Características furtivas do F-22 Raptor
Ryan Goldstein
O F-22 Raptor foi desenvolvido pela Lockheed Martin em
parceria com a Boeing. Embora inicialmente concebido como um caça de
superioridade aérea, ou seja, capaz de controlar o espaço aéreo inimigo e
destruir qualquer oposição, ele evoluiu para uma aeronave multifuncional. O
F-22 é uma aeronave formidável, com capacidades que lhe permitem realizar
missões ar-ar e ar-solo. Isso significa que ele não é apenas um caça aéreo, mas
também pode proteger e servir tropas em terra. A combinação única de
velocidade, agilidade, consciência situacional e precisão é o que confere a
esta aeronave sua dominância, mas o que realmente a diferencia das demais é sua
furtividade, também conhecida como baixa observabilidade. Muitas aeronaves
demonstraram furtividade, mas nenhuma o faz tão bem quanto o F-22, mantendo
simultaneamente a agilidade de um caça como elemento central. Essa incrível
combinação é alcançada por meio de 3 técnicas fundamentais: formato,
material e acabamento da superfície.
Introdução
Desde a Primeira Guerra Mundial, as aeronaves desempenham um
papel fundamental na guerra. Essas incríveis maravilhas da engenharia dominam
os céus há quase 100 anos e, nesse período relativamente curto, evoluíram a um
ponto que jamais poderia ter sido imaginado pelos pioneiros do projeto
aeronáutico. De estruturas de madeira revestidas de linho e unidas por fios aos
veículos atuais com estruturas avançadas de materiais compostos e metal, essas
feras dos céus se tornaram componentes essenciais para o sucesso de qualquer
operação militar. As aeronaves são utilizadas na guerra moderna para o
transporte de veículos e suprimentos, reconhecimento, apoio aéreo e combate
aéreo. Nada demonstra melhor essas qualidades do que o F-22 Raptor da Força
Aérea dos Estados Unidos.
O F-22 Raptor foi desenvolvido pela Lockheed Martin em
parceria com a Boeing. Desenvolvido como um caça de próxima
geração para a USAF, esta aeronave apresenta manobrabilidade e
velocidade incomparáveis. O propósito inicial deste veículo era servir como um
caça de superioridade aérea, o que significava que ele tomaria o controle do
espaço aéreo inimigo e destruiria qualquer oposição. No entanto, ele evoluiu
para um veículo multifuncional. O F-22 é uma aeronave com capacidades que lhe
permitem realizar missões ar-ar e ar-solo. Isso significa que ele não é apenas
um caça aéreo, mas também pode proteger e servir as tropas em terra. A
combinação única de velocidade, agilidade, consciência situacional e precisão é
o que confere a esta aeronave sua dominância, mas o que realmente a diferencia
das demais é sua furtividade, também conhecida como baixa observabilidade. Muitas aeronaves demonstraram furtividade, mas poucas possuem a mesma agilidade
aérea que esta aeronave exibe.
Como as aeronaves são detectadas?
Antes de abordar as características do F-22 que lhe conferem
furtividade, é importante primeiro entender o que contribui para a sua
visibilidade em uma aeronave. Alguns dos fatores que contribuem para a
assinatura de uma aeronave são visuais, acústicos e infravermelhos,
mas a principal causa da visibilidade em aeronaves é a detecção por radar. O radar é um sistema de detecção que utiliza ondas de rádio de alta
frequência para determinar a localização, a velocidade e o tamanho de aeronaves. Isso é feito medindo o tempo que essas ondas levam para refletir na
aeronave e retornar ao receptor do dispositivo de radar. Essa informação é
então enviada para uma tela, onde uma equipe pode determinar se uma aeronave
está se aproximando de sua localização. Para limitar a visibilidade do radar,
uma aeronave pode reduzir sua seção transversal de observável desviando ou
absorvendo essas ondas. O F-22 consegue limitar sua seção transversal de
observável por meio de 3 técnicas fundamentais: formato, material e
acabamento da superfície.
Forma
O formato do F-22 é a parte mais importante do projeto. Com
o formato correto, a maioria das características furtivas já está garantida. O
primeiro aspecto notável do projeto do F-22 é o alinhamento de todas as arestas
vivas em um ângulo de enflechamento. As arestas vivas de uma aeronave consistem
nas asas, cauda, bordas das entradas de ar e bordas dos bocais, e o formato
mostra como essas arestas são enflechadas para trás e mantidas paralelas. As
arestas vivas são cruciais no projeto de aeronaves furtivas porque são as
partes que representam a maior ameaça de reflexão de ondas de rádio
perpendicularmente à superfície da aeronave e, portanto, de volta ao receptor.
Esse formato ajuda a dispersar as ondas de radar em um ângulo para longe do
receptor. Como todas as arestas estão anguladas com a mesma incidência, isso
permite picos de detecção concentrados e estreitos, reduzindo efetivamente a
seção transversal observável.
No entanto, o restante do corpo ainda pode refletir ondas de
rádio. Para limitar sua detecção, todo o corpo é projetado usando a técnica de
curvas contínuas. Isso significa que o F-22 tem um corpo constantemente
curvado que muda seu raio de curvatura em vários pontos. Isso permite que as
ondas de rádio se espalhem em todas as direções, de modo que nenhuma onda seja
transmitida diretamente de volta ao receptor.
Outra parte da aeronave que contribui significativamente
para sua assinatura são as interrupções na fuselagem. Essas interrupções
incluem painéis de acesso, portas do trem de pouso, compartimentos de armas,
etc. Na maioria das aeronaves, essas interrupções contribuem para uma parcela
considerável dos dados observáveis. Para contornar esse problema, o F-22
utiliza "bordas serrilhadas". As interrupções na fuselagem contêm
esses recortes irregulares para ajudar a dispersar as ondas de radar. Assim
como os ângulos no alinhamento das superfícies rígidas, essas bordas
serrilhadas criam uma dispersão das ondas, limitando a assinatura.
Materiais
Embora o formato permita a maioria das características
furtivas, existem certos pontos que não podem ser simplesmente moldados para
desviar o radar. Em particular, esses pontos ocorrem onde há junções ou
rupturas. Mesmo que as bordas serrilhadas limitem a quantidade de radar
refletido nas junções, isso não proporciona furtividade suficiente para atender
aos rigorosos critérios do F-22. Portanto, para reduzir ainda mais a assinatura
de radar da aeronave, utiliza-se um material especializado de absorção de radar
(RAM). Embora os detalhes específicos sobre o RAM sejam mantidos em sigilo,
seus efeitos podem ser facilmente observados.
Para entender como o RAM funciona, é importante lembrar que
o radar é composto de ondas de rádio, que são essencialmente ondas de energia.
Portanto, os projetistas do RAM perceberam que, ao transferir a energia da onda
para alguma outra forma de energia, a onda poderia ser eliminada e produzir uma
assinatura de radar mínima. O RAM é aplicado na parte externa da aeronave e
converte as ondas de rádio incidentes em campos magnéticos e energia térmica. Uma maneira de fazer isso é defletir o feixe de radar incidente várias
vezes dentro do revestimento absorvente de radar, usando uma combinação de
partículas de carbono ou ferro. Cada vez que a onda é defletida, ela perde
parte de sua energia. Assim, quanto mais vezes ela for defletida, mais fraco
será o feixe emitido.
Esses materiais são essenciais para uma aeronave furtiva,
mas o que realmente torna o F-22 um veículo superior é que os projetistas
limitaram a quantidade de RAM (material de revestimento aerodinâmico). Isso
ocorre porque o RAM, embora benéfico para a furtividade, é pesado. O uso
extensivo de RAM tem um impacto enorme no peso total da aeronave, o que reduz a
eficiência e a agilidade. O F-22 utiliza esses materiais em locais específicos
onde a forma, por si só, não consegue eliminar os elementos detectáveis: as
rupturas na fuselagem. As rupturas são necessárias para a aeronave,
portanto não podem ser eliminadas, mas, ao revesti-las com esses materiais, a
assinatura de radar é reduzida.
Superfícies condutoras
Até agora, o objetivo da forma e dos materiais tem sido
dispersar as ondas de radar para que o veículo não possa ser detectado. O uso
de curvas suaves e bordas irregulares tem sido empregado para eliminar
elementos observáveis, mas os componentes mais observáveis em uma aeronave
são aqueles que não podem ser vistos: os componentes internos. Para manter a
aeronave furtiva, todos os componentes internos devem ser invisíveis ao radar.
A maneira mais fácil de conseguir isso é por meio de tinta metálica que reflete
as ondas de radar, impedindo que elas penetrem além da superfície [5].
Curiosamente, a parte mais visível da aeronave sob a
fuselagem nem sequer faz parte da aeronave em si. O ponto crucial na criação de
uma aeronave furtiva é ocultar o piloto. A cabine contribui significativamente
para a assinatura de uma aeronave, e a tarefa de criar baixa observabilidade
com uma cabine transparente é complexa. A maioria das aeronaves,
como o F-117, consegue isso limitando o campo de visão do piloto, partindo do
princípio de que, com uma abertura menor, menos radar consegue penetrar. No
entanto, isso não se aplica ao F-22. Com um campo de visão de 360 graus, o
F-22 possui uma das cabines furtivas mais avançadas do mundo. Os projetistas da
cabine do F-22 pensaram que, se o piloto e os componentes internos da cabine
gerassem uma assinatura muito grande, talvez devessem simplesmente refletir o
radar na superfície da cabine, impedindo sua penetração. Um revestimento
metálico é aplicado à cobertura para que as ondas de radar possam ser
refletidas para longe da aeronave, mas o piloto ainda seja capaz de ver através
dela. Como a cobertura tem um formato continuamente curvo, a quantidade de
radar transmitida de volta ao receptor é pequena.
Conclusão
A tecnologia furtiva em aeronaves provou ser crucial para a
superioridade aérea. Novas descobertas são feitas constantemente e as empresas
trabalham arduamente para desenvolver as mais recentes e melhores inovações em
tecnologia de caças furtivos. A Lockheed Martin já está produzindo seu caça de
nova geração, o F-35 Lightning, uma aeronave com características de caça
furtivo, com o bônus adicional de decolagem e pouso vertical. Mesmo com esse
novo projeto de caça, alguns questionam se ele realmente consegue se igualar ao
seu antecessor. O F-22 domina os céus, oferecendo alcances impressionantes e
letalidade sem precedentes, tudo isso em um pacote invisível.
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