COBERTURA ESPECIAL - HO - Aviação

12 de Março, 2014 - 22:30 ( Brasília )

Caças: O “X” da Quest..., digo, da Geração

Multiroles da atualidade se preparam para enfrentar caças de 5ª geração. Um dia, quem sabe, pelo domínio do ar. Agora, o combate é pelo mercado.

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Caças: O “X” da Quest..., digo, da Geração

por Vianney Jr
Analista de Defesa e Aeroespaço / Editor de Avaliação de Aeronaves

 

  Tradução DefesaNet

 
Nota DefesaNet
 
A presente análise havia sido publicada quando era quase certa a vitória da Boeing com seu F-15 Silent Eagle no F-X da Coréia do Sul, competição aberta para aquisição de caças “multirole” avançados para substituição dos F-4 Phantom II e F-5 em operação na atualidade. Nesta republicação revisada, o autor arremata com o desfecho anunciado em novembro, com a decisão pela compra de 40 F-35 da Lockheed Martin, a partir de 2018, e a possibilidade da compra de mais 20 caças, ainda não especificada.
 
Por fim, o divertido e provocativo vídeo (em inglês), onde dois “jovens analistas” comparam o F-35 Joint Strike Fighter e o F-18 Super Hornet. Imperdível!
 
O Editor

 

 “Durante as três semanas de testes de voo do Advanced Super Hornet, a Boeing e sua parceira Northrop Grumman demonstraram que, com os aprimoramentos desenvolvidos para ampliar sua furtividade perante radares e ampliar seu alcance de combate, o caça continuará à frente das ameaças pelas próximas décadas”. (Release da Boeing, St. Louis, 28 de agosto de 2013). A nota à imprensa sobre os testes para mais um upgrade do Boeing F/A-18E/F Super Hornet, muito mais que um significativo avanço técnico, evidenciam a lógica para permanecer competitivo no mercado dos aviões de combate de primeira linha.

Entre Gerações

A definição de “gerações” de caças, sempre despertou discussões e questionamentos de até onde vai a tecnologia determinante de uma evolução, e onde começa a mera especulação marqueteira da indústria.

Caminhando entre os extremos, parece consenso estarmos num momento de amadurecimento de certas inovações que modelam uma transição entre estas tais “gerações”. No caso, avançamos de uma estabelecida 4ª, para uma não totalmente definida 5ª. No caminho, já encontramos uns tantos 4+, 4++, 4.5... Pelo óbvio apelo midiático, a furtividade ou stealth é a mais celebrada dentre as “novas” características a serem adotadas.

Mas quais vantagens práticas estes saltos qualitativos (ou gerações, se preferir) trazem para o cumprimento da missão, sob o ponto de vista do piloto?

Antes do fly-by-wire (tipo de controle das superfícies móveis de um avião por computador), a pilotagem exigia a atenção do piloto para manter seu avião dentro do envelope (limites aerodinâmicos), enquanto combatia o oponente, conduzia um ataque, ou mesmo manobrava evasivamente de um inimigo. Igualmente anteriormente aos FADECs (controlador eletrônico digital das turbinas), todas estas manobras exigiam uma cuidadosa gestão do regime de potência do motor. Eu mesmo, tive colegas que “torraram” algumas turbinas. Portanto, o piloto dividia o foco entre o próprio avião e o alvo.

Depois que o avião passou a “voar sozinho” (e muito se ponderou colocar um cão feroz dentro do cockpit para rosnar toda vez que o piloto tentasse atrapalhar a pilotagem do flight control computer), o piloto passou a focar cada vez mais na missão. Mas, ainda assim, era ele o responsável por conduzir os armamentos, e consequentemente o avião, até os alvos, logo, se aproximando perigosamente das ameaças inimigas. Para alcançar uma mínima precisão, o piloto buscava um envelope de disparo apertado e em muitos casos, o “guiamento” de suas armas dependia dos sensores do próprio caça. É fácil deduzir, que para um único modelo de aeronave, ser eficiente em todos os tipos de missão, era improvável. Executá-las em um mesmo voo, impossível.

Os mais modernos caças, integrados com os armamentos de última geração, põem o piloto na posição de “tomador de decisão”. O avanço dos computadores de missão, e a fusão de dados, transformam o caça numa verdadeira estação de combate, onde objetivos na terra e no mar, podem ser atacados ao mesmo tempo em que se mantém o combate no ar. Habilidades como a de mudar a designação do alvo de um armamento, mesmo após lançado, e a troca de informações com outras aeronaves, via link, recebendo targets alheios e designando os seus próprios para que um caça amigo execute o ataque, evocam cada vez mais o papel de controlador de voo avançado (FAC). Stealth e supercruise são avanços que visam aumentar, respectivamente, a capacidade de sobrevivência e o alcance dos caças de um futuro que já começou.

A evolução dos modelos de conflito e as projeções do futuro das guerras, parecem indicar que o incremento da capacidade de combate em nuvem, lidera o caminho. Pelo aprimoramento de sensores e armas autônomas “inteligentes”, o Advanced Cloud, conceito de combate onde não só a informação e os dados, mas também a disponibilização dos recursos e armas, são full-linked, eleva a eficiência das joint operations, integrando efetivamente os ativos militares terrestres, marítimos e aéreos. Acrescente-se, dentre as capacidades avançadas, a administração e comando de múltiplas aeronaves de combate não tripuladas, envolvidas na missão.


 

  O conceito do Advanced Cloud,  onde não só a informação e os dados, mas também a disponibilização dos recursos e armas, são full-linked, eleva a eficiência das joint operations.


O que é “Advanced” no Super Hornet?

O recém anunciado programa de upgrade do Super Hornet visa mantê-lo “à frente das defesas inimigas até bem depois de 2030”, nas palavras da Boeing. O inimigo mais provável, porém, vem do mercado e é representado pela entrada em operação de aeronaves originalmente concebidas como de 5ª geração.

O programa de modernização do caça da Boeing tem sido um dos mais bem sucedidos da indústria aeronáutica militar, mas vamos analisar alguns pontos anunciados pela empresa nesta recente atualização: O que é realmente “Advanced” no Vespão?

O pod de armas (Enclosed Weapons Pod - EWP), segundo a apresentação da Boeing, oferecerá uma composição de cargas bastante flexível e incrementará sua baixa observabilidade, já eficiente devido aos 19% de sua construção em compósitos de epóxi de carbono e cobertura externa com alta absorção de ondas eletromagnéticas. O EWP é projetado para operar até em velocidades supersônicas, mesmo com as baías abertas para lançamento de armamentos. A redução do RCS (assinatura radar) dá-se não só pela retirada das cargas dos pontos fixos nas asas e ventrais, como também pela angularidade das formas e nova cobertura absorvente.





Os tanques conformais de combustível (Conformal Fuel Tank) aumentarão o raio de combate do caça em até 240 km (130 milhas náuticas), passando a ser de mais de 1296 km (700 milhas náuticas). Contudo, tem-se que analisar de forma latu sensu, as especificidades de cada missão para se avaliar vantagens e desvantagens. Por exemplo, se um Super Hornet ingressa em um ambiente A2AD (Anti-Access Area-Denial), CFTs, EWP e por consequência uma menor RCS, na configuração “Advanced”, poderiam favorecer um ataque stand-off com maior probabilidade de êxito. Se adentra um espaço aéreo não-contestado pode utilizar uma configuração com máxima carga de armamentos, subalares ou centrais, com um poder de ataque ainda maior. A Boeing afirma que como resultado dos CFT e EWP, mais de 50% de redução da assinatura radar foi alcançada. Esta medição foi validada tanto em área de teste da companhia, como também em um centro de ensaio da marinha americana.



Quanto ao desempenho, os gráficos apresentados buscam demonstrar uma comparação de consumo de combustível, de igual à reduzida (no ponto de toque dos gráficos de um SH clean e um ASH com CFT, voando a 34.000 pés na velocidade de Mach 0.84 e com peso total de 20,5 mil quilos), entre um Super Hornet (SH) e o Advanced Super Hornet (ASH) (com CFT), o que se explicaria, não por uma “limpeza” aerodinâmica, mas sim pela relação entre geração de sustentação na região sobre a fuselagem e ângulo de ataque (AoA). Eu gostaria de ter a oportunidade de avaliar melhor esta “eficiência energética” sob diferentes configurações de peso, densidade, etc., e se essa sustentação “fixa” adicional no centro da aeronave poderia ter como consequência o aumento da estabilidade, implicando numa redução indesejável da manobrabilidade.





Muito provavelmente, os dois FCCs, FCC A e FCC B (flight control computers) devem preservar, ou mesmo melhorar, para o Advanced Super Hornet, a mesma “inteligência” de voo fly-by-wire que constatei no Block II, quando o voei. Tal “inteligência” só vi rivalizada pela de seus contrapartes russos. Um nível tão sofisticado de controle e coordenação de superfícies de comando que extrai de forma instantânea a melhor resposta aerodinâmica do caça em todas as situações de voo.

Também rivalizado somente pelos russos, o radar AESA do Super Hornet tem plena capacidade de interleaved modes (ar-ar e ar-solo em um mesmo modo de busca e rastreamento), e pelo media-briefing da Boeing, ainda assim, será um item a receber melhoramentos no programa.


 

Modos de operação do radar AESA APG79 do F/A-18 Super Hornet

Quando avaliamos em voo o F/A-18F Super Hornet Block II, em 2012, a minha principal crítica foi quanto ao cockpit - MMI (interação entre o piloto e o avião), displays, fusão de dados, fundamental à plena obtenção de vantagens da net-centric warfare (guerra centrada em rede), e a ausência de IRST (sensor de busca e rastreamento infravermelho) integrado. Estes itens são justamente o foco das próximas incorporações de melhorias programadas. No momento, elas inclusive já se encontram voando. Um display em LCD de grande área (LALCD) está instalado no assento traseiro de um F-15E de testes. Esta nova tela de sensores e instrumentos promete trazer a 3ª dimensão (3D) para auxiliar a consciência situacional do piloto.



Large Area Display com visualização em 3D.


Mais uma vez, sob o ponto de vista de um piloto, ela permitirá por exemplo, a imediata percepção de uma aeronave inimiga dentro de uma abrangente visão do cenário de batalha, facilitando a tomada da melhor decisão para neutralizar a ameaça. Enquanto aguarda sua plena maturidade o IRST integrado já voa no nariz de uma aeronave King Air utilizada como banco de prova, graças a um financiamento da Marinha dos Estados Unidos que contemplou a Boeing e a Lockheed Martin para o desenvolvimento de tecnologias eletrônicas ópticas. Um moderno alerta de aproximação de mísseis completa as melhorias de situational awareness programadas para o Super Hornet. A adoção de um novo motor capaz de oferecer mais 20% de empuxo sobre o atual, com um menor consumo de combustível, está também na lista de aprimoramentos do programa.

A Boeing iniciou por testar upgrades de relativa menor complexidade e impacto financeiro. Todos os aprimoramentos do “Advanced” poderão ser adaptados nos atuais modelos Block II, ou mesmo incluídos em um novo caça, a um custo acessível, segundo a fabricante.




Elogios e críticas na balança, o fiel aponta um passo acertado. O Super Hornet mais uma vez se reinventa, em um momento em que UCAVs, OPVs, sequestrations, caças de 5ª e até mesmo protótipos de 6ª geração (???), tornam as apostas da indústria aeronáutica militar cada vez mais arriscadas. O momento é de cautela, e a Boeing, de forma inteligente, tenta adaptar seu caça para voar acima da turbulência das incertezas e indefinições. Como afirmou Debbie Rub, vice-presidente e diretora geral da Boeing Global Strike, “a Boeing e nossos parceiros na indústria estão investindo em capacidades de última geração, para que os combatentes tenham o que precisam, no momento certo, e o cliente possa adquiri-las a um menor custo.”, com a razoável segurança da estabilidade de uma empresa de US$ 81,7 bilhões, com 170.000 funcionários em todo o mundo.

Levando Mais... Pagando Menos

Para uma “geração” se estabelecer, além das vantagens técnicas que reúne, ela tem que ser acessível sob o ponto de vista financeiro. Seja em relação ao custo de aquisição, seja ao custo de operação. A questão, é que para ser bem sucedido no mercado, um projeto deve estar perfeitamente ajustado em uma equação que envolve inúmeros fatores sensíveis.

Levando em conta que a vida útil de um caça é a maior dentre os sistemas de arma, em média entre 30 e 40 anos, a escolha de uma aeronave de combate de primeira linha tem que levar em conta sua upgradability, ou capacidade de atualização frente ao surgimento de novos armamentos e ameaças, e à entrada de novas tecnologias disponibilizadas pela indústria bélica.

Como no velho oeste, o gatilho mais rápido sempre será desafiado. No momento, entre os quinta geração à venda no mercado, o “atirador a ser batido” é o F-35. Muito menos pelo que ele possa provar (nem mesmo entrou em serviço), mas pelo status quo mercadológico. Além dos pedidos para a Força Aérea e Marinha Americanas, que já assegurariam seu estabelecimento como representante de uma nova era, a conquista de inúmeros contratos internacionais empurram goela abaixo o caça da Lockheed Martin, para se firmar como o único 5ª geração em operação em 4 continentes até 2020, e também, como o de maior número de unidades em uso, em 2035. Estas intenções de compra têm sido revisadas e até mesmo reduzidas, mas ainda assim, representam um número impressionante dentro das novas realidades mundiais. Este prognóstico, se efetivado, contribuirá para a antecipação da obsolescência de caças de 1ª linha da atualidade. 

Tabela de Pedidos Planejados do JSF F-35

Cliente Tipo Quantidade
Estados Unidos USAF A 1763
USN C 260
USMC B 340
USMC C 80
Reino Unido B 138
Turkia A 100
Austrália A 100
Itália A 60
B 30
Holanda A 85
Canadá A 65
Noruega A 52
Japão A 42
Dinamarca A 39
Israel A 19
Coréia do Sul A 40 (+20?)

Se ao falarmos em 2020, queremos dizer apenas seis anos à frente, então porque ainda se adquirir um 4ª geração?

 

 

Diversos modelos de caças de 5ª Geração em produção / projeto ou análise.


 Bem, o fator principal que limita a um pequeno grupo de nações a operação de um 5ª geração “de prancheta”, é afora questões políticas, certamente o custo. O F-35A tem um flyaway cost de US$153,1 milhões, enquanto a versão STOVL F-35B, para decolagem curta e pouso vertical, não sai por menos de US$196,5 milhões. A versão embarcada em porta-aviões com catapultas e cabos de arresto, F-35C, é avaliada em US$199,4 milhões. É possível que estes preços ainda caiam um pouco, mas nada que os aproxime dos US$ 57 milhões a serem pagos por um Super Hornet, por exemplo.

Assim como o programa de upgrade do Super Hornet, outros fabricantes também desenvolvem os seus, buscando incorporar as novas tecnologias sob um custo mais acessível. Contudo, para permanecer atraente no mercado de “primeira mão”, e consequentemente no de aeronaves usadas, para países de menor poder aquisitivo ou expressão geopolítica, depende não só da capacidade de atualizar-se e incorporar novas tecnologias, como também da velocidade com que as implementa.

Afora os majors (Estados Unidos e Rússia) da aviação militar, somente o Dasault Rafale francês possui um radar AESA operacional, embora sem modo interleaved, o que deve ser aprimorado principalmente pela injeção de recursos do quase concluído contrato com a Índia. O caça da Dassault também já tem desenhado seu programa de “invisibilidade”, com tanques conformais e pod de armas.
 

 

Conceito do caça Dassault Rafale comTanques Conformais e
Pod de Armas inclusive na ponta das asas.

 

O Eurofighter Typhoon, que também tem exibido o mock-up de CFTs em exposições estáticas nos maiores salões de aviação, é hoje o maior desafio da EADS, gigante europeia recém denominada Airbus. Seu radar AESA tem previsão de atingir plena capacidade operacional apenas em 2021. Isso, se os parceiros que compõe o consórcio chegarem a um consenso sobre os investimentos para tal desenvolvimento. As integrações do míssil ar-ar de longo alcance, Meteor, e do míssil de cruzeiro, Storm Shadow, para o caça, estão previstas para 2017/18. O míssil de ataque ar-solo, Brimstone, para 2020. Todos desenvolvidos pela MBDA. Contudo, a retirada de serviço do Typhoon na Royal Air Force, deve iniciar-se em 2030.




O Eurofighter Typhoon com os tanques conformais como apresentado
nos shows recentemente.


Rafale e Typhoon têm, afora as tecnologias já mencionadas, buscado desenvolver soluções próprias, para obterem vantagens competitivas específicas e exclusivas. Entre elas, destaca-se a detecção passiva mais acurada, que permita o ataque aos caças inimigos, a uma distância consideravelmente maior, sem o uso do radar, porém, com grande precisão. TRAGEDAC (Rafale) e PIRATE (Typhoon), são as cartas na manga destes competidores europeus, para uma virada de mão. A propósito, eu experimentei em voo de simulação operacional, os avanços do Rafale nesta área, e os resultados são realmente interessantes. (Leia mais em: Rafale “exposto” em Raio-X Operacional)
 
Correndo por fora, vem o Gripen NG, da SAAB, que prega oferecer o mais acessível custo operacional dentre os caças que mais têm disputado competições F-X na última década (na atualidade, em torno de R$ 30.220,00 por hora de voo dos modelos C/D, segundo um brigadeiro da SAAF - South African Air Force, operadora do Gripen). No entanto, o Gripen NG ainda oferece as vantagens e riscos de um processo de desenvolvimento, uma vez que a SAAB optou por partir do seu modelo C/D, contudo, declara que o novo modelo E, aproveitará apenas 10% de seu antecessor. Em termos de design, não há declarada intenção de incorporação de elementos de geometria stealth, sendo a aposta da fabricante, no que tange à baixa observabilidade, uma abordagem multiespectral, na linguagem de seu próprio board de design. Como a indústria aeronáutica sueca sempre surpreende com soluções criativas, estou ansioso para ver a mainframe do Gripen NG, concluída. Quando integrados os sistemas de radar e IRST, já em teste, espero a oportunidade de avaliá-lo em voo, como fiz na versão que lhe deu origem.




Os esforços comerciais da equipe de “vendas políticas” resultaram em sucesso absoluto. No primeiro momento, havia suportado a predita vitória da Boeing, com seu F-15 Silent Eagle. Garantia assim os interesses americanos, tanto estratégicos (no que tange à presença regional assegurada pela adoção de seus equipamentos, treinamento, contratos de manutenção e peças de reposição), quanto logísticos (no que se refere a revitalização de toda planta de montagem, upgradability e manutenção do caça que compõe a espinha dorsal de sua Força Aérea, o F-15).

Os Estados Unidos optaram porém, por uma meta estratégica maior. O establishment de seu mais bem sucedido programa de produção e implantação de uma arma (e modelo) de guerra. O principal avanço do F-35 Lightning II, produzido pelo consórcio liderado pela americana Lockheed Martin, é a capacidade de estabelecer o conceito de guerra em nuvem (cloud combat), passando pelas características de furtividade, consciência situacional sintética aumentada e a integração com veículos-de-combate-não-tripuladas, os UCAVs.

É cada vez mais claro que no “X” das competições, as tecnologias de nova geração são itens decisivos. No entanto, a capacidade de oferece-las a um custo acessível dá aos caças de 4ª, melhorados, efetiva condição de disputa com os de 5ª geração... SERÁ?

A expansão de vendas do F-35 agora avança exatamente nesta frente. A vitória no F-X da Coréia do Sul faz parte de um esforço para empurrar o preço do Lightning II modelo ACTOL - decolagem e aterragem convencional, para abaixo de US$ 100 milhões, aproximando-se assim, do preço dos principais concorrentes de 4ª geração “melhorados”.

O momento de transição tecnológica e doutrinária, em meio a turbulências econômicas, é desafiador. Com ingredientes especiais do presente - a expansão da China, a crescente ascensão da Rússia, a modernização militar da Índia, a escalada nuclear do Irã, e incertezas na Coréia do Norte - as relações internacionais temperam apimentadamente o caminho da armas em sua contribuição no equilíbrio das forças, e consequente manutenção da paz.

Discussões acaloradas em torno das gerações de caças surgem naturalmente, ainda mais quando o alvo de sua disputa é o “X” de competições, onde a vitória é representada pelos contratos de suas aquisições. Logo, argumentos contra e a favor de cada, surgem dos mais diversos debatedores... inclusive os mais jovens:

 


 

 
Palavra Final ? - Um caça F-22 Raptor da USAF engajado por um Dassault Rafale em recente manobras entre a Força Aérea Francesa e a USAF.

Comentário Especial

 

“É tudo uma questão dos efeitos e necessidades de combate. Geração não é uma ‘capacidade’, é um estado de arte. Aeronaves de 4ª geração estabeleceram padrões de equipamentos e operações que as aeronaves de 5ª geração são obrigadas a se equivalerem e se atualizarem - por exemplo, o F-22 deve ser atualizado para o AIM-9X, HMD, armamentos ar-solo e seus sistemas de mira, radar multimodo, etc. - todos estes, armas, equipamentos e capacidades, que por exemplo, F-15E e F-16 têm desenvolvido há algum tempo.”

 

de um condecorado piloto americano,
veterano de duas guerras, Vietnã e Golfo,
... e amigo meu.


 
 



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Última atualização 22 SET, 08:30

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