ha retrasado significativamente. El avance general de la institución hacia la inteligencia artificial lo es todo lo que cabría esperar de un nuevo esfuerzo de desarrollo importante y transversal en una rama militar: desenfocado y sin visión. Cualquier “estrategia” propuesta parece más una lista de compras que una estrategia coherente que vincula un diagnóstico del problema con una política orientadora y un conjunto de acciones coordinadas para lograrlo. Los líderes de la Marina han salido abiertamente a discutir la búsqueda de la inteligencia artificial, pero esas declaraciones no indican que la Marina cambiará fundamentalmente la forma en que desarrolla y adquiere software o entrega capacidad a los marineros. Dados los plazos propuestos para enviar paquetes de modernización a barcos y aeronaves, y para desarrollar y madurar tecnologías de red, es probable que la búsqueda de inteligencia artificial por parte de la Marina sea insuficiente para contrarrestar la amenaza. Los adversarios de Estados Unidos están revelando públicamente los éxitos de sus armas hipersónicas. Sus nuevas capacidades parecen estar desplegándose con mayor velocidad y agilidad de lo que la Armada es capaz de hacer en este momento. Los algoritmos de inteligencia artificial son para lo que los entrenamos basándonos en los conjuntos de datos que tenemos. Independientemente de la estrategia de inteligencia artificial lanzada recientemente por el Departamento de Defensa, la falta de una estrategia y una visión coherentes de lo que deberían estar desarrollando las empresas de investigación y desarrollo o adquisición de la Marina solo obstaculizará los esfuerzos para desplegar capacidades creíbles a los ojos de los combatientes.

En los albores de las armas hipersónicas, la Armada lamentablemente no está preparada. Casi una década de recortes presupuestarios y casi dos décadas de operaciones en apoyo de la guerra global contra el terrorismo han agotado la flota y ralentizado el desarrollo tecnológico. Los marineros estadounidenses participarán en combates con misiles en el futuro, ya sea desde un misil Kalibr lanzado por terroristas o desde una guerra clásica de estado a estado, y se perderán vidas. Cuántas vidas dependerá de la voluntad de la Marina de utilizar el poder tecnológico e intelectual de Estados Unidos para emparejar al hombre y la máquina contra las amenazas. La Marina no puede darse el lujo de esperar más para desarrollar y desplegar algoritmos para la ofensiva y la defensa. Su propia existencia como servicio depende de ello.