Depois que
iniciaram o uso de aeronaves furtivas os EUA
logo passaram a testar tecnologia para detectar aeronaves furtivas.
Estas armas
poderão estar em uso no futuro por outros
países. Depois do fim da Guerra
Fria a ameaça passou a ser países do Terceiro Mundo que podiam
ter acesso a
tecnologia furtiva.
A
contrafurtividade, chamado de CLO (counter low observable) em
inglês, inclui
mais de 50 propostas de sistemas para detectar aeronaves furtivas com
alguns
testados experimentalmente como sistemas acústicos, radares
biestáticos,
infravermelho, interação com raios cósmicos,
detecção de sombra radar, detecção
de anomalias magnéticas, radar espacial biestático,
radares OTH, MAGE, detecção
radiometrica, detecção de turbulência, radar de
banda ultralarga, conceitos de
rede distribuída, estudo do retorno e propagação e
exploração da assinatura com
processadores de sinais avançados. Estes sistemas são
usados em conjunto pois
tem deficiências e a capacidade de um cobre a deficiência
de outro. Os sistemas
de defesa aérea de certa forma já fazem isso pois usam
radar, laser, sensores
IR e TV ao mesmo tempo.
Plataformas
furtivas como o F-117, B-2 e F-22 e até os submarinos não
são invisíveis. São difíceis
de serem detectados, acompanhados e atacados a não ser a curta
distância. O B-2, por
exemplo, não é invisível e pode ser
detectado. Deve ser detectado a longa distância de 35km a 350km.
Os sinais são
fracos nestas distancias e podem se esconder no ruído de fundo.
Como
mostrado
anteriormente, a tecnologia furtiva é otimizada para radares
monoestáticos de
alta frequência. Esta diminuição de assinatura deve
ser igualmente reduzida até
o nível em que a aeronave seja vulnerável à
detecção por outros sensores. A
batalha contra a esta tecnologia não é trabalho
difícil e já existem
tecnologias simples capazes de torná-la quase obsoleta.
Os
alvos da contra
furtividade são mísseis de cruzeiro e sea skimmer,
plataformas furtivas, alvos
escondidos no solo, periscópios e outros alvos marítimos
difíceis.
Os
meios
antifurtivos devem cobrir todo o espectro de assinatura: radar,
térmico,
visual, sonoro e detecção de sinais.
Radares Monoestáticos
O
sensor de busca
aérea primário ainda é o radar que pode ser
melhorado de três formas: aumento
da potência de saída, melhorar a capacidade de
processamento de sinais e técnicas
para separar o ruído e interferência eletrônica e
usar banda de baixa freqüência
onde a tecnologia furtiva é menos eficiente. Aumentar a potencia
significa usar
uma antena maior, aumentando os custo, tamanho e peso e diminuindo a
mobilidade. Aumentar a sensibilidade significa aumentar a
detecção de mais interferência
e ruído de fundo. O resultado final é que os radares
convencionais não podem
ser modificados para detectar aeronaves furtivas a mesma
distâncias que as aeronaves
convencionais.
-
O radar
detecta com ângulo e distância. A recepção
tem que ter o mesma angulo.
- O radar tem limite de distância de detecção.
- O feixe do radar vai em linha reta e reflete como uma bola de
bilhar.
- O radar vê o alvo em uma posição limitada
no espaço (setor de busca).
- O projeto tem que limitar o RCS no local visto ou geralmente o
aspecto
frontal da aeronave.
A diminuição das
células de busca pode
ser feito com pulsos curtos, compressão de pulso e ondas
complexas, para
diminuir o ruído fundo, mas diminuem a dimensões da
azimute da célula com feixe
estreito. O uso de radar de alta freqüência diminui o
alcance ou tem que usar
uma grande antena. Também é necessário grande
potencia e precisa diminuição dos
lobos laterais.
Um radar
operando em 3000MHz e 500MHz pode aumentar o RCS de um alvo em
2,5 e
1,6vezes respectivamente. Uma onda métrica de 150MHz chega a
aumentar o RCS em
4,5 vezes. O RAM tem que ter dezenas de centímetros nestas
bandas o que torna
ruim para equipar aeronaves.
Se um alvo
tem uma redução no RCS de 0,001m², a potência
do radar tem de ser aumentada por um fator de 1.000 para detectar uma
aeronave
furtiva no alcance de uma aeronave não furtiva (1m²).
Contudo, o aumento da
potência é mais fácil em comprimentos de ondas
longas que nas frequências altas
usadas nos radares de controle de tiro. Assim fica fácil
detectar, mas continua
difícil atacar.
Outros maneiras menos "brutas"
são os radares de varredura eletrônica
que fazem varredura muito rápida, examinando contatos suspeitos
rapidamente. O
radar Giraffe AMB sueco faz isso e pode detecta um alvo com RCS de
0,1m2 a 1/3
do alcance normal do radar. O moto "track before detect" tenta
considerar todos os contatos como reais sendo que os reais serão
detectados. Os
contatos falsos são rapidamente eliminados devido ao
comportamento não
esperado.
Radares
de banda
ultra-larga (Ultra-Wide Band - UWB), cobrindo a banda de 0,5 a
10GHz,
pode emitir ondas em várias frequências diferentes para
pegar uma aeronave
furtiva no ponto de pico na redução do RCS. Contudo,
transmitindo em uma banda
larga diminui a potência de cada banda, cortando a
eficiência do radar. O
sistema também explora pontos fracos na cobertura RAM que
não consegue cobrir
todas as freqüências.
Radares
de Baixa Frequência
A
freqüência do
radar tem papel vital na detecção. Como uma aeronave tem
dimensões
determinadas, qualquer que seja a forma ela foi feita para refletir. O
comprimento das asas e fuselagem que for próximo da meia onda de
uma feixe
radar irá ressonar e refletir com grande energia.
O
F-117 pode ser detecção
com um radar de comprimento de onda de 50cm e pode ser invisível
a microondas
de 23 cm. São freqüências de radares da década
de 1930 e 1940. São sistemas
antifurtivos são muitos simples. A fuselagem do B-2 tem
dimensões que irão
ressoar a 7MHz e a asa a 2.8MHz.
Os
radares de
baixa freqüência são simples e baratos, por isso
usados nesta freqüência inicialmente.
Naquela época eram usadas ondas de rádio de comprimento
de onda da ordem de
metros para localizar navios e aeronaves lentas.
Para
diminuir o
tamanho, diminuir os lóbulos laterais, detectar alvos a baixa
altitude e
discriminação de alvos foi introduzido o uso dos radares
de microonda. Mas para
detectar aeronaves furtivas as ondas longas levam vantagens.
As
finas
coberturas de RAM não afetam ondas de radares de baixa
frequência e a
capacidade furtiva está limitada as ondas curtas (3 -10 GHz).
Com
as ondas
longas, na frequência menor que 1 GHz, o manto da invisibilidade
se revela
rapidamente. Ondas longas são pouco afetadas por pequenos
detalhes na forma e
estruturas absorventes. Quando a onda de radar se aproxima do tamanho
de uma
estrutura de uma aeronave, como cauda, asa ou fuselagem - estes
elementos agem
como antenas, absorvendo e então retransmitindo as ondas de
rádio.
Este
efeito é
aumentado quando o comprimento de onda do radar é duas vezes o
tamanho da
"antena". Nesta situação, as ondas de rádio
são absorvidas e re-emitidas
mais eficientemente, fazendo a aeronave aparecer maior do que realmente
é. Este
fenômeno é explorado pelo chaff.
A
tecnologia
furtiva pode frustrar os modernos radares de defesa aérea, mas
não os antigos
sistemas mantidos em operação. Eles são mantidos
não devido à ameaça de
aeronaves furtivas, mas para evitar que a defesa aérea seja
confiada a um único
tipo de radar e sobrepor muitos tipos de sistemas de defesa
aérea para
dificultar a interferência eletrônica.
Existe
um grande
número de radares chineses e russos de comprimento de ondas
longas em uso pelo
mundo. Aprimorados com computadores atuais, eles podem fornecer um meio
poderoso de localizar aeronaves furtivas. Embora estes radares sejam
fáceis de
destruir por serem grandes e difíceis de camuflar, seu sinal
é difícil de
interferir.
Alguns radares russos de vigilância de longo alcance operam no
comprimento de
onda ideal para localizar aeronaves como o F-117.
Os
radares VHF e
UHF do ocidente usam banda D de 1 a 2GHz e a banda E de 2 a 3GHz, mas
os russos
usam a banda C de 0,5 a 1GHz, a banda B de 250 a 500MHz e até a
banda A de 100
a 250MHz.
Um dos
radares de alerta que os russos têm para vigilância
é o 1R13 EWR, que pode
interceptar facilmente um F-117 e guiar interceptadores para
derrubá-lo. O radar
Type 965 das fragatas
britânicas que operavam no Golfo Pérsico operando na banda
A e B conseguiram detectar o F-117 durante a guerra do Golfo de
1991.
Ligando-se
dois ou
mais radares operando em comprimento de onda bastante separadas - um
radar
multibanda - pode-se colher dados de pontos específicos no
espectro
eletromagnético. Praticamente, qualquer alvo tem um "ponto
doce" onde pode ser identificado sem erro.
Por
outro lado,
ondas de radar de grande comprimento tem precisão ao redor de 50
metros, e
assim os sistemas de defesa aérea ainda têm que confiar em
radares de
comprimento de ondas curtas para guiar mísseis até o
alvo. Assim, todos os
alvos aéreos detectados por radares de vigilância de longo
alcance devem passar
sobre caças ou posições de SAM.
As
baterias de
mísseis SAM são equipados com radares de alta
frequência e radares de aquisição
de alvo, que podem ser derrotados pela forma e material RAM das
aeronaves
furtivas. A transferência do alvo do radar de vigilância
para o radar de
controle de tiro ainda não é possível com
eficiência e é o principal argumento
para se investir em furtividade.
Os
radares de
baixa frequência também tem alcance menor que os radares
de média frequência.
Por outro lado, isso dificulta sua detecção pelos
sistemas de alerta radar
(RWR) de radares inimigos. Sua interferência também
é difícil pois a fonte de
interferência tem que usar muita potência e pode ser
facilmente localizada.
Apesar
de todas as suas vantagens, os radares de ondas longas têm um
desafio para
superar, não os das coberturas RAM ou sistemas de
interferência eletrônica, mas
de DJs, telefones móveis e transmissores de televisão. Os
radares de ondas
longas operam na mesma frequência de estações de TV
e FM, sistemas de navegação
e telefones celulares. Estes sinais criam uma sopa de ruído
eletromagnético em
que os mísseis e aeronaves furtivas podem se esconder.
Radar VHF P-14 Tall King.
O
radar P-14 Tall King de alerta antecipado funciona
na banda VHF de 30-300 MHz. Usa uma antena parabólica de 30m de
largura por 11m
de altura montada num mastro assimétrico. Todo o conjunto
refletor é apoiado
por um poste de 5m onde é amarrado o cabo que mantém o
conjunto em pé. A grande
antena é necessária para produzir um feixe estreito e de
alto ganho. Tem pouca
resolução em azimute e é pouco móvel,
ilustrando os pontos negativos dos
radares de baixa freqüência. Os russos gostam de citar o
baixo custo, bom
desempenho com mau tempo e resistência a interferência.
O P-14 entrou em serviço
na década de 50 na
URSS para dar alerta antecipado de ameaças aéreas voando
alto. O sistema de
identificação amigo-inimigo ( IFF ) chamado Scoreboard
B é associado ao
conjunto, assim como o radar de determinação de altitude Side
Net. Foi
designado para ser um radar fixo, mas é capaz de mudar de
posição. Apoiado por
um computador podia detectar uma aeronave SR-71 facilmente.
O sistema passou a ser
substituído por
sistemas mais modernos no fim da década de 70. Porém,
muitos continuam a ser
operados na Federação Russa, estados associados e
países do leste Europeu.
O radar usa frequência de
VHF (150-180MHz).
Tem alcance efetivo de 500-600km, varre em uma taxa de 2-4 rpm e
detecta alvos
até 45km de altura.
No fim de 1988, a empresa
Iugosláva SDPR
ofereceu um conjunto de atualização que inclui interface
da antena P-14 com a
instalação do radar P-12 Spoonrest,
instalação do subsistema K-14 de emissor
ativo para despistar mísseis anti-radiação e
instalação de um amplificador de
HF para aumentar a sensibilidade do receptor.
Os radares P-12 Spoonrest e P-18
da
Iugoslávia foram retirados da reserva durante o conflito em
Kosovo. As cabeças
de busca dos mísseis anti-radiação HARM e ALARM
usados pela OTAN não eram
capazes de localizar os radares com precisão e sempre caiam a
dezenas ou
centenas de metros dos mesmos. Mesmo com esta proteção
mais o uso de emissores
ativos como o K-14, os iugoslavos perderam 2/3 de seus radares por
não serem
muito móveis.
Os radares VHF e UHF tem uma
antena muito
grande o que torna difícil instalar uma grande antena receptora
em um míssil.
Os russos citam que apenas os radares VHF iraquianos sobreviveram aos
ataques
aliados em 1991, mas nao citam se detectaram o F-117 ou se era mais um
alvo no
radar. A reação americana esta sendo colocar uma antena
de radar ativa em seus mísseis
para detectarem o alvo pela imagem radar e aumentar a
precisão.
Modelos
antigos de radares de baixa frequência ainda continuam em uso com
atualizações,
e novos projetos estão sendo oferecidos no mercado. A empresa
russa Academician
AL Mints Radiotechnical Institute (RIAN), de Moscou, está
desenvolvendo um
radar de vigilância VHF capaz de detectar satélites em
órbita, mísseis balísticos
e aeronave furtivas a longas distâncias. Usa frequência de
140 MHz, largura de
banda de 1 MHz e potência de saída de 30 kW, com
potência total de 300 kW. A
antena de varredura eletrônica pode cobrir 2.000 km de
distância contra alvos
de 1m².
Os chineses operam o
radar VHF Type 408-C. É um radar móvel chinês que
opera na banda de 150 a
180MHz e 100 a 120MHz. As antenas são de dipolos e muda de
freqüência
rapidamente para evitar interferência.
O radar 55Z6-3 produzido
pela empresa russa NNRRTI. Ele opera na banda VHF que o torna capaz de
detectar aeronaves furtivas além de torna-lo praticamente imune
a mísseis anti-radiação.Porém, o seu
tamanho
o torna praticamente um radar fixo reduzindo em muito sua mobilidade.O radar Nitel 55G6 russo, ou
NEBO 3-D, é um
radar VHF móvel operando na banda de 30 a 300MHz. A antena tem
30 metros de
comprimento. A largura do feixe em azimute é de 3 graus. Os
russos citam um
desempenho similar ao TPS-70 da banda E/F, com precisão de 100m
em alcance e
600 m em altitude. O alcance chega a 500km, 40 mil metros em altitude e
16
graus em elevação ou 300km com alvo voando a 10 mil
metros. Contra um
alvo voando a 500m o alcance é de 65km. Os erros de
detecção são de 500m em
alcance, 850m altitude e 24m em azimute.O NEBO pode operar
autônomo ou em rede.
O radar 1L13 é
um radar móvel VHF (30 to 300
MHz) bidimensional com alcance de 300km. A antena tem 18 dipolos
verticais
e gira
a 10-20 RPM.
Os franceses testaram o radar VHF Parasol
que opera na banda bem mais baixa a 3-30MHz, para detectar alvos
furtivos e mísseis
anti-radar. Os testes foram em 1994.
No
ano 2001 a Índia adquiriu 30 radares antifurtivos 2-D ILIS-3 e 3
radares 3-D
5576-3 por US$ 133 milhões mais a produção de mais
50 por US$ 167 milhões. A
Índia planeja usar seus radares em 80 sistemas de defesa
aérea para os mísseis
Prithvi de alcance de 250km até 2007.
