Por Luiz Padilha
Defesa Aérea & Naval visitou o estaleiro da Navantia na cidade de Ferrol, Espanha. Lá tivemos nosso primeiro contato com uma fragata F100, classe Álvaro de Bázan, e como esta classe foi oferecida à Marinha do Brasil através do PROSUPER – (Programa de Obtenção de Meios de Superfície), vamos abordar de uma forma mais profunda, as características desse formidável navio.
O PROSUPER vislumbra a aquisição de 5 Escoltas novos, que já estejam em serviço, “Proven Design”, ou seja, testados, aprovados e operacionais em alguma Marinha e que sejam construídos em algum estaleiro no Brasil.
Assim, o estaleiro Navantia ofereceu para a Marinha do Brasil 3 opções de fragatas. A F100 baseada na classe Álvaro de Bázan com sistema AEGIS, uma F100 com o sistema CEAFAR e uma F310 da classe Fridtjof Nansen com sistema AEGIS.
Vamos analisar um desses navios e ver suas características, observando um ângulo pouco abordado e que acho ser fundamental, para tirarmos conclusões sobre a “ótica de combate!”
Teatro de Operações
O moderno combate naval ocorre em escassos segundos, com ataques múltiplos e simultâneos. Aviões de caça movendo-se a velocidades da ordem dos 0,5 Km/sg, mísseis SAM a 1,1 Km/sg, e mísseis SSM ou ASM a 0,3 Km/sg.
Em todos os teatros de combate, a capacidade de identificação precoce dos alvos e o tempo de reação do navio ante as ameaças, são fundamentais para o sucesso da defesa e o ataque, ou a diferença entre a vida e a morte para a tripulação do navio.
A geometria da Terra, impede que o radar detecte alvos em voo rasante no mar além de 25 km do horizonte. O ataque de um míssil com estas características é a pior ameaça para um navio, já que o seu tempo de reação máximo, é de no máximo 60 segundos para tentar destruir o míssil.
Como se dá o processo de detecção de uma ameaça
• Fase de busca.
• Identificação da ameaça no radar de busca.
• Avaliação da ameaça.
• Transferência da ameaça ao radar DT (Diretor de Tiro).
• Indicação da arma de interceptação.
• Ordem de fogo e lançamento do míssil.
• Saída vertical do míssil e estabilização de trajetória de voo.
• Interceptação da ameaça.
Para se ter um sistema eficaz de defesa num navio atualmente, é necessário que o tempo de processamento destas etapas e sua integração se dê de forma mais compacta e rápida.
Tecnicamente, a defesa antimíssil do próprio navio é muito mais fácil de se fazer do que a defesa de outros navios escoltados por ele. Já quando se trata de proteger outro navio, os mísseis disparados precisam ter a precisão da trajetória muito maior do que da autodefesa.
A precisão no acompanhamento dos alvos, a redução ao máximo dos tempos de reação ante as ameaças, e a eliminação de possibilidades de erro, são essenciais no caso da escolta.
Quanto mais distancia há entre a fragata de escolta e o navio ou instalação estratégica a proteger, mais difícil fica para se realizar a defesa e menos tempo se dispõe para faze-lo.
Os radares rotativos de busca tem uma rotação lenta, da ordem das 10 a 30 rpm.
Isso significa que atualizam a posição de um alvo aproximadamente a cada 4 ou 5 segundos, ou aprox. cada 2,5 km da trajetória do alvo.
Se nesse espaço o alvo muda a trajetória, o sistema deverá começar novamente com o processo de detecção e identificação da ameaça desde o principio.
Se o radar de busca tem um alcance de 400 km, e o radar de acompanhamento de alvos tem um alcance de 150 km, há 250 km em que a ameaça aproxima-se ao navio sendo controlada somente a intervalos de 2,5 km, ou seja, sendo controlado por um radar não adequado a essa missão.
Se o navio lança seus mísseis nessa condição, tem muitas possibilidades de perder o míssil ante movimentos do alvo afora da trajetória prevista.
Os radares rotativos de acompanhamento de alvos, tem uma rotação do ordem das 60 rpm. Atualizam a posição do alvo cada 1 segundo, buscando-o na trajetória esperada. O seja, cada aprox. 0,5 – 1 km de trajetória.
Se o alvo muda sua trajetória nesse espaço, ele é perdido na tela, e então tem que começar-se de novo o processo de detecção, identificação da ameaça, e acompanhamento, o que pode supor perder a possibilidade de interceptação da ameaça.
É por isso que os sistemas rotativos tem uma probabilidade de erro na interceptação da ameaça mais alta que nos fixos.
A posição relativa das antenas dos radares de busca e acompanhamento provoca setores cegos no setor de exploração dos radares, o que implica uma possibilidade maior de erro. Esta situação não se produz com um só radar que integre as duas funções.
A fragata F100 com o sistema Aegis
A F100 é um navio feito ao redor de um grande radar, garantindo a máxima qualidade de detecção, sem interferências nem zonas cegas.
Na imagem abaixo é possível comparar a diferença entre os sistemas integrado e o segregado, no processo de busca, acompanhamento e disparo do míssil para defesa do navio.
Para o radar do navio, um avião de combate em voo normal tem uma RCS (radar cross section) do ordem dos 5 a 10 m², mas em rasante tem seu RCS muito reduzido, 1 a 5 m². Um míssil tem muito menor, da ordem de 0,1 m².
Para alvos com RCS pequenos, a potência de detecção do radar é determinante para garantir sua detecção na maior distância possível.
As condições meteorológicas podem condicionar também a distancia de detecção do alvo. Chuva forte, névoa ou neve podem afetar seriamente o radar, com um efeito equivalente a uma redução do RCS efetivo do alvo.
Assim, na Banda-X a atenuação é muito maior que na Banda-C, que tem o dobro de comprimento de onda, ou que na Banda S, que é ainda maior (a atenuação é 25 vezes maior na Banda X que na S).
A atenuação do sinal do radar por causa da meteorologia aumenta muito com a distância ao alvo, o que torna necessário o aumento da potencia de emissão do radar para manter as distâncias de detecção necessárias para a defesa do navio.
É importante ressaltar que o RCS não é um número fixo para cada objeto, mas variável, diminuindo com o tamanho do comprimento de onda de detecção.
Mas qual a melhor forma para o navio se defender? A utilização de sua maior capacidade de detecção e alcance de fogo, sem dúvidas. Destruir os inimigos antes de que eles possam detectar a presença do navio, é imperativo.
Os radares dos aviões de combate possuem alcances variados, então vamos considerar que entre 100 e 150 km atualmente é um valor de referencia médio adequado. Portanto, quanto maior for a distância de detecção do alvo pelo navio, maior a possibilidade de êxito em seu ataque.
Sabe-se que um caça percorre 100 km em três minutos. Se o avião é detectado a 450 km de distância do navio, o navio disporá de apenas 9 minutos para atacá-lo, antes que o caça descubra sua presença e o ataque, desça para um nível abaixo do alcance radar ou fuja.
Assim, se o navio lançar seus misseis quando o avião está a 450 km de distância, ele destruirá o avião 9 minutos depois a uma distância de 150 Km do navio, antes que o avião possa detectar o navio.
O que acontecerá se a distância de acompanhamento de alvos do navio é inferior aos 450 km? O caça irá detectar o navio antes de ser interceptado. O avião certamente descerá para baixo do lóbulo de transmissão do radar do navio, e prosseguirá seu ataque em voo rasante, desaparecendo da tela de acompanhamento do navio e o míssil interceptador lançado pelo navio será perdido.
Para manter a discrição do ataque ao caça, é importante que o míssil interceptador não tenha radar de busca ativo durante o voo da aproximação ao alvo. Desse modo se evita que possa ser detectado pelas RWR do avião.
A maior discrição é atingida quando o alvo é iluminado apenas no último segundo, desde um iluminador CWI (continous wave illuminator) do navio. Neste caso, quando o caça descobre o ataque, é tarde para reagir e só restará a opção de uma brusca manobra evasiva, que é precisamente a informação que o CWI transmite ao míssil no último momento. A vantagem adicional do sistema é que a iluminação do alvo fica em uma posição na qual o avião não tem otimizada a RCS.
Mas os escoltas não precisam apenas se proteger, a eles também,cabe a missão de proteger um objetivo estratégico ou “Alvo de maior valor”. (Porta aviões, Navios de Apoio Logístico, Plataformas de petróleo e etc..). A chances reais de proteção irão depender mais do nunca, das distâncias efetivas de detecção.
Se o navio estiver protegendo um objetivo estratégico a 350 km de distância, ao detectar um caça inimigo a 200 Km do objetivo, o navio terá apenas 5 minutos para interceptar o caça antes que ele dispare seus mísseis. Se o caça inimigo lançar os mísseis antes do navio interceptá-lo, o navio deverá poder alterar o alvo do seu míssil interceptador durante o voo.
Quanto mais distante está o alvo, mais importante o tipo de controle do míssil em voo para garantir o êxito da interceptação. A distancia e o tempo de interceptação do míssil dependem da velocidade do míssil em voo.
A velocidade do míssil é muito influenciada por sua trajetória durante o voo. Se o míssil troca constantemente e bruscamente sua trajetória, sua velocidade efetiva pode baixar pela metade e em consequência, errar o alvo ou não chegar a interceptá-lo.
Nos sistemas de defesa mais simples, o míssil sai do navio com uma trajetória fixa de voo para uma zona de busca prefixada, que indica-lhe o sistema de combate. Uma vez nela, inicia a busca ativa do alvo. Durante o voo, o mesmo é afetado pelo vento e pela mudança climatológica, que podem afetar seriamente a sua trajetória, desviando-o da rota calculada pelo sistema de combate.
Além disso, quanto mais distante estiver do alvo, mais variações ocorrerão em sua posição com o tempo. O mais importante será adotar o míssil que possua um sistema de controle de voo que permita reorientá-lo quanto a evolução da posição do alvo.
Nos casos em que se quer controlar com exatidão a trajetória do míssil em voo, a grande quantidade de informação a ser trocada entre o navio e o míssil, força a manter a comunicação em bandas de radio frequência baixas, sendo impossível a utilização da banda X para este propósito, já que a taxa de bits de informação é 200 vezes menor na Banda X que na Banda S.
A importância da diminuição da velocidade do míssil depende do teatro de combate em que move-se o navio. Assim, em autodefesa, tem menos importância que em defesa de área, onde temos que proteger outros navios ou instalações estratégicas.
Se o navio tem um sistema de acompanhamento de alvos ate 150 Km, o navio tem capacidade de defesa antiaérea, mas não tem vantagem sobre os aviões no combate antiaéreo.
Se o navio tem um sistema de acompanhamento de alvos ate 450 km, o navio tem vantagem sobre os aviões no combate antiaéreo. Se o navio tem um sistema de acompanhamento de alvos ate 600 km, o navio tem capacidade de ataque antiaéreo, de defesa de mísseis balísticos e de fazer ataques estratégicos.
Concluindo, os sistemas de detecção e acompanhamento de alvos podem ser considerados mais eficazes quanto mais integradas tenham as funções de detecção e acompanhamento, quanto mais baixa seja a banda de radio frequência de trabalho, e quanto maior seja o intercambio de informação com o míssil interceptador.
É muito importante, que os navios de escolta maiores (Fragatas e Destroyers), possuam sistemas de radar de busca e acompanhamento integrados, preferivelmente multifaces, em vez de rotatórios, de modo a se otimizar o tempo de reação ante uma ameaça.
Do mesmo modo, quanto maior é a distancia de combate do navio, maior é a exigência de um sistema de comunicação bidirecional, uplink/down link, com o míssil interceptador e maior também a exigência de potência para o radar, e isso as Fragatas F100 da Navantia tem de sobra.