Promessa e realidade: o combate ar-ar BVR - Poder Aéreo – Aviação, Forças Aéreas, Indústria Aeroespacial e de Defesa
A promessa do combate aéreo além do alcance visual (BVR) faz sentido: matar o inimigo à longa distância – antes que ele possa feri-lo. Desenvolvidas ao longo da Guerra Fria, as capacidades BVR encaixaram-se na estrutura da força americana, que favorecia a qualidade sobre a quantidade.
Esta estrutura vislumbrava uma força altamente treinada (Americana ou Aliada) equipada com armas avançadas derrotando um inimigo numericamente superior (URSS ou Aliado Soviético).
Mas a busca por dispendiosas capacidades BVR, durante a Guerra Fria, não foram correspondidas pelo desempenho BVR real.
Para provar esta tese, este trabalho primeiro fará uma revisão da teoria BVR e sua implementação. Isto será seguido por uma detalhada análise BVR na prática – resultados de combates verdadeiros de quatro conflitos da Guerra Fria, envolvendo combates aéreos BVR documentados.
A parte do trabalho da Operação Desert Storm mostra uma melhora relativa em comparação com o período da Guerra Fria, embora não pelas razões originais supostas pelos especialistas em BVR.
Os dados limitados de BVR pós Desert Storm são revistos na parte dedicada a esse período. Antes de oferecer conclusões e recomendações, este trabalho também apresenta contra-argumentos relevantes.
Teoria BVR
A teoria BVR teve sua gênese no final da Segunda Guerra Mundial, um conflito que testemunhou o uso operacional dos radares, mísseis guiados e jatos. Por exemplo, o primeiro míssil BVR americano ao longo da Guerra Fria foi o AIM-7 Sparrow, que foi desenvolvido pela US Navy, começando em 1946. Embora a Segunda Guerra Mundial em algum grau tenha testemunhado os combates ar-ar BVR noturnos dirigidos por radar, a história dos caças noturnos vai além deste trabalho, que tem como foco as plataformas de mísseis guiados por radar no lugar de plataformas de canhão guiados por radar, em alcances muito curtos.
A teoria BVR implica em caças tecnologicamente sofisticados, equipados com radares poderosos e um sistema de controle de tiro, lançando mísseis guiados por radar contra aeronaves inimigas distantes. No contexto da Guerra Fria, estas aeronaves inimigas podiam ser bombardeiros soviéticos atacando o território americano ou enxames de caças soviéticos tentando estabelecer a supremacia aérea sobre a Europa Ocidental.
Em ambos os casos, o alvos estariam bem fora da mira – além do alcance visual. Alcance visual depende de vários fatores: acuidade visual, melhoramentos visuais (ex.: binóculos e dispositivos de imagem de longo alcance), inibidores visuais (ex.: nuvens e sujeira no canopy), condições de luz, aspecto do alvo e tamanho do alvo.
O coronel James Burton selecionou 5 milhas náuticas (9,26 km) – à luz do dia – como seu limite BVR para avaliar mísseis além do alcance visual. Alternativamente, o critério do Gulf War Air Power Survey (GWAPS) depende do alvo ser identificado visualmente. A tabela 1, adaptada de Stevenson, mostra a distância média (em milhas náuticas) na qual diferentes aeronaves são visíveis à luz do dia, baseada no tamanho delas. Fatores como a fumaça do F-4 Phantom não são incluídos. As linhas pontilhadas mostram as 5 milhas náuticas do critério de Burton.
O radar poderoso buscado pela teoria BVR amplia o alcance no qual um piloto pode detectar aviões inimigos, justificando assim o aumento do tamanho e alcance nos quais seus próprios aviões são perceptíveis. Infelizmente, a história demonstra que o "trade-off" feito para perseguir esse aspecto da teoria BVR é igualmente injustificado, especialmente na era de detectores de radar.
A implementação do BVR
Durante os anos 1950, a USAF adquiriu a série "Century" de caças (F-100, 101, 102, 104, 105, 106), que já exibiam muitas das características buscadas pela teoria BVR. Com algumas exceções, eram significativamente maiores, mais complexos, mais rápidos (quando limpos), e mais caros do que seus antecessores. A Marinha, explorando dois pontos de vista do combate BVR, queria comprar o Douglas Missileer F6D, que era muito complexo, mas uma plataforma de mísseis de baixa velocidade de cruzeiro, projetado para derrotar as ameaças no ar a distâncias de 100 milhas, com enormes mísseis Eagle.
Mas durante este tempo, a Marinha também obteve o caça BVR mais prolífico: o F4H-1 Phantom II. Com o primeiro vôo em 1958, este foi o primeiro caça projetado para transportar os mísseis Sparrow guiados por radar, embora algumas das séries "Century" tenham sido adaptadas para este propóstio.
Finalmente, a USAF aprovou o Phantom da Marinha como F-110A Spectre, a nomenclatura que mais tarde passou a F-4C Phantom II. Outros caças BVR se seguiram: o programa conjunto da Marinha/Força Aérea "TFX" (que tornou-se o F-111), o F-14 e o F-15. Para não ficar atrás, os soviéticos adquiriram grandes caças BVR complexos durante os anos 1960 e 1970, como: Yak-28, Tu-28, e, claro, o MiG-25.
Construídos em torno de grandes radares e complexos sistemas aviônicos, estes caças necessitavam de dois potentes motores para superar não só seu peso excessivo, mas também por causa do arrasto associado ao grande radome montado no nariz.
Seus custos em termos de aquisição e de manutenção, foram surpreendentes. Como mostrado na Tabela 2, por exemplo, a operação e manutenção (O & M), os custos de de um caça capacitado para BVR, F-4 ou F-15, era significativamente maior que os não-BVR, F-5 ou F-16.
Embora o custo unitário de um F-15 tenha sido mais do dobro de um F-4, o F-15 prometia ter custos muito mais baixos de O & M. Em dólares de 1999, o F-15C estava custando US$ 8.000 por hora de voo (O & M direto) versus US$ 5.000 de um F-4E. A promessa similar está sendo feita agora para o caça BVR de próxima geração, o F-22, vis-à-vis ao F-15.
Tabela 2: Custos O&M por hora de voo de caças selecionados (dados de 1980)
Custo direto O&M por hora de voo (dólar de 1980) US$940 US$1.734 US$2.733 US$3.305
O aspecto mais negligenciado da implementação BVR, no entanto, foi o persistente déficit tecnológico na identificação de um inimigo a longas distâncias. A tecnologia de identificação Amigo Inimigo – Friend or Foe – (IFF), ainda hoje não é considerada confiável, conforme evidenciado pela exigência de identificação de outros sistemas, como o AWACS.
Não surpreendentemente, o IFF deficiente criou uma preocupação fratricida, levando ao extremo as restrições sobre o emprego dos recursos BVR. No entanto, os EUA continuaram a pagar um valor significativo para adquirir e operar sistemas com capacidade BVR, embora a capacidade não fosse, geralmente, utilizável na prática.
BVR na Prática
Durante a Guerra Fria, houve oito conflitos nos quais mísseis ar-ar operacionais foram utilizados, representando 407 abates por mísseis conhecidos (mísseis guiados por radar mais mísseis guiados por calor): Formosa Straits (1958), Vietnã / Rolling Thunder ( 1965-1968), Vietnã / Linebacker (1971-1973), Guerra dos Seis Dias (1967), a Índia e Paquistão (1971), Guerra do Yom Kippur (1973), das Malvinas (1982), e Vale do Bekaa (1982). Não há dados confiáveis disponíveis para a Guerra Irã-Iraque (1980-1988, conhecida anteriormente como a Guerra do Golfo).
Como referido na introdução, apenas quatro destes conflitos viram o uso de mísseis guiados por radar projetados para abates BVR: Vietnã / Rolling Thunder (1965-1968), Vietnã / Linebacker (1971-1973), Guerra do Yom Kippur (1973) e Vale do Bekaa (1982).
A Tabela 3 mostra o total de abates (kills) ar-ar documentados pelos EUA ou aliados (ou seja, Israel) em cada um desses conflitos. Dados confiáveis sobre vitórias aéreas para os mísseis norte-vietnamitas ou forças aéreas árabes, não estão disponíveis, mas provavelmente consistiam exclusivamente de canhões e mísseis de busca de calor.
Por exemplo, durante o conflito do Vale do Bekaa, a Síria afirmou ter interceptado a segunda vaga do ataque aéreo israelense inicial, derrubando 19 aviões israelenses, enquanto perderam 16. Israel diz ter abatido 22 jatos da Síria, com zero de perdas. A análise realizada por Burton da USAF fica ao lado das reivindicações de Israel, embora reduzindo algumas vitórias aéreas.
Tabela 3: Abates ar-ar na Guerra Fria envolvendo mísseis guiados por radar
Total deabates ar-ar Canhões Mísseis guiados por calor – a Mísseis guiados por radar – b Outros
d. Sem dados.
Apesar do investimento significativo na capacidade BVR durante a Guerra Fria, a Tabela 3 mostra que os mísseis guiados por radar só foram responsáveis por 14% do total da abates. O dobro de kills (27%) foram feitos por canhões e mais de quatro vezes (58%) foram feitos por mísseis guiados por calor.
É interessante refletir sobre o potencial de um caça leve e ágil equipado com canhão e Sidewinders nas mãos de pilotos habilidosos o suficiente para levar a um bom duelo, os F-4 e F-105s, contra o MiG-21.
Tais caças peso leve correspondem em 1960/1970 ao que um P-51 foi na Segunda Guerra Mundial, quando comparados aos mais caros e mais pesados P-38 e P-47.
O que é mais perturbador sobre o desempenho do míssil guiado por radar é que a grande maioria dos kills (69 de 73, ou 95%) foram iniciados e efetivados alcance visual, como mostrado na Tabela 4. O processo de aquisição de sistemas de armas, como o F-4 e de mísseis AIM-7 foi destinado a matar o inimigo com disparos de mísseis BVR precisos.
Infelizmente, a doutrina e as práticas reais de emprego não correspondem (nem mesmo em Israel), devido aos condicionalismos acima referidos ao IFF. No entanto, mesmo quando as deficiências do IFF foram superadas e os disparos BVR foram realizados, apenas quatro de 61 foram bem sucedidos. Isso se traduz em uma probabilidade "de matar" (kill probability) ou PK de apenas 6,6%!
Como mostra a tabela 4, existem apenas quatro abates BVR documentados em toda a história do combate aéreo até antes da Operação Desert Storm. Esta revelação é surpreendente porque, ao longo de toda a era da Guerra Fria, as plataformas de mísseis guiados por radar eram aclamadas como a transformação que iria mudar fundamentalmente o combate aéreo. O combate aéreo iria consistir de plataformas de mísseis (caças complexos, pesados e caros), armados com mísseis guiados por radar, destruindo o inimigo além do alcance visual.
Não havia a necessidade de agilidade, apenas a de alcançar a posição de lançamento de míssil rapidamente. Como exemplos do conceito, temos o F-102, F-106 e o F-4. Baseados na lição do Vietnã, as últimas versões do F-106 e F-4 passaram a ser equipados com canhão interno e o F-4 recebeu slats para melhorar a manobrabilidade em dogfights.
Outro caça da série "Century", o F-105, foi equipado com um canhão (depois de muito debate, apesar da sabedoria convencional) e, embora fosse uma plataforma projetada para ataque tático nuclear, conseguiu na verdade numerosas vitórias aéreas no Vietnã com seu canhão.
Há três falhas graves associados ao uso de mísseis AIM-7 Sparrow que levaram aos resultados decepcionantes nas mãos de operadores experientes:
o míssil muitas vezes não funcionava adequadamente;
o atirador tinha que manter o nariz da aeronave apontado para o alvo em todo o engajamento (para manter o alvo iluminado) e;
o elemento surpresa era perdido. Uma vez iluminado pelo radar de tiro necessário para guiar o míssil, a vítima era alertada por um receptor de alerta radar e começava a manobrar evasivamente para fazer o míssil ou radar da aeronave perder o travamento. Quando o míssil era visualmente localizado, manobras evasivas também podiam causar uma falha no mesmo, ao exceder a capacidade de manobra do míssil.
Na parte 2 desta matéria: Desert Storm – a virada do BVR?
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Muito boa matéria! Bastante exclarecedora, mesmo com os dados pouquinho tedenciosos, já que são baseados em estatísticas não revisadas, mas muito bom!
Ansioso pela segunda parte e pelas novas propriedades/desempenho dos mísseis BVR!
PS:. Haverá alguma parte documentando a experiência BVR na Bósnia? Obrigado
Mais uma matéria excelente e sempre muito bem embasada!
Parece que o domingo ficou com aniversários,Grummans, Mísseis BVR e canhões.
Misseis BVR amadureceram recentemente, junto com a aviônica, disparar e ter que ficar iluminado o alvo é complicado…hahah
A aeronave atacante imagino eu, que para ter algum sucesso tinha que ser escoltada, pois se fosse engajada, já era "perdia" o alvo.
Ainda por alguns anos o bom e velho "DogFigth" ainda decide a batalha … minha opinião !
Boa matéria, aguardando a 2ª parte.
Minha visão: coma advento de novas tecnologias como data-link+sistemas duplos de guiagem e motores ramjets, aumentaram em muito a capacidade e eficácia desses mísseis BVR. Mas vamos aguardar a continuação da matéria.
De certa maneira sou forçado a não concordar com a opinião de quem assina o artigo. Explico o porquê, em alguma proporção o autor parece querer desacreditar de tirar o crédito dos investimentos nas tecnologias que conferem a capacidade BVR ao vetor. Mas ao mesmo tempo ele cita a operação Desert Storm como um ponto de inflexão na utilização desse tipo de recurso. A meu ver da forma como está escrito o texto parece condenar o investimento nessa tecnologia até ela se tornar eficaz. Mas vejam nobre colegas, as falhas e ineficiencias do sistema, agregadas ao investimento continuo durante décadas… Read more »
Que avião da USNAVY é aquele que parece um A-6???
Impressionante a eficienca da camuflagem dos F-4E israelenses. Mal dá para ver os dois aviões voando mais baixo.
Groo é tão eficaz que vc não viu mais 1, são 3 abaixo.
"Que avião da USNAVY é aquele que parece um A-6???"
Esdras, veja o link:
F-15 avião lindo!
o combate bvr é muito difícil, pq os caças em combate tem que estar no ar, serem identificados e tem que estar a uma distãncia em que não possam utilizar pós-combustores e fugirem, e além disso tudo os mísseis modernos podem destruir os misseis lançados, e se isso tudo não fucionar o míssil tem que escapar dos sistemas eltrônicos e flares, por isso é que Israel acredita que os dogfighters ainda dominarão no séc. XXI.
Mais uma excelente matéria do Blog.
Sei que virá na segunda parte, mas lembro que no "Dogfights" do History Channel sobre o Desert Storm, um piloto de F-15 citou que algumas vezes já tinha o avião engajado, mas não atirava em BVR com temor de acertar algum caça amigo, por isso por algumas vezes eles deixavam o avião se aproximar para terem certeza visualmente que era um avião inimigo e não um companheiro.
Ah… já ia esqueçendo…
F-15 – mas que #@*$%# avião lindo!!! 😀
Excelente matéria, parabéns ao Aéreo. Mas acho que o artigo é um pouquinho antigo não?
Aguardando a segunda parte para tecer um comentário mais apurado.
BVR – Alem do Alcance Visual – como todos já sabem, apresenta um "engano" a todos que se atem a este significado literal. Desde os anos de 1950 quando os primeiros sistemas BVR começaram a realmente ser desenvolvidos, a idéia por de trás destas armas não era somente atirar "de longe". Existiam algumas questões especialmente complicadas que mísseis como o AIM-7 tinham que resolver. Como atirar em um inimigo pela frente? Uma esquadrilha de caças em maior quantidade vem em sua direção e irão se cruzar dando inicio a um combate corpo a corpo no estilo da batalhada da Inglaterra.… Read more »
os comentários da Elizabeth são mais precisos que os AMRAAM..rssss
E para variar so um pouquinho, mais uma excelente matéria!!! O BVR só agora, nos idos do Século XXI começa a ser efetivo, mas para se chegar até aqui, foi preciso ralar muito…e aí fico a me indagar: O que será que passa na cabeça de "pessoas" que falam e falam em transferência de tecnologia??? Eu acredito que a tecnologia vai transformar todos os aviões e equipamentos em "stealth", vão todos ficar com uma seção radar tão exígua que o combate olho-no-olho vai ser a única forma de se abater o inimigo e detalhe, com tiros de canhão…isso se ainda… Read more »
Por muito tempo ainda haverá um ser humano pilotando, mesmo que em terra, no mar ou em outra aeronave.
Em seguida, quando não houver um humano pilotando, haverá de ter um ser humano no comando e controle, caso contrário vira Matrix. 🙂
23 de agosto de 2010 às 1:00
Lembro ter lido que, no Vale do Bekaa, os F-15 Eagle das IDF/FA disparavam os seus mísseis Sparrow para dispersar as formações sírias e colocar seus adversários na defensiva. Se abatesse algum incauto (como aconteceu) seria quase um bônus.
23 de agosto de 2010 às 1:00"
Não sou um especialista como a Dra. (e ótima especilaista, diga-se de passagem), mas acredito que faltou na equação a questão discrição Radar…
Neste caso levaria vantagem mais mísseis dentro da possibilidade de detecção (ex. Pak-Fa X F-22).
O que falar, parabens otima materia e contando os minutos para a 2º parte.
Uma característica interessante citada pela Elizabeth é a questão da melhor relação de massa/alcance conseguida com mísseis mais novos. Tal tendência está se generalizando para todas as classes de mísseis. Um dos motivos com certeza se deve ao uso de piloto automático melhor, com sistemas inerciais mais complexos, que possibilitam trajetórias mais favoráveis, como a parabólica (ou loft), por exemplo. Claro, aliado a melhor relação de massa/empuxo/impulso específico/aerodinâmica. Como o próximo capítulo irá abordar o combate BVR na Guerra do Golfo, com certeza um divisor de águas que marca a maturidade do conceito, deverá ter um terceiro capítulo, rsrssr, abordando… Read more »
O Sparrow e o Sidewinder foram pensados contra os bombardeiros nucleares russos e não contra caças. Os bombardeiros eram a principal ameaça. Viriam do outro lado do polo norte e seriam automaticamente identificados como inimigos. Voavam alto, com um grande RCS, sem realizar manobras evasivas. Todos os caças da época foram pensados neste cenários. Na prática foi tudo ao contrario no vienta – alvos pequenos, manobraveis e voando baixo. Foram mais algumas décadas para a tecnologia ficar madura o suficiente para ameaças os caças.
Poxa, Bosco e Elizabeth, aí é covardia rsrs, não tenho mais nada a acrescentar a não ser meus parabéns a vcs 2 e, lógico, ao Poder Aéreo por mais uma excelente matéria. Concordo que é um pouco antiga (a original), mas é bem didática, e embora alguns dados precisem ser revistos, as conclusões gerais mudam muito pouco. Entre plataformas stealth é capaz de o BVR sumir de vez, pois ninguém vai ver ninguém de longe rsrs. Agora, azar de quem estiver numa plataforma não-stealth e for enfrentar um stealth. Aí o BVR promete.
Renato, Mas pelo andar da carruagem vai ter muito caça convencional pra ser "vítima" de caça Stealth nos próximos 40 anos pelo menos. Ou seja, se confirmar que num futuro mais distante oa combatea aéreos se darão somente em alcance visual devido a todos serem "furtivos" , ainda teremos a primazia do combate BVR por muitos anos ainda. Vale a pena lembrar que combates WVR também não é assim uma "Brastemp". Mesmo na época dos mísseis de quarta e quinta geração designados por capacete, a norma ainda é disparar o míssil estando o alvo situado dentro do "cone de radar/campo… Read more »
Como está essa relação de acerto x falhas de um missel BVR hoje em dia? Sei que os EUA reenvindica muitas vitórias desses misseis em recentes conflitos.
Lembro que em um dos Cruzex o Brasil desenvolveu manobras para escapar de oponentes armados com misseis BVR, se não me engano se chamava "Beam"… era um voo transversal ao missel, tentando enganar o agressor enquanto o ala se posicionava para engajar o agressor com suas armas mais convencionais.
Lembrando o que todos já estão carecas de saber, stealth ≠ RCS zero.
Agora vai começar uma corrida entre furtividade e sensibilidade dos radares (e outros sensores) e a atuação em rede.
No lançamento do PAK-FA a Rússia divulgou mísseis com radares AESA ( mais sensíveis e precisos). A Rússia também lançou, já faz algum tempo, um radar AESA VHF, o Nebo.
Não sabia que mísseis guiados por radar semi-ativo possuiam uma guiagem inicial beam rider.
Sempre tive uma curiosidade sobre este tipo de guiagem. Nunca compreendi como o míssil "sabe" que está indo para fora do cone formado pelo feixe do radar para conseguir manobrar e se manter dentro do cone.
O míssil possui antenas voltadas para trás que funcionam pelo princípio do interferômetro? Ou o míssil possui antenas nas aletas que informam quando uma das aletas "sai" do feixe? Mísseis com guiagem beam rider por laser funcionam no mesmo princípio?
Galileu, são três mesmo! Só falta alguém falar que são quatro 🙂
Groo, já que ninguém te respondeu eu me arrisco. rsrsr O sistema Beam rider laser e por radar são semelhantes. O míssil tenta se manter no centro do feixe, que como dito pela Elizabeth se concentra no centróide do alvo. Sei que tanto os guiados por laser quanto por radar possuem sensores voltados para trás e se guiam de forma autônoma, não recebendo correções do lançador. As correções são implementadas pelo próprio míssil de modo a se manter no centro do feixe, diferentemente do modo CLOS, onde o lançador é que envia impulsos para a correção da trajetória de modo… Read more »