Jabalina FGM-148

La primera vista es una imagen diurna con un aumento de 4×. Se utiliza principalmente para escanear áreas iluminadas por luz visible durante el día. También se usa para escanear justo antes del amanecer y después del atardecer, cuando resulta difícil enfocar la imagen térmica debido al rápido calentamiento o enfriamiento natural del entorno.

La segunda vista es la vista nocturna con aumento de 4×, un amplio campo de visión (WFOV) que muestra al artillero una representación térmica del área observada. Esta es la vista principal utilizada, debido a su capacidad para detectar radiación infrarroja y localizar tropas y vehículos que de otro modo estarían demasiado ocultos para ser detectados. La pantalla muestra una vista en escala verde que se puede ajustar en contraste y brillo. El interior de la CLU se refrigera mediante una pequeña unidad de refrigeración acoplada a la mira. Esto aumenta considerablemente la sensibilidad de la capacidad de imagen térmica, ya que la temperatura dentro de la mira es mucho menor que la de los objetos que detecta.

Debido a la sensibilidad que esto genera, el artillero puede enfocar la CLU para mostrar una imagen detallada del área observada, mostrando diferencias de temperatura de tan solo unos pocos grados. El artillero maneja esta vista con dos estaciones manuales similares a la palanca de control que se encuentra en las cabinas modernas . A partir de esta vista, el artillero enfoca la imagen y determina el área que proporciona la mejor firma térmica para fijar el misil.

El tercer campo de visión es una mira térmica de 12×, que se utiliza para identificar mejor el vehículo objetivo. Una vez que el CLU se ha enfocado en el campo de visión amplio (WFOV), el artillero puede cambiar a un campo de visión estrecho (NFOV) para el reconocimiento del objetivo antes de activar el campo de visión del buscador .

Una vez seleccionada la zona objetivo óptima, el artillero pulsa uno de los dos gatillos y se activa automáticamente la cuarta vista, el campo de visión del buscador , que ofrece una vista térmica con un aumento de 9x. Este proceso es similar a la función de zoom automático de la mayoría de las cámaras modernas. Esta vista está disponible junto con las vistas mencionadas anteriormente, a las que se puede acceder pulsando un botón. Sin embargo, no se utiliza con tanta frecuencia como la vista de mayor aumento, ya que requiere más tiempo para escanear una zona amplia.

Esta vista permite al artillero apuntar con mayor precisión el misil y ajustar el sistema de guiado que contiene. En esta vista, la información se transmite desde la unidad de control de lanzamiento (CLU), a través de la electrónica de conexión del tubo de lanzamiento, hasta el sistema de guiado del misil. Si el artillero decide no disparar el misil inmediatamente, puede volver a las otras vistas sin disparar. Cuando el artillero está satisfecho con la imagen del objetivo, se acciona un segundo gatillo para fijar el objetivo. El misil se lanza tras un breve retardo.

El Ejército de los EE. UU. desarrolló una nueva CLU como una mejora de la versión Block I. La nueva CLU es un 70 % más pequeña, un 40 % más ligera y tiene un aumento del 50 % en la duración de la batería. Las características de la CLU ligera son: una cámara termográfica infrarroja (IR) de onda larga ; una pantalla de alta definición con resolución mejorada; empuñaduras integradas; una cámara a color de cinco megapíxeles; un puntero láser que se puede ver visiblemente o a través de IR; un localizador de objetivos lejanos mediante GPS, un telémetro láser, un sensor de rumbo y electrónica modernizada. ^{[ 26 ]} La CLU LW ha demostrado la capacidad de disparar un misil antiaéreo FIM-92 Stinger , utilizando su óptica superior para identificar y destruir pequeños vehículos aéreos no tripulados (UAV). ^{[ 27 ]} En comparación con la Unidad de Lanzamiento de Comando (CLU) Block I, la CLU ligera duplicará el alcance de identificación de objetivos y aumentará el alcance de interacción del sistema de 2,5 kilómetros (km) a 4 km. ^{[ 28 ]} 

La empresa conjunta Javelin recibió su primer contrato de producción a baja tasa para el LW CLU en junio de 2022. Se entregarán 200 unidades antes de que se inicie la producción a plena capacidad en 2023, lo que aumentará la tasa de producción a 600 por año. La primera entrega está programada para 2025. ^{[ 29 ]}

La ojiva en tándem del misil Javelin es de tipo antitanque de alto explosivo (HEAT). ^{[ 11 ]} Este proyectil utiliza una carga explosiva conformada para crear un chorro de metal superplásticamente deformado, formado a partir de revestimientos metálicos en forma de trompeta. El resultado es un chorro de partículas estrecho y de alta velocidad que puede penetrar el blindaje.

El misil Javelin contrarresta la aparición del blindaje reactivo explosivo (ERA). Las placas o módulos de ERA que se encuentran sobre el blindaje principal de un vehículo explotan cuando su relleno explosivo es penetrado por un proyectil de alta energía. Al explotar, el ERA introduce una placa de metal en la trayectoria del chorro de carga hueca, aumentando significativamente la protección. El Javelin utiliza dos ojivas de carga hueca para mitigar este efecto. Una carga precursora HEAT débil y de menor diámetro detona el ERA, despejando el camino para la ojiva HEAT de mucho mayor diámetro, que luego penetra el blindaje principal del objetivo.

Para el precursor se utiliza un revestimiento de molibdeno de dos capas , y para la ojiva principal, un revestimiento de cobre.

Para proteger la carga principal de la explosión, el impacto y los escombros generados por la ojiva del misil y la detonación de la carga precursora, se utiliza un escudo protector entre ambas cargas. Este fue el primer escudo protector de material compuesto y el primero con un orificio central para generar un chorro menos disperso.

Un revestimiento de carga principal más moderno produce un chorro de mayor velocidad. Si bien reduce el tamaño de la ojiva, este cambio la hace más efectiva, dejando más espacio para el propulsor del motor principal del cohete, lo que aumenta el alcance del misil.

El misil Javelin cuenta con un sistema electrónico de armado y detonación, denominado Sistema Electrónico Seguro de Armamento y Disparo (ESAF, por sus siglas en inglés). El sistema ESAF permite que el proceso de disparo y armado se lleve a cabo, al tiempo que impone una serie de comprobaciones de seguridad al misil. Tras accionar el gatillo, el ESAF activa el motor de lanzamiento. Cuando el misil alcanza un punto de aceleración clave, que indica que ha salido del tubo de lanzamiento, el ESAF inicia una segunda señal de armado para encender el motor de vuelo. Después de una nueva comprobación del estado del misil (verificación de fijación del objetivo), el ESAF inicia el armado final para preparar las ojivas para la detonación al impactar en el objetivo. Al alcanzar el objetivo, el ESAF activa la función de ojivas en tándem, proporcionando el tiempo adecuado entre la detonación de la carga precursora y la detonación de la carga principal.

Aunque la ojiva HEAT en tándem del Javelin ha demostrado ser eficiente para destruir tanques, la mayoría de las amenazas contra las que se empleó en Irak y Afganistán fueron dotaciones y equipos de armas, edificios y vehículos ligeramente blindados y sin blindaje. Para hacer que el Javelin fuera más útil en estos escenarios, el Centro de Investigación, Desarrollo e Ingeniería de Aviación y Misiles desarrolló una ojiva multipropósito (MPWH) para el FGM-148F. Si bien sigue siendo letal contra tanques, la nueva ojiva tiene una carcasa de acero de fragmentación natural, que duplica la efectividad contra personal debido a una fragmentación mejorada. La MPWH no añade peso ni costo y tiene un cuerpo medio de misil compuesto más ligero para permitir el reemplazo directo en los tubos Javelin existentes. ^{[ 30 ] [ 26 ]} Se planeó que el modelo Javelin F comenzara las entregas a principios de 2020. ^{[ 8 ]} El diseño mejorado del misil, junto con una nueva CLU más ligera con un rastreador de objetivos mejorado, entró en producción en mayo de 2020. ^{[ 31 ]}

La mayoría de los lanzacohetes requieren una amplia zona despejada detrás del artillero para evitar lesiones por la onda expansiva. Para solucionar este inconveniente sin aumentar el retroceso a un nivel inaceptable, el sistema Javelin utiliza un mecanismo de lanzamiento suave . Un pequeño motor de lanzamiento, que utiliza propulsor convencional, expulsa el misil del lanzador, pero deja de funcionar antes de que el misil salga del tubo. El motor de vuelo se enciende tras un retardo para permitir una distancia de seguridad suficiente con respecto al operador.

Para ahorrar peso, los dos motores están integrados con un disco de ruptura entre ellos. Está diseñado para soportar la presión del motor de lanzamiento desde un lado, pero para romperse fácilmente desde el otro cuando se enciende el motor de vuelo. Los motores utilizan una boquilla común. Los gases de escape del motor de vuelo fluyen a través del motor de lanzamiento una vez agotado. Dado que la carcasa del motor de lanzamiento permanece en su lugar, se utiliza un encendedor anular inusual para su arranque. Un encendedor convencional saldría disparado por la parte trasera del misil al encenderse el motor de vuelo y podría herir al operador.

Dado que el motor de lanzamiento utiliza un propelente estándar de la OTAN, la presencia de betaresorcilato de plomo como modificador de la velocidad de combustión provoca la presencia de plomo y óxido de plomo en los gases de escape. Por su seguridad, se pide a los artilleros que contengan la respiración después del disparo.

En caso de que el motor de lanzamiento falle y el tubo de lanzamiento se sobrepresurice —por ejemplo, si el cohete se atasca—, el misil Javelin incluye un sistema de liberación de presión para evitar que el lanzador explote. El motor de lanzamiento se mantiene en su lugar mediante un conjunto de pasadores de seguridad que se rompen si la presión aumenta demasiado. Estos pasadores permiten que el motor sea expulsado por la parte posterior del tubo.

Como misil de tipo "dispara y olvida" , tras su lanzamiento debe ser capaz de rastrear y destruir su objetivo sin la intervención del artillero. Esto se logra mediante la integración de un sistema de imágenes infrarrojas a bordo, independiente del sistema de imágenes CLU, con un sistema de seguimiento también a bordo.

El artillero utiliza el sistema infrarrojo de la unidad de control de tiro para localizar e identificar el objetivo, y luego cambia al sistema infrarrojo independiente del misil para establecer un recuadro de seguimiento alrededor del objetivo y fijarlo. El artillero coloca corchetes alrededor de la imagen para asegurar el bloqueo.

El buscador permanece enfocado en la imagen del objetivo, continuando su seguimiento a medida que este se mueve, la trayectoria del misil cambia o los ángulos de ataque se modifican. El buscador consta de tres componentes principales: un sensor de imagen de matriz de plano focal , refrigeración y calibración, y estabilización.

El conjunto buscador está encerrado en una cúpula transparente a la radiación infrarroja de onda larga . La radiación infrarroja atraviesa la cúpula y luego lentes que concentran la energía. La energía infrarroja se refleja en espejos hacia el FPA. El buscador es un FPA bidimensional fijo de 64 × 64 elementos detectores MerCad (HgCdTe). ^{[ 33 ]} El FPA procesa las señales de los detectores y transmite una señal al sistema de seguimiento del misil.

El detector es un dispositivo fotovoltaico donde los fotones incidentes estimulan los electrones, los cuales se almacenan, píxel a píxel, en circuitos integrados de lectura (ROIC ) ubicados en la parte posterior del detector. Estos electrones se convierten en voltajes que se multiplexan y se envían desde el ROIC cuadro a cuadro.

Para funcionar eficazmente, el FPA debe enfriarse y calibrarse. En otras aplicaciones, los detectores IR de una CLU se enfrían mediante un termo Dewar y un motor Stirling de ciclo cerrado , pero el misil no dispone de espacio suficiente para una solución similar. Antes del lanzamiento, un enfriador montado en el exterior del tubo de lanzamiento activa los sistemas eléctricos del misil y suministra gas frío desde un expansor Joule-Thomson al conjunto detector del misil, mientras este aún se encuentra en el tubo de lanzamiento. Al dispararse el misil, esta conexión externa se interrumpe y el gas refrigerante se suministra internamente mediante una botella de argón a bordo . El gas se mantiene en una pequeña botella a alta presión y contiene suficiente refrigerante para la duración del vuelo, que es de aproximadamente 19 segundos.

El buscador se calibra mediante una rueda de rotor . Este dispositivo es un ventilador de seis aspas: cinco negras con baja emisividad infrarroja y una semirreflectante. Estas aspas giran de forma sincronizada frente a la óptica del buscador, de modo que el FPA recibe continuamente puntos de referencia, además de observar la escena. Estos puntos de referencia permiten al FPA reducir el ruido introducido por las variaciones de respuesta en los elementos del detector.

La plataforma sobre la que se monta el buscador debe estabilizarse con respecto al movimiento del cuerpo del misil, y el buscador debe moverse para mantenerse alineado con el objetivo. El sistema de estabilización debe soportar aceleraciones rápidas, movimientos verticales y laterales. Esto se logra mediante un sistema de cardán , acelerómetros , giroscopios de masa giratoria (o MEMS ) y motores que impulsan los cambios de posición de la plataforma. El sistema es básicamente un piloto automático . La información de los giroscopios se envía a la electrónica de guiado, que acciona un motor de par acoplado a la plataforma del buscador para mantenerlo alineado con el objetivo. Los cables que conectan el buscador con el resto del misil están cuidadosamente diseñados para evitar inducir movimiento o resistencia en la plataforma del buscador.

El sistema de seguimiento es fundamental para guiar y controlar el misil y lograr un impacto efectivo. Las señales de cada uno de los 4096 elementos detectores (matriz de 64 × 64 píxeles) del buscador se transmiten a los circuitos integrados de lectura del FPA , que las procesan y generan un fotograma de vídeo que se envía al sistema de seguimiento para su procesamiento. Al comparar los fotogramas individuales, el sistema de seguimiento determina la necesidad de realizar correcciones para mantener el misil en el objetivo. El sistema de seguimiento debe ser capaz de identificar qué porción de la imagen representa el objetivo.

El artillero define inicialmente el objetivo, delimitando su área con un marco configurable. El sistema de seguimiento utiliza algoritmos para comparar esa región del marco, basándose en datos de imagen, geometría y movimiento, con los nuevos fotogramas enviados por el buscador, de forma similar a los algoritmos de reconocimiento de patrones . Al final de cada fotograma, se actualiza la referencia. El sistema de seguimiento puede mantener el objetivo incluso si el punto de vista del buscador cambia drásticamente durante el vuelo.

El misil está equipado con cuatro aletas de cola móviles y ocho alas fijas en la parte media del cuerpo. Para guiar el misil, el rastreador localiza el objetivo en el marco actual y compara esta posición con el punto de mira. Si esta posición está descentrada, el rastreador calcula una corrección y la transmite al sistema de guiado , que realiza los ajustes apropiados a las cuatro aletas de cola móviles. Este es un piloto automático . Para guiar el misil, el sistema tiene sensores que verifican que las aletas estén posicionadas según lo solicitado. Si no, la desviación se envía de vuelta al controlador para realizar ajustes adicionales. Este es un controlador de lazo cerrado .

El vuelo, gestionado por el sistema de seguimiento, consta de tres fases: 1) una fase inicial inmediatamente después del lanzamiento; 2) una fase intermedia que abarca la mayor parte del vuelo; y 3) una fase terminal en la que el sistema de seguimiento selecciona el punto de impacto más efectivo. Mediante algoritmos de guiado, el piloto automático utiliza datos del buscador y del sistema de seguimiento para determinar el momento preciso para la transición del misil entre las distintas fases de vuelo. Dependiendo de si el misil se encuentra en modo de ataque superior o de ataque directo, el perfil de vuelo puede variar significativamente.

El modo de ataque superior requiere que el misil ascienda bruscamente tras el lanzamiento y vuele a gran altitud, para luego precipitarse sobre el objetivo (curva). En el modo de ataque directo (rápida), el misil vuela a menor altitud directamente hacia el objetivo. La trayectoria de vuelo tiene en cuenta la distancia al objetivo, calculada por la unidad de guiado.