História de veículos aéreos de combate não tripulados - History of unmanned combat aerial vehicles
A história dos veículos aéreos não tripulados ( UCAVs ) está intimamente ligada à história geral dos veículos aéreos não tripulados (UAVs).
Origens de UCAV
Era da Guerra Fria 1945-1990
Durante a década de 1960, a Marinha dos Estados Unidos instalou milhares de helicópteros drones de lançamento de torpedo QH-50 DASH em muitos de seus contratorpedeiros. Eles foram concebidos como uma medida temporária para conter a ameaça de uma frota cada vez maior de submarinos de ataque soviéticos. A frota inteira foi aposentada quando destruidores maiores foram introduzidos, permitindo o uso de helicópteros tripulados para lançar o mesmo tipo de torpedo, e o uso de sistemas de torpedo assistidos por foguetes mais poderosos.
Se os UAVs pudessem ser usados para reconhecimento pelo exército e pela força aérea, era óbvio que eles também poderiam ser usados para missões de combate ativo, pelo menos em princípio. Na prática, atirar em um alvo terrestre específico é muito mais complicado do que voar sobre uma área e tirar fotos, e só na década de 1970 a Força Aérea dos Estados Unidos experimentou seriamente o conceito. O objetivo era estudar um sistema de ataque para realizar a perigosa missão de "supressão das defesas aéreas inimigas (SEAD)", ou seja, destruir armas antiaéreas inimigas e locais de SAM . O projeto ficou conhecido como HAVE LEMON .
HAVE LEMON envolveu vários Ryan Firebees equipados com um poste de armas sob cada asa, uma câmera de TV voltada para o futuro e um datalink montado em um pod no topo do painel traseiro vertical. Estes UAVs foi dada a designação " BGM-34A " e início usado no final de 1971 para realizar ataques de controle remoto em sites de defesa aérea simulada com mísseis Maverick e HOBOS TV guiadas bombas planadoras .
Os resultados foram bons o suficiente para permitir o desenvolvimento subsequente, resultando no " BGM-34B ", que apresentava um nariz estendido para acomodar um sistema de imagem infravermelho (algumas fontes dizem TV de baixo nível de luz) e designador de laser para direcionamento e controle de bombas guiadas por laser . Os testes realizados em 1973 e 1974 com o BGM-34B também foram bem-sucedidos e levaram Teledyne Ryan a desenvolver um " BGM-34C " como uma conversão de fuselagens de Bug de Raios existentes. O BGM-34C pode ser usado para reconhecimento ou missões de ataque trocando módulos de nariz e outros elementos.
O conceito provou estar um pouco à frente de seu tempo. Ninguém na hierarquia da Força Aérea se adiantou para assumir a responsabilidade pelo assunto, e o exercício HAVE LEMON desapareceu. O esquadrão de teste foi dissolvido em 1979 e seus cerca de 60 UAVs foram armazenados. No entanto, no verão de 2003, um UAV "airshow" de tipo foi conduzido, no qual um Firebee foi exibido carregando dois mísseis Hellfire anti-blindados, bem como um pod para dispensar sensores remotos do campo de batalha; aparentemente Northrop Grumman estava conduzindo a ideia em um mastro para ver se alguém iria saudar.
Os defensores dos UAV afirmam que a Força Aérea abandonou os UAVs para missões de ataque por causa da inclinação dos "pilotos importantes" para manter a missão para si mesmos, mas na verdade o conceito sempre sofreu de problemas de "comando e controle", como a vulnerabilidade dos links de comunicação para interferência e falsificação, e a necessidade de atingir alvos específicos e não matar acidentalmente civis ou tropas amigas.
Combate Ar-Ar
Com a atenção voltada para as capacidades de combate dos drones de ataque, a USN e a USAF estavam procurando drones que pudessem virar 6Gs e rapidamente girar em curvas fechadas. Ao mesmo tempo, os projetistas americanos se perguntavam se as brigas de cães entre aviões-robôs estavam logo ali. A Escola de Armas de Caça da Marinha dos Estados Unidos, fundada em 1969 na Estação Aérea Naval Miramar, na Califórnia , mais conhecida como Top Gun , foi encarregada de fornecer à USN pilotos de jato treinados para missões de combate aéreo nos céus do Vietnã do Norte .
De 25 de janeiro a 28 de abril de 1971, um lote de sistemas de Sistema de Aumento de Manobrabilidade para Simulação Tática de Combate Aéreo (MASTACS) foram modificados nos drones BQM-34A (UAVs) existentes da Marinha dos EUA . Esses UAVs foram testados para avaliar suas características de manobra, que foram consideradas boas. Em 10 de maio de 1971, o exercício MASTACS estava pronto para começar na costa da Califórnia, contra dois Phantoms USN F4 pilotados por pilotos experientes em combate do Vietnã, que haviam sido alunos da escola de Top Gun. Os F4s foram equipados com o homing Sidewinder infravermelho e mísseis ar-ar Sparrow guiados por radar . Quando os dois F4s se aproximaram da Ilha de Santa Catalina , um Firebee equipado com MASTAC foi lançado no solo. Os F4s foram direcionados para a interceptação e a batalha ar-ar começou. Nenhuma restrição foi imposta aos pilotos F4, a batalha aérea era para ser uma "competição sem barreiras", com a possibilidade muito real de um Phantom ser abalroado por um UAV enquanto manobrava durante o dogfight . A primeira ação foi uma manobra frontal, enquanto o Phantom se alinhava para matar, o UAV (drone) fez uma curva de alta gravidade e voou por cima do velame do F4. O Firebee estava se inclinando em manobras de 100 graus e fazendo curvas de reversão de 180 graus em 12 segundos. Os Phantoms não estavam mais atacando o UAV, eles agora eram os alvos!
Os UAVs foram capazes de puxar e manter 6 Gs dentro de três segundos após receber o comando e ainda manter a altitude. Os Phantoms foram incapazes de manter o controle do UAV, mas dispararam seus mísseis ar-ar de qualquer maneira, sem receber nenhum impacto.
1990 em diante
Ao longo das duas décadas seguintes, links de comunicação mais confiáveis foram desenvolvidos, sistemas automatizados passaram a ser usados muito mais amplamente e os militares aprenderam a se sentir muito mais confortáveis com essas novas tecnologias. No final dos anos 1990, o conceito de usar UAVs para realizar combates reais foi revivido na forma de vários projetos geralmente designados como "veículos aéreos de combate desabitados".
Um dos conceitos iniciais era desenvolver um UCAV em uma via rápida para "ocupação do ar". A ideia era usar aeronaves não-piloto para fazer patrulhas contínuas em território hostil, com algumas das aeronaves equipadas com sensores sofisticados para identificar as atividades inimigas e direcioná-las, e outras aeronaves fazendo o acompanhamento dos ataques. A ideia foi obviamente inspirada pelas patrulhas aéreas da USAF sobre o Iraque e os Bálcãs . A Lockheed Martin sugeriu reconstruir os antigos caças F-16 A como UAVs, equipando-os com uma asa larga para fornecer combustível adicional e também permitir o transporte de seis ou mais armas ar-superfície para fornecer o elemento de ataque de ocupação aérea. Os F-16As modificados teriam uma resistência de 8 horas sobre uma área alvo, e três conjuntos deles poderiam manter uma cobertura de 24 horas.
A Marinha dos Estados Unidos também começou os estudos para UCAVs mais ou menos na mesma época. A Marinha percebeu que os UCAVs tinham uma série de benefícios potenciais. Prometiam ser mais baratos do que aeronaves tripuladas, com menor custo de aquisição e custos operacionais muito menores, já que os operadores poderiam receber grande parte do treinamento por meio de simulações. Os UCAVs também seriam menores e mais furtivos do que as aeronaves tripuladas, e poderiam realizar manobras High-G impossíveis com aeronaves pilotadas, permitindo-lhes esquivar-se de mísseis e caças inimigos.
De fato, como a Marinha se viu cada vez mais comprometida com o uso de caros mísseis de cruzeiro para realizar ataques punitivos e outras operações militares limitadas, os UCAVs ofereceram uma alternativa potencialmente mais barata, um "míssil de cruzeiro reutilizável". Um UCAV poderia carregar várias munições inteligentes guiadas por GPS e atingir vários alvos em uma única surtida, e então voltar para casa para ser usado novamente. Mesmo com uma alta taxa de desgaste em combate, o custo seria menor do que uma barragem de mísseis de cruzeiro.
A Lockheed Martin realizou estudos que previram uma série de configurações navais de UCAV diferentes, incluindo aeronaves de " decolagem e pouso curtas ( STOVL )" que poderiam ser operadas em porta-aviões, ou "decolagem e pouso vertical ( VTOL )" ou aeronaves "pogo" que poderiam ser operados com destróieres e outros navios de combate de superfície, ou mesmo submarinos.
As aeronaves pogo pilotadas foram testadas em vôo na década de 1950 e se mostraram um beco sem saída tecnológico na época, uma vez que não podiam transportar uma carga útil e eram extremamente difíceis de pousar, mesmo em condições favoráveis. As limitações de carga útil podem ser tratadas com materiais mais leves e decolagem com reforço RATO, e modernos sistemas de controle de vôo digital podem resolver o problema de pouso. A Marinha previu o uso de UCAVs pogo para armar um destróier de mísseis guiados "asa aérea não tripulada" com 20 UCAVs pogo para ataque e cinco UAVs pogo para reconhecimento.
O conceito de lançamento de submarino era ainda mais especulativo, já que a recuperação era um problema. Os conceitos Lockheed Martin UCAV estavam na classe de peso de 4,5 toneladas (10.000 libras) e carregavam uma carga de guerra de 450 kg (1.000 libras). As armas eram transportadas internamente para melhorar a camuflagem e consistiam em pequenas bombas inteligentes de 45 kg (100 libras) e 115 kg (250 libras), agora em desenvolvimento.
O alcance seria de cerca de 1.100 quilômetros (680 mi), com capacidade para reabastecimento aéreo de sonda e drogue . A velocidade máxima estaria na faixa subsônica alta e o teto seria de cerca de 12,2 quilômetros (40.000 pés). Os UCAVs seriam equipados com radar bastante simples ou sensores eletro-ópticos para dar aos operadores imagens do alvo. A detecção de longo alcance seria fornecida por outras plataformas no ar ou no espaço.
Um conceito de UCAV da Lockheed Martin era um veículo em forma de ponta de seta, sem superfícies verticais e com entrada de ar na parte superior. Um ventilador de elevador acionado por eixo iria exaurir pela porta da roda do nariz para pousos verticais, enquanto o conjunto de sensores do nariz giraria para frente para expor as entradas do ventilador de elevador. O UCAV teria uma sonda retrátil de reabastecimento, antenas de comunicação montadas na espinha da aeronave e luzes para navegação e operações de reabastecimento. As pontas das asas móveis e as superfícies de controle ao longo da borda traseira em forma de dente de serra do UCAV eliminariam a necessidade de estabilizadores verticais.
Outro conceito UCAV da Lockheed-Martin previa uma asa voadora sem cauda em forma de diamante, com um motor enterrado na linha central e compartimentos de armas conformados flanqueando o motor. Para maior furtividade, o UCAV viraria de costas sem traços característicos e voaria de cabeça para baixo.
Visão geral
Esses UCAVs podem estar disponíveis em várias versões: uma com motor de pós-combustão para desempenho máximo; um com motor sem combustão posterior, mas com escapamento com vetor de empuxo para melhor manobrabilidade; e um com um motor convencional sem pós-combustão de baixo custo.
As missões dos UCAVs seriam conduzidas por um operador em um veículo terrestre, navio de guerra ou aeronave de controle por meio de um link de dados digital de alta velocidade. O operador não estaria realmente voando o UCAV diretamente, no entanto, uma vez que o robô seria capaz de lidar com os detalhes das operações de vôo por si mesmo, deixando o operador em uma função de supervisão. O UCAV seria capaz de completar sua missão de forma autônoma se as comunicações fossem cortadas.
USAF / Boeing X-45 UCAV
Em março de 1999, a DARPA fechou um contrato com a Boeing para dois demonstradores de tecnologia "X-45A" UCAV à frente da Northrop Grumman e da Raytheon. A Boeing lançou o primeiro protótipo para apresentação pública em Saint Louis, Missouri, em setembro de 2000. O primeiro vôo foi em 22 de maio de 2002, da Base Aérea de Edwards na Califórnia, e foi seguido alguns meses depois pelo segundo protótipo.
O primeiro demonstrador foi construído com um padrão "Bloco 1", com um link de controle UHF e um link de telemetria de banda L. O segundo demonstrador foi construído para o padrão "Bloco 2", com um link de comunicação de satélite UHF adicionado e um link de dados de caça "Link 16", e a primeira máquina foi atualizada para esse padrão. Os dois manifestantes foram então enviados em missões de teste cooperativas. Os testes investigaram a operação de múltiplos UCAVs em operações militares; integração dos UCAVs com outras operações militares; e a viabilidade de usar reservistas para pilotar a aeronave robô.
Desde então, existem versões X-45B / C com maior capacidade de combustível e, portanto, maior alcance.
A Marinha dos Estados Unidos não se comprometeu com os esforços práticos do UCAV até o verão de 2000, quando o serviço concedeu contratos de US $ 2 milhões cada para a Boeing e a Northrop Grumman para um programa de exploração de conceito de 15 meses.
As considerações de projeto para um UCAV naval incluíram lidar com o ambiente corrosivo de água salgada, manuseio do convés para lançamento e recuperação, integração com sistemas de comando e controle e operação em um ambiente de alta interferência eletromagnética de um porta-aviões. A Marinha também estava interessada em usar seus UCAVs para missões de reconhecimento, penetrando em espaço aéreo protegido para identificar alvos para as ondas de ataque.
A Marinha deu à Northrop Grumman um contrato para um demonstrador naval UCAV com a designação de "X-47A Pegasus", no início de 2001. O Pegasus foi lançado em 30 de julho de 2001 e realizou seu primeiro vôo em 23 de fevereiro de 2003 no Centro de Guerra Aérea Naval dos EUA em China Lake, Califórnia.
US Joint Unmanned Combat Air System (J-UCAS)
Tanto a Força Aérea quanto a Marinha vinham desenvolvendo planos de acompanhamento operacional de seus respectivos programas de demonstração, mas aumentaram as pressões para que as duas Forças unissem seus esforços, resultando na formação do "Sistema Aéreo Conjunto de Combate Não Tripulado (J-UCAS ) "programa em outubro de 2003 sob a direção da DARPA.
Claro, os candidatos para o programa J-UCAS incluem continuações para o X-45A e o X-47A. A DARPA e a Boeing estavam trabalhando no "X-45B", um X-45A ampliado que era visto como o protótipo de uma máquina operacional que chegaria ao serviço em 2008 e carregaria uma carga de 1.590 quilogramas (3.500 libras) para um raio de combate de 1.665 quilômetros (900 milhas náuticas). Dois deveriam ser construídos, mas antes que qualquer metal pudesse ser dobrado para os dois protótipos do X-45B planejados, a Força Aérea redirecionou o esforço para uma máquina ainda mais capaz, o "X-45C".
O objetivo do esforço do J-UCAS era selecionar um único contratante para fornecer de 10 a 12 máquinas para avaliação operacional no período 2007: 2008. Os planos atuais são obter dois X-45Cs e dois X-47Bs para realizar uma avaliação comparativa e, em seguida, selecionar um vencedor para desenvolvimento no período de 2010.
A USAF previu que J-UCAS apresentará:
- Armazena postes nas asas para tanques de combustível externos ou munições adicionais.
- Capacidade de reabastecimento no ar.
- Um sistema SAR-MTI de campo de visão estreito para avaliação de danos pós-ataque e seleção de alvos.
A Marinha está interessada em muitos dos recursos da lista de desejos da Força Aérea, embora tenha colocado o reconhecimento e o bloqueio no topo da lista e o ataque na parte inferior.
Na Revisão Quadrienal de Defesa de 2006 , foi declarado que o programa J-UCAS seria encerrado e, em vez disso , foi lançado um novo programa de bombardeiros estratégicos de longo alcance .
USAF Hunter-Killer
Este é o programa da Força Aérea dos Estados Unidos para o qual várias empresas desenvolveram veículos. Em 2004, a Força Aérea dos Estados Unidos, precisando de uma solução de UCAV de curto prazo mais barata e com foco em resistência, abriu uma competição para um UCAV "Hunter-Killer". As especificações incluem:
- Uma altitude operacional de 10,7 a 15,25 quilômetros (35.000 a 50.000 pés).
- Resistência de 16 a 30 horas ou mais carregando uma carga de 1.360 kg (3.000 libras), em seis bombas guiadas específicas de 225 kg (500 libras).
- Ajuste de sensores SAR / MTI ou EO / IR e designador de alvo a laser. Claro, o Caçador-Assassino seria capaz de realizar missões de vigilância ou reconhecimento junto com seu papel de combate ativo.
A Força Aérea quer colocar o Hunter-Killer em campo até 2007 e pode encomendar até 60 máquinas. O programa parece evitar componentes caros feitos sob medida ("placa de ouro"), preferindo aviônicos "disponíveis no mercado".
Esforços de desenvolvimento internacional de UCAV
Há um interesse considerável em UCAVs em outros lugares, mas até agora as coisas não avançaram tanto quanto nos Estados Unidos. Os britânicos exibiram um conceito UCAV denominado "Proteus", sem relação com o Scaled Composites Proteus. Era essencialmente um míssil de cruzeiro reutilizável, com uma longa fuselagem em forma de cinzel com uma seção transversal hexagonal, asas projetadas para a frente e asas triangulares. Aparentemente, foi recuperado por pára-quedas e pode transportar uma série de cargas de guerra diferentes.
O governo sueco trabalhou com a empresa SAAB para realizar estudos para um UCAV designado "SHARC", para " Swedish Highly Advanced Research Configuration ". O projeto de estudo foi iniciado no final da década de 1990, e nove configurações diferentes foram consideradas, levando à seleção de um único projeto. Testes em túnel de vento de baixa velocidade foram conduzidos em 1999 e incluíram testes de queda de munições plausíveis dos compartimentos de armas internos do SHARC. Isso foi seguido por um teste de vôo secreto de um demonstrador de subescala no início de 2002.
A empresa francesa Dassault Aviation voou um modelo de subescala de um UAV furtivo, denominado "Aeronef de Validation Experimentale (Veículo Aéreo Experimental / AVE" ou "Petit DUC (Pequeno Demonstrador UAV)" . O AVE tem como objetivo demonstrar a experiência da Dassault em projeto de aeronave furtivo e pode levar a UCAVs, UAVs de reconhecimento e alvos descartáveis de alta velocidade.
O primeiro voo do Petit DUC foi em julho de 2000. O Petit DUC é um diamante negro semelhante a uma arraia-manta, com cauda dupla e entrada do motor na parte traseira da aeronave. Possui trem de pouso triciclo retrátil e é movido por dois motores AMT. A envergadura e o comprimento são de 2,4 metros (7,9 pés), o peso vazio é de 35 quilogramas (77 libras), o peso carregado é de 60 quilogramas (132 libras), o raio operacional é de cerca de 150 quilômetros (93 mi) e a velocidade máxima é de cerca de 600 km / h (350 mph).
O Petit Duc seria seguido por um demonstrador "Moyen (Médio) DUC" e, em seguida, por um demonstrador "Grande DUC". No entanto, no final de 2004, a direção do esforço mudou um pouco. A agência francesa de compras de defesa DGA iniciou um esforço governamental para fazer um demonstrador de UCAV voar até 2008 e declarou que um contrato seria concedido à Dassault no início de 2004. Isso despertou o interesse de vários países europeus, incluindo Itália, Bélgica, Suíça, Espanha , Suécia e Grécia, na criação de um esforço conjunto com a França para desenvolver um UCAV operacional, denominado "Neuron". A Alemanha está interessada, mas ainda não se inscreveu.
Israel
A primeira vez que drones de UAVs foram usados como prova de conceito de superagilidade pós-estol de vôo controlado em simulações de vôo de combate foi com direção a jato de controle de vôo tridimensional Thrust Vectoring sem cauda, baseada na tecnologia Stealth, foi em Israel em 1987. Israel está interessado em UAVs armados e acredita-se que drones das FDI foram usados para realizar ataques de precisão no Líbano e na Faixa de Gaza . Israel personalizou o UAV Elbit Hermes 450 para transportar dois mísseis Hellfire e este UCAV está totalmente operacional há vários anos.
O IAI lançou recentemente o IAI Eitan , um enorme UCAV com capacidade antibalística e de assalto. O Eitan tem uma envergadura de 26 metros e um peso de decolagem de quatro toneladas, cerca de quatro vezes o peso do maior UAV da Força Aérea de Israel . Segundo a Força Aérea Israelense, a aeronave possui aviônica avançada em um nível semelhante ao dos sistemas que operam em aviões de caça, opera com total autonomia e permite que o operador se concentre mais no desempenho da missão e menos em voar na plataforma aérea. Fontes da indústria disseram que o Eitan seria um UCAV multifuncional que poderia realizar missões de reconhecimento e ataque, incluindo a capacidade de localizar e destruir lançadores de mísseis balísticos móveis.
Autoridades israelenses estão há vários anos interessadas em um grande UCAV movido a pistão que se demoraria em grandes altitudes e distribuiria munições inteligentes conforme exigido pelo solo ou outras forças, atuando basicamente como uma base de apoio de fogo voadora.
No momento, os israelenses estão se mantendo muito calados sobre os detalhes. Os israelenses estão muito entusiasmados com os UAVs, vendo-os como o caminho do futuro, uma vez que permitirão a Israel realizar missões de vigilância, ataque e outras missões com muito menos risco para o pessoal e por uma fração do custo de aquisição e operacional de aeronaves tripuladas .
De outros
Na primavera de 2003, a Alenia Aeronautica da Itália revelou um protótipo de teste de solo não voador de um demonstrador de UCAV em meia escala, conhecido como " Veículo de Tecnologia de Integração (ITV) ", com um protótipo de vôo a seguir. Outros esforços do UCAV incluíram o furtivo Seraph proposto por Kentron da África do Sul; uma série de conceitos de design UCAV propostos pelo conglomerado European Aerospace & Defense Systems (EADS), uma fusão da Matra-Aerospatiale da França, DaimlerChrysler da Alemanha e CASA da Espanha; e uma série de propostas vagas dos russos.
links externos
- Israel lança drones de combate contra lançadores de mísseis em Gaza , World Tribune, 8 de maio de 2007
- Israel começa a reexaminar missões militares e tecnologia , Semana da Aviação, 20 de agosto de 2006
Referências
- Benjamin Gal-Or, "Vectored Propulsion, Supermaneuverability & Robot Aircraft", Springer Verlag, 1990, ISBN 0-387-97161-0 , ISBN 3-540-97161-0
- Wagner, William. Bugs de iluminação e outros drones de reconhecimento. 1982; Armed Forces Journal International em cooperação com Aero Publishers, Inc.
Este artigo contém material originário do artigo da web Veículos Aéreos Não Tripulados de Greg Goebel, que existe no Domínio Público.