El trabajo que se está realizando puede determinar la estructura de diseño, la configuración y los parámetros de rendimiento de los tanques, los blindajes, los vehículos de infantería y los cañones en el año 2050.
Las armas, las tácticas y los materiales que se emplearán en la guerra de 2040 podrían estar tomando forma gracias a un grupo silencioso e intensamente concentrado de científicos del Laboratorio de Investigación del Ejército que están probando y fabricando materiales a la espera de descubrir nuevas armas y tecnologías bélicas que cambien el paradigma.
Laboratorio de Investigación del U.S. Army
«El objetivo de nuestra investigación es la evaluación no destructiva de la microestructura de los materiales para obtener información tridimensional completa que nos permita determinar las condiciones óptimas de procesamiento para diseñar materiales de mayor rendimiento para los soldados: entendemos esa información crítica sobre los defectos, su tamaño, su ubicación allí las formas y podemos minimizar esos defectos ajustando las condiciones de procesamiento», dijo en una entrevista a Warrior la Dra. Jennifer Sietins, ingeniera de materiales del Laboratorio de Investigación del Ejército. «Estudiamos los metales, los compuestos, la cerámica, los polímeros, el blindaje cerámico y los materiales energéticos».
Gran parte del trabajo científico incluye pura creatividad y pensamiento visionario en el que los expertos del ARL simplemente «innovan» explorando nuevas capas, mezclas y configuraciones de materiales a nivel microscópico. Sietins explicó que muchas de las técnicas no sólo incluyen el uso de diferentes combinaciones de materiales, sino la exploración continua de «cómo» se diseñan los materiales.
Gran parte del trabajo científico incluye pura creatividad y pensamiento visionario en el que los expertos del ARL simplemente «innovan» explorando nuevas capas, mezclas y configuraciones de materiales a nivel microscópico. Sietins explicó que muchas de las técnicas no sólo incluyen el uso de diferentes combinaciones de materiales, sino la exploración continua de «cómo» se diseñan los materiales.
«Estamos estudiando la posibilidad de ajustar los tiempos de procesamiento, las temperaturas y las presiones…. y también modificando las composiciones», dijo Sietins a Warrior.
Gran parte del proceso se conoce como «fabricación aditiva», en la que los materiales con propiedades específicas de valor añadido se mezclan, combinan y producen juntos en capas. El Dr. Nicholas Ku, ingeniero de materiales del Laboratorio de Investigación del Ejército, de la rama de materiales cerámicos y transparentes del Mando de Futuros del Ejército, explicó este proceso a Warrior, diciendo que el volumen, la composición y la estratificación de materiales como el carburo de silicio pueden ajustarse en busca de nuevas combinaciones con propiedades mejoradas.
Los resultados de este tipo de trabajo innovador, aunque se describen en términos de «investigación básica» orientada a décadas en el futuro, también generan valor a más corto plazo en algunos casos.
Gran parte de la investigación se realiza a nivel microscópico, mediante diversas aplicaciones de nanoinformática capaces de generar imágenes tridimensionales más pequeñas que un mechón de pelo, añadió Sietins.
«Esto nos proporciona los componentes microestructurales relacionados con la forma en que se fabrican los materiales y también nos da información sobre su rendimiento», explicó.
El trabajo realizado por Sietins, Ku y otros científicos podría determinar la composición de los materiales, la estructura del diseño, la configuración y los parámetros de rendimiento de los tanques, los blindajes, los vehículos de infantería, los cascos de los soldados, las armas e incluso la munición en el año 2050.
Por ejemplo, mientras examinaba detenidamente una radiografía tridimensional de un casco de soldado giratorio, Sietins miraba por encima de una minipantalla de ordenador para analizar las propiedades y las especificaciones de rendimiento de los materiales experimentales que se están usando para descubrir los diseños óptimos de las armas, los vehículos y el equipo de los soldados en el futuro.
«Estamos analizando información tridimensional. Podemos evaluar su estructura interna para, en última instancia, mejorar el rendimiento del soldado», dijo Sietins, ingeniero de materiales del Laboratorio de Investigación del Ejército DEVCOM, del Mando de Futuros del Ejército, en una entrevista con Warrior.
El concepto consiste en «innovar» claramente con combinaciones y capas de materiales novedosos con el objetivo de analizar sus propiedades. Una vez que se puedan identificar los parámetros de rendimiento, los científicos estarán mucho mejor posicionados para diseñar las armas del futuro. El proceso consiste en analizar combinaciones de sustancias a nivel microscópico y «crear», «fabricar» y «producir» nuevos materiales de mayor rendimiento.
«Estamos usando técnicas de fabricación avanzadas para mejorar las formas balísticas del blindaje», dijo en una entrevista a Warrior el Dr. Nicholas Ku, ingeniero de materiales de la rama de materiales cerámicos y transparentes.
«Muchos trabajos académicos han demostrado que si se controla la forma en que se ensamblan estos compuestos se puede ver cómo se inician las grietas…. Se puede ver cómo la estructura de las capas puede hacer que un material sea más resistente», dijo Ku.
Por supuesto, los distintos materiales tienen propiedades diferentes y pueden fabricarse en distintas combinaciones para experimentar y buscar desarrollos innovadores en los que se descubran nuevos materiales. ¿Quizás las nuevas mezclas de compuestos puedan reducir en gran medida el agrietamiento o la penetración de manera que superen el blindaje tradicional? Eso podría conducir a vehículos blindados más seguros o más letales, a cascos de soldado más fuertes y resistentes a las balas o a tipos de munición de alta velocidad que cambiarían el paradigma.
Toda esta innovación invita a una pregunta que permanece en una niebla de incertidumbre junto a las muchas variables desconocidas de la guerra blindada en las décadas de 2040 y 2050… ¿seguirá existiendo el blindaje pesado o será sustituido por alternativas más rápidas, expedicionarias y ligeras? ¿Podrán las futuras alternativas ofrecer una protección similar a la de los tanques Abrams con una fracción de su peso? Aunque algunas de estas cuestiones sigan siendo desconocidas, se trata de un reto que los equipos de científicos del Laboratorio de Investigación del Ejército en Aberdeen Proving Grounds (Maryland) han asumido plenamente y que están llevando a cabo la investigación básica necesaria para prepararse para la guerra de los años 2040, 2050 y más allá.
Las preguntas y exploraciones de este tipo son de gran importancia para el Ejército, que ahora parece estar siguiendo un camino integrado y doble hacia su desarrollo de futuros vehículos blindados. Por un lado, parece reconocer que quizá no haya todavía ningún sustituto para el blindaje pesado en los combates mecanizados importantes con un enemigo en los que los vehículos blindados tendrán que absorber cierta medida de fuego enemigo atacante. ¿Quizás los compuestos ligeros no sean todavía operativos hasta el punto de que los nuevos materiales, mucho más ligeros, puedan igualar el poder de protección del blindaje pesado?
Sin embargo, es posible que estos avances no estén muy lejos, y parece claro que ya se han hecho muchos progresos. También está claro que el Ejército está comprometido con un futuro de combate más ligero, rápido y expedicionario en el que los vehículos blindados puedan moverse rápidamente junto a las unidades que avanzan, cruzar puentes y desplegarse desde los C-17 de la Fuerza Aérea o incluso los C-130. Es probable que las nuevas composiciones de blindaje descubiertas por los científicos del ARL ya se estén incorporando a los nuevos vehículos y sirvan de base para la creación de prototipos para el futuro.
Aunque algunas de las composiciones específicas de materiales a corto plazo podrían no estar disponibles por razones de seguridad, los desarrolladores de armas del Ejército describen regularmente cómo se están tejiendo materiales compuestos prometedores en las mejoras del blindaje de los vehículos existentes y emergentes.
El fabricante del tanque Abrams, por ejemplo, está estrechamente alineado con la estrategia del Ejército, ya que está invirtiendo fuertemente en la actualización, la mejora y el mantenimiento de su plataforma de tanques, al tiempo que se embarca en la investigación interna para «innovar», «identificar nuevos materiales» y apoyar la doble misión del Ejército. General Dynamics Land Systems está llevando a cabo y apoyando una serie de investigaciones innovadoras destinadas a abordar e incluso anticipar las necesidades del Ejército. Por ejemplo, GDLS está trabajando para identificar nuevos materiales de mayor rendimiento capaces de ofrecer protección y capacidad de supervivencia comparables a las de un tanque Abrams con una fracción de su peso.
«General Dynamics Land Systems participa en varios proyectos externos de I+D que tienen como objetivo ayudar a las tropas a ser seguras y eficaces en el campo de batalla del futuro», dijo Kevin Bonner, Director de Tecnología de General Dynamics Land Systems, en un comunicado a Warrior.
Lo interesante de esto es que, aunque los nuevos materiales se probaran de formas actualmente inesperadas, eso no significa que el blindaje pesado o las plataformas como el tanque Abrams dejen de existir. Por el contrario, el Abrams es un ejemplo clave de cómo la innovación continua ha seguido actualizando y cambiando la plataforma para mejorar la protección, la computación, la letalidad y el rendimiento en combate. Parece concebible que haya lugar para el Abrams actualizado durante décadas en el futuro, como plataforma para apoyar y luchar junto a vehículos blindados más ligeros y rápidos y sistemas no tripulados.
La nueva variante M1A2 SEP v4, por ejemplo, incluye sensores infrarrojos de tercera generación que cambian el paradigma, munición multipropósito avanzada, nuevos materiales de blindaje, electricidad a bordo y una generación completamente nueva de tecnologías informáticas, electrónicas y de mando y control. Aunque intemporal en ciertos aspectos en cuanto a su concepto y configuración básica, el tanque Abrams de 2022 es una plataforma totalmente diferente si se compara con los que surgieron en la década de 1980.
El Optionally Manned Tank del Ejército, por ejemplo, está todavía en su fase conceptual. Los desarrolladores de armas están trabajando en varios conceptos y los responsables planean consolidar un enfoque general para el próximo año. En última instancia, la dirección elegida para este futuro vehículo de combate, aún por determinar, dependerá de los avances que se produzcan en el ámbito de los materiales ligeros de blindaje.
¿Puede algo con una fracción del peso del blindaje pesado proporcionar una protección comparable a la del blindaje pesado, permitiendo que un vehículo extremadamente superviviente mantenga la velocidad de un vehículo táctico, se despliegue y maniobre rápidamente, entre en pasos más estrechos y cruce puentes que no están al alcance de los tanques pesados? Podría decirse que este «espacio» conceptual y científico define la actual postura de modernización del Ejército, que parece orientada tanto al mantenimiento como a la mejora de vehículos fuertemente blindados como el tanque Abrams, mientras que simultáneamente se abren nuevos caminos con los materiales compuestos y la construcción de vehículos más ligeros, extremadamente resistentes y desplegables. Es posible que haya lugar para ambas cosas, como podría sugerir el pensamiento actual del Ejército.
Fte. Warrior Maven
