Stealth: o que é, o que não é – Velho General
Militares da 49ª Ala de Caça preparam-se para lançar um F-117A Nighthawk em meio à neblina na Base da Força Aérea de Wright-Patterson, Ohio, EUA, em 11 de março de 2008. Após 27 anos de serviço, a USAF aposentou a frota de F-117 para liberar fundos para modernização (Foto: USAF/Christy Webb).
Artigos recentes na mídia apontam suspeitas de que Israel tem atacado alvos como Abu Kamal, na fronteira entre Síria e Iraque, além de alvos dentro do próprio Iraque e até mesmo sobrevoado alvos em território iraniano – tudo isso sem serem detectados, graças ao uso de "aeronaves stealth" como o F-35.
Mapa da área em torno de Al Qa'im, Iraque. Abu Kamal tem sido o palco de duros combates envolvendo Iraque, Síria, Estado Islâmico, Hizballah e, ao que parece, Israel (Imagem: ChrisO / Wikimedia Commons / Domínio Público).
Recomendo também a leitura do artigo "Detecção de Aviões Stealth: Desafios e Possibilidades", do desembargador Reis Friede, também no Velho General (em https://velhogeneral.com.br/2019/03/18/deteccao-de-avioes-stealth-desafios-e-possibilidades/). É bastante detalhado, com um enfoque diferente do que adotaremos aqui.
Lockheed F-117A Nighthawk, a primeira aeronave stealth operacional do mundo (Foto: USAF/DoD/Staff Sgt. Aaron Allmon II/Domínio Público).
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Experimentos para enganar os radares foram tentados e surgiram as ECM (Electronic Counter Measures, Contramedidas Eletrônicas) e ECCM (Electronic Counter-Counter Measures, ou "Contra-ECM"), mas os radares continuavam a detectá-las a distâncias consideráveis. No final da Segunda Guerra, com o advento do jato, houve a impressão que a vantagem voltava às aeronaves graças ao seu maior desempenho e altitude operacional, inclusive surgindo desenhos como o U-2, que operava a altitudes impensáveis para os canhões das flak.
Mas uma nova ameaça começava a aparecer: os SAM (Surface to Air Missiles, Mísseis Superfície-Ar). Eles surgiram como protótipos ainda na Segunda Guerra Mundial, mas foi a partir do final da década de 1950 que eles realmente se firmaram como uma séria ameaça ao poder aéreo, derrubando inclusive o próprio U-2 em 1960.
Lockheed F-117 Nighthawk Stealth Fighter (Air Vanguard Book 16)
Paul F. Crickmore (Autor), Adam Tooby e Henry Morshead (Ilustradores)
Na Guerra do Vietnã ficou mais que demonstrado que a combinação inteligente de flak e SAM era extremamente perigosa para a aviação – os SAM forçando ataques a baixa altitude e colocando as aeronaves dentro do envelope das flak. A experiência nessa guerra deixou uma pergunta na mente dos planejadores de guerra aérea: o que fazer quando for necessário enfrentar um inimigo melhor equipado e mais bem treinado que o Vietnã?
Parecia que a IADS estava novamente à frente na eterna "disputa entre espada e escudo", até que em 1964 o físico e matemático soviético Pyotr Yakovlevich Ufimtsev publicou um artigo cujo título se traduz como "Método das ondas de bordas na teoria física da difração". Seu trabalho foi pouco reconhecido na URSS por sua complexidade, e a utilidade da teoria foi desprezada em seu país.
Já em 1975, graças aos avanços computacionais e aos trabalhos da equipe liderada por Overholser, iniciou-se a construção de duas aeronaves em escala reduzida com o codinome "Have Blue", cujo apelido jocoso "Hopeless Diamond" (um jogo de palavras com o nome do famoso "Hope Diamond") era devido não apenas ao fato de o formato ser semelhante aos lados facetados de um diamante lapidado, mas também à "falta de esperança" de que um formato tão exótico pudesse ser utilizado em uma aeronave que voasse de fato.
"Have Blue HB1001" no esquema de camuflagem de Alan Brown (Foto: USAF/ Domínio Público).
O primeiro dos dois protótipos voou em 1977, e de fato não foi nada fácil fazer o "Hopeless Diamond" voar – os dois protótipos foram perdidos nos testes. Entretanto, a baixa RCS (Radar Cross Section, Seção Cruzada de Radar, ou a "assinatura radar") foi comprovada, e a Lockheed recebeu autorização para refinar o trabalho e construir uma aeronave de ataque empregando a técnica.
É muito fácil se ver num espelho bem à sua frente (ângulo de 90o), mas conforme se inclina o espelho chega-se a um ângulo em que não se pode mais ver o reflexo. Ufimtsev transformou este conhecimento básico em fórmulas matemáticas, e a equipe de Overholser colocou tais fórmulas em programas de computador, que chegaram ao desenho em formato de diamante tão característico do F-117A; basicamente ele combina diversos destes ângulos no mesmo desenho, utilizando principalmente a técnica de PA (Planform Alignment, alinhamento de formas planas).
As superfícies planas do F-117 estão alinhadas de tal forma que não existem ângulos de 90o para que um radar tenha "visão direta" dele. O PA ainda é uma das principais técnicas para a redução da RCS e o formato de diamante "espalha" os reflexos do radar em diversas direções, de maneira que os radares inimigos não conseguem "travar" o F-117 no alvo.
A evolução dos computadores e modelos matemáticos permite que hoje em dia possam ser combinados infinitos planos alinhados, fazendo com que as linhas retas, que tanto complicaram o controle do F-117, possam ser fundidas nas curvas graciosas que vemos em desenhos mais recentes como o YF-23.
Northrop-McDonnell Douglas YF-23 no Museu Nacional da Força Aérea dos EUA em Dayton, Ohio (Foto: USAF/Domínio Público).
A principal função das tecnologias LO é reduzir a distância em que um radar consegue detectar uma aeronave e, de fato, o F-117 se mostrou capaz de atacar mesmo os alvos mais bem defendidos na Guerra do Golfo de 1991.
Entretanto, na "Operação Força Aliada", apenas 8 anos depois, os sérvios conseguiram abater um F-117 utilizando um obsoleto míssil S-125 Neva (denominação OTAN: SA-3 Goa).
O que aconteceu? Os críticos têm razão e a tecnologia stealth tinha se tornado inútil? Não tão depressa. Vamos estudar um pouco sobre este abate.
Canopy, assento ejetor e asa do F-117 nº de série 82-0806 abatido sobre a Sérvia em 1999. Museu de Aviação de Belgrado, Sérvia (Foto: Petar Milošević/Wikimedia Commons/CC BY-SA 4.0)
A USAF estava tão certa da invulnerabilidade do F-117 que começou a "relaxar" na aplicação da doutrina. A prática de usar uma rota para ingresso (entrada) e outra para egresso (saída), mudando estas rotas a cada missão – tática básica para dificultar o trabalho dos IADS – não estava sendo usada pelos F-117.
Os sérvios eram, e ainda são, exímios operadores de seus IADS. Perceberam rapidamente esta "bobeira" da USAF e rapidamente se prepararam para aproveitar a oportunidade, sabendo que os Aliados eram rápidos em destruir os radares utilizados para detectar suas aeronaves. Some-se a isto a minúscula RCS do F-117, e os sérvios estavam bem cientes que precisavam ser muito cuidadosos se quisessem obter sucesso.
O Tenente-Coronel Zoltán Dani, comandante da 250ª Brigada de Mísseis de Defesa do Exército da Sérvia (a mesma unidade que um mês depois abateria um F-16), com extrema perícia, posicionou sua bateria de S-125 ao longo da rota de egresso que os F-117 usavam todas as noites e aguardou.
Quando uma aeronave conseguiu passar pelas defesas sérvias sem ser detectada, Dani soube que era o F-117. Já dizia o sábio que "a sorte favorece os preparados", e naquela noite de 27 de março as portas do paiol de bombas do F-117 apresentaram um defeito e não fecharam.
Missileers Against the Stealth: SA-3 NEVA against F-117A and the first combat downing of the stealth aircraft in history. (Modern Warfare Book 1)
Mike (Mihajlo) Mihajlovic e Djordje Anicic (Autores)
O interior do paiol de bombas não é stealth como o exterior, o que, somado ao fato dos sérvios terem uma boa noção de onde o F-117 estaria, permitiu que Dani atrasasse ao máximo o momento de ligar o radar. Quando ligado, o radar conseguiu confirmar a localização do F-117 a 23 km, disparando os mísseis a 13 km de distância. O primeiro míssil errou o F-117 mas o segundo o atingiu (não diretamente, mas através do uso da espoleta de proximidade), danificando-o gravemente e forçando o piloto a ejetar.
Observa-se aqui algo que o Comandante Farinazzo, do Canal Arte da Guerra, repete com frequência – não existe sistema perfeito. A tecnologia stealth não é um substituto para os princípios elementares da guerra, como a surpresa, a dissimulação, o bom planejamento e, no caso da guerra aérea, utilizar rotas de ingresso e egresso diferentes entre si e variando-as a cada missão.
Outro ponto importante é que, assim como as aeronaves stealth não são invencíveis, os SAM também não são infalíveis. Como os recentes ataques à ARAMCO mostraram, mesmo uma defesa excelente pode ser derrotada por um planejamento sólido.
Exemplo do impacto na redução da RCS de uma aeronave contra radares de diversos comprimentos de onda, todos eles do S300/ S400 (Imagem: Twitter/Plutonium General/@nukesn_missiles).
No topo do gráfico acima temos o radar Nebo-M. As aeronaves convencionais, como o F-15, tem uma RCS ("assinatura radar") de 10 m2 ou mais e podem, teoricamente, ser detectadas pelo 9M82 a mais de 600 km de distância (na verdade outros fatores limitam este alcance, como a curvatura da Terra). Caso o mesmo radar seja utilizado contra o F-35, cuja RCS é de 0,001 m2 ou menos, o alcance cai para menos de 70 km (sem contar outros fatores como, por exemplo, interferência eletrônica).
Com isso, uma defesa que seja praticamente hermética contra um F-15 vai parecer um "queijo suíço" para um F-35. O planejamento cuidadoso de missão, auxiliado por um bom equipamento, complementa a furtividade, orientando os caças stealth a evitarem os radares principais.
Outras formas de reduzir o alcance da detecção de radares são o voo a baixa altitude (típico de mísseis de cruzeiro) e a interferência eletrônica (jamming, ECM). A combinação destas técnicas com a furtividade permite passar até pelas melhores defesas, como Israel tem demonstrado repetidamente.
A Arábia Saudita descobriu, da pior forma possível, que mesmo uma defesa bastante cara não garante imunidade contra inimigos que saibam utilizar os recursos que têm em suas mãos. O Irã também tem percebido, assim como a Síria e outros, que Israel sabe usar seus recursos com uma maestria praticamente inigualável.
Isto não significa, entretanto, que tais defesas são inúteis. Prova cabal disto é que a Síria abateu um F-16I, dotado dos sistemas de ECM mais modernos, utilizando um obsoleto míssil S200. O motivo do abate foi erro humano – o piloto do F-16I insistiu no ataque mesmo quando o procedimento padrão preconizava a evasão, e o resultado foi a perda de uma aeronave caríssima – além do impacto negativo na mídia.
Resumindo: stealth não é manto de invisibilidade e SAM não é um escudo de força. O uso adequado de suas armas é, muitas vezes, mais importante que as armas em si.
Peter Westwick (Autor)
2008 Abu Kamal raid (https://en.wikipedia.org/wiki/2008_Abu_Kamal_raid)
Media: Russian S-300 and S-400 air defense systems unable to detect Israeli warplanes flying over Syria (http://uawire.org/media-russian-s-300-and-s-400-air-defense-systems-unable-to-detect-israeli-warplanes-flying-over-syria#)
Pelo menos 16 mortos na noite passada pelas forças iranianas no leste da Síria (https://nziv.net/31374/)
Petr Ufimtsev (https://en.wikipedia.org/wiki/Petr_Ufimtsev)
A Russian was behind the stealth revolution (http://www.aeroflight.co.uk/military/a-russian-was-behind-the-stealth-revolution.htm)
Lockheed Have Blue (https://en.wikipedia.org/wiki/Lockheed_Have_Blue)
Lockheed F-117 Nighthawk (https://en.wikipedia.org/wiki/Lockheed_F-117_Nighthawk)
Stealth 101 (https://aerospace.csis.org/aerospace101/stealth-101/)
State of Stealth (https://aviationweek.com/site-files/aviationweek.com/files/uploads/2017/12/12/State%20of%20Stealth%20FINAL%20121317.pdf)
RCS Reduction – Chapter 7 (http://faculty.nps.edu/jenn/EC4630/RCSredux.pdf)
Low Observable Principles, Stealth Aircraft and Anti-Stealth Technologies (https://www.researchgate.net/publication/259503614_Low_Observable_Principles_Stealth_Aircraft_and_Anti-Stealth_Technologies)
Electronic Warfare and Radar Systems Engineering Handbook (http://www.rfcafe.com/references/electrical/ew-radar-handbook/ew-radar-handbook-toc.htm)
1999 F-117A shoot down (https://en.wikipedia.org/wiki/1999_F-117A_shootdown)
Radar Fundamentals (http://faculty.nps.edu/jenn/seminars/radarfundamentals.pdf)
Ajude o Velho General
renatochem 22/09/2019 06/08/2020 deteccao, doutrina, f-117, furtividade, radar, stealth
5 comentários sobre "Stealth: o que é, o que não é"
30/09/2019 às 21:29
Oi Renato parabéns pelo seu trabalho, mas gostaria de saber na sua concepção o que se destaca como mais importante hoje na aviação militar, manobrabilidade, como o russo Su-57, ou o icônico e mais furtivo, F-22 Raptor em um caça de quinta geração ?
Stealth é mais importante, porque no combate moderno quem consegue atirar primeiro tem uma enorme vantagem, e o Su-57 é apenas LO, não chega a VLO.
Além disso, agilidade em aeronaves tripuladas é secundária frente a mísseis que podem exceder e muito os limites do ser humano.