forum #13

A FURTIVIDADE
UM NOVO PARÂMETRO PARA AS ARMAS AÉREAS ?
(Forum n^o13, janeiro/fevereiro 2004)

Ao término da Guerra do Golfo e no início da "guerra do século", todos os homens-em-Comando da Arma Aérea são uníssonos em afirmar:
"a tecnologia dos revestimentos/formas anti-radar e bombas inteligentes irão mudar a natureza da guerra aérea".
Essas afirmações são devidas, evidentemente, à excepcional atuação das aeronaves à "prova de radar" que estão em operação.

Com acertos nos ataques na ordem de 95% na Guerra do Golfo, os aviões furtivos atacaram cerca de 43% dos alvos em território iraquiano, embora o número de saídas desses aviões não tenha representado mais do que 3% do número de surtidas(1) aéreas no Teatro de Operações.

Quais as razões desse sucesso? Os analistas listam três:
as aeronaves chegaram à posição de ataque sem ter sido detectadas;
os sistemas de armas antiaéreas não puderam, portanto, ser ativados;

a extrema precisão do sistema de "guiagem terminal"(2) empregado.

As razões do sucesso (novos revestimentos e formas) desses aviões, é função dos resultados obtidos na pesquisa de materiais exóticos para uso aeronáutico. Eles são capazes de atenuar o maior número possível de bandas de freqüência(3) radar para escapar, não somente às emissões provenientes dos sistemas Artilharia Anti Aérea (AAA) de superfície, como dos auto-diretores(4) dos mísseis ar-ar.

Em suma, cobrir o espectro de 1GHz a 30 GHz(5). Além disso, para se livrar dos efeitos danosos da refletividade das estruturas metálicas convencionais que compõem os aviões em geral, é necessário que os novos materiais para os aviões da classe "furtiva", apresentem propriedades físicas (rigidez, leveza e resistência térmica ) que lhes permita tomar o lugar dos metais.

A maneira apropriada de fabricar as estruturas dos novos aviões com esses novos materiais ainda está listada como "secreto-defesa".

Entretanto, sabe-se que o princípio adotado é simples, principalmente naquilo que se refere ao revestimento. É imprescindível que a emissão radar penetre na "pele" da aeronave sem ser refletida, e que seja totalmente (e preferencialmente) ali absorvida. Traduzindo em termos físicos: a impedância do material(6) da estrutura/revestimento deve ser tal que a relação entre a "permeabilidade(7) e a permissividade(8)" seja próxima da unidade.

Assim sendo, a onda radar não será refletida e sua energia será totalmente absorvida. Duas técnicas se defrontam para a consecução dessa meta: o emprego dos materiais magnéticos ou dos dielétricos(9), com pontos negativos para os materiais dielétricos. Os materiais dielétricos necessitam ser espessos (1/4 do comprimento da onda radar(10)).

Quantos aos materiais magnéticos, sua permeabilidade varia com a temperatura e, com eles, a adaptação da impedância se faz por "empilhamento" ou por "efeito pirâmide" das cargas condutoras, com a finalidade de otimizar a atenuação da energia. Ou ainda, através dos polímeros condutores(11). Por essa razão é que os atuais aviões furtivos usam "cortes triangulares", em diversas seções de sua estrutura.

Com tais dificuldades, os esforços da engenharia aeronáutica foram redirecionados para as resinas "epoxy" impregnadas de limalha de ferro, com granulometria(12) grandemente reduzida. As pesquisas nesse campo visam reduzir o tempo destinado à obtenção da polimerização da resina(13), com o objetivo de evitar que a limalha venha a se sedimentar. O miolo deve, portanto, permanecer homogêneo, para que sua carga eletromagnética seja convenientemente adaptada.

Mais recentemente, os órgãos de pesquisa aeronáutica direcionaram seus trabalhos para as estruturas complexas: espuma multi-laminada de poliuretano impregnada de pó de carbono ou absorvente tipo ninho-de-abelha(14), também impregnado de carbono. O objetivo principal é fazer com que a radiação eletromagnética encontre um nicho(15) constituído de uma quantidade tal de irregularidades, que as ondas-radar fiquem ali "retidas", qualquer que seja seu ângulo de ataque à "pele" .

Quanto às formas, o que se busca atingir é a "redução da assinatura radar(16)" de uma forma generalizada ou seja, em qualquer ângulo de apresentação do alvo. Para obter esse resultado, os engenheiros se baseiam em um princípio bem conhecido: os ecos radar têm seu valor máximo na aplicação normal (90o) ao plano (pele) ou a uma linha reta qualquer da estrutura. Além disso, o valor desses "picos" é proporcional à área "pintada" pela emissão radar. Como resultado, os ecos que retornam à antena do radar emissor devem ser levemente percebidos ou preferencialmente desapercebidos...

Quanto à formatação das aeronaves furtivas, cabe aos projetistas eliminar os triedros e mascarar as entradas-de-ar e os "pontos brilhantes" ao radar. Várias técnicas de desenho existem: implantar as entradas-de-ar nos dorsos das asas, escondê-las com telas em que a malha tenha dimensão inferior ao comprimento da onda radar, etc.

Para "esconder" as cabines de pilotagem (outro ponto "brilhante"), é torná-las absorventes. Quanto ao "casamento" de materiais, diferentes entre si (compostos/metais), é fazê-lo de forma que se adapte a impedância à onda radar (mais ou menos da mesma forma que utilizada nas câmaras anecóicas(17)).

Acoplando, portanto, materiais e formas, obtém-se uma plataforma "discreta" que, além de exigir um lançamento-míssil mais próximo do alvo, também confunde os auto-diretores do míssil, já que a cabeça-inteligente (ao invés de ser atraída por um eco importante), será excitada por uma multidão de pequenos pontos brilhantes, que perturbam seu "raciocínio e discriminação"...

AS CONTRA-MEDIDAS:

Para combater os efeitos dessa discrição-radar obtida, diversas pesquisas estão sendo dirigidas pelos radaristas (pesquisadores e industrias), na direção do radar de bordo de baixa freqüência e multi-estático (com antenas dispersas). Esses radares irão operar em ondas métricas(18), emitidas através de antenas emissoras/receptoras diferenciadas e múltiplas, que codificarão os sinais emitidos por cada antena, de forma e "dividir" o espaço e "pintá-lo" de forma particular e diferente entre si.

Aparentemente, o problema parece de simples execução. Entretanto, para obter um equipamento operacional com essas capacidades faz-se necessário desenvolver matrizes incríveis de cálculo, imprescindíveis para o tratamento do sinal. Entenda-se, portanto, um "possante computador embarcado"...

O FUTURO DOS AVIÕES-DISCRETOS:

Os especialistas e pensadores da Guerra Aérea ainda são céticos quanto à importância que possa vir a representar a discrição-radar na arena de combate. "Deve - a discrição- se sobrepor à manobrabilidade, velocidade ou polivalência ? Em proveito dessa discrição-radar, todo o armamento (bombas e mísseis) deve ficar enterrado na fuselagem, tomando espaço do combustível e penalizando o alcance?"

Em suma: a FURTIVIDADE virá a representar a panacéia esperada para os aviões de combate dos anos 2000-plus, com prejuízo dos outros atributos?

Maj.Brig.R.R. Lauro Ney Menezes

Piloto de Caça - Turma de 1948

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NOTAS DO GERENTE DO SÍTIO:

(1) surtida = ou "sortida", usa-se para designar uma missão de combate. voltar

(2) guiagem terminal = sistema de navegação para ataque ao alvo. voltar

(3) bandas de frequência = são grupos (faixas) de frequências de ondas eletromagnéticas. Cada grupo é reservado para um tipo de utilização. As faixas reservadas para as frequências de radar são normalmente "batizadas" por letras:

P	225 a 390 mhz
L	390 a 1550 mhz
S	1550 a 5200 mhz
X	5200 a 11.000 mhz
K	11.000 a 33.000 mhz

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(4) auto-diretores = sistema de direção automática dos mísseis anti-aéreos. voltar

(5) 30 Ghz = 30 gigahertz ou 30 bilhões de ciclos por segundo. Esta faixa de frequência é denominada de "Faixa K" e vai de 11 Ghz a 30 Ghz. voltar

(6) impedância do material = é a reação que o material apresenta à condução de corrente alternada em uma dada frequência (no caso, ondas eletromagnéticas de radar). voltar

(7) permeabilidade = "µ" resumidamente, é a capacidade de um material "conduzir" eletromagnetismo. voltar

(8) permissividade = resumidamente, é a capacidade de um material "armazenar" eletromagnetismo. voltar

(9) dielétricos = isolantes, no caso à energia eletromagnética. voltar

(10) 1/4 de onda de radar = as ondas de radar na faixa "K" têm o comprimento variando de 8,3 a 27,3 milímetros. Portanto a espessura deve estar compreendida entre 2 e 7 mm. voltar

(11) polímero = plástico formado por aglomerações sucessivas de grande número de moléculas fundamentais. voltar

(12) granulometria = tamanho dos grãos. voltar

(13) polimerização da resina = final do processo formação do polímero (secagem...) voltar

(14) ninho-de-abelha = "favo de mel", estrutura de pequenas células com paredes hexagonais que possui grande resistência mecânica e baixo peso ("honeycomb" em inglês). voltar

(15) nicho = "armadilha", abrigo, local para refúgio, ninho. voltar

(16) assinatura radar = diz-se do tamanho do alvo detetado e que aparece na tela do radar. voltar

(17) câmara anecóica = equipamento com paredes especialmente recobertas com material que absorve as ondas sonoras (ana = contrário; eco= reflexão de onda de som). voltar

(18) ondas métricas = ondas eletromagnéticas com "metros" de comprimento ( banda "P"). voltar