Publicado el por Sandglass Patrol

Destripando el Geran 2 / Sahed 136

Introducción

El Sahed 136 ha estado bajo el radar de los militares y analistas desde hace tiempo (de hecho fue conocido hasta 2019 como «Delta Wing» dentro de la comunidad de inteligencia), pero ha saltado al mundo de la prensa y público general a raíz de la guerra de Ucrania, y su uso (masivo) por parte de los rusos, en concreto del modelo de producción local Geran 2.

Se trata de un UAV kamikaze (llamados también munición merodeadora, drones de sólo ida…) de bajo costo y largo alcance, desarrollado originalmente por Irán con la intención primigenia de tener efectores validos para realizar ataques de negación plausible en toda la region de Oriente Proximo. Con una longitud de 3.5 metros y una envergadura de 2.5 metros, está diseñado para llevar una carga explosiva de 40 a 50kg (con diversidad de tipos de ojiva, desde las cargadas con metralla a las de carga hueca, pasando por —según algunos medios— cargas termobñaricas) hasta su objetivo, siguiendo una ruta pre-programada.

Está diseñado para ser lanzado en oleadas (que no en enjambre), en grandes cantidades, para realizar ataques de saturación, obligando a los defensores a consumir grandes recursos económicos en su interceptación: este tipo de ataques masivos no sólo tienen un sólo objetivo en tierra, sino que son eficaces a distintos niveles:

  • si alcanzan el objetivo principal, el mismo acabará siendo destruido.
  • si no alcanzan el objetivo principal porque son interferidos, pero caen en zonas aledañas, causando daños en objetivos secundarios o, simplemente, causando destrucción en un entorno civil, buscando dañar a la población y desmoralizar. Esto entraría dentro de las operaciones de «Guerra psicológica» establecidas dentro del ejercito ruso
  • si son interceptados, causando daño económico, puesto que los medios de interceptación (al menos hasta la fecha) son mucho más caros que los drones lanzados. Por este motivo están naciendo distintos tipos de sistemas de bajo coste, que van desde los cohetes guiados por láser a la munición con espoleta de proximidad pasando por las armas de energía, nuevas municiones para artillería antiaérea del tipo Airbust, misiles de bajo coste, las avionetas equipadas con armamento improvisado, aviones ultraligeros de guerra electrónica para interferir señales, los drones suicidas anti drone suicida, o incluso la vuelta a las redes y escopetas con postas reforzadas.

Emplea un sistema de navegación híbrido (satélite-inercial) de bajo costo. Combina una Unidad de Medición Inercial (IMU) con un sistema de navegación inercial (identificado como SADRA) para el vuelo autónomo y como sistema primario, poco preciso pero útil cuando pierde la señal del satélite en ambientes denegados, con receptores multiconstellación (GPS y GLONASS, y posiblemente Galileo y BeiDou ) que corrigen la deriva inercial y aseguran la precisión hasta el objetivo. Además los drones tienen un enlace de datos en banda VHF que permite actualizaciones en tiempo real desde tierra, aunque lo hace vulnerable a interferencias (jamming) y suplantación de señales (spoofing). Como respaldo, cuenta con una cámara de video infrarrojo analógica que permite a los operadores realizar correcciones visuales, si el enlace de datos no está interferido.

La estructura

El 4 de febrero de 2024, la red PRANA de hackers ucranianos anunció que habían hackeado con éxito los servidores de correo electrónico de Sahara Thunder, una empresa del Cuerpo de la Guardia Revolucionaria Islámica (IRGC) que se dedica a exportar armas producidas en Irán y vende armas a Rusia, entre otros. Entonces salieron en distintos medios numerosas noticias sobre este hecho, y analizaban datos económicos en el mejor de los casos, pero ninguna analizaba la estructura de la aeronave. Y como servidor es precisamente ingeniero de estructuras, ésto es lo que más me ha llamado la atención de toda la información disponible. Intentaré resumirla debajo.

La estructura del avión es sencilla. Es una aeronave con el ala en delta, y estructura multilarguero, con cuatro largueros, varios mamparos, y dos costillas principales por ala, más algunas costillas más para cierre o soporte de actuadores y superficies de control.

La construcción es en fibra de carbono y fibra de vídrio. La fibra de carbono unidireccional se utiliza mayormente en la estructura primaria, el tejido en zonas concretas y refuerzos, y la fibra de vidrio en el depósito de combustible y como tela de sacrificio (al mecanizar la fibra, la última tela atravesada por la sierra, fresa o broca, se delamina —los que han taladrado madera seguro que han observado este comportamiento también—, por lo que se añade siempre al final una tela de fibra de vidrio, no estructural, para que sea ésta la que se delamine.

Tanto el intradós como el extradós están fabricados en una sola pieza. Se utilizan moldes de curado, que son limpiados y sus desperfectos (como arañazos) reparados y sus superficies pulidas antes de cada nueva pieza.

También utiliza profusamente núcleo de nomex (papel impregnado en resina), en especial en superficies verticales y de control, así como en las tapas.

La forma de laminar es la clásica, con aplicación de desmoldeante, realizado del apilado, adición de la tela de sacrificio, y la bolsa de vacío.

Sorprende el bajo grado de industrialización. Las fibras utilizadas son de las que curan a temperatura ambiente (25ºC) o con ayuda de manta térmica (70ºC), lo que asegura la alta disponibilidad en el mercado, por ser fibras de uso común incluso para hacer carenados de moto o aeromodelismo avanzado.

En cuanto a la fabricación, es totalmente manual, incluso utilizando impregnado en resina a mano, en lugar de telas pre-impregnadas. Tanto el corte de las telas, como su posicionado o el mecanizado de las piezas semiacabadas es totalmente manual y con tecnologías de bajo coste, como tijeras para cortar las telas o radiales para cortar los semiproductos.

La estructura interior se fabrica en planchas de sándwich de espesor uniforme, y se mecanizan a su forma final.

Todas las piezas que forman la estructura internase ensamblan juntas primero, pegadas a tope, sin proteger los cantos del sandwich.

Para finalmente ser unidas al revestimiento, reforzadas con piezas metálicas y de carbono, y taladradas para poder instalar los distintos sistemas, sea el de combustible, el de navegación o el eléctrico. Como el mamparo sobre el que se instala el motor es de fibra de curado a baja temperatura (25/70ºC), podría deteriorarse antes de tiempo por la temperatura que alcanza el motor en funcionamiento normal. Por eso se refuerza con una pieza metálica.

Resumen de pesos por componente principal:

  • Revestimiento del extradós: ~8.5 kg
  • Revestimiento del intradós: ~8.5 kg
  • Largueros y costillas: ~6.0 kg
  • Total estimado de la estructura básica (sin motor ni sistemas): ~23 kg (8.5 + 8.5 + 6.0). El resto del peso hasta llegar a los 37.5 kg corresponde al motor, tanque de combustible, aviónica, hélice, pintura y otros sistemas.

La fibra se deja curar a temperatura ambiente, y se realiza todo el ensamblado de la estructura. Pero, cuando toda la estructura está completa, se somete a toda la estructura completa a un ciclo de post-curado que se realiza en un horno a 60-70ºC durante 8h.

Instalación de sistemas

Tras la fabricación de la estructura, recorte de las tapas de acceso y fabricación de las tapas se procede a la instalación del sistema de combustible, el de navegación y se prepara para poder recibir distintas ojivas con distintas cargas bélicas.

Es curioso que el sistema de adquisición de datos no sea redundante, teniendo tan solo una toma estática y tan solo una toma dinámica.

Para la instalación de la electrónica se instalan sobre la estructura distintos tipos de insertos, lo que permite roscar sobre ellos los tornillos de sujección de los sistemas, que no podrían instalarse sobre paneles tipo sándwich.

Tras la instalación de todos los componentes, se procede a la carga y centrado del UAV, y posterior equilibrado, si procede.

Lo que todo esto dice de la forma de fabricación

Este tipo de fabricación tiene la desventaja de una cadencia de producción relativamente lenta, y falta de repetibilidad en las operaciones. Pero tiene grandes ventajas, como que se puede llevar a cabo con personal poco cualificado, sin entrenamiento específico en la producción aeronáutica. Y algunas de las desventajas, como la falta de repetibilidad, pasan a segundo plano al tratarse de drones que van a volar una sola vez. Este tipo de producción es altamente artesanal, aunque de producción en cadena. De hecho se ha denunciado el uso de mano de obra infantil, de estudiantes del instituto tecnológico cercano, y de mujeres inmigrantes en la producción. Y, teniendo en cuenta que las habilidades para manejar las telas y los patrones a mano son más propias de modistas/os, no sería de extrañar que hubieran incorporado a la producción a toda persona con unos mínimos conocimientos patronaje y corte y confección.

Llama la atención la ausencia de malla de bronce en el laminado del revestimiento exterior. La malla de bronce no sólo sirve para que la estructura de un avión de fibra de carbono resista el impacto de los rayos (cosa que un drone kamikaze no necesita), sino que también facilita la continuidad eléctrica para realizar tomas de tierra para los componentes, o proporciona una jaula de Faraday que dificulta que frían los componentes electrónicos, lo que parece que les preocupa poco el que sean interferidos, quedando entonces sólo el sistema de guía inercial. Que el sistema de pitot-toma de aire estática no estén duplicados, evitando redundancias, resalta este punto de fabricación de bajo coste y de que la precisión y el que el drone no alcance su objetivo inicial designado no son importantes, pues pueden cumplir satisfactoriamente con sus objetivos secundarios de guerra económica y psicológica-desmoralización.

Visto lo fácilmente que se puede acceder a esta documentación, es de suponer que no sólo los estadounidenses lo habrán copiado, recordemos su LUCAS, y que habrá multitud de empresas copiándolo y mejorándolo con tecnologías mas próximas a la producción industrial a larga escala que a las cadenas de montaje artesanales, con materiales más económicos (como la fibra de vidrio estructural), sistemas de apilado automático (ATL) o incluso inyección de plástico y fibra (RTM).

Tipos de Ojivas, de las originales iraníes a las de producción local rusas

Las cargas bélica de las ojivas de los drones han experimentado una transformación significativa según los documentos filtrados de Alabuga. Originalmente, Irán suministró ojivas estándar, un diseño de fragmentación-alto explosivo con dos matrices de fragmentación pre-serradas, cada una compuesta por 11 capas de cubos metálicos situadas por delante y por detrás de un sistema de conos de cobre, que daban cierto poder anti-blindaje. Sin embargo, Alabuga pronto encontró limitaciones en esta configuración y comenzó a buscar alternativas más potentes.

La evolución más notable es la ojiva de 90 kilogramos (BCh-90), que representa un aumento del 170% en potencia comparada con el modelo estándar. Esta ojiva contiene 62 kg de explosivos y utiliza elementos de fragmentación hechos de acero ST45 y 3000 piezas de circonio para efectos incendiarios mejorados. Su diseño incluye un embudo de cobre más grande para mayor penetración de blindaje. Para acomodarla, el dron requirió modificaciones estructurales: la ojiva se colocó más atrás en el fuselaje, los componentes electrónicos se reubicaron y el tanque de combustible se redujo, disminuyendo el alcance operativo de 1350 km a aproximadamente 650 km. Los documentos muestran que esta ojiva fue probada en combate el 25 de noviembre de 2023 contra un centro de entrenamiento de UAV cerca de Zaporiyia, Ucrania, logrando destruir tres edificios camuflados.

Además de estas dos variantes, Alabuga está desarrollando ojivas termobáricas que generan mayor sobrepresión de explosión y temperaturas extremas comparadas con las ojivas tradicionales. Estas municiones contienen un núcleo de aproximadamente 30 kg de alto explosivo rodeado por 20 kg de mezcla termobárica y una carga adicional de 3 kg de alto explosivo. Están rodeadas por 2300 bolas de acero SHX (propiedad exclusiva de la compañía japonesa Motion and Control NSK) que actúan como elementos de fragmentación. Según los documentos, estas ojivas tienen un radio de destrucción de 19 metros para paredes de barracones y un 80% de probabilidad de destruir vehículos ligeros a 32 metros de distancia.

Su producción se ha descentralizado hacia múltiples empresas rusas sancionadas por Estados Unidos. Esta diversificación de proveedores, junto con la dependencia de materiales importados de China y Japón, revela una cadena de suministro internacional que ha permitido a Rusia escalar su producción de drones kamikaze más allá de las expectativas originales del contrato con Irán.

De Irán a Rusia. Los pormenores del acuerdo producción primigenio

  • Irán proporcionaría 600 drones Shahed 136 desmontados.
  • Se incluiría formación técnica, tecnología y componentes iniciales suficientes para construir aproximadamente 1,350 drones adicionales.
  • Alabuga sería responsable de fabricar internamente más de 4,000 drones adicionales, incluyendo las ojivas.
  • Sin embargo, los documentos sugieren que este plan inicial fue modificado sustancialmente, y adaptado a las cambiantes necesidades rusas.

Tras un acuerdo firmado en noviembre de 2022 por valor de 108.5 mil millones de rublos, Rusia inició la construcción de una planta en la zona económica especial de Alabuga (Tatarstán) para ensamblar 6000 unidades en 2.5 años. Aunque inicialmente se ensamblaban piezas originales iraníes, el plan preveía fabricar localmente todas las piezas, así como su ensamblaje, con fecha límite en 2025 para que la producción fuera totalmente local. Esto transformó unas instalaciones abandonadas por una empresa occidental en una fábrica de drones kamikaze capaces de producir inicialmente 10 diarios, porque según lotras fuentes, Alabuga ha incrementado su ritmo de producción hasta 20 drones al día (unos 5200 al año), en dos turnos, con un objetivo de 10000 al año, lo que supera las expectativas originales del contrato con Irán.

La planta es gestionada por Alabuga Machinery, vinculada a la empresa de drones Albatross, cuenta con líneas de producción paralelas para el fuselaje, un taller de mecanizado, una cámara de pintura y una sección de ensamblaje final donde se instalan los sistemas de combustible y electrónica. Además, se ha establecido una línea para la fabricación de motores de pistón de dos tiempos, normalmente del modelo MD-550, desarrollado a partir del Limbach L550E, que monta el drone. La tecnología y maquinaria, mayoritariamente de origen chino y taiwanés, fueron transferidas por Irán en un plazo de 4 a 5 meses. Los costes locales de producción de cada Geran 2 se han estimado en 4.4 millones de rublos por unidad, cuando el precio de compra a Irán era de unos 12 millones de rublos. El cambio, a día de hoy, es de aproximadamente 100 rublos por cada 1 euro.

El informe expone graves irregularidades laborales, destacando el uso de mano de obra infantil, mujeres inmigrantes y estudiantes internacionales de África y Asia, quienes trabajan en condiciones precarias con salarios bajos y sin compensación adecuada por horas extra.

Más allá del Shahed-136, los documentos revelan planes rusos para la producción local de modelos más avanzados, como el Shahed-236 con buscador óptico, el Shahed-237 con motor a reacción y el dron de reconocimiento Shahed-107. Estos nuevos modelos se adaptarían a las mismas líneas de producción existentes.

Fuentes

Todas las imágenes proceden de fuentes de inteligencia abierta, y el análisis se ha realizado en función de esta información, así como de conocimientos propios adquiridos durante el trabajo con estructuras de fibra de carbono. El listado completo de fuentes, así como material adicional para ampliar este análisis, puede encontrarse en:

Descubre más desde Sandglass Patrol

Suscríbete y recibe las últimas entradas en tu correo electrónico.

Deja una respuesta