Modernização do A-29 Super Tucano

O A-29 Super Tucano entrou em operação na FAB em 2004, completando 15 anos de operação em 2019. Uma modernização de meia vida (MLU) deve ser pensada para ser iniciada antes de 2025. Novos sensores, sistemas defensivos e armas podem ser adicionadas a aeronave para realizar suas missões com mais eficiência. As aeronaves de exportação já tem itens adicionais como sistemas de treinamento sintético de guerra eletrônica como alerta radar, mapa móvel e simulador de radar integrado. A nova aeronave provavelmente seria designada A-29AM e A-29BM na FAB.

Os requisitos do ALX (Aeronave Leve de Ataque) foram lançados em 1992 com FAB identificando a necessidade de uma aeronave de ataque leve e robusta, de fácil manutenção e baixo custo de ciclo de vida, com capacidade de realizar missões de tarefas operacionais de apoio aéreo aproximado e de interdição, interceptação de aeronaves de baixo desempenho e helicópteros, em um contexto de guerra convencional, em grandes regiões quentes e úmidas com precárias infraestrutura de proteção ao voo, aeroportuária e manutenção.

No projeto SIVAM de 1994, a FAB precisava de um interceptador contra aeronaves lentas. A FAB testou os caças F-5E e Mirage III, mas eram muito rápidos. Pensaram nos Tucanos, mas queriam uma aeronave mais potente e com melhores aviônicos.

A história do Super Tucano começa ainda em 1985 quando a Embraer estudou uma versão de ataque do EMB-312G-1 britânico equipado com HUD, maior carga de armas, novos aviônicos, freio aerodinâmico, novo canopy, tan e maior carga G. Também foi estudado uma versão anti-helicóptero monoposto com blindagem Kelvar removível na cabina capaz de resistir a munição calibre 7,62mm. A versão anti-helicóptero teria cabina digital, HUD, tanques auto-vedantes, telemetro laser, capacidade de levar casulo de canhão 20mm GiAT e mísseis. Os estuldos levaram ao ao EMB-312H em 1988 com a capacidade do G-1 e do Helicoper killer. A aeronave teria capacidade de puxar +8/-4gs, vida útil de 12 mil horas de voo, maior capacidade de armas, blindagem, pneus maiores, assento zero/zero e equipamento anti-g para o piloto.

Em 1991, a EMBRAER oferecia o EMB-312H para ser um treinador da USAF. Foi avaliado pela FAB e preenchia dois requisitos, o do SIVAM e como substituto do Xavante. Passou a se chamar EMB-314 Super Tucano por ser uma aeronave praticamente nova. A FAB passou a estudar uma versão armada para equipar a 2 ELO. A aeronave teria supressor de calor, tanques auto-selantes, blindagem no motor e cockpit, mira estabilizada, GPS, pneus de baixa pressão, chaff/flare, stormscope, rádios de longo alcance, duas metralhadores 12,7mm e duas 7,62m nas asas, tanques nas ponta das asas e seis pontos duros nas asas.

Os Requisitos Operacionais Preliminares (ROP) já definia que seria um derivado do T-27 Tucano. O contrato inicial de desenvolvimento foi assinado em agosto de 1995 para transformar dois Tucanos no EMB 312-H Super Tucano com versões monoposto e biposto. O monoposto receberia um tanque interno para aumentar o alcance em 50% e seria mais barato. O biposto seria usado para treinamento avançado substituindo o AT-26 Xavante que estavam chegando no fim da vida útil.

O projeto já citava blindagem da nacele, tanques internos e pontos vitais da aeronave, além de provisão para equipamentos de auto-proteção. A aeronave também poderia operar de pistas curtas e não pavimentadas. A EMBRAER cita que precisa de 1,5 horas de manutenção por hora de voo com disponibilidade de 84%.

O motor do EMB-312H era o PT-6A-67 com 1.250 Hp e foi substituído pelo PT-6A68C com 1.600 Hp e equipado com FADEC. O novo motor pode manter a potência de 1.100 Hp continuamente por longos períodos. O ambiente da Amazônia exigia um motor potente. A aeronave recebeu uma nova hélice de cinco pás. A velocidade máxima passou para 590 km/h.

Comparado com o AT-26 Xavante, o ALX seria mais lento, mas com raio de ação bem maior. O monoposto teria um raio de ação de 800 km armado com quatro bombas Mk82 de 227kg cada e um tanque ventral, já considerando um desvio de 185km e 10 minutos de espera. Com apenas duas bombas Mk82 o raio de ação sobe para 1.015km. A autonomia é de 6 horas e meia de patrulha sem armas.

A aeronave recebeu aviônicos modernos como datalink M3R com SECOM, FLIR Safire, óculos de visão noturna ANVIS-9 e lançadores de chaff/flares. A interface homem-máquina inclui HUD e MFD, HOTAS, e modos CCIP e CCRP para facilitar a pontaria.

O A-29 tem capacidade de treinamento integrado com HUD, HOTAS e MFD. Permite o treinamento de um piloto antes de entrar em uma unidade de caça, como o uso de NVG, interceptação radar básica e simulação de disparo de armas guiadas. O processo se chama "download".

O Super Tucano foi armado com duas metralhadoras FN Herstal M-3P calibre 12,7 mm com uma capacidade de 200 cartuchos e uma cadência de tiro na ordem de 1.100 tiros por minuto. A aeronave tem dois cabides de armas em cada asa e um no centerline.

Em 2001, foi assinado um contrato para a compra de 25 A-29A monoposto e 51 A-29B biposto. O primeiro entrou em serviço em agosto de 2004. A FAB recebeu um total de 33 monoposto e 66 biposto. No requerimento original da FAB era planejado comprar um total de 170 ALX. As 70 aeronaves adicionais poderiam equipar mais quatro esquadrões (Sul, Sudeste, Nordeste e Norte do país).

Na FAB, o Super Tucano é uma aeronave leve de ataque, de reconhecimento armado e cobertura, que cumpre ainda missões de escolta, interceptação e patrulha aérea de combate e controle aéreo avançado.

Uma das funções do A-29 na FAB é substituir os AT-26 Xavante na missão de treinamento avançado.

Modernização do FLIR

Os A-29 dos Esquadrões do 3o G.Av da FAB foram equipados com o FLIR AN/AAQ-22 STAR SAFIRE II da FLIR Systems. O FLIR é operado na cabina traseira através do painel de controle e de uma página dedicada no CMFD. A torre do sensor não é refrigerada e pode ser instalada e retirada rapidamente.

O STAR SAFIRE opera na banda de 8-10 micrometros. Os modos de operação principais são “cage”, “point”, “autoscan”, “search and track”, “heading hold” e “inertial pointing”. O modo “inertial pointing” usa controle manual com o joystick. O modo “point” aponta a torre para uma posição selecionada pelo operador. O modo “search and track” aponta a torre para uma posição e faz movimentos de varredura lateral. Se um alvo (ponto quente) for detectado e a função “autolock” estiver ativada, o alvo será rastreado automaticamente. O modo “autoscan” faz varredura em azimute em relação à linha central da aeronave. Se o “autolock” estiver ativado, o rastreamento automático tranca em um alvo que for encontrado. O modo “heading hold” é controlado pelo joystick.

O FLIR tem capacidade de autotrack, buscando alvos em terra ou no ar automaticamente e tem capacidade de "autolock" trancando automaticamente no alvo e podem ser usados para busca de tráfegos ilícitos voando a baixa altura. Para interceptação noturna, o FLIR pode ser usado para interceptação na fase final ou para varredura de alvos. Usa o modo “autoscan” ou “search and track” para aquisição de alvos. Com o zoom é possível acompanhar uma aeronave suspeita a distância até o pouso. Com a aeronave no solo pode-se filmar o descarregamento de material, a atividade de viaturas e pessoas, a existência de apoio no solo, instalações nos arredores, etc.

As torres STAR SAFIRE II têm opcionais que não foram adquiridos pela FAB como um designador laser compatível com o NVG, câmera de TV (em cores) com zoom de até 18X, telêmetro laser, interface com radar e sistema de navegação e sistema de gerenciamento de missão com mapa digital. Modernizações já disponíveis para o STAR SAFIRE incluem indicação de alvos móveis (Moving Target Indicator - MTI), sobreposição de realidade aumentada (Augmented Reality - AR) para identificar posição de tropas amigas e zonas com restrição de tiro, sobreposição de mapa e capacidade de ver vários sensores ao mesmo tempo em várias telas, inclusive vídeos de fontes externas.

As opções de sensores atuais incluem sensor de TV e FLIR com zoom de 120 vezes contra os atuais 18 vezes. A TV do sensor do Apache tem zoom de 127 vezes e permite ler uma placa de carro a cerca de 4 km de distância. Um zoom mais potente permite acompanhamento furtivo a longa distância, sem ser visto ou ouvido pelo inimigo. Os caças costumam ficar em espera a cerca de 35 km das tropas em terra esperando serem chamados e a esta distância já conseguem observar o local com os sensores FLIR atuais.

O designador laser permite indicar alvos para bombas guiadas a laser disparadas pela aeronave, mas geralmente designam alvos para outras aeronaves por ser bem mais fácil.

Modos que permitam que a torre seja apontada por um HMD também seria interessante. Usar um FLIR em uma aeronave monoposto é bem difícil e o HMD permite apontar rapidamente o sensor para um alvo em terra. Outras opções seria apontar o FLIR alinhado com o vetor velocidade ou com o Pipper de disparo das armas.

O MAWS é outro sensor que pode indicar alvos para que o FLIR seja apontado para o local de disparo do míssil automaticamente. O MAWS detecta o lançamento de mísseis e pode ter capacidade de indicar o disparo de armas leves e artilharia antiaérea (HFI - Hostile Fire Indicator). Para auxiliar as missões de supressão de defesas, o FLIR precisa estar integrado a um sistema de alerta radar ou MAWS. Os dois tem capacidade de indicar a posição de ameaças guiadas por radar ou o local de lançamento de um míssil e passar para o FLIR para o local ser visualizado. Junto com bombas guiadas a laser seria possível atacar as defesas de ponto (curto alcance).

O sensor IRST do Gripen tem capacidade de trocar dados com outras aeronaves com o datalink para triangular a posição de outras aeronaves funcionando como um radar passivo. Um modo ar-ar semelhante no FLIR permitiria ter esta funcionalidade. O Super Tucano da FAB já tem o datalink.

Uma tecnologia que está sendo adicionada nos sensores FLIR atuais é o reconhecimento automático de alvos. O algoritmo pode reconhecer formas como veículos, blindados, armas e pessoas. O algoritmo consegue detectar facilmente formas retas que são raramente encontradas na natureza.

Nem todos os Super Tucanos precisam receber uma torreta FLIR e nem é necessário em todas as missões. A maioria das missões não precisa do sensor apesar de ter utilidade em em praticamente todas. Um sensor para pelo menos quatro aeronaves daria quatro torretas para cada esquadrão do Terceiro Grupo, ou pelo menos 12 torretas. Cada torreta custa cerca de US$ 1 milhão dependendo dos itens como designador laser, apontador laser, etc. O valor pode cair até pela metade para lotes grandes.

 

Uso tático do FLIR

As missões do ALX incluem busca de alvos como overwatch (cobertura), reconhecimento armado (interdição), reconhecimento visual (controle aéreo avançado) e até mesmo busca e salvamento de combate (CSAR). A aeronave precisa de bons sensores para auxiliar as missões e o FLIR pode ser usado em todas as missões previstas para o Super Tucano.

Nas missões de ataque o sensor permite navegar a noite até o alvo, atualizar o sistema de navegação, determinar dados de telemetria para disparo de bombas convencionais, gravar o resultado dos disparos (avaliação de danos de batalha), gerar coordenadas para o disparo de bombas guiadas por GPS ou conferir se as coordenadas do alvo estão corretas, e designar armas guiadas a laser. Na busca de alvos, o FLIR consegue detectar alvos camuflados mostrando como uma sombra. O FLIR permite disparar bombas burras, mas a precisão pode ser menor que de dia devido a menor definição da imagem e o sensor pode não estar bem alinhado. Também exige muito trabalho e criar muita desorientação.

Nas missões de reconhecimento armado o FLIR é um auxiliar na detecção de alvos, de dia ou a noite, permitindo que a aeronave permaneça afastada do alvo e aumenta as chances de conseguir surpresa. Nas missões de reconhecimento armado noturno, o A-29 atuaria em duplas (elemento) com um A-29B com FLIR sendo usado para detecção e identificação de alvos e outra aeronave para atacaria o alvo. Os A-29 da Colômbia usam o FLIR mas mostrou ser difícil encontrar alvos na selva fechada. Geralmente usam um controlador aéreo em terra para passar as coordenadas dos alvos.

Nas missões de cobertura o FLIR permite a identificação da posição de tropas amigas e inimigas, detecta laser de controladores aéreos marcando o alvo, auxilia no disparo das armas e é o sensor ideal para as missões de "armed overwatch".

As missões de apoio aéreo podem ser melhoradas com o uso de uma torre FLIR. Os A-29 do Afeganistão e os helicópteros Apache britânicos atuam no mesmo cenário de guerra irregular. São os mesmos inimigos e ameaças. Uma dupla de Apache costuma acompanhar as forças em terra em patrulhas. Um Apache cobre as tropas diretamente olhando a direção do avanço, possíveis posições inimigas e locais designados pelas tropas amigas enquanto o outro Apache cobre a área ao redor a cerca de 2 km fazendo segurança externa e dando alerta da chegada de ameaças na área. As duas aeronaves variam o papel de ataque e apoio. Uma aeronave atua como "looker" e observa enquanto o "shooter" engaja os alvos.

O A-29 precisa de sensores como uma torreta FLIR para realizar o mesmo apoio dos Apaches. Um tripulante observa continuamente as imagens do sensor e muda frequentemente entre o sensor térmico e o de TV. Os sensores permitem distinguir facilmente entre um homem e mulher e adulto e idoso. Uma mira no capacete facilitaria apontar a torreta para alvos de oportunidade em terra. O canhão de 30mm do Apache é uma arma muito usada contra as ameaças locais. O A-29 atacaria com bombas e foguetes. O Talibã costuma se esconder em linhas de árvores e seria um alvo fácil para uma bomba.

O FLIR também é usado para cobrir uma zona de pouso de helicópteros nas missões de escolta. As escoltas dos Apache vão na frente e primeiro o local é observado visualmente e depois com o FLIR. No caminho até a zona de pouso, as aeronaves de escolta usam o FLIR para trancado nas aeronaves escoltadas para serem mais facilmente acompanhadas.

Contra peças de artilharia antiaérea os Apaches preferem atacar a noite. A noite é mais fácil ver as traçantes ou o disparo a olho nú ou com óculos de visão noturna. O calor do cano se destaca mais em uma noite fria. Se forem derrubados podem se esconder mais facilmente a noite e podem usar os óculos de visão noturna. Uma aeronave voa a mais de 2.000 metros e outra mais distante dando cobertura. Se aproxima em espiral da localização provável da ameaça. O círculo vai fechando pois pode estar fora do alcance.

A grande vantagem do A-29 é custar pelo menos três vezes menos que o Apache e ser bem mais barato de operar. Com novos sensores e sistemas defensivos custaria mais caro, mas ainda seria bem mais barato. Os Apache AH.1 britânicos custaram US$ 64 milhões cada um. O custo por hora de voo do Apache é de US$ 28 mil ou pelo menos 5-10 vezes mais caro que o Super Tucano dependendo de como é feito o cálculo.

Aeronaves em missões de apoio aéreo aproximado de espera (On-call Close-Air Support) ficam em órbitas próximas do campo de batalha ou da área de operação, mas tem função secundária de meio de inteligência (NTISR). No trânsito para a órbita filmam locais suspeitos para análise após a missão. Presença de pessoas e veículos em locais remotos é sempre suspeito. Na maior parte de uma missão, as aeronaves táticas estão indo ou voltando do alvo e usam o casulo para observar pontos de interesse ou locais suspeitos. A maioria dos pilotos não tem treinamento para realizar missões de reconhecimento, mas citam que depois de ficar dois meses olhando para estradas ficam especialistas em detectar alterações.

Missões de escolta de comboios terrestre no Iraque e Afeganistão eram realizadas preferencialmente a noite e um FLIR era necessário. Uma utilidade era detectar locais onde pode ter sido plantado armadilhas nas estradas. As escoltas no ar cobrem trechos de estradas a cerca de 1 minuto a frente do comboio. O local remexido se destacava no FLIR. O barulho da aeronave também serve como dissuasão de emboscadas como ataques com morteiros.

Um exemplo do uso do FLIR é para detectar explosivos improvisados nas estradas (IED). Por exemplo, logo após a invasão do Iraque em 2003, os S-3 Viking da US Navy equipados com casulo AN/ASQ-114 LANTIRN-ER voavam a frente dos comboios terrestres em busca de IED enterrados. Os IED sempre destacavam contra o contorno mais frio. Os modelos atuais são bem mais capazes e podem gravar todo o trecho de uma estrada, diariamente, para comparar as imagens para determinar os pontos que foram modificados. São os pontos onde costumam ter IED.

Nas missões de controle aéreo avançado, o FLIR permite busca e identificação de alvos a média altitude em segurança, podendo gerar coordenadas para ataque posterior. Os Esquadrões do 3o G.Av só realizam missões de reconhecimento visual e o FLIR passa a ser um auxiliar. Junto com uma mira no capacete pode gerar vídeo e foto dos alvos detectados. Uma função nova permitida pelas torretas FLIR é a capacidade NTSIR (Non-traditional intelligence, surveillance and reconnaissance), ou vigilância não tradicional. Os pilotos perceberam que só usam o FLIR na fase de ataque para designar alvos a laser. No ingresso e egresso do alvo podem usar o FLIR para fazer reconhecimento de alvos próximos da rota. A gravação da imagem pode ser automatizada durante o planejamento da missão.

Os Tornados alemães realizaram missões de reconhecimento no Afeganistão com o casulo Recce Lite. A frota de seis aeronaves realizava uma média de 3-4 saídas por dia, fotografando uma média de 10-11 locais por saída, em missões com duração média de 90 minutos. É uma função que os FLIR atuais podem fazer usando técnicas de "costura" para criar uma imagem grande a partir de várias fotos.

Nas missões de busca e salvamento de combate, o FLIR permite observar a área onde o piloto abatido se encontra a longa distância sem denunciar a posição do mesmo. Pode indicar o melhor caminho para o piloto abatido se movimentar com segurança ao avisar de ameaças ao redor. 

Nas missões de escolta armada de helicópteros ou aeronaves lentas, o FLIR detecta alvos aéreos na frente do avanço de forma passiva sem alertar o inimigo. O FLIR pode ajudar a identificar o alvo a longa distância e gerar dados para auxiliar a pontaria de mísseis e metralhadoras contra alvos no ar.

Nas missões de interceptação, principalmente de alvos lentos (SMI - Slow Mover Interception), o FLIR permite a detecção e a identificação do alvo a longa distância. O acompanhamento pode ser feito sem que o alvo detecte o Super Tucano e até mesmo após a aeronave pousar. Os interceptadores F-15C da USAF estão sendo equipados com o casulo SniperXR para a mesma função de identificação e acompanhamento de alvos a longa distância.

Nas missões de patrulha de combate aéreo, o FLIR é um sensor passivo para detecção e identificação de alvos. Seria a missão de caçar helicópteros, drones e aeronaves lentas no campo de batalha. Por ser um sensor passivo, o FLIR não denuncia a posição da aeronave. Falta a instalação de um míssil de médio alcance para aproveitar a capacidade.

A-29 do Líbano com uma torre FLIR abaixo da cabina. Uma aeronave monoposta com FLIR precisa de um piloto automático e um auto-throttle para operar com mais eficiência.

Imagem do FLIR do Apache durante um ataque no Afeganistão. O vídeo original permite ver detalhes como as armas dos insurgentes. O FLIR do Apache tem zoom de 36 vezes.

https://www.youtube.com/watch?v=olD35IlMeNA

Link de um vídeo do FLIR mostrando a operação dos Apache no Afeganistão mostrando detalhes das operações contra os insurgentes. O número no canto inferior esquerdo é a distância até o alvo.

Imagem de um FLIR Wescam MX-20. No canto inferior direito mostra que a distância até o alvo é de 27km. Esta distância coloca a aeronave fora do alcance da maioria dos mísseis superfície-ar.

Imagem de um FLIR mostrando um navio a 60km de distância. No caso de operações costeira (Armed Coastal Patrol), o FLIR permitiria acompanhar alvos a longa distância sem que a aeronave seja detectada. Os Super Tucanos da Republica Dominicana usam o FLIR para busca no mar, de embarcações ou aeronaves, em operações anti-drogas pois geralmente operam a noite. As embarcações rápidas se escondem entre os navios mercantes e as perseguições duram cerca de 3 horas.

Imagem de um FLIR com técnica de realidade aumentada (Augmented Reality System - ARS) sobreposta na imagem. Dados do terreno como o nome das ruas são sobrepostas na imagem. No caso do uso militar seria indicado posições de tropas amigas e inimigas. Outra função é atualizar o sistema de navegação ao identificar automaticamente pontos de referência no terreno. Na operação Red Flag Alasca, os agressores usam rotineiramente interferidores de GPS que não podem ser usados em locais habitados. Em um conflito real tem que se considerar que vai ser uma rotina e outros meios de navegação de precisão podem ser necessários.

Uma modernização que ajudaria a operação do FLIR seria a instalação de mostradores maiores na cabina do A-29 para aproveitar a grande definição dos sensores atuais. A imagem mostra uma montagem com a tela do Gripen NG no A-29.

Um Super Tucano colombiano indo para a operação Green Flag. O piloto está usando aplicativos em um tablet para auxiliar na navegação e meteorologia. O tablet facilita acessar fotos e mapas, ocupando menos espaço que o material impresso e é mais prático e rápido, além de ter disponibilizar várias outros aplicativos aeronáuticos. Os aplicativos para tablet são bem mais fáceis de atualizar comparados com os aplicativos militarizados. Um exemplo de aplicativo que poderia ser desenvolvido para uso militar é usar a hora local e a posição do alvo para determinar a melhor coordenada para iniciar um mergulho com o sol pelas costas. Poderia ser feito durante o planejamento da missão usando a hora local ou durante o vôo contra alvos de oportunidade. Subir em direção ao sol após um mergulho para ofuscar os mísseis guiados por calor é bem mais instintivo pois basta mergulhar e sair do mergulho em direção ao sol. Caso o GPS e INS sairem de operação vai ser necessário navegar no modo bússola e cronômetro e um aplicativo facilitaria muito o trabalho com os cálculos sendo feitos automaticamente e com um mapa no fundo da tela.

Um A-29 dispara foguetes sobre um alvo com a imagem do FLIR mostrando e gravando o resultado do ataque.

Alguns AT-27 Tucanos de empresas americanas foram modernizados com uma torre FLIR para apoiar o treinamento de controladores aéreos avançados. O US Army tem requerimento de 10 mil saídas por ano para treinar seus controladores aéreos (JTAC). Cada um dos dois tripulantes simula duas aeronaves com o JTAC controlando quatro aeronaves, mas com apenas uma aeronave real acima. No rádio, o piloto simula o número 1 e 3 e o tripulante traseiro o número 2 e 4.

Sensores FLIR com melhor resolução permitiria o uso do Super Tucano em missões de reconhecimento táticos, tirando fotos ou gravando vídeos dos alvos de alta resolução. As imagens digitalizadas podem ser "costuradas" para criar uma foto maior (panorâmica) do alvo.

No Vietnã, as aeronaves de reconhecimento RF-101 e RF-4 tiravam fotos a mais de 3 mil metros de altura para evitar a artilharia antiaérea. A definição era a mesma do olho humano e não viam nada nesta altitude a não ser alvos grandes como pontes. As fotos tiradas eram reveladas e copiadas para serem entregues em cerca de 40 locais. Levava até 12 horas para ficar tudo pronto. Os especialistas de fotografia revelavam até 3 mil fotos por dia. A maioria era para tentar pegar alvos de oportunidade e eram poucos. Mesmo assim o alvo já teria mudado do local devido a demora.

Agora com as fotos digitais não precisa mais serem reveladas. Ao invés de serem enviadas de aeronaves para onde são necessárias, podem ser enviadas instantemente pela internet e até para outros continentes com comunicações por satélite. A aeronave nem precisa pousar pois pode enviar as fotos por datalink.

A definição dos sensores atuais é incomparavelmente superior. Com o zoom atual, a distância para ficarem longe das defesas não atrapalha a qualidade das imagens. A imagem pode ter versão visual ou térmica. A análise das imagens digitalizadas são feitas em um computador ou laptop que pode mostrar fotos anteriores do mesmo local para comparação (técnica de detecção de mudança).
 

Radar

Um radar permite facilitar a detecção de alvos no ar, na terra e no mar, principalmente alvos móveis. Geralmente os radares são sensores ar-ar, mas não é a missão principal do Super Tucano. Um radar seria útil para auxiliar a pontaria das metralhadoras contra alvos no ar. Com a melhoria dos radares, os caças passaram a escoltar aeronaves de ataque voando baixo e mostravam se havia ameaça a frente. Atuavam como mini-AWACS sendo que antes só havia tinham opção de alerta do alerta radar.

As missões de interdição aérea podem precisar de um radar para detectar alvos móveis em terra nas missões de reconhecimento armado. Outra função é o reconhecimento por radar com modos SAR a noite e principalmente em mau tempo. Uma aeronave em uma esquadrilha com quatro aeronaves receberia o radar. Poderia ser até mesmo o radar SCIPIO do AMX para padronizar. A retirada dos caças F-5EM pode disponibilizar os radares Griffo para testes no Super Tucano.

O radar Longbow do helicóptero Apache tem alcance de 8 km contra alvos em terra (agora com alcance de 16km) e é uma referência do alcance necessário para uma aeronave tática que voa baixo em um cenário de alta intensidade. O radar Longbow também dá alerta de colisão com o terreno.

Um radar seria útil nas missões marítimas e é uma das missões que o SOCOM pretende realizar nas suas aeronaves leves de ataque apoiando as missões de "maritime air support". Infiltração de insurgentes pela costa e rios é relativamente comum, ou pode apoiar a infiltração de tropas amigas nos rios ou na costa.

Os modos de ataque com radar são bons para atacar alvos de área e de preferência alvos que se destacam facilmente. O radar é apontado para as coordenadas do alvo e o piloto começa a procurar formas conhecidas. Pode passar o alvo para outro sensor como o FLIR para refinar a pontaria. O bombardeiro com radar é o menos preciso, sendo mais adequado contra alvos de área com uma área do tamanho de um campo de futebol. Os pilotos disparam em salvas com várias bombas para garantir que uma acerte. Atacar pontes com bombas burras em mal tempo tem que ser como o radar, mas erram muito.

São várias as opções para a instalação de um radar no Super Tucano. Um radar instalado na ponta das asas permite um grande campo de visão, mas precisa contrabalançar com um peso na outra ponta da asa. Pode até ser um FLIR. Aeronaves civis já costumam ter radares meteorológicos instalados nas pontas das asas e é o local mais indicado para os modos ar-ar.

Um radar instalado no meio asa é mais fácil de contrabalançar. É uma configuração muito usada nos caças da Segunda Guerra Mundial. Já um casulo com radar é fácil de instalar e retirar, mas inutiliza um cabide. O Su-25 tem a opção de levar um radar em casulo no centerline.

A instalação de um radar na parte anterior de um tanque de combustível é uma opção que aproveita o cabide para levar combustível extra. A US Navy está usando está opção para instalar um sensor IRST no tanque de combustível dos F/A-18.

Pequenos radares em torreta já estão disponíveis e aproveita o local onde o FLIR fica instalado, mas impossibilita usar o FLIR e radar ao mesmo tempo. Os modos ar-superfície funcionam melhor instalados no centerline para cobrir 360 graus.

O novo caça russo Su-57 usa o radar N036L-1-01 operando na banda L instalado na borda de ataque das asas. O radar permite detectar alvos a uma boa distância com uma antena relativamente pequena, mas tem menor precisão de distância e medida de ângulo, podendo ser usada para apontar outros sensores como o FLIR. Radares que operam na banda L são pouco usados em caças por serem volumosos, pesados, precisam de muita energia e refrigeração e são mais caros. A única vantagem é a melhor capacidade de detectar alvos furtivos, mas pode incluir drones furtivos que seriam alvos do Super Tucano. Este tipo de radar é outra opção que pode ser instalado na borda de ataque das asas do Super Tucano.

A imagem é do radar meteorológico do Pilatus PC-12 instalado nas ponta da asa. É uma opção para a instalação fixa de um radar o Super Tucano.

Os A-10 da USAF devem receber um casulo com radar SAR AN/ASQ-236 já em uso nos F-15E para dar capacidade de aquisição de alvos em qualquer tempo. O casulo foi testado no F-16, AC-130 e no B-52.

Casulo do radar ELM-20600 RTP. O casulo pode ser instalado no cabide da asa do A-29 para detectar alvos móveis em terra, além de ter a capacidade de tirar imagens de radar em qualquer tempo.

Imagem da tela do radar ELM-20600 com modo GMTI. O alcance é de de 70km. Detectar alvos no mar seria outra missão. A USAF pretende usar o OA-X para operações marítimas (maritime air support).

O casulo Litening recebeu um radar SAR aproveitando espaço deixado pela miniaturização dos eletrônicos (em amarelo). O espaço pode ser usado para outros itens como sistema de comunicação ou SIGINT.

Imagem de uma aeronave DA42 com uma torre de radar Thales I-Master na parte central da fuselagem. O I-Master pesa 30kg e é capaz de detectar veículos a 35km e uma pessoa se movendo a 15km. O tamanho da torreta é comparável a uma torreta FLIR podendo ser instalada facilmente onde atualmente fica a torreta do STARSAFIRE. O radar PICOSAR da Leonardo também tem o tamanho e o peso de uma torre FLIR, mas com alcance de 20km.

Montagem com um Super Tucano com uma antena de radar na asa direita. Uma missão que justifica a instalação de um radar é caçar drones. Os primeiros pilotos de F-5EM modernizados ficaram impressionados com o novo radar multifuncional. Antes usavam o radar apenas na fase final de uma interceptação e passaram a usar na maior parte de uma missão para várias tarefas.

Detalhes do radar N036L-1-01 instalado na borda de ataque do caça Su-57.

Um MH-60M com um radar de acompanhamento do terreno no nariz. O SOCOM equipa suas aeronaves com o radar APQ-174/186 Multi-Mode Radar (MMR) para realizar voo automático a baixa altitude em qualquer tempo. O APQ-186 equipa os helicópteros MH-60 e MH-47 e as aeronaves V-22 e MC-130. O Super Tucano, se operado pelo SOCOM, pode ser candidato para receber este radar para escoltar aeronaves lentas se infiltrando atrás das linhas a baixa altitude e a noite, principalmente os V-22 e os MC-130.

 

Mira no capacete

Um sensor que pode equipar os A-29 é a mira montada no capacete (HMD - Helmet-mounted display). A FAB já usa o DASH israelense nos seus caças F-5EM. O uso principal do HMD é apontar mísseis ar-ar como os A-Darter e Python 5 já em uso na FAB, mas não são armas usadas pelo A-29.

No caso das aeronaves de ataque, o HMD pode ser usado para apontar sensores como o FLIR contra alvos em terra. A aquisição de alvos de oportunidade em terra demora cerca de 3-5 segundos contra 30-40 segundos usando as telas na cabina e o HUD. O HMD não é usado para pontaria de alvos ar-superfície por não ser tão preciso como o HUD. O erro chega a dezenas de metros, mas é suficiente para a pontaria de sensores de pequeno campo de visão como o FLIR para designar alvos de oportunidade. Depois de apontar o FLIR para o alvo, o piloto usa as telas na cabina para fazer pontaria fina e alinhar com mais precisão.

Outra opção é apontar a aeronave para o alvo com o FLIR alinhado e indicar o alvo ou sobrevoar o alvo e clicar em um botão para marcar a posição do alvo abaixo e depois passar as coordenadas para o FLIR olhar.

Outro recurso é indicar as coordenadas dos alvos para o piloto onde olhar como no caso de receber um alvo pelo datalink, olhar para as coordenadas passadas por um controlador aéreo avançado em terra, ou a direção de ameaças de alertar dos sistemas defensivos como o MAWS e RWR.

Para navegação, o HMD permite olhar para um ponto de referência conhecido para atualizar a posição da aeronave. Geralmente passam por cima e apertam um botão.

Sem ter que olhar para dentro da cabina a carga de trabalho também diminui. Com o HUD o piloto tem que olhar para dentro da aeronave podendo perder o alvo de vista.


A FAB já usa a mira no capacete DASH no seus caças F-5EM. O DASH grava as imagens da direção em que o piloto está olhando junto com os dados do HUD.

Um uso do HMD contra alvos de superfície é indicar ao piloto onde está um alvo ou coordenada conhecida. A imagem mostra a indicação de um alvo no ar e na imagem inferior a simbologia indica um alvo em terra. Geralmente o piloto usa os sensores da cabina para ter uma noção geral de onde está o alvo. O próprio HUD mostra onde está o alvo, mas a aeronave tem que estar a pontada para o alvo.

O A-10C da USAF foi equipado com a mira no capacete Scorpion. O Scorpion também equipa os F-16, AC-130, HH-60 e foi integrado no F-22.

 

Outros sensores

Um sensor de imagem que os pilotos usam nas missões de apoio aéreo aproximado e controle aéreo avançado são os binóculos estabilizados com zoom de até 20 vezes. São usados de dia por serem mais fáceis de operar que o FLIR. O reconhecimento visual é a única missão de reconhecimento que os pilotos dos Super Tucanos realizam atualmente e seria um sensor barato que não precisa de integração.

Um outro sensor bem simples que opera a noite são apontadores laser manual do tamanho de uma caneta. O alcance é de 5 a 7 km e são usados para indicar alvos em terra a noite para o ala que usa um óculos de visão noturna. Pode ser uma forma de comunicação auxiliar para emitir sinais visuais. Um piloto derrubado pode usar o apontador laser para indicar a posição para aeronaves de busca e resgate.

As tropas em terra também usam apontadores laser integrado nas armas. Pode ser usado para evitar fogo amigo. Apontam para cima para identificar posição amiga e depois é movido em círculos até o alvo na horizontal. É usado por pouco tempo para não denunciar a posição pois o inimigo também pode estar usando NVG. Os apontadores laser são facilmente vistos com o NVG. O NVG permite identificar a luz de um veículo a cerca de 100km.

A USAF está equipando seus A-10 com um NVG panorâmico para aumentar o campo de visão dos pilotos. Com um NVG é fácil detectar o pós-combustor ou lançamento de míssil a noite a uma distância maior que o radar, mas é pesado e tem um campo de visão limitado. Os AT-27 peruanos realizaram uma missão de ataque noturno contra o Equador em 4 de fevereiro de 1995. Voavam a 200 metros a noite com o NVG e atacaram alvos com bombas convencionais de 250kg. O dispositivo improvisado "serra elétrica" é um bastão de luz química em uma corda que é girada para criar um círculo de luz visível apenas para os óculos de visão noturna. É usado para indicar a posição de tropas amigas para as aeronaves acima.

Um FLIR de navegação poderia ser instalado nos A-29A monopostos. A imagem é do FLIR do treinador SF-260TD instalado na asa. Um FLIR de navegação permite que uma aeronave opere de dia e a noite, "dobrando" o tempo que pode atuar. Os FLIR de navegação usados pela aviação civil são chamados de EVS (Enhanced flight vision).

Um binóculo estabilizado sendo usado em uma aeronave de busca e salvamento. Podem ser comprados por cerca de US$ 300. Um caça precisa de um bom piloto automático para facilitar a operação dos binóculos durante as curvas ao redor do alvo observado. Uma aeronave de ataque deve ser fácil de pilotar para evitar cansar o piloto em missões longas.

Um binóculos estabilizado preso na cabina de um Mirage 2000D francês operando na África.

Apontador laser IZLID (Infrared Zoom Laser Illuminator Designator), geralmente usado em fuzis, pode ser apontado manualmente pelos pilotos.

 

Visual Intelligence (VISINT)

Quando querem ir em algum endereço, os usuários da internet têm a opção de dar uma olhada antes em um mapa de satélite do Google Maps ou dar uma olhada nos arredores do local com o Street View. Agora as aeronaves têm um recurso semelhante - os WAMI (Wide-area motion imagery) ou sensores de imagem de grande área.

Os WAMI são sensores de imagem de alta resolução que cobrem uma grande área, do tamanho de uma cidade pequena, capazes de detectar alvos móveis como pessoas e veículos, e talvez pequenos drones. Geralmente são aerotransportados e usados por longos períodos. As imagens são gravadas e podem ser usadas para análise em tempo real ou forense. O uso militar inclui missões de proteção de força, segurança de base, reconhecimento de rota, segurança de fronteira, contra-terrorismo e segurança de evento.

Os sensores WAMI atuais tiram uma foto por segundo com resolução de 50cm com capacidade de registro de coordenadas. Outros sensores de maior resolução podem ser apontados para locais de interesse (Regions of Interest - ROI). Áreas de interesse podem ser selecionadas para dar alerta caso ocorra a presença de movimento na área.

Os primeiros sensores WAMI como o Constant Hawk pesavam 700kg. Os atuais chegam a menos de 10kg podendo ser levados por pequenos drones. O projeto Combat Hawk foi desenvolvido para comparar imagens do mesmo local gravadas com sensores infravermelho ou TV. O software compensa diferenças de distância e angulo. Pixels alterados são considerados suspeitos de ser um explosivo improvisado (IED) como no caso de estradas e trilhas.

Os Harrier e Tornados sempre levavam casulos de reconhecimento nas missões sobre o Afeganistão para tirar fotos de locais onde o Talibã opera, como o casulo Raptor do Tornado. Os sensores de imagem tradicionais são usados para tirar fotos em alta velocidade voando bem baixo e/ou a uma distância bem grande do alvo (sensores LOROP). As forças de paz no Afeganistão são proibidas de ir além da fronteira com Paquistão onde os insurgentes operam livremente e um sensor LOROP era um recurso para observar dezenas de quilômetros dentro da fronteira. Já os WAMI são projetados para a plataforma sobrevoar a região do alvo bem alto e relativamente lento. Os FLIR atuais têm alcance e definição suficientes para substituir as câmeras comuns e os sensores LOROP.

Imagem de um sensor WAMI marcando um alvo móvel e expandindo a imagem local. Outro sensor com resolução melhor como um FLIR pode ser apontado automaticamente para o local.

Conceito de operação de um sensor WAMI vigiando uma área. Áreas mais importantes podem ser demarcadas para vigilância detalhada. Um Super Tucano equipado com um sensor WAMI estaria atuando como um mini-JSTARS ao cobrir uma pequena área atrás de alvos móveis ou fazendo vigilância de área e identificação/classificação automática de alvos.

A FAB equipou seus drones Hermes 900 com o sistema SkEye da Elbit. O sensor tem 10 câmeras de alta resolução que podem cobrir uma área de até 80km2 e até 10 áreas de interesse (Regions of Interest - ROI). As imagens de cada câmera são gravadas e podem ser revistas para detectar a origem de um movimento ou evento.


Redkite instalado em um helicóptero Esquilo. O Redkite cobre um raio 4km voando a 4 mil metros.

Um ser humano consegue perceber facilmente a presença de uma pessoa na imagem de um sensor térmico como a foto acima. Um software de um sensor WAMI deve perceber a presença de alteração na imagem de tamanho de dimensões de humanos em movimento em uma trilha. A quantidade de pessoas também é suspeita. Poucos não chamariam atenção, mas o aumento da densidade em uma área pode ser pequenos grupos dispersos atuando em conjunto e tentando infiltrar desapercebidos. O software FairMOT (Fair Multi-Object Tracking) de fonte aberta usado para detecção de objetos está disponível para uso público. Um filtro usado consiste basicamente de dar pontuação para cada tonalidade de um pixel. Somando a pontuação de cada linha ou coluna de uma pequena área dará uma média de pontuação. Se ocorrer alguma mudança na imagem, como uma pessoa em uma trilha, a pontuação nas linhas e colunas correspondentes mudarão a média de pontuação. Outros filtros indicam o tamanho possível, bordas, movimentação, calor (sensor térmico), entre outros. Outros sensores de melhor definição como a torreta FLIR pode ser apontada para o local para visualização com maior resolução ou pode ser pedido avaliação humana.

Imagem de um Litening da FAB tirada durante operação Agata durante uma operação na fronteira.

 

Detecção visual de alvos em terra é sempre difícil quando é feita a partir de uma aeronave rápida ou voando alto. Os pilotos tem que olhar um ponto que consideram importante e visualizam por alguns segundos até mudar para outro ponto. Voar mais baixo facilita a visualização, mas o risco de ser atingido pela artilharia antiaérea também aumenta. O problema é pior ainda se o local tiver ameaças de mísseis portáteis (MANPADS).

Os sensores WAMI resolvem boa parte dos problemas de detecção de alvos em terra. Ao invés de visualizar uma pequena área, os WAMI cobrem uma área comparavelmente gigantesca em relação ao olho humano. A gravação das imagens permite analisar os dados posteriormente e com mais calma. A análise automática dos dados também é possível, permitindo comparar as imagem gravadas do local em várias datas diferentes.

Os helicópteros de reconhecimento tem que voar bem baixo e relativamente lento para fazer reconhecimento visual, cobrindo centenas de metros ao redor da aeronave. Já uma aeronave operando a média altitude com um sensor WAMI cobre um raio de 4km. Um kill box de 50x50 km poderia ser coberto em cerca de duas horas por uma aeronave voando a cerca de 200km/h.

Os WAMI teriam limitações para operar na selva. Um acampamento na selva costuma ficar próximo de fontes de água e é possível detectar alterações nas margens de rios como lavar roupa na beira dos rios, varas de pescar e a presença de pequenas embarcações. Na mata fechada é difícil encontrar atividade a não ser fumaça de fogueiras usadas para aquecer alimentos. Os locais para vigiar se resumem a cidades/vilas, estradas, trilhas, rios e descampados.

Uma outra função tradicional que os WAMI podem realizar é o reconhecimento fotográfico. A capacidade de fotografia aérea dos OV-1 Mohawk do US Army foi considerada importantíssima para o planejamento das missões terrestres durante a Guerra do Vietnã. Testes no inicio do conflito do Vietnã mostraram que as divisões aeromóveis precisariam de uma frota de 36 UH-1H de transporte e 24 Mohawk para reconhecimento e ataque. As unidades do US Army acabaram recebendo os UH-1 e AH-1 de ataque apoiados pelos OH-6 de reconhecimento.

Uma função que os sensores WAMI teriam em todas as missões de ataque seria a avaliação de danos de batalha. O ataque de uma aeronave pode até ser gravado por outra incluindo todo o ambiente ao redor para tentar detectar artilharia antiaérea.

Outro possível uso dos sensores WAMI é a detecção de fogo hostil (HFI - hostile fire indicator), geralmente realizado por sensores MAWS (alerta de aproximação de mísseis). Uma aeronave voando mais alto vigiaria o trajeto de uma aeronave atacando um alvo ou fazendo mostra de força. O sensor se concentraria no trajeto da aeronave com uma frequencia de atualização maior, próximo de um vídeo, para tentar detectar disparo de armas. Essa tática é feita visualmente com a limitação já conhecida do olho humano. Operando a noite o trabalho fica mais fácil com sensor de intensificadores de imagem que tem muita facilidade de detectar luzes como o causado pelo disparo das armas, além de poder identificar luzes IR no capacete de tropas amigas para identificação.

Os WAMI produzem uma quantidade gigantesca de dados para serem analisados. O uso mais provável no caso da FAB seria missões de paz no exterior. Dados dos locais de operação que tem que ser vigiados regularmente podem ser enviados para serem analisados no Brasil pelos S2 dos batalhões e E2 das Brigadas do EB no país. As equipes cobrem os kill box e ficam treinados nas missões. Se conseguir superioridade de informação pode ser uma grande ajuda a derrotar insurgentes, podendo perder a iniciativa e ficarem na defensiva se escondendo. O treinamento seria vigiar unidades militares e centros de treinamento das próprias unidades amigas. Um simulador para analise dos dados pode ser necessário para treinamento do pessoal de inteligência. Começa com cenários mais simples e vai aumentando a complexidade.

Outro possível uso dos WAMI seriam nas missões de CSAR. As aeronaves CSAR fazem busca atrás de contato com o rádio do piloto derrubado, mas se o piloto for capturado e depois conseguir escapar vai precisar se comunicar com os pilotos. Criar símbolos no solo que possam ser detectados por um sensor WAMI pode ser uma opção. Cada piloto pode ter um código com uma letra ou número apontado para uma direção da bússola que vai ser buscado automaticamente por um sensor WAMI. A detecção seria automática e sem emitir sinais de rádio que denunciariam a posição. Em tempo de paz seria o símbolo SOS.

O Canadá irá equipar seus helicópteros CH-149 Cormorant com um radar visual (ViDAR Visual Detection and Ranging) da Sentient Vision para auxiliar as operações de busca e salvamento. O sensor tem uma grande capacidade de detectar pequenos objetivos na água, como um sobrevivente de um naufrágio, a cerca de 3 km. Um observador em uma aeronave tem poucas chances de detectar um sobrevivente a poucas centenas de metros. Contra um bote de salvamento de cor laranja a probabilidade de ser detectada por um humano é de cerca de 50% por um observador humano contra 70% do ViDAR e o algoritmo está sendo melhorado. Uma grande embarcação pode ser detectada a cerca de 50 km o que permitiria que o Super Tucano realizasse missões de patrulha costeira. O Super Tucano tem como uma de suas missões a busca e resgate de combate (CSAR) e inclui busca no mar. Um dos itens dos pilotos derrubados é um painel alaranjado para marcar a posição. O painel poderia ser facilmente detectado por um ViDAR até mesmo em terra. Outra opção do uso do ViDAR para missões de SAR em terra é procurar mensagens escritas como S.O.S ou um código para cada piloto derrubado.

Armed Overwatch

Armed Overwatch é o nome do programa do US Special Operations Command (SOCOM) para compra de 75 aeronaves turboélices de ataque leve para substituir as 28 aeronaves U-28 Draco para realizar missões de "Special Ops Coverage" (cobertura de forças especiais). A decisão deve ser tomada em abril de 2021.

Armed Overwatch também é uma tática onde uma unidade apóia outra em uma missão. É uma das missão de apoio aéreo aproximado. Em guerra não convencional, na maioria das vezes as tropas precisam de apoio de vigilância e não de poder de fogo. Na grande maioria das vezes as aeronaves de apoio aéreo aproximado não dispararam armas nos conflitos no Afeganistão e Iraque e faziam apenas overwatch das tropas abaixo. 

Os pilotos dos A-10 chamam as missões no Afeganistão e no Iraque de "armed overwatch" e constitui cerca de 2/3 das missões das aeronaves de caça/ataque na região, sem disparar armas. A missão é mais para apoiar tropas, vigiar posições defensivas, procura explosivos improvisados nas estradas, orbitar áreas suspeitas e disparar bombas em coordenadas. Mostrar presença fazendo barulho acima é muito comum. Mostra de força com passagem baixa e disparo de flares pode assustar os insurgentes.

Tropas operando dentro de uma vila podem precisar saber a altura dos muros, presença de valas ao redor, rotas de fuga e tamanho das janelas. Um FLIR pode coletar estes dados e usar o datalink para enviar imagens para tropas em segundos. Pontos sensíveis são curvas em estradas, pontes, travessias e colinas. São locais que oferecem um maior perigo para as tropas. A observação destes pontos é usado antes de uma operação. Em uma área de combate podem enviar imagem de uma rua para uma patrulha, mostrando se estão seguras ou não, e sem existe alguma ameaça escondida nas esquinas.

Nas missões de escolta de comboios terrestres vigiam a estrada um minuto a frente procurando emboscadas e armadilhas. Apoiando bases avançadas, fazem "overwatch" com os sensores FLIR observando locais de onde costumam vir os ataques. Identificam e atacam os contatos, principalmente em pontos cegos para as tropas em terra. As buscas vão se expandindo começando no perímetro externo da base. As aeronaves voam ao redor de um ponto lentamente.

O interesse do SOCOM em uma aeronave para "armed overwatch" iniciou após uma operação no Níger em 2017 quando forças especiais americanas em uma missão de reconhecimento foram emboscadas por militantes do Estado Islâmico causando a morte de quatro americanos e cinco nigerianos. O apoio aéreo poderia ter detectado a emboscada e até ajudar a derrotar os militantes. O episódio resultou em estudos para a compra de uma aeronave barata para apoio de patrulhas avançadas.

Um par de A-29 com sensores WAMI seria um recurso para detectar e dar alerta da movimentação dos terroristas. Vários veículos e motos são mais fáceis de detectar do que pessoas. Um radar SAR seria outro recurso capaz de detectar alvos móveis ao redor da patrulha. Mesmo com um FLIR seria possível ter uma boa probabilidade de detectar os terroristas, com uma aeronave cobrindo a região ao redor da patrulha e outra cobrindo a área mais externa. Um A-29 equipado com os sensores citados anteriormente poderia até realizar a missão de reconhecimento da patrulha americana sem expor tropas em terra. Com passagens baixas na região poderia induzir os terroristas a usar o rádio e denunciar a presença.

O U-28 Draco é a aeronave do US SOCOM que realizar a missão de "overwatch", mas não é armado. A aeronave foi equipada com um sensor FLIR ventral. Antenas do MAWS podem ser visíveis na raiz da asa e na fuselagem traseira. Um radar meteorológico está instalado na ponta da asa direita. O SOCOM tem como necessidade primária uma aeronave com a capacidade de reconhecimento do Draco com quatro tripulantes, mas com capacidade de realizar apoio aéreo aproximado como o A-10.

Durante uma missão de lançamento de suprimentos por pára-quedas por um C-130, um drone MQ-9 Reaper filmou com o FLIR uma equipe de insurgentes disparando um foguete RPG-7 contra a aeronave. A posição do disparo foi logo observada e os insurgentes depois atacados. A imagem da operação mostra o brilho do foguete. O Reaper estava fazendo "overwatch" da missão.

O US Army usavam os OH-58D Kiowa para as missões de Armed Overwatch (antigamente chamado de cobertura na FAB) apoiando as tropas em terra. Em cenário de baixa intensidade a missão principal é o apoio aéreo aproximado fazendo alerta em terra esperando ser chamado, apoio aéreo aproximado pré-planejado antes de operações em terra, espera no ar enquanto faz reconhecimento (NTISR), e missões de cobertura de bases, comboios e patrulhas em terra, também chamado de Armed Aerial Scout (AAS).

Scout

Graças aos sistemas de comunicações atuais, como as comunicações por satélite (SATCOM) e internet, um Batalhão do US Army agora tem acesso a mais informações que uma Divisão quando iniciaram as operações no Afeganistão em 2001. Em operações de baixa intensidade, como as que o Super Tucano deve participar se operados pela USAF, a aeronave estará apoiando tropas em terra como um Batalhão responsável por uma área de operação.

O comandante e a equipe de inteligência do Batalhão coletam dados de todas as aeronaves que operam no local para determinar o modo de operação do inimigo. Os insurgentes têm rotas de escape, bases, pontos de observação e rotas de suprimentos. Vigiam as operações dos americanos para atacar os alvos mais vulneráveis.

A maioria dos vales no Afeganistão são inacessíveis por terra e facilitam a movimentação dos insurgentes. Os locais inacessíveis têm que ser vigiados pelo ar. Outra área importante para ser vigiada é ao redor das bases avançadas espalhadas pela região. A presença de uma aeronave no lugar e hora certa pode dissuadir o inimigo, forçando-os a operar onde não querem ou não gostam.

As tropas têm que se movimentar em trilhas para ir nas vilas remotas e ficam muito expostos e por isso precisam de cobertura aérea. O Iraque tinha uma vasta rede de estradas que facilitava a movimentação com blindados.

Em uma guerra não convencional todos têm que pensar como uma unidade de reconhecimento. Os helicópteros de transporte que voam por toda a região transportando tropas e cargas e os seus tripulantes podem ser uma fonte de observação. Podem ser usados para vigiar vilas e estradas por onde passam. A reação das pessoas é uma informação importante ou a presença de pessoas em um local incomum. A inteligência gosta de descrição bem detalhada dos pilotos. Em uma guerra não convencional todo soldado é um sensor e principalmente os pilotos pois cobrem uma área infinitamente maior que um soldado a pé ou motorizado.

As forças de reconhecimento, ou a cavalaria no Exército, vai na frente das tropas para fazer reconhecimento do terreno, determinar a melhor rota e encontrar o inimigo. Reportam o que encontram para o comandante. Na função de segurança, as forças de reconhecimento dão alerta de forças inimigas se aproximando. A cavalaria também faz escolta de comboios. É um trabalho feito pelas unidades de reconhecimento aéreo como os helicópteros OH-58D Kiowa.

Os helicópteros Kiowa costumam compor cerca de 40% da frota de helicópteros operando em apoio a um Batalhão. Os Chinook e Apache tem cabina com pouca visibilidade para a missão de reconhecimento visual.

Os helicópteros Apache e Kiowa atuam juntos no Afeganistão. O Apache com melhor sensor FLIR faz a segurança ao redor das tropas apoiadas voando mais alto enquanto os Kiowa atuam baixo e próximo das tropas. Os Kiowa sobrevoam as tropas amigas dando segurança próxima e junto com os alertas dos Apaches acima que observa todo o terreno ao redor.

O Super Tucano voa muito alto e rápido para realizar as missões do Kiowa. Um sensor WAMI seria um recurso para compensar esta limitação. Os WAMI poderão virar sensores permanentes nas aeronaves de ataque leve, ou de qualquer aeronave militar. Os helicópteros de transporte poderão ter sua rota programada para sobrevoar áreas de interesse (NAI - named areas of interest). São locais onde a inteligência brifa os pilotos antes de uma missão. Geralmente as NAI são locais de onde foram lançados foguetes ou morteiros contra as bases americanas, ou antes foi reportado atividade suspeita ou onde é esperado atividade suspeita. Em resumo, o trabalho de reconhecimento visual passa a ser digitalizado e cobrindo uma área várias vezes maior do que a capacidade do olho humano. Os dados são gravados e revistos depois da missão.

Outra técnica é comparar a imagem gravada mais atual de uma área com outra imagem anterior da mesma área. Alterações podem ser detectadas com um algoritmo como, por exemplo, uma pessoa em uma trilha. Esta técnica é usada para detectar explosivos em estradas (IED). Gravando imagens de uma estrada durante vários dias e comparando as imagens é possível determinar locais onde ocorreu alteração.

O reconhecimento visual feito pelos controladores avançados consiste em sobrevoar uma mesma área diariamente para se familiarizar com a região. Com o tempo conseguem perceber pequenas mudanças no local que podem denunciar a presença de inimigos. Voam muito baixo para facilitar a visualização. O WAMI digitaliza o reconhecimento visual e permite cobrir uma área muito maior com muito mais detalhes e de uma altitude segura. O inimigo pode nem perceber a presença da plataforma se não for ouvida.

Em uma missão de "armed overwatch", o Super Tucano filmaria a região ao redor de um alvo, como uma patrulha em terra ou posição avançada (FOB - forward operating base). Em caso de contato com tropas inimigas, seria determinado a posição do contato e os tripulantes poderiam rever as imagens desse local a partir do momento que o contato foi iniciado para refinar os dados da movimentação das tropas inimigas no local como outras posições ainda não detectadas. As imagens podem até ser repassadas por datalink para um centro de comando ou para as tropas abaixo.

Caso um contato seja detectado e se espalhe, um sensor FLIR só consegue acompanhar um alvo de cada vez. Já um WAMI acompanha todos que estão no campo de visão que é extremamente amplo. Uma tática do Talibã é atacar de uma distância relativamente segura e fugir. Uma distância de 1km ainda é bem dentro do raio de ação de um sensor WAMI cobrindo a área ao redor de uma patrulha em terra.

Outro cenário é um ataque de morteiro. Caso o ponto de origem (POO - point of origin) seja determinado por um radar de contrabateria, e se as coordenadas do local estiverem sendo cobertas por um sensor WAMI, então é possível visualizar as imagens do POO a partir do momento do ataque para determinar para onde os insurgentes fugiram e até determinar de onde vieram antes de atacar. Um sensor FLIR com melhor resolução pode ser usado para varrer os locais suspeitos.

O GPS é usado para atualizar o sistema de navegação inercial (INS), mas pode ser uma função secundária do WAMI em boas condições meteorológicas. Os pilotos já fazem isso manualmente sobrevoando pontos em terra identificáveis, como intercessão de estrada, picos de montanhas, represas e pontes ou apontando sensores para estes locais. Os WAMI podem fazer isso automaticamente com um número muito maior de referências. As torretas FLIR atuais são os sistemas de imagem capazes de realizar a tarefa de gravar imagens automaticamente de alvos programados durante um voo.

Sistemas de comunicações

Nas missões que o Super Tucano irá realizar, o piloto está fazendo busca de alvos, como nas missões de controlador aéreo avançado e precisando passar o alvo para outras aeronaves, ou então está recebendo dados de um alvo para poder atacar como nas missões de apoio aéreo avançado ou defesa aérea. Então a aeronave precisa de bons sistemas de comunicações. A FAB usa o rádio V/UHF M3AR Série 6000 com datalink. O datalink é muito útil nas missões de controle aéreo avançado ou SCAR para passar alvos para outras aeronaves de ataque ou para o centro de comando. Os rádios usam técnicas de segurança de informação. Os interferidores de comunicação costumam incomodar, mas os pilotos planejam a missão para ser realizada sem apoio do rádio.

Um dos requisitos do OA-X é ser equipado com o ROVER. O ROVER (Remotely Operated Video Enhanced Receiver) é um rádio de cerca de 25kg na aeronave. O ROVER pode retransmitir a imagem do FLIR da aeronave para outra estação como um laptop operado pelas tropas abaixo que pode gravar vídeos, tirar fotos, dar zoom e editar as imagens dos casulos FLIR. O alcance no modo analógico é de 25km e permite manobrar a aeronave livremente. O alcance no modo digital é de 50 km, mas pode perder o link por alguns segundos durante manobras da aeronave.

Contra o ISIS, oficiais de ligação nos centros de comando podiam ver os vídeos dos drones com o ROVER em tempo real o que acelerava o ciclo de ataque e liberação dos caças para atacar. Os oficiais podiam até operar mais próximos da linha de frente em blindados com o comandante local.

Um controlador em terra com um laptop ligado ao ROVER pode apontar o casulo FLIR para onde quiser e conferir as imagens com o piloto. Pode até escrever e desenhar nas imagens para não deixar dúvidas em relação ao alvo e a posição das tropas amigas.

Uma modernização que os rádios do A-10 estão recebendo é a capacidade de receber automaticamente a posição do GPS do rádio das tropas que estão se comunicando com o piloto acima. A posição é mostrada automaticamente no mapa móvel e no HUD para evitar fogo amigo.

A USAF está desenvolvendo o sistema de comunicações AERONet (Airborne Extensible Relay Over-Horizon Network) para permitir que aliados coordenem ataques ar terra com os EUA. O AERONet pode disponibilizar dados de C2, vídeo e voz para nações parceiras por cerca de US$ 500 mil a unidade.

Um sistema de comunicações de satélite (SATCOM) de banda larga (banda ku) é uma opção para equipar uma parte da frota de A-29 da FAB para comunicação além da linha de visada. A instalação de um SATCOM é um requisito do OA-X da USAF e pode equipar parte da frota. Um SATCOM de banda larga pode ser usado até para receber e enviar dados de vídeo. O SATCOM permite operar em locais remotos longe de centros de comunicações e receber informações de outros centros de comunicações, incluindo dos EUA, como no caso de alvos importantes que estejam próximos.

Aeronaves com SATCOM passam a ter capacidade de Comando & Controle local limitado. O SATCOM permite que os tripulantes realizem planejamento de missão complexa em rota podendo ter capacidade de atuar como plataforma de Comando & Controle (C2) tático para passar informações para aeronaves e unidades em terra ao redor atuando como retransmissor de dados. A capacidade de C2 básico pode ser feita com um SATCOM de barda estreita (banda L).

Por enquanto, o satélite geostacionário brasileiro SGDC-1 tem 50 transponders da band Ka (mais lento) e 5 da banda X (mais rápido). A constelação Wideband Global SATCOM (WGS) está disponível para operadores militares com custos mais acessíveis.

No US Army, até os pequenos helicópteros OH-58D Kiowa usam o SATCOM sendo um dos cinco rádios disponíveis. O gargalho pode ser a disponibilidade do satélite de comunicações. Os Kiowa coletam dados de rádios e celulares de insurgentes com um scanner de comunicação e retransmitem para uma central para análise incluindo um tradutor. Podiam notar em tempo real que havia aumento da atividade de comunicações no local.

Quando forças americanas se encontram com os moradores locais em vilas no Afeganistão, os helicópteros ficavam atentos a interceptações de rádio para ter alerta de atividade inimiga ao redor que podem tentar atacar as tropas ao saírem do local. O COMINT detecta a conversa de rádio e o que estão planejando. Podiam ter alerta de ataque quando ouviam ordens para atacar as tropas americanas. As telas dos computadores do posto de comando também alertam sobre o tráfego de rádio na área de operação.

O ROVER é basicamente um laptop ligado a um rádio para permitir que tropas em terra vejam o mesmo que o piloto vê na cabina com o FLIR. Em 2005, todos os controladores aéreos americanos já estavam equipados com o ROVER. As imagens podem ser enviadas para um posto de comando para identificar e autorizar um ataque.

O domo atrás da cabina desse F-15D israelense é um SATCOM. A aeronave atua como um nó de C2 para receber dados de satélite e repassar para as outras aeronaves da esquadrilha ou receber dados de outros caças e retransmitir para um centro de comando. Uma antena SATCOM usado em aeronaves comerciais custa cerca de US$ 100 mil enquanto novos modelos com antena de varredura eletrônica de banda larga com melhor formato aerodinâmico está sendo oferecida por US$ 500 mil.

Fly-By-Wire

Controles de voo com acionamento computadorizado tipo FBW (fly-by-wire) podem ser adicionados em uma modernização do A-29 Super Tucano. As vantagens podem ser enumeradas:

- Nas missões de treinamento, que são a grande maioria das missões, o FBW permite simular cargas levadas na aeronave. O FBW modula os controles e a potência do motor para simular o arrasto, carga alar e a relação peso:potência sem que as cargas estejam presentes. Até mesmo danos nas superfícies de controle podem ser simulados. O piloto em uma missão real não vai perceber a diferença com as missões de treinamento.

- Nos treinos de disparo de armas, o FBW pode simular o recuo e o tremor do disparo das metralhadoras, ou mudanças na trajetória durante o disparo de bombas simuladas. Junto com som gravados e realidade aumentada pode simular as traçante do disparo de metralhadoras no HUD e o impacto dos foguetes.

- Os caças a jato usam o FBW para limitar manobras de alto G que excedam os limites da estrutura. Pode ser útil também para o A-29 em algumas situações. Outra situação é facilitar voar com cargas assimétricas como no caso de disparar uma bomba em um cabide externo ou se uma bomba não for disparada, com o FBW compensando automaticamente. O limite G da estrutura também varia com a carga externa e o FBW limita automaticamente.

- Uma aeronave de ataque precisa de um bom piloto automático para poder operar os sensores sem que o piloto tenha que se preocupar com os controles. O FBW é um bom auxiliar do piloto automático. Uma técnica que pode ser adicionado é o "pedal turn" com o piloto controlando a inclinação das asas (ou o raio da curva) usando apenas o pedal do leme. Em curvas mais apertadas o FBW pode manter a aeronave na inclinação ideal para conseguir manter a melhor velocidade de curva sustentada na horizontal.

- Em missões demoradas é necessário um bom piloto automático pois uma aeronave difícil de pilotar aumenta a carga de trabalho do piloto que se desgasta mais ainda. Enquanto os caças a jato fazem reabastecimento em vôo para voar por longas horas, o A-29 iria reabastecer e rearmar em pistas avançadas.

- O A-29 tem um freio aerodinâmica que pode ser retirado caso seja equipado com o FBW. Os flaps e ailerons podem ser movidos de forma assimétrica para criar arrasto com função de freio aerodinâmico assim como os profundores e ailerons.

- Em caso de danos de batalhas nas superfícies de controle, o FBW permite que outras superfícies assumam a função de forma limitada. O acionamento do freio aerodinâmico descrito anteriormente pode permitir que as superfícies de controle funcionem como um leme caso o mesmo esteja danificado assim como o profundor e flaps independentes podem atuar como ailerons em emergências.

- O Auto-GCAS são sistemas que tomam controle da aeronave caso o sistema perceba que a aeronave irá colidir com o terreno. O Auto-GCAS já salvou a vida de alguns pilotos que perderam a consciência durante manobras de alto G´s. Uma situação comum em uma aeronave é a "fixação no alvo". O piloto demora a fazer a pontaria e sai do mergulho muito tarde com risco de colisão com o solo. O Auto-GCAS evitaria este tipo de acidente.

- Outra situação é o piloto ferido com o Auto-GCAS percebendo que não tentou sair do mergulho durante um ataque e não aciona mais nenhum comando depois. O ala pode enviar comandos de emergência digitalizados por rádio para que o FBW assuma o comando e volte para a base automaticamente.

- Perda da consciência por hipóxia por falha no sistema de geração de oxigênio pode ser outra necessidade do FBW. Se o piloto demorar a acionar os controles ou acionar comandos, a aeronave pode dar alertas que se não forem respondidos podem ser considerados como piloto inconsciente.

- Sistemas de acompanhamento automático do terreno DTS (Digital Terrain System) precisam de um FBW para controlar a aeronave sem auxílio do piloto. O DTS é uma variação do GCAS permitindo a navegação a baixa altitude em qualquer tempo. No caso de voo a baixa altitude, o FBW pode ser usado para compensar a turbulência automaticamente.

- O piloto automático apoiado por um FBW pode auxiliar o pouso, primeiro ao perceber que está pousando e configurando automaticamente a aeronave para o pouso. Outro técnica é manter um certo angulo de ataque (pitch command mode) e usar a movimentação do flap para subir e descer a aeronave. O piloto fica responsável apenas por alinhar a aeronave com a pista e a rampa se tiver um auto-throttle. O próximo passo seria permitir o pouso totalmente automático o que pode ser útil em algumas situações como no caso de um piloto ferido.

- Com os ailerons podendo ser acionados de forma independente, podem ser usados no pouso e decolagem de forma simétrica para aumentar a sustentação ou fazer a aeronave subir e descer sem mudar o ângulo de ataque em caso de emergência ou no pouso. Atuando com função de flap, o aileron pode quase dobrar a área do flap.

- O FBW pode ajudar na manobrabilidade ao acionar os flaps automaticamente nas curvas ou manter a velocidade ideal nas curvas de alto desempenho. Facilitar o trabalho dos pilotos já pode compensar com o piloto se concentrando mais na área tática do que na pilotagem da aeronave.

- Futuramente o FBW pode até viabilizar uma versão não tripulada (pilotagem opcional) para poder realizar missões mais perigosas sem risco para os pilotos. A capacidade seria semelhante ao drone Reaper da USAF. O SOCOM estuda esta capacidade para suas aeronaves de ataque leve futuramente. Um exemplo de missão onde pode ser necessária é voar bem baixo como isca para que seja atacado e permitir detectar as posições inimigas pelas aeronaves apoiando. Os OV-10 da US Navy faziam isso no Vietnã a noite com as luzes acesas enquanto o ala ficava acima para atacar as posições de artilharia antiaérea. A tática era chamada de "trolling". O US Army usava a mesma tática com os helicópteros OH-6 voando baixo servindo de iscas para os alvos serem atacados depois pelos AH-1 Cobra. Em 2020, a US Navy testou EA-18G Growler voando como drone, apesar de tripulado, sendo controlado por outro Growler. O Growler "drone" voando em uma posição mais avançada transmitia dados do radar para a aeronave mãe.

- No disparo de armas não guiadas, como a metralhadora ou bombas convencionais, o piloto aciona o disparo e o piloto automático toma o controle da aeronave para posicionar na posição ideal e realizar o disparo automático. O auto-gun, disponível no Gripen, é um exemplo com a aeronave podendo atingir outro caça com alta probabilidade de acerto com poucos tiros, incluindo em engajamento frontal e cruzado. É necessário um sensor como um radar ou torreta FLIR para coletar dados precisos do alvo como telemetro laser. O conceito é semelhante as armas conteiráveis, como o canhão de 30 mm do Apache, só que apontam a aeronave e não a arma.

- Uma outra vantagem do FBW é a diminuição do peso ao trocar cabos mecânicos por fios elétricos. É possível melhorar a segurança com linhas redundantes bem espaçadas para o caso de uma linha sofrer danos de batalha. Para diminuir os custos, a instalação de um FBW no A-29 poderia manter os cabos e adicionar controles elétricos ou hidráulicos. Pode ser possível até desligar o FBW e voar manualmente pois a aeronave é estável ao contrário de caças projetados com instabilidade natural.

O custo da instalação do FBW pode ser compensado pela diminuição das aeronaves perdidas como no caso do uso do Auto-GCAS. Se salvar 10% da frota de Super Tucanos da FAB então seria equivalente a uma economia de US$ 150 milhões em valores atuais. Na USAF, o Auto-GCAS já evitou a queda de nove caças F-16 entre 2014 e 2019 que poderiam causar a morte de 10 pilotos. Em uma frota dez vezes menor como a dos Super Tucanos da FAB, e durante um período de 30 a 40 anos, poderia equivaler a salvar cerca de seis Super Tucanos, fora possíveis perdas humanas.

Os treinos de combate aéreo também são outra fonte de acidentes e o FBW pode atuar junto com o datalink para alertar possíveis colisões e até desviar automaticamente.

Um A-29 com o freio aerodinâmico acionado. O freio aerodinâmico não pode ser acionado se tiver carga no centerline. O FBW permite eliminar o freio aerodinâmico e diminuir o peso da aeronave.

Durante a Segunda Guerra, o Tenente Canário bateu em uma chaminé durante um ataque em mergulho e perdeu parte da asa. É uma situação onde o FBW pode ajudar a controlar a aeronave automaticamente. A imagem mostra o flap baixado e pode ser feito automaticamente pelo FBW para trimar a aeronave ao perceber que o airelon não responde.

A EMBRAER já usa o sistema FBW nos seus jatos comerciais, jatos executivos e no KC-390.

A empresa canadense Icarus está desenvolvendo uma aeronave de ataque leve biposto chamada TAV. Uma das versões será de pilotagem opcional chamada Branta, podendo atuar como drone.

 


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