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Invisível e letal

A evolução das aeronaves furtivas

A evolução da chamada tecnologia stealth que deu origem aeronaves furtivas ganhou novo impulso na última década


USAF
USAF

A força aérea dos Estados Unidos realizou no final de 2023 o primeiro voo do seu novo B-21 Raider, um bombardeiro estratégico com capacidade furtiva, ou stealth, como é chamado em inglês, que promete mudar o cenário da guerra moderna.

O B-21 Raider promete revolucionar a indústria de aviação militar, com tecnologias ainda superiores às do já avançado B-2 Spirit, em especial a capacidade furtiva.

Ao contrário dos modelos do passado, como o F-117 Nighthawk, que fazia amplo uso de formas angulares e materiais avançados, o B-21 segue com formato de asa voadora, o que ajuda a evitar a assinatura radar, além de contar com tecnologias eletrônicas capazes de confundir ou mesmo anular a ação de radares inimigos.

O misterioso F-117 

F-117
Por vários anos o F-117 foi o mais secreto avião do arsenal dos Estados Unidos | Foto: USAF

Até meados dos anos 1990, a tecnologia de aviões stealth era um dos maiores segredos dos Estados Unidos, que, mesmo dispondo do F-117, com capacidade operacional inicial, em meados de 1983, só confirmou a existência do avião cinco anos depois.

Na guerra do Panamá, em 1989, uma dupla de F-117 realizou dois ataques pontuais sem que houvesse, na época, informações públicas sobre a missão ou o avião. Apenas na Guerra do Golfo, dois anos mais tarde, é que a força aérea e o Pentágono passaram a divulgar as então incríveis capacidades furtivas do sombrio avião. 

Com linhas angulares, uma cauda em V e pintado completamente de preto, o F-117 operava apenas à noite, tornando sua detecção ainda mais difícil pela defesa aérea inimiga. A assinatura radar frontal é de apenas 0,025 metro quadrado ante mais de 100 metros quadrados do B-52, o que levou o F-117 ser conhecido como avião invisível.

Com assinatura térmica próxima de zero, em tese, seria impossível de ser identificado por radares, o que, combinado com sua operação noturna e uma pintura especial (que quase não reflete a luz), fazia do modelo um avião indetectável.  

Ao menos era o que os estrategistas do Pentágono imaginavam até o dia 27 de março de 1999, quando o Vega-31, o callsing do F-117 pilotado pelo tenente-coronel Patrick “Dale” Zelko, foi abatido pelas forças iugoslavas que usavam uma antiquada bateria de mísseis Isayev S-125 (AS-3 Goa).

Uma série de erros estratégicos e uma boa dose de menosprezo pelas capacidades inimigas colocaram o mais avançado avião do arsenal dos Estados Unidos no chão. Os destroços do F-117 logo foram capturados pelas forças do então presidente Slobodan Milošević, que não perdeu a chance de ironizar os norte-americanos por terem perdido o avião, produzindo cartazes que diziam “sorry, we didn’t know it was invisible” (algo como, “perdoem-nos, não sabíamos que ele era invisível”), o que é motivo de orgulho para a Sérvia, até hoje em dia.

Vega 31
Destroços do F-117 abatido na então Iugoslávia foram vendidos no mercado negro e parte se tornou troféu de guerra e estão expostos em um museu na Sérvia
Vega 31

Se a propaganda de guerra não fosse um problema sério o bastante, parte do avião foi vendida no mercado negro para a Rússia e a China, e este último chegou a montar um modelo em escala real para testar as capacidades do F-117. 

Evidentemente que russos e chineses trabalhavam havia vários anos com agentes infiltrados nos Estados Unidos, mas jamais tinham conseguido maiores detalhes do avião, nem ter componentes quase inteiros do F-117, o que permitiu aos dois países colocar um fim à supremacia da USAF na capacidade furtiva.

No final dos anos 1990, os Estados Unidos contavam não apenas com o F-117, mas, também, com o então recém-chegado B-2, enquanto o F-22 Raptor e o helicóptero RAH-66 Comanche estavam em fase de desenvolvimento. Nenhum outro país sequer tinha estudos avançados para a tecnologia, o que garantia que os céus contestados do futuro fossem de domínio absoluto das forças norte-americanas.

O programa Joint Strike Fighter (JSF), que deu origem ao F-35, previa um caça com capacidades furtivas para substituir majoritariamente os F-16 e F/A-18, inclusive de aliados. Porém, até 1999, não se sabia se o JSF seria efetivamente furtivo, em especial os aviões de exportação, ou apenas com uma drástica redução da assinatura radar, mas longe daquelas existentes nos F-117, B-2 e F-22.

A captura dos destroços do Vega-31 mudou tudo em questão de semanas. Parecia claro tanto para o Pentágono como para a Casa Branca que era questão de tempo até que russos e chineses tivessem um avião furtivo. Na época, acreditava-se que a China estava distante de conseguir projetar um caça, mas havia a certeza de que se um dia isso ocorresse, e muito da tecnologia do F-117 estaria envolvida.

Diamante polido 

Os Estados Unidos iniciaram estudos avançados para o desenvolvimento de um avião “invisível” em meados dos anos 1970, quando o avanço da informática já permitia que se criassem modelos computacionais avançados, simulando dados até então impossíveis de serem avaliados de forma analógica.

Além disso, os sistemas eletrônicos de controle de voo, conhecidos como fly-by-wire, despontavam como uma solução para projetos complexos. Eles não apenas permitiam reduzir o peso do avião e a carga de trabalho dos pilotos, como, também, viabilizavam a pilotagem de aeronaves incontroláveis apenas por um ser humano.  

O famoso time de engenharia Skunk Works, da Lockheed, que tinha no currículo máquinas como o U-2 e os integrantes da família Blackbird, foi encarregado de trabalhar em um projeto que permitisse reduzir ao extremo a assinatura radar de um caça de média capacidade.

Have Blue
Os dois protótipos do programa Have Blue foram enterrados após serem destruídos em acidantes. Objetivo era manter o mais absoluto sigilo em todo o projeto | Foto: USAF

O projeto Have Blue desenvolveu uma aeronave completamente diferente de tudo que já havia voado. O primeiro ponto, que era o desenho básico do avião, não seria definido pela aerodinâmica, mas pelo conhecimento de radiomagnetismo, por meio do qual os engenheiros de radares iriam demonstrar como desviar ou reduzir a emissão eletromagnética do avião.

O projeto básico previa um avião com superfícies facetadas, asas de grande enflexamento, estabilizador vertical duplo voltado para o centro do avião e entradas de ar do motor protegidas por uma tela especial.  

O avião ganhou o apelido de Hopeless Diamond, em alusão a seu formato de diamante polido. O primeiro voo ocorreu em dezembro de 1977, comprovando que realmente a assinatura radar era quase nula, assim como a incapacidade dos pilotos de voarem o avião sem auxílio de sistemas de controle digitais.

Os dois protótipos sofreram falhas catastróficas e se perderam em acidentes entre 1978 e 1979. Os destroços foram acondicionados em um contêiner e enterrados secretamente, possivelmente na base aérea de Nellis, nos arredores de Las Vegas. O projeto logo deu origem ao F-117, mas os militares norte-americanos queriam garantir sua vantagem estratégica.

Ônibus escolar alienígena 

Tacit Blue
O Tacit Blue foi um projeto com objetivo exclusivo de testar tecnologias avançadas | Foto: AERO Magazine/Edmundo Ubiratan

Quase em paralelo, surgiu o projeto Tacit Blue, da Northrop, que buscava viabilizar uma aeronave furtiva dentro dos requisitos de baixa probabilidade de interceptação por radar (LPIR, na sigla em inglês). O projeto ainda previa um estudo sobre meios de proporcionar a um avião extremamente instável condições de voar com segurança, mantendo boas características de voo. O avião, apelidado de YF-117D, apenas como forma de criar a ilusão de que era um projeto derivado do F-117 Nighthawk, tinha um visual retangular, com linhas retilíneas e uma asa praticamente reta.  

Alguns apelidaram o avião de ônibus escolar alienígena, o que pode ser visto até como certa maldade com um suposto veículo escolar alienígena. Se visualmente era estranho, o projeto trazia inovações consideráveis, como apostou em uma cauda dupla sobre a fuselagem retangular.

O avião nasceu baseado em estudos da Darpa, a agência de pesquisas militares dos Estados Unidos. O único exemplar construído comprovou a viabilidade do conceito de uma entrada de ar sobre a fuselagem, com bocal de descarga único para os dois motores. Além disso, testou com sucesso um sistema de controle de voo digital de quatro canais, que permitiu conduzir e estabilizar o avião em todos os eixos, algo humanamente impossível de ser feito sem auxílio de computadores.  

O avião voou pela primeira vez em fevereiro de 1982, acumulando apenas 250 horas de ensaios, até ser aposentado três anos depois. Foi o suficiente para comprovar uma série de conceitos que seriam empregados no B-2 Spirit, como o bocal único para dois motores, a entrada de ar superior e o controle de voo digital.

O avançado B-2

B-2 Spirit
O B-2 segue ainda hoje como o mais avançado avião furtivo do mundo e com custo superior aos US$ 2 billhões | Foto: USAF

O B-2 era tão avançado quando foi criado que quase todas as tecnologias foram criadas do zero, embora a validação de conceitos tenha ocorrido com o Tacit Blue e, até certa medida, o Have Blue.

O avião trazia algumas inovações, como a capacidade de evitar a trilha de condensação, algo que invariavelmente denunciaria sua presença. O radar poderia não ver, mas qualquer soldado com um mínimo de visão conseguiria achar as trilhas deixada pelo avião em grandes altitudes.  

Inicialmente, uma substância química era lançada no bocal, evitando a condensação, mas o material era altamente corrosivo. Os projetistas também montaram um sistema laser na traseira do avião, que, ao identificar a formação de trilhas, sugere um novo nível de voo.

As portas do trem de pouso e o porão de armas ganharam um adesivo especial, que ajudava a vedar as juntas para evitar a produção de qualquer sinal de radar. O B-2 era tão acima de seu tempo, superior inclusive ao F-117, que seu custo unitário ultrapassou a cifra dos dois bilhões de dólares.

Sim, um único B-2 atualmente é avaliado, desde seu projeto até as modernizações, como tendo um custo unitário final de dois bilhões de dólares. Como comparação, os 36 Gripen E/F da Força Aérea Brasileira, incluindo a transferência de tecnologia, custaram pouco mais de três vezes esse valor.

Os F-22 e F-35

F-22
F-22 foi um divisor de águas na aviação de combate moderno e inaugurou a chamada quinta geração de caças | Foto: AERO Magazine/Edmundo Ubiratan

Como se a dupla F-117 e B-2 não fosse suficiente, os norte-americanos lançaram, em 1984, quando o Tacit Blue ainda fornecia seus dados, o projeto Advanced Tactical Fighter Statement of Operational Need (ATF, na sigla em inglês), que previa um caça de superioridade aérea furtivo. O programa deu origem aos Lockheed-Boeing YF-22 e Northrop-McDonnell Douglas YF-23.

Os aviões fizeram sua estreia em voo em 1990 e, logo, a USAF adicionou requisitos de supervelocidade, supermanobrabilidade e capacidade multimissão. Em apenas uma década e meia, os Estados Unidos tinham não apenas um avião furtivo, o que já mudava completamente a estratégia de guerra, mas, também, cinco projetos, sendo dois conceituais e três aviões finais.  

Os soviéticos, que amargavam o desmembramento de seu império, que colapsou em 1991, não tinham recursos financeiros ou humanos para desenvolver nada parecido. Nem mesmo a outrora inteligência era capaz de dar uma resposta à altura, seja com roubo de informações ou sabotagem. A China ainda era uma economia fraca, focada em produção de base e mão de obra barata.

Enquanto isso, a concorrência do ATF escolheu o F-22, o que deixava a USAF com três aviões com capacidades muito superiores às de qualquer país. A chegada do F-35, em meados dos anos 2000, deveria ter garantido a hegemonia absoluta dos céus, afinal, agora eram quatro projetos.

O problema é que os destroços do F-117 já começavam a render engenharia reversa em uma Rússia que se reerguia e uma China que prometia encerrar a década entre as três maiores economias do mundo. 

Os Estados Unidos logo perceberam que a vantagem de ter um avião furtivo não era mais exclusiva, e o pior, a propaganda criada ao longo de dez anos, exaltando as qualidades dos aviões, tinha sido motivo para seus rivais e mesmo aliados da Organização do Tratado do Atlântico Norte (Otan) para buscarem soluções próprias. Logo, ficou decidido que os países-membros do JSF teriam acesso ao F-35 completo, que deixou de ser uma versão simplificada das tecnologias do F-22 para ser um avião extremamente sofisticado.

Os engenheiros perceberam, baseados em dados de inteligência, que, mesmo que russos e chineses jamais tivessem um caça stealth, eles teriam capacidade para, ao menos, combater a ameaça “invisível”. O F-35 então passou a contar com novas tecnologias embarcadas, em especial baseadas em guerra centrada em rede e armas de grande precisão e velocidade. 

Embora falassem muito, os russos ainda patinavam no projeto de um avião stealth. O acrônimo PAK FA ganhou a imprensa especializada mundial, sobretudo depois de os indianos terem sido aceitos no programa, em 2007.

Se o acrônimo russo de PAK FA que, traduzido ao pé da letra quer dizer “prospectivo de complexo aeronáutico das forças aéreas da linha de frente” não diz muita coisa, sua simples existência, ainda mais em parceria com indianos, queria dizer muito em Washington.

O temor era que os engenheiros russos, que tinham inclusive colaborado no desenvolvimento do motor do F-35B, pudessem estar avançando em uma resposta real aos aviões norte-americanos.

China e Rússia reagem  

Su-57
Su-57 foi a resposta russa para os chamados caças de quinta geração | Foto: AERO Magazine/Edmundo Ubiratan

Em meados de 2009, aconteceu o que o Pentágono temia. Apenas dez anos após a perda de um F-117, algumas fotos de um caça furtivo surgiram na China. Era um cenário ainda mais desafiador: não era um avião russo, mas, sim, chinês.

Muitos especialistas em defesa colocaram em dúvidas se era uma foto real ou montagem. A CIA e outras agências de inteligência dos Estados Unidos não tinham dúvidas, era um avião real.

A China alegou que as fotos vazaram, pois spotters haviam conseguido burlar a segurança do aeroporto de Chengdu. Oficiais ocidentais afirmaram que foi uma estratégia de liberar as fotos de forma a causar uma reação da comunidade de inteligência.  

Os russos conseguiram voar com o PAK FA, agora chamado Su-57, em janeiro de 2010, mais de trinta anos depois de os americanos voarem com o Have Blue. O avião tinha uma série de deficiências de projeto, como quase nenhuma furtividade no hemisfério posterior, inclusive usando os antiquados motores AL-37FU, derivados do AL-31F dos Su-27 Flanker.

Se não havia nenhuma preocupação com emissões sonoras e assinatura térmica, o Su-57 mostrava que o domínio das tecnologias de aviões furtivos não era mais exclusividade dos Estados Unidos. Embora o conceito básico do avião tenha sido desenvolvido na União Soviética, antes mesmo de o Have Blue voar pela primeira vez. A diferença é que, antes, os soviéticos não davam importância e, depois, não tinham dinheiro para responder aos aviões invisíveis.

O fato é que, naquele momento, havia um projeto russo agressivo para tentar equilibrar a balança. O programa Su-57 passou a sofrer uma série de atrasos, falhas graves, incluindo um incêndio em um dos protótipos e amargar cortes orçamentários. Do outro lado, os chineses avançavam com seu J-20, colocando o avião para voar em 2011 e logo mostrando a capacidade do projeto. O senão era usar exatamente o motor AL-31FM2, uma variante quase idêntica do usado no Su-57. 

Os americanos sofriam com os cortes na encomenda do F-22, que teve sua linha de produção encerrada com apenas 195 aviões produzidos, sendo 187 operacionais, e viam o F-35 escalando os custos de forma descontrolada. Ou seja, nada poderia ser pior do que ver seus dois rivais com aviões furtivos.

Mas a China mostrou que dava para deixar a história mais difícil. A Chengdu, fabricante do J-20, passou a desenvolver em um ritmo bastante rápido os protótipos, avançando para a fase pré-série e capacidade inicial em apenas sete anos. Em 2017, o J-20 foi declarado operacional. Sem quase nenhuma preocupação em neutralizar a assinatura térmica nem capacidade de supercruise, o mesmo problema do Su-57, o motor poderia ter sido um alento para os Estados Unidos, ao menos moral.

Todavia, os aviões chineses logo ganharam os motores WS-10C e WS-10B-3, que têm seu núcleo baseado no CFM56, o propulsor dos Boeing 737 e Airbus A320. Os chineses haviam melhorado o projeto e viabilizado seu uso em um motor de alto desempenho, e já empregavam o motor nos caças J-10C, J-11B, J-15 e J-16. A instalação deles no J-20 mostrava, porém, que o programa furtivo estava avançado para um conceito próximo do F-22.

Em 2022, os chineses passaram a testar o J-20 com o WS-15, um projeto local, com capacidade de supercruise, que promete ser o motor padrão dos próximos J-20 de série. 
Os russos passaram vários anos tentando validar o Su-57, inclusive usando protótipos e exemplares de pré-série na guerra da Síria. Embora seja pouco ortodoxo empregar aviões em desenvolvimento em combate real, a estratégia permitiu coletar dados importantes e com baixo custo, exceto o risco de perder um dos aviões.

A força aérea da Rússia garantiu a compra de apenas 76 Su-57, e busca verba para ampliar o pedido, que está sendo entregue em pequenos lotes. Apenas em 25 de dezembro de 2020, o Su-57 entrou em serviço, tornando a Rússia, na prática, o terceiro país do mundo a ter um avião furtivo desenvolvido localmente e operacional.

Perspectivas 

F-35C
O F-35 se tornou não apenas uma aeronave de combate, mas um importante ferramenta de dissuasão | Foto:AERO Magazine/Edmundo Ubiratan

Os norte-americanos trabalham para viabilizar a venda de grandes lotes do F-35, que, oficialmente, levou a tecnologia furtiva para diversos aliados, em especial membros da Otan, mas entregou o que um dia foi uma arma estratégica e secreta para outros países amigos, como Japão e Coreia, além de negociar com a Suíça, Canadá e Finlândia.

Por outro lado, os chineses, que foram o segundo país a ter um caça stealth próprio e operacional, prometem ampliar as compras do J-20, que embora não deva chegar a grandes números, pode superar o F-22. 

A Turquia e a Coreia do Sul trabalham em projetos próprios, que, embora sejam considerados de geração 4++, contam com consideráveis soluções furtivas, inclusive podendo se tornar de quinta geração com algumas atualizações. Outros países, como Índia, Japão, França, Inglaterra, Suécia, Alemanha, Itália e Espanha, também planejam ter projetos próprios com capacidade furtiva. 

A guerra deflagrada pela Rússia provou que aviões invisíveis aos radares e mísseis com rastreamento térmico, isoladamente, não são mais garantia de sucesso. As guerras no Iraque, no Afeganistão e, mais recentemente, na Ucrânia trouxeram um novo cenário, onde se tornou fundamental que todos os meios militares estejam interligados em tempo real. Não por acaso, o F-35 agregou muito mais capacidade eletrônica do que preocupação extrema com furtividade, supermanobrabilidade ou supercruise.

E é justamente este que deverá ser o grande diferencial do B-21 Raider: elevar os aviões de combate para um novo patamar, quase próximo da guerra cibernética e do uso misto com aeronaves não tripuladas. Aliás, não se descarta que o B-21 possa ter essa capacidade no futuro, assim como o Su-57, uma vez que os russos acreditam até na combinação drones e caças atuando juntos.

No futuro poderemos ver caças e bombardeiros tripulados voando ao lado de aeronaves autônomas e com ampla capacidade de guerra centrada em rede.

Por Edmundo Ubiratan
Publicado em 19/01/2024, às 16h04


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