Manufactura Aditiva e hipervelocidad, claves del GBSD

A finales del pasado mes de julio, Boeing anunció su decisión de abandonar la carrera para fabricar la próxima generación de ICBMs que deberá reemplazar a los anticuados Minuteman III. ¿La razón oficial? Muy simple: no podrá desarrollarlo y fabricarlo a un precio competitivo. Es necesario fabricar misiles más rápidos a menor coste, y Boeing ha tirado la toalla. Vamos a ver por qué.

¿Por qué reemplazar los Minuteman III?

El armamento nuclear intercontinental constituye uno de los pilares de la capacidad norteamericana de prevenir un ataque nuclear contra su territorio: A menos que se trate de estados gobernados por suicidas, cabe descartar que una potencia nuclear se arriesgue a llevar a cabo un ataque masivo contra territorio norteamericano, ya que la respuesta sería proporcional. Esto ha sido así durante decenas de años, pero ya no: Los Minuteman III datan de la década de los 70, y hace ya bastantes años que empezaron a mostrar síntomas de no poder asegurar el poder disuasorio que necesita Estados Unidos.

¿Qué reemplazará a los Minuteman III?

Para su reemplazo se ha puesto en marcha un programa dotado con un presupuesto de 85.000 millones de dólares, denominado GBSD. Inicialmente se presentaron propuestas por parte de Boeing, Lockheed Martin y Northrop Grumman, pero Lockheed fue eliminado y Boeing ha dicho que no le compensa. ¿Resultado? Northrop Grumman es ahora la única empresa con posibilidades reales de ganar el contrato.

¿Qué puede ofrecer Northrop Grumman al programa GBSD?

Si hay una palabra clave que se repita cada vez con más frecuencia en el Pentágono, esta es "hipervelocidad": Los adversarios de Estados Unidos han puesto sus ojos en las posibilidades que representa la hipervelocidad, y han desarrollado con aparente éxito ciertos proyectos capaces de amenazar seriamente la tradicional supremacía militar norteamericana. Por tanto, es necesario desarrollar misiles más rápidos que los del enemigo. Y cuando hablamos de hipervelocidad estamos hablando de enfrentarnos a desafíos tecnológicos que exigen en gran medida el uso de tecnologías de Manufactura Aditiva, y es ahí donde Northrop Grumman podría tener su gran oportunidad, ya que es propietaria de Orbital ATK.

¿Quien es Orbital ATK?

Orbital ATK es una compañía líder mundial en tecnología aeroespacial para la industria militar. Cuenta con 12.000 empleados en plantilla, repartidos dentro y fuera de los Estados Unidos. Esta compañía lleva ya muchos años desarrollando motores de cohete para hipervelocidad, y ya en 2016 probó con éxito una cámara de combustión para motores de cohetes hipersónicos, impresa en 3D. Por tanto, estamos hablando de una compañía que cuenta con el conocimiento y experiencia requeridos para aplicar con éxito la Manufactura Aditiva en orden a conseguir fabricar en tiempo y coste el tipo de motores que requiere el GBSD. En tiempo, ya que se trata de una carrera contrarreloj. Y en coste, porque el presupuesto es reducido.

Razones para acelerar el programa GBSD

En breve, la USAF va a solicitar propuestas de la industria militar para desarrollar el programa GBSD (Ground Based Strategic Deterrent), que reemplazará los viejos misiles Minuteman III implementados en la década de 1970 y actualizará sus anticuadas instalaciones de lanzamiento. Los nuevos ICBMs deben comenzar a unirse al inventario a finales de 2020 y operar hasta la década de 2070.

Algunas voces críticas a la modernización de la triada nuclear de los Estados Unidos han pedido que se retrase e incluso que se cancele el GBSD en favor de otra extensión de la vida útil del Minuteman III. Sin embargo, la mayoría de expertos creen que retrasar o cancelar el GBSD equivaldría a renunciar unilateralmente a la existencia de la triada nuclear, poniendo en jaque a los Estados Unidos: Oficialmente, Estados Unidos dispone de 450 Minuteman III repartidos por 45 centros de lanzamiento dispersados operativamente en cinco estados. Este despliegue ofrece un conjunto único de capacidades para disuadir a sus adversarios de amenazar de forma creíble o de llevar a cabo con posibilidades de éxito un ataque nuclear. Si Estados Unidos renuncia unilateralmente por negligencia al componente terrestre de su triada, bastaría con atacar tres bases de bombarderos y dos bases de submarinos para eliminar la mayor parte de su fuerza nuclear.

Un variedad de factores obligan a poner en marcha e incluso acelerar el programa GBSD. El primero y principal, que existen serias dudas de que sea verdaderamente útil un ICBM diseñado hace medio siglo: Las defensas antimisiles no son las de 1970, las amenazas cibernéticas aumentan, y la guerra electrónica junto con las armas de energía dirigida plantean nuevos desafíos para la supervivencia del Minuteman III. La Revisión de la Postura Nuclear de 2018 lo expresó claramente: "La vida de servicio del Minuteman III no puede extenderse más ... Además, el Minuteman III tendrá cada vez más dificultades para penetrar en las futuras defensas del adversario".

En segundo lugar, el combustible sólido que impulsa las etapas inferiores del Minuteman III se degradará a partir de 2030, por lo que será necesario retirar el combustible degradado, lavar sus respectivos contenedores, y cargar el nuevo combustible. Tras esta operación, es posible y altamente probable que algunas de estas etapas no encajen, y deban ser reemplazadas. Esta posibilidad resulta particularmente peligrosa, por la sencilla razón de que ya no se fabrican. Pero, aunque encajasen perfectamente y sin problemas, la tercera etapa de los Minuteman III, que está construida con materiales compuestos, no se puede lavar y será necesario reemplazarla. Por añadidura y por si acaso todo lo anterior no bastase, hará falta reemplazar componentes críticos en el sistema de guía del Minuteman III, ya que llegarán al final de su vida útil. Estos y otros esfuerzos para mantener el Minuteman III más allá de su fecha de reemplazo programada costarían miles de millones de dólares y posiblemente no sirvan para nada verdaderamente útil, debido a las razones expuestas en el párrafo anterior.

En tercer lugar, retrasar el GBSD no tiene sentido económico: Por un lado, porque los nuevos ICBM comenzarían a entrar en servicio antes de que el Minuteman III deje de estar disponible. Y por otro lado, porque una demora del GBSD requeriría gastar miles de millones de dólares en parchear el Minuteman III. Costaría mucho menos adquirir y mantener el GBSD a lo largo del tiempo.

Finalmente, los programas de extensión de vida no resolverían el inminente déficit de inventario de Minuteman III: Ahora hay oficialmente 450 misiles. Para garantizar que este anticuado sistema funcione, la USAF realiza entre cuatro y cinco lanzamientos de prueba por año. Si se demora el GBSD, la combinación de 1) Lanzamientos de prueba y 2) Desgaste por obsolescencia de las piezas, podría mermar dramáticamente el inventario de Minuteman III hasta hacerlo prácticamente inservible.

En resumen: mantener al Minuteman III más allá de su fecha de reemplazo planificada no proporcionaría las capacidades necesarias para la disuasión del siglo XXI, podría costar mucho más que el GBSD y equivaldría a renunciar unilateralmente a la tríada, aumentando la disposición de China y Rusia para intentar poner de rodillas a los Estados Unidos. Por el contrario, acelerar el programa GBSD evitaría estos riesgos y garantizaría la paz durante los próximos cincuenta años.

Orbital ATK, ready to provide the GBSD program

As designs for the next generation ICBM are being matured, Orbital ATK’s experience has resulted in smart commonality, commercial practices, and shared facilities and workforce.

The company has honed numerous capabilities that can reduce risk and shorten development timelines for GBSD. As an experienced flight system/launch vehicle provider, the company has integrated and launched flight systems at sites around the world, and advanced, common avionics have flown on more than 100 missions with 100 percent success.

Including strategic missile targets and interceptors, Orbital ATK has developed, on average, two new flight systems each year for the past 20 years. In addition, Orbital ATK has significant experience building flight-proven composite structures like shrouds, interstages and motor cases. The company has also developed nuclear hardness and survivability protection for its structures, which will help ensure the success of GBSD.

Orbital ATK has modern, automated facilities ready to support GBSD development and production. The company currently utilizes Additive Manufacturing, virtual reality and model-based systems engineering to design and build state-of-the-art rocket motors. In 2017, Orbital ATK’s solid rocket motors achieved 100-percent success on 16 flights and 11 static fires for a total of 64 motors fired.

Orbital ATK has played a key role on every Intercontinental Ballistic Missile (ICBM) program for more than five decades. Since the Minuteman I was first fielded in 1962, Orbital ATK, along with its legacy companies, has provided motor stages and refurbishment services for the program. Today, Minuteman III continues to play an integral role in our nation’s defense, but is preparing to be replaced by the next generation ICBM program: Ground Based Strategic Deterrent (GBSD).

The Minuteman III weapon system is projected to be in service through 2030, and sustainment activities like those Orbital ATK is now performing on a Propulsion Subsystem Support Contract for the U.S. Air Force Nuclear Weapons Center, Intercontinental Ballistic Missile Systems Directorate at Hill Air Force Base, will ensure operational readiness through that time. Once Minuteman III is retired, the Air Force’s GBSD program will take over: “The Orbital ATK team is dedicated to helping the Air Force with a smooth transition to the GBSD system,” said Charlie Precourt, Vice President and General Manager of Orbital ATK’s Propulsion Systems Division. “Minuteman III sustainment is a vital element of our nation’s defense and the Air Force is partnered with Orbital ATK to ensure that Minuteman remains safe, capable, reliable and responsive while beginning development of GBSD."

With a long history of ICBM experience, proven expertise in flight systems and components, and the ability to share facilities and experienced workforce across programs to keep costs down, Orbital ATK is ready to provide the GBSD program with outstanding solutions throughout its lifecycle.

Lockheed Martin: Impresión 3D para el GBSD

Lockheed Martin ha revelado que planea utilizar la Impresión 3D para desarrollar la futura generación de ICBMs de la USAF, más conocida como el proyecto GBSD. La razón de ser de este proyecto radica en que los actuales Minuteman III se han ido quedando obsoletos, y se hace necesario dotar a la USAF de nuevos misiles más rápidos y de mayor alcance.

Misiles impresos en 3D

Para ganar en velocidad y alcance, es preciso reducir peso. Y ahí es donde entra en escena la Impresión 3D, ya que por un lado permite sustituir el metal por el plástico, y por otro lado permite diseñar cada pieza enfocándose en la reducción de peso como factor clave a tener en cuenta.

Adaptabilidad: La clave del éxito

Uno de los beneficios clave que Lockheed Martin ha encontrado en la Impresión 3D estriba en su facilidad de adaptación: Dado que estamos hablando de una tecnología que permite la Fabricación Digital Directa sin necesidad de procesos intermedios, esto permite a la empresa responder con rapidez a cualesquiera cambios de diseño durante todo el ciclo de vida del producto. A este respecto Iris Bombelyn, vicepresidente de Comunicaciones Protegidas en Lockheed Martin Space Systems, comenta: "La Impresión 3D nos proporciona la capacidad de implementar innovaciones con celeridad, en base a una producción controlada desde el diseño hasta la implementación, partiendo de un modelo digital. Gracias a la posibilidad de proporcionar soluciones asequibles e innovadoras a nuestros clientes en plazos muy cortos, podemos adaptarnos a la rápida evolución del entorno espacial militar."