Defesas contra mísseis guiados por infravermelho

 

Conheça a história do emprego e, principalmente, a atualidade das ameaças dos mísseis terra-ar e ar-ar e das defesas desenvolvidas para contrapor essas armas letais

* Artigo publicado originalmente na Revista Forças de Defesas número 12. O artigo foi atualizado em 2017.

Desde a Guerra do Vietnã, considera-se que os mísseis guiados por infravermelho se tornaram a pior ameaça para tudo que voa, com mais sucesso do que qualquer outra arma antiaérea, sem considerar o custo. Mas essa história de sucesso começou um pouco antes. Já em 1958, pilotos de caças F-86 Sabre de Taiwan, derrubavam formações chinesas de MiG-15 atacando por baixo e por trás, de surpresa, no estreito de Taiwan, empregando mísseis AIM-9 Sidewinder fornecidos pela Marinha dos EUA (USN). Os líderes das formações chinesas pousavam sem saber o que havia acontecido com seus alas, pensando ser algum problema de manutenção com as aeronaves. 

Conforme um estudo da Northrop Grumman, 80% dos aviões derrubados por mísseis entre 1958 e 1992 foram vítimas de versões guiadas por infravermelho, e apenas 20% de modelos guiados por radar. Já entre 1973 e 1997, foram derrubadas 1.434 aeronaves no mundo, das quais 369 (25%) foram abatidas pela artilharia antiaérea (armas de tubo), 215 (15%) por mísseis superfície-ar e ar-ar guiados por radar, 738 (51,5%) por mísseis superfície-ar e ar-ar guiados por infravermelho e 112 (7,8%) por causas desconhecidas.

 

Do Vietnã às guerras no Oriente Médio

O Exército do Vietnã do Norte recebeu mísseis SA-7 (Strela-2 e Strela-2M) que foram usados entre 1972 a 1975 contra o Vietnã do Sul. Conseguiram 204 acertos em 589 disparos, mas apenas dois contra jatos (um TA-4 Skyhawk e um F-5A Freedom Fighter). Os demais abates foram contra helicópteros ou aeronaves lentas.

Em 1973, o Egito e a Síria dispararam cerca de 5.000 mísseis SA-7 contra jatos israelenses, conseguindo derrubar quatro e danificar outros 28 caças. Outras 180 aeronaves árabes foram derrubadas pelos mísseis ar-ar Sidewinder e Shafrir também guiados por infravermelho. 

Nos combates no Vale do Bekaa em 1982, foram perdidas 89 aeronaves para mísseis guiados por infravermelho, dos dois lados beligerantes. Já nas operações no sul do Líbano após 1982, em 18 anos de combate, Israel encarou a ameaça terra-ar dos MANPADS (MAN-Portable Air-Defense Systems - sistemas de defesa aérea portáteis) com a utilização de sistemas de alarme aproximação de mísseis (MAWS - Missile Approach Warning Systems). Com estes e o uso de contramedidas flare (“iscas” geradoras de calor, lançadas para atrair ou confundir o sistema de guiagem infravermelho dos mísseis), os israelenses não tiveram perdas.

Um estudo da US Navy e da USAF (Força Aérea dos EUA) após a Operação Desert Storm de 1991, mostrou que cerca de 81% das perdas na Guerra do Golfo foram para os MANPADS e mísseis ar-ar guiados por infravermelho (IR), sendo que 12 das 29 aeronaves derrubadas foram por MANPADS do tipo SA-16 Igla, que usam esse tipo de guiagem. O principal motivo das perdas não serem evitadas foi a falta de alerta do ataque em andamento por míssil IR, diferentemente do que ocorria com mísseis guiados por radar, para os quais o sistema RWR (Radar Warning Receiver - Receptor de Alerta Radar) dá o aviso ao piloto. O Corpo dos Fuzileiros Navais dos EUA (USMC) perdeu cinco jatos de ataque AV-8B Harrier para os MANPADS e estimam que quatro deles poderiam ter sido salvos se estivessem equipados com o MAWS. Só o custo da perda das quatro aeronaves já equivaleria ao de instalação do sistema em toda a frota de AV-8B.

Um F-5A do Vietnã do Sul atingido por um SA-7 durante o conflito com o Vietnã do Norte. A aeronave ainda conseguiu voar por 80 km com apenas um motor funcionando até pousar.

Sensor MAWS instalado abaixo do nariz de um AV-8B do USMC. O sensor só foi instalado durante testes.

Um dos primeiros MAWS foi o AN/ALR-23 usado no EF-111 para dar alerta de disparos de mísseis na traseira do caça. O sensor dava muito alarme falso e não foi muito usado. Foi subsituido pelo AN/AAR-34 infrared warning system. O AN/ALR-23 também foi usado como IRST de outros caças como o F-4.

 

Conflitos na Bósnia, Kosovo e Líbia

Em 1994, as forças bósnias compraram 57 lançadores de mísseis Igla e 226 mísseis por 19 milhões de dólares. Cerca de um ano depois, em 30 de agosto de 1995, durante o chamado conflito da Bósnia e Herzegovina, essas forças derrubaram um jato francês Mirage 2000D (versão especializada em ataque ao solo) empregado na operação Deliberate Force, próximo à cidade de Pale. Os franceses logo passaram a instalar sistemas de alerta de mísseis SAMIR 
(Systeme d'Alerte Missile Infra Rouge). tambem chamao de DDM (Detecteur Depart Missile) nos seus caças Mirage 2000.

Um Etendard IV MP também foi atingido por um MANPAD, mas conseguiu voltar danificado para o NAE Clemenceau.

Ainda naquele conflito, em abril de 1994 as forças da OTAN (Organização do Tratado do Atlântico Norte) realizavam ações ao redor de Gorazde. No dia 16 de abril, um Sea Harrier FRS.1 do Esquadrão 801 da Marinha Real Britânica (RN), operando a partir do HMS Ark Royal estava em missão de apoio aéreo aproximado na região, tentando encontrar seu alvo em meio ao mau tempo. Na sexta tentativa, foi atingido e derrubado por um míssil SA-7. O piloto ejetou e foi resgatado no local por tropas do SAS (Special Air Service).

Em 1999, a Task Force Hawk, com 24 helicópteros Apache do Exército dos EUA (US Army) foi enviada para a Albânia para operar no conflito do Kosovo. Não entrou em ação pois simulações do centro de análises do Exército (Center for Army Analysis) previa altas perdas para os mísseis SA-7 sérvios. O sistema de contramedidas infravermelho AN/ALQ-144(V) era considerado inadequado para a ameaça local.

No recente conflito da Líbia, os mísseis SA-18 e SA-24 Igla-S foram armas bem efetivas. A OTAN e os EUA chegaram a tentar comprar mísseis que haviam sido roubados dos quartéis. A Líbia é outro exemplo de conflito onde as aeronaves de transporte e helicópteros precisaram operar em um local cercado de forças hostis e no alcance de mísseis terra-ar (SAM – surface to air).

Até 2013, pelo menos de 20 aeronaves dos EUA e da OTAN foram atingidas por mísseis no Iraque e Afeganistão, sendo que muitos outros acertos foram evitados pelo uso de contramedidas. Mas para entender melhor este último teatro de operações e a evolução das ameaças e contramedidas, precisamos voltar um pouco no tempo, à Era Soviética, e passar então para os conflitos mais recentes envolvendo a Rússia.

 

As operações soviéticas no Afeganistão e os MANPADS

Após a invasão da então União Soviética ao Afeganistão, os americanos passaram a fornecer armas para a guerrilha local, que combatia os invasores. O Vale de Panjshir, que era defendido por 13 metralhadoras em 1982, passou para 200-250 armas automáticas em 1984. Eram pouco eficientes operando sozinhas, mas conseguiam muitos abates operando juntas. As metralhadoras eram instaladas no alto das montanhas que circundavam os vales e forçavam os russos a voar baixo, para atrapalhar a pontaria dos defensores. Os ataques russos também diminuíram de eficiência nas passagens a baixa altitude, que substituíram os ataques em mergulho.

Os americanos também forneceram uma grande quantidade de MANPADS para os afegãos. Naquele conflito, foram disparados cerca 100 mísseis Redeye entre 1984 e 1985 e, após 1986, mais 600 mísseis Stinger. As perdas russas não aumentaram pois houve mudança de táticas, forçadas pelo uso desses mísseis pelos defensores. Os helicópteros passaram a voar mais tempo sobre as forças amigas, diminuindo-se os voos à luz do dia. Os jatos passaram a voar mais alto, acima do envelope de engajamento dos mísseis, e todas as aeronaves operando no local foram equipadas com lançadores de flares.

As táticas russas incluíam o voo extremamente baixo até o alvo, seguido da separação das aeronaves atacantes, de forma a atacarem de diversas direções. Após o ataque, faziam curvas fechadas (manobra de quebrar, ou “break”) e saíam a baixa altitude do local. As aeronaves realizavam cobertura mútua, lançavam flares preventivos e usavam interferidores infravermelho ativos.

O míssil MANPAD Blowpipe britânico, guiado por comando de linha de visada, foi considerado pouco preciso no Afeganistão. Era pesado e complicado de usar. Numa ocasião, foram realizados 13 disparos para defender uma base, e a equipe foi ferida pelos ataques aéreos soviéticos.

Cerca de 114 caças foram perdidos pela União Soviética no conflito, e o número poderia ser maior se não fossem as táticas desenvolvidas. Foram perdidos cerca de 392 helicópteros, 127 do modelo Mi-24 e 174 de transporte. Entre 50 e 70% das perdas de helicópteros foram creditadas à artilharia antiaérea, mesmo com a grande presença de mísseis terra-ar.

Em 1989, a CIA iniciou um programa de US$ 50 milhões para comprar de volta os mísseis Stinger passados para os guerrilheiros afegãos. Cada um era comprado por US$ 100 mil. A CIA estimou que ainda havia 300 mísseis sobrando e conseguiu comprar a maioria novamente. O uso de uma arma contra suas próprias forças é chamado de "blowback", e os mísseis restantes agora são ameaças para as aeronaves operando na região, embora relativa.

A ameaça é relativa porque a maioria dos mísseis Stinger estava fora de uso devido à bateria ter passado da validade (quando a arma é bem armazenada e a sua bateria é nova, a durabilidade chega a 22 anos). O míssil é considerado difícil de usar, com aquisição de alvo complicada, e o operador precisa de um bom treinamento. Mas deve-se levar em conta que, na cultura afegã, ter um míssil significa ser especial para o Talibã – se o seu possuidor tiver um único exemplar, depois de disparada a arma ele deixa de ser especial. Além disso, até se saber que há um caça no local, ligar o míssil e apontá-lo, normalmente o alvo já foi embora.

Ameaças terra-ar na Chechênia

No conflito da Chechênia, os mísseis russos Igla tinham uma eficácia de 45% a 63% contra helicópteros. A precisão baixava para 24% a 31% se os helicópteros disparassem flares (rajada de seis flares com 0,3 segundos de intervalo entre eles). Na primeira guerra da Chechênia, entre 1994 a 1996, os rebeldes possuíam quatro ZSU-23-4 Shilkas, e também usavam seis canhões ZU-23 e metralhadoras KPV de 14,5mm e DSHK de 12,7mm. Tinham também um posto de comando central e mudavam de posição constantemente. Quatro Mi-24 Hind foram danificados, e lança-granadas RPG-7 também foram usados contra helicópteros, conseguindo atingir um Hind, que conseguiu pousar em sua base após 40 minutos de voo.

Era estimada a presença de 100 MANPADS no inicio do conflito da Chechênia, sendo que vários foram disparados sem conseguir acertos. Entre os motivos para esse insucesso, estariam as contramedidas e a falta de treinamento, além do IFF (sistema de identificação amigo-inimigo) dos mísseis, que reconhecia as aeronaves russas como amigas e desviavam automaticamente.

Os guerrilheiros aprenderam a desligar o IFF na segunda guerra da Chechênia, iniciada em setembro de 1999 quando os russos invadiram o Digestão e a Ingusetia, lutando contra os insurgentes mujahdin. Um helicóptero foi perdido em 11 de setembro de 1999 para um SA-18, e os rebeldes citam outra vitória com um MANPADS em 23 de fevereiro de 2000. Muitos helicópteros foram usados naquele conflito, devido ao terreno montanhoso e às minas nas estradas, fazendo com que essas aeronaves fossem logo consideradas como alvos lucrativos. Os russos perderam 10 Mi-24 Hind e 20 Mi-8 em dois anos e cinco meses de combates.

Geralmente, os Mi-24V levavam entre 13 a 24 minutos para responder aos pedidos de apoio aéreo aproximado. As maiores ameaças a essas aeronaves eram as emboscadas, e os helicópteros voavam bem rápido, com uso liberal de flares e cobertura mútua. Os equipamentos disponíveis para autodefesa eram os lançadores de flare/chaff ASO-2/-2bis e o ASO-3. O lançador de flares ASO-2V era instalado em duplas e depois em arranjos de três, com um total de 192 flares.

O MAWS LIP, com sensor radar Pulso-Doppler, era usado pelos helicópteros Mi-24, Ka-29 e pelos jatos Su-25. O sensor LIP do Mi-24 cobria os setores traseiro e inferior, mas era considerado inadequado por não cobrir o arco frontal. Já o Ka-29 dos fuzileiros navais tinha cobertura nesse arco. O sistema de contramedidas infravermelho disponível era o L-166B1A. Os Mi-28N eram equipados com o MAWS Mak, com sensor infravermelho, e depois de modernizados receberam o Mak-UFM IR. O Ka-50 dispunha de quatro lançadores de chaff/flare nas pontas das asas, com um total de 512 cartuchos que podiam ser disparados em sequência pré-definida.

 

Os desafios para as aeronaves lentas

Os MANPADS são considerados mais efetivos contra aeronaves lentas voando baixo. As aeronaves de transporte decolando e pousando entram no perfil ideal de alvo, por serem lentos, apresentarem grande assinatura de calor e pouca manobrabilidade nessa situação. Os helicópteros também se encaixam no perfil, mas têm menor assinatura infravermelha.

A ênfase em operações de paz e ajuda humanitária vem colocando as aeronaves de transporte em risco, pois deixaram de operar onde é mais comum, na retaguarda e longe das ameaças. Também ficam vulneráveis a ameaças durante operações especiais ou de lançamento de cargas para tropas avançadas. As ações de contra insurgência também colocam os helicópteros e aeronaves de cargas em cenários onde as ameaças podem estar em qualquer lugar na área de operação.

Em 3 de setembro de 1992, um cargueiro G-222 italiano em missão ajuda humanitária foi derrubado próximo a Saravejo, na Bósnia, por um MANPADS que atingiu o motor e arrancou a asa. A aeronave levava cobertores para a cidade sitiada e não tinha sistemas defensivos. Quatro tripulantes morreram, e essa perda foi o primeiro aviso de que era necessário acelerar o desenvolvimento e a instalação de sistemas defensivos contra MANPADS. No conflito da Bósnia, entre 1992 e 1995, um Mirage 2000D e um Sea Harrier também foram abatidos por MANPADS.

Os mísseis guiados por infravermelho são considerados armas ideais para operações não militares, onde a derrubada de uma única aeronave pode causar uma mudança radical na estratégica nacional. As aeronaves de operações especiais e transporte estão constantemente ameaçadas por alguém que pode, a qualquer momento, tirar um míssil de uma maleta e disparar.

Os meios para contrapor essas ameaças são Sistemas de Alarme de Aproximação de Mísseis (MAWS - Missile Approach Warning Systems) e as contramedidas como flares e sistemas de energia dirigida (DIRCM).

Em 2004, um helicóptero CH-46 do USMC foi atacado por um MANPADS no Iraque. O sistema de defesa ASE detectou o míssil e acionou o lançamento de flares automaticamente, levando o míssil a subir e fazer uma curva de 45 graus, para depois mergulhar nos flares mais abaixo e explodir. O helicóptero era o segundo na formação em fila e o chefe da tripulação da aeronave líder chegou a ver o ataque, mas tudo ocorreu tão rápido que não houve tempo de passar os dados ao seu piloto, para que este os repassasse ao outro helicóptero. As tripulações só ficaram sabendo que houve um ataque real após o pouso.

Em 2010, um CH-47D com sistema defensivo a laser (DIRCM) foi salvo de um ataque simultâneo de muitos MANPADS. O laser era parte do sistema ATIRCM de defesas em camadas para helicópteros.

Até abril de 2013, a Síria perdeu 47 jatos e 56 helicópteros para a guerrilha local, na atual Guerra Civil entre forças do governo de Bashar al-Assad e grupos rebeldes. Chegou-se a prever que, nesse ritmo, até o final daquele ano as forças leais ao governo ficariam sem helicópteros. O uso de MAWS poderia ter reduzido bastante as baixas, boa parte atribuída aos MANPADS, com muitos vídeos dos acertos divulgados na Internet. Os vídeos incluem a substituição das baterias dos mísseis por outras fontes de energia ligadas ao lançador por fios elétricos, como baterias de automóveis.

Um exemplo de ameaça e contramedida nas escaramuças frequentes entre forças israelenses e palestinas foi o registro, por câmeras de vigilância na fronteira da Faixa de Gaza, da trilha de fumaça de um míssil contra um helicóptero israelense. O fato ocorreu em outubro de 2012, e o míssil errou, provavelmente desviado por um sistema DIRCM.

 

Perdas da aviação civil para MANPADS

As aeronaves civis também estão ameaçadas por MANPADS nas mãos de terroristas, o que tem levado fabricantes de sistemas de defesa a desenvolver versões para equipar esses aviões. O custo estimado para proteger a frota de aeronaves comerciais americanas com sistemas antimíssil é estimado em US$ 40 bilhões.

A primeira tentativa de usar MANPADS contra uma aeronave civil foi em 1973, quando terroristas palestinos em Roma foram pegos antes de disparar a arma. O primeiro sucesso foi em 1978, no Chade. A Jane’s Intelligence Review cita sete ataques fatais contra aeronaves comerciais de abril de 1996 a outubro de 2000. Os EUA estimam que, desde a década de 1970, foram 42 aeronaves civis atingidas e 29 derrubadas pelos MANPADS, e o FBI cita 550 mortos nesses ataques.

Durante o conflito na Rodésia, dois Vickers Viscount da South African Airway foram derrubados próximos a Kariba em setembro de 1978 e fevereiro de 1979, por MANPADS da guerrilha local. Dois mísseis já tinham sido encontrados antes ao redor do aeroporto. Dois C-130 derrubados em Angola em dezembro de 1988 e janeiro de 1999 podem ser considerados aeronaves militares, por estarem trabalhando para a ONU. Um Falcon 50 de Ruanda foi derrubado por um Strela-3 em abril de 1994, matando o presidente do país.

Dois MANPADS foram disparados contra um Boeing 747 israelense decolando do aeroporto de Mombasa no Quênia, em 28 de novembro de 2002. O piloto viu os mísseis passando sob as asas após a decolagem, pouco antes de subir acima de 150 pés. Havia 271 pessoas a bordo.

A Líbia recebeu 480 mísseis Igla-S (SA-24), e vários foram tomados pelos rebeldes após dezembro de 2010 na guerra civil no país. Após o fim do conflito, as forças dos EUA e da OTAN procuraram se apoderar dos SA-18 e SA-24 líbios. Mesmo assim, alguns foram parar no Irã, de onde seguiram para a guerrilha do Hamas e Hezbola no Líbano, sendo que a Rússia informou os números de séries para unidades antiterror. Suspeita-se que helicópteros Apache de Israel derrotaram vários SA-24 ao serem atacados em voos sobre a faixa de Gaza, mas não há provas. Durantes as ações recentes no Mali, material impresso ensinando a disparar MANPADS foi encontrado num centro de treinamento da Al Qaeda.

 

Tipos de MANPADS e suas gerações

Mais de 60 países operaram os mísseis SA-7 e está aumentando o número de terroristas com acesso à arma. Já os mísseis Stinger americanos são usados por pelo menos 26 países. Um MANPADS custa cerca de US$ 50 mil no mercado negro e, em alguns casos, apenas US$ 5 mil.

Existem quatro gerações de MANPADS. Os de primeira geração eram efetivos até 10 mil pés de altitude (aproximadamente 3 mil metros) e não operavam eficientemente abaixo de 150 pés (cerca de 50 metros). Esses mísseis tinham detector de elemento único, sendo muito imprecisos próximos do alvo, além de bastante vulneráveis a flares. Já os de última geração operam até altitudes de 15 mil pés (mais de 4.500 metros) ou mesmo além, e resistem bem às novas contramedidas. Vale relembrar que alguns ataques a aeronaves podem ser feitos até com lançadores de foguetes RPG, comuns abaixo de mil pés (aproximadamente 300 metros), como foi o caso da derrubada de dois helicópteros MH-60 na Somália em 1993.

A ameaça dos MANPADS apareceu no fim da Guerra do Vietnã com o Strela-2M soviético (SA-7A e SA-7B) operado pelo Exército do Vietnã do Norte. O SA-7 virou o míssil SAM mais comum, tendo sido usado em praticamente todos os conflitos nas últimas décadas. De primeira geração, o míssil teve pouco sucesso pois o seeker (cabeça de busca) era muito simples e suscetível a contramedidas. O sensor cobria a banda de 1,7 a 2,9 microns, se guiando para as partes quentes do metal da aeronave, o que o tornava mais efetivo quando disparado por trás, ou seja, indo atrás dos escapes do motor nos momentos em que a aeronave se afastava. Apesar de pouco efetivo, a simples presença forçava os pilotos a pensar duas vezes antes de operar a baixa altitude, atrapalhando as suas ações. 

O equivalente americano era o Redeye, que usa um seeker refrigerado. O Redeye entrou em operação no inicio da década de 1980, e o sensor de sua cabeça de busca era sensível na banda 3,5 a 6,0 microns, guiando para os gases dos exaustores dos jatos e turboélices. Tinha ângulos de disparo maiores e melhor resistência a flares com o uso de filtros no sensor. Completam a lista de MANPADS de primeira geração o HN-5A chinês e o Anza Mk1 paquistanês.

A segunda geração de MANPADS tem como representante soviético o Strela-3 (SA-14) que entrou em serviço em 1974 mas foi pouco exportado. Um exemplo de uso em outro país foi na guerrilha em El Salvador, que chegou a usá-lo entre 1990 a 2001. Dos 28 mísseis disponíveis, 11 foram disparados, com três acertos contra a Força Aérea de El Salvador. Com isso, as aeronaves daquela força passaram a voar à noite e perdeu-se a principal vantagem contra a guerrilha. Outros MANPADS de segunda geração são o americano FIM-92A Stinger Basic, o HN-5B, FN-6 e o QW-1 chineses, o Anza Mk II paquistanês e o Misagh-1 iraniano. São caracterizados pelos sensores refrigerados, pela maior precisão na fase final do engajamento, e por terem alguma resistência a flares. Outra característica importante é a capacidade todo aspecto, podendo assim engajar alvos que se aproximam de frente.

A terceira geração entrou em operação em 1983 com o SA-18 Igla, soviético. O seeker tinha varredura ótica e podia superar contramedidas como o ALQ-144 "Hot brick" e flares avançados. O fabricante citava uma probabilidade de acerto de 30-48%, que diminuía para 24-30% contra alvos com defesas IRCM. Seguiu-se o SA-24 Igla-S, também de terceira geração, com melhor desempenho, e considerado o MANPADS russo mais letal, sendo uma modernização do SA-18 após o fim da Guerra Fria. O SA-24 pesa 11,7kg com um alcance de 6 km e teto de 19 mil pés, com a vantagem de que seu seeker trava no alvo em qualquer parte do avião e não só no exaustor.

O equivalente americano do SA-18 é o FIM-92B/C/E Stinger Post/RMP/Block I com seeker reticulado operando na banda 4,1 a 4,4 microns. A primeira versão atuou no Afeganistão a partir de dezembro de 1987, somando 340 disparos que derrubaram 269 aeronaves russas naquele teatro de operações. Os russos afirmam que a estatística é exagerada, mas, mesmo que a quantidade de abates fosse metade da divulgada, ainda seria uma boa estatística. A reação a essa ameaça foi uma mudança nas táticas, o que deixou menos efetivos os ataques aéreos russos.

Outros MANPADS de terceira geração são o Grom-1/2 polonês, o QW-11/18/2 e FN-16 chineses, o Anza Mk III paquistanês, o Mistral 1 e 2 francês, além do Misagh-2 iraniano. A terceira geração é caracterizada pelo seeker de duas cores (infravermelho e ultravioleta), capacidade todo aspecto, e melhor capacidade de rejeição às contramedidas do tipo flare.

A quarta geração de MANPADS é equipada com sensores de imagem como o Type 91 japonês e o QW-4 chinês, com grande resistência a flares.

Os mísseis com guiamento de comando de linha de visada (CLOS - Command to line-of-sight) e guiamento laser tipo Beam-Riding, como o Blowpipe, Javelin e Starburst pertencem a outra categoria de MANPADS.

Como surgiu o MAWS

Já na Primeira Guerra Mundial os ases sabiam que, para ter sucesso em abater uma aeronave inimiga, era mais fácil realizar um ataque de surpresa. Os mísseis guiados por calor se encaixam nesse principio por não emitirem radiação, diferentemente dos mísseis guiados por radar, para os quais o piloto de uma aeronave inimiga pode ser alertado se esta for equipada com um sistema de receptores de alerta radar.

Os equipamentos de sobrevivência de aeronaves (Aircraft Survivability Equipment - ASE) ocidentais, até o final da Guerra Fria, eram obviamente voltados à ameaça soviética. Porém, os receptores de alerta radar, detectores de mísseis, interferidores de radar e lançadores de contramedidas desenvolvidos não estavam direcionados para a maior ameaça que surgiu, a dos mísseis guiados por calor, e foi preciso procurar rapidamente por uma medida de alerta. Isso porque, na maioria das vezes, a tripulação de uma aeronave só tomava conhecimento de que foi atacada por um MANPADS após ser atingida ou visualizar um míssil após este errar o alvo.

Como os MANPADS são apontados visualmente e possuem guiamento passivo, não necessitando de iluminação ativa de um radar que daria alerta da presença da ameaça, não podem ser detectados pelo sistema de alerta radar e não podem ser interferidos eletronicamente. Por conta disso, a primeira reação a essa ameaça foi a doutrina de lançamento de flares de forma preventiva, ao sobrevoar uma área em que se esperasse a presença de MANPADS, com o objetivo de atrapalhar a pontaria de eventuais mísseis lançados.

Para diminuir e otimizar o uso de flares, geralmente levados em quantidades limitadas devido a considerações de espaço e peso nas aeronaves, era necessário um sistema de alerta de ataque por míssil guiado por infravermelho. Os MANPADS e mísseis ar-ar têm uma pequena assinatura radar, mas podem ser detectados visualmente pelo rastro de fumaça de seus motores, que também emitem uma grande quantidade de calor durante o disparo. Explorando essas fraquezas, surgiram os Sistemas de Alarme de Aproximação de Mísseis (MAWS - Missile Approach Warning Systems).

Os primeiros MAWS foram desenvolvidos na década de 1980, com o objetivo de proteger aeronaves voando baixo, geralmente aparelhos lentos como helicópteros e aviões de operações especiais, contra a ameaça dos MANPADS. Outros foram projetados para proteger bombardeiros contra mísseis ar-ar. Os primeiros modelos ainda eram grandes e volumosos.

Os MAWS não foram instalados em caças naquela época pois se considerava que estavam pouco ameaçados. Porém, com o aumento da ameaça dos MANPADS gerando dificuldades para os caças operarem impunes a baixa altitude, e com as novas tecnologias que tornaram os MAWS mais compactos, baratos e confiáveis, este sistema defensivo tornou-se uma medida mais comum em aviões de caça.

Os MAWS podem funcionar com um radar ativo do tipo Pulso-Doppler, que detecta a aproximação de uma ameaça rápida em direção à aeronave, mas a maioria usa receptores ópticos para captar as emissões eletromagnéticas na faixa do infravermelho e/ou ultravioleta do míssil.

Assim que um míssil é lançado, o MAWS tem alguns instantes para detectar a radiação liberada pela arma e identificá-la como ameaça, podendo também classificar a ameaça como MANPADS ou míssil ar-ar. O MAWS depende de computadores e algoritmos potentes para diminuir os alertar falsos, identificar rapidamente a ameaça e iniciar respostas adequadas.

Nos Estados Unidos, a tecnologia original já existia na forma dos satélites de detecção de lançamentos de mísseis balísticos do programa Missile Defense Alarm System (MiDAS), da década de 1960, seguido depois da série Defense Support Program (DSP). Os satélites DSP podem detectar a exaustão quente dos motores dessas armas e, provavelmente, detectaram o lançamento dos mísseis Scud no Iraque, em 1991.

Ao perceber uma ameaça, o MAWS alerta a tripulação sobre um disparo contra a aeronave. Os dados podem ser mostrados por aviso sonoro e por alertas visuais num mostrador na cabine, semelhante à tela do alerta radar (RWR(, dando indicação da direção da ameaça.

Tela do Tactical Threat Display da Terma. O mostrador está no canto superior da imagem, sendo usado por caças F-16. O mostrador é usado para indicação de ameaças pelo MAWS e também pelo RWR (receptor de alerta radar).

 

Os MAWS com radar ativo geralmente usam, como mencionamos, radar Pulso-Doppler para detectar alvos móveis se aproximando, de maneira a separar o alvo em relação ao fundo. Porém, o radar pode ser interferido, não funciona eficientemente contra alvos furtivos, pode alertar o inimigo e, além disso, está sujeito a muitos alarmes falsos em voos a atitudes muito baixas. Com muitos alarmes falsos, o piloto tende a desligar ou ignorar os alertas, o que pode ser fatal.

O MAWS radar localiza e acompanha o míssil sem depender da assinatura térmica do alvo, mas compromete a furtividade e não é bom para determinar o ângulo de aproximação da ameaça. Saber esse ângulo é necessário para ativar corretamente o lançamento de flares, pois é possível ocorrer situações em que os flares e a aeronave estejam alinhados ao “campo de visão” do míssil, fazendo com que este passe pelos flares e prossiga em direção à aeronave. Para evitar essa situação, é preciso ter dados para indicar qual a melhor direção de disparo dos flares, e esses dados também são necessários para apontar sistemas de contramedidas dirigidas (DIRCM) ou indicar a melhor direção para uma manobra evasiva, no caso de jatos rápidos.

Já os MAWS passivos não dão alerta de presença da aeronave aos sistemas adversários. O sensor pode “olhar" um setor fixo (staring) ou varrer uma grande porção ao redor (scanning) com um grande campo de visão. Para melhorar o desempenho, sensores por infravermelho precisam ser refrigerados, o que aumenta a complexidade do equipamento.

Ainda assim, sensores passivos também estão sujeitos a indicação de alvos falsos, como fogo em terra, reflexo do sol na água e flares. A assinatura do jato do motor foguete de um míssil é fácil de observar no espectro infravermelho, mas depois deste já ter esgotado seu propelente (o que normalmente se dá depois de alguns segundos), é preciso acompanhar outras fontes de assinatura, como o calor do corpo do míssil ou o calor gerado pelo atrito aerodinâmico.

Os sensores dos MAWS que operam no espectro ultravioleta (de 0,2 a 0,5 microns) são usados para detectar as emissões da queima dos jatos do motor, aproveitando-se do fato da camada de ozônio filtrar a energia ultravioleta do sol. Isso significa que poucas fontes naturais poderiam dar alertas falsos como soldadores, lâmpadas halógenas, fogos e faíscas. O espectro ultravioleta também penetra na fumaça do campo de batalha, contribuindo para seu uso eficiente na detecção de lançamentos de mísseis. Por outro lado, o alcance é menor que o permitido por sensores operando no espectro infravermelho, principalmente contra ameaças ar-ar. As características dos MAWS que operam na banda ultravioleta os tornam ideais para aeronave expostas a ameaças a baixa altitude, como helicópteros, aeronaves de ataque e de carga. Outra vantagem é que são pequenos e não precisam de refrigeração.

Os sensores dos MAWS que operam no espectro infravermelho médio (entre 3 e 5 microns) podem detectar o disparo de mísseis a uma distância maior. São considerados mais efetivos do que os sensores ultravioleta, mas são mais caros e estão sujeitos a muitas fontes de alertas falsos, naturais e humanas. O problema não é detectar um sinal, mas sim determinar a fonte do sinal, pois o sensor precisa diferenciar o jato do exaustor do míssil de outras fontes de energia no campo de batalha, com uma probabilidade acima de 99% de acerto. Um MAWS com sensor infravermelho detecta facilmente o disparo de um MANPADS a 6-7 km, mas o alcance pode ser limitado pela atenuação atmosférica.

Em geral, caças operam a maior parte do tempo a altitudes médias e altas, onde a ameaça dos mísseis ar-ar é maior. Nesse cenário, os MAWS com sensores infravermelho são considerados ideais, e após a queima do propelente do míssil, o sensor pode acompanhar o calor do corpo do míssil.

Na maioria das vezes, o MAWS é configurado para lançar contramedidas automaticamente, como os flares, pois o tempo de reação é muito curto, e em diversas situações seria insuficiente para a tripulação da aeronave atacada reagir após o alerta. Um míssil MANPADS pode atingir um alvo aéreo entre 3 a 7 segundos após o disparo e, mesmo no alcance máximo, o tempo de voo é de cerca de dez segundos. A aeronave terá pouco tempo para realizar manobras evasivas e disparar iscas (flares e chaff).

O MAWS precisa, assim, estimar a distância da ameaça, a velocidade e o tempo para o impacto, de maneira que o flare seja lançado a tempo para melhor efeito. É preciso que o sistema indique também qual a melhor direção para realizar manobras evasivas. Inicialmente, os MAWS indicavam a direção da ameaça com precisão de 5 graus, passando para 1 grau na década de 1990, e o tempo de identificação caiu de 30 segundos para 5 segundos no fim daquela década.

O MAWS pode ser integrado a outros sistemas defensivos como o alerta radar, que pode ajudar na consciência situacional, alertando sobre as intenções do inimigo de forma a evitar ameaças. O MAWS pode complementar um alerta radar, pois enquanto este último avisa que sobre o travamento de um radar na aeronave, não dá certeza de que um míssil foi disparado. 

Os critérios e requerimentos para a escolha do sensor ideal do MAWS variam conforme a plataforma, a missão e tipo de contramedidas usadas. Os helicópteros geralmente voam baixo, e o MAWS tem que ser mais sensível num ambiente cheio de “ruído de fundo”. Um helicóptero voando a baixa altitude, por outro lado, não está ameaçado por mísseis de longo alcance.

No caso de aeronaves rápidas, o cenário e as ameaças são diferentes. O F-22, por exemplo, tem como maior ameaça os mísseis ar-ar disparados de outros caças a média altitude. A ameaça pode vir de qualquer direção ou azimute, e vale relembrar que os mísseis ar-ar também são mais rápidos que os MANPADS, tendo também maior alcance de detecção.

Um caça em missão de ataque é o cenário mais difícil para o MAWS. A aeronave, voando rápido e manobrando agressivamente, faz a posição relativa do sensor em relação ao MANPADS mudar muito rápido. A posição da ameaça tem que ser passada de um sensor para outro, por isso o MAWS precisa ser integrado com o INS (sistema de navegação inercial) para propiciar uma boa consciência espacial.

O alcance limitado do MAWS e a quantidade possível de alarmes falsos são outros problemas. Os sensores estão sujeitos a eventos do tipo "dazzling" (confusão, ofuscantes) dando, por exemplo, alarmes falsos devido a disparos de um flares por outras aeronaves ou pela passagem próxima de jatos com pós-combustores acionados. Até mesmo a passagem próxima de outro helicóptero pode acionar o MAWS, levando ao disparo automático de flares.

O reflexo do sol na água é outra fonte comum de alarmes falsos, assim como as zonas urbanas. A solução para diminuir os alertas falsos é usar sistemas híbridos, com sensores ultravioleta e infravermelho, que têm custos maiores.

Os MAWS agora estão sendo integrados a outros sistemas defensivos, que antes operavam isolados. Como mencionado, o MAWS e o alerta radar (RWR) não competem pela mesma tarefa, mas podem se complementar, com o primeiro indicando que uma ameaça captada pelo segundo ainda não disparou. Cada um opera em uma faixa diferente do espectro e responde a diferentes ameaças.

Tela do MAWS do cargueiro C-295. A simbologia mostra que funciona também como alerta radar (RWR no canto superior esquerdo) e alerta laser (LWR no canto inferior esquerdo) indicando a direção de várias fontes de ameaça.

 

Os novos MAWS

Antes de 1995, havia poucas aeronaves equipadas com MAWS, como helicópteros do US Army, US Navy e USMC, nos quais foi instalado o sistema Loral AAR-47.

Os modelos atuais de MAWS são o AAR-54 da Northrop Grumman e o AAR-47 da ATK mencionado acima, usados pelas forças americanas. Outros fornecedores são a israelense Elisra Electronic Systems com o Passive Missile Approach Warning System (PAWS), a européia Cassidian com o AAR-60 MILDS e a também européia SAAB com o MAW-300. Os MAWS no estado de arte possuem sensores ultravioleta e/ou infravermelho. 

A Cincinnati Electronics, atual L3, desenvolveu o AN/AAR-44 Infrared Missile Warning a partir de 1986 para equipar as versões MC-130 e AC-130 do Hercules que dotam o SOCOM (Comando de Operações Especiais da Força Aérea dos EUA), além de outras aeronaves.

O AAR-44(V) tornou-se o AAR-58, projetado para instalação também em caças, mas integrado a sistemas DIRCM. Trata-se de um sensor de varredura ultravioleta e infravermelho. Dois sensores cobrem todo o perímetro da aeronave com um domo facetado que cobre 270 graus. A versão menor pode ser instalada na gôndola do casulo de guerra eletrônica ALQ-184.

O AAR-47 continuou a ser desenvolvido pela Loral, agora ATK, e as versões atuais também possuem alerta laser integrado ao sensor. O AAR-47B(V)2 entrou em operação em 2008 com capacidade HFI (Hostile Fire Indication - indicação de fogo inimigo), sendo capaz de detectar o disparo de granadas RPG e munição traçante. Os jatos de ataque A-10C da USAF foram equipados a partir de 2008 com o AAR-47, a um custo inicial de US$ 300 mil por aeronave, que foi baixado para US$ 90 mil no lote posterior.

Antena do  AAR-47 na ponta da asa de um A-10 da USAF. O sistema tem um detector laser integrado.

O AAR-54 Passive Missile Approach Warning System (PMAWS-2000) da americana Northrop Grumman usa sensor ultravioleta. O projeto foi iniciado na década de 1980, e emprega seis sensores ao redor da aeronave para dar cobertura esférica. É o MAWS usado no programa LAIRCM da USAF para equipar grandes aeronaves de carga, embora a Noruega tenha instalado o sistema em aviões bem menores, no caso 108 caças F-16, que o receberam no cabide de mísseis PIDS entre 1999 e 2003.

A partir de 2012, o AAR-54 passou a ter sensores de duas cores NexGen MWS. Os alarmes falsos diminuíram e o sensor infravermelho passou a dar capacidade de visão por infravermelho para a tripulação.

O AN/AAR-57 Common Missile Warning System (CMWS) da BAE Systems usa detectores com sensor ultravioleta com definição de 128x128 pixels. Foi escolhido em 1995 para ser parte do sistema ALQ-212 Advanced Threat IR Countermeasures System (ATIRCM), cujo objetivo era equipar quase todas as aeronaves do US Army. O ATIRCM tem duas torretas com sensor infravermelho para acompanhamento fino e um laser para interferência. O sistema dá aviso visual e sonoro, além de alerta de disparo de armas (Hostile Fire Indication - HFI) como armas leves, metralhadoras, artilharia antiaérea, foguetes não guiados e armas guiadas a laser. Por ser um sensor de imagem, o AAR-57 usa o movimento espacial da aeronave para discriminar entre alvos falsos, que são estacionários ou lentos, e os mísseis, que são móveis. Havia uma previsão de equipar cerca de três mil aeronaves com o CMWS, além dos WAH-64 Apache britânicos. Em 2014, o Reino Unico cmoprou 300 conjuntos CMWS por US$ 27,9 milhões.

O caça F-35 de quinta geração, da norte-americana Lockheed Martin, não foi projetado para ter um MAWS, e sim um sistema mais eletro-óptico mais abrangente denominado AN/AAQ-37 DAS (Distributed Aperture System) da Northrop Grumman. O DAS usa detectores de imagem e infravermelho conformais, com campo de visão hemisférico conjunto, que cobrem todas as direções. O conceito é chamado na USAF de "passive spherical awareness” (consciência passiva esférica), com o DAS acumulando funções de IRST para acompanhar e indicar alvos em terra, avaliar danos de batalha e para navegação. No ano 2000, a USAF estimava que o DAS custaria US$ 500 mil, contra US$ 5 milhões caso fossem comprados, no lugar dele, sistemas específicos para cada função. A quantidade menor de aberturas também facilita a diminuição da assinatura radar, o que é fundamental para o caça furtivo.

Pode-se dizer que, além da detecção de ameaças de mísseis, a função principal do DAS é detectar alvos no ar sem a necessidade de emitir com o radar, destacando-se também as funções de auxílio ao combate aéreo e de alerta de colisão. As imagem podem ser enviadas para o capacete do piloto, e o sistema já demonstrou capacidade de detectar um míssil balístico a 1.200km e aeronaves a 30km. Um dos requisitos do DAS era apoiar o F-35 em uma missão de busca de mísseis SCUD. O requisito surgiu após a Guerra do Golfo em 1991 quando os F-15E tinham grande dificuldade de detectar e acompanhar os mísseis SCUD disparados.

Detalhe da abertura do AAQ-37 do F-35 visível logo a frente da porta do trem de pouso e na frente da cabina. Os sensores foram instalados no lado da fuselagem dianteira, logo atrás do radar, à frente e atrás da cabine, havendo mais duas aberturas abaixo da fuselagem apontadas para frente e para trás. Outro sensor fica atrás da cabina cobrindo a parte traseira e superior da aeronave.

Em setembro de 2009, o DAS do F-35 rastreou o “booster” de um foguete Falcon 9 durante seu lançamento, demonstrando potencial para ser usado para defesa de mísseis. A imagem acima foi captada com um zoom de 10 vezes. Após a queima do booster, o algoritmo continuou a acompanhar o primeiro estágio, a ignição do segundo estágio e a queima do segundo estágio até 800 milhas. Os americanos tiveram dificuldade em detectar os Scuds durante a guerra do Golfo em 1991. O F-35 deve resolver o problema.

O MAWS do F-22 é o AN/AAR-56 Missile Launch Detector (MLD) da Lockheed Martin, parte do sistema integrado de guerra eletrônica (INEWS - Integrated EW System). São seis sensores de infravermelho com resolução 128x128 pixels. A foto mostra a abertura do sensor no canto inferior direito, havendo outros sensores instalados à frente e atrás da cabine. Apesar do lançamento de flares por um caça furtivo denunciar sua posição, o fato é que, se o avião está sendo atacado a ponto de necessitar desse tipo de contramedida, já entrou numa situação tática em que foi detectado.

Abertura do MAWS 101KSU do novo caça Sukhoi T-50 logo atrás da cabina. São quatro aberturas ao redor da aeronave.

A França também desenvolveu sistemas de detecção de mísseis para suas aeronaves militares. A partir de 1995, os aviões de combate Dassault Mirage 2000C/D/N que operavam sobre a Bósnia passaram a ser equipados com o SAMIR (Systeme d'Alerte Missile Infra Rouge) da Thales/MBDA, também chamado de DDM (Detecteur Depart Missile). O DDM usa um sensor infravermelho para detectar o jato do motor foguete do míssil e lançar contramedidas com o sistema de iscas Spirale.

O DDM pode acompanhar 40 alvos simultaneamente e possui módulo eletro-óptico com vários sensores, dependendo da plataforma. Cada sensor cobre 180x60 graus, e é instalado nos pilones sob a parte externa das asas do Mirage (ocupando as posições onde normalmente são instalados os mísseis ar-ar Magic II) e, nos caças Dassault Rafale dos lotes iniciais, está posicionado nos dois lados da superfície vertical, acima do leme, cobrindo a maior parte da região ao redor da aeronave

O SAMIR PRIME foi escolhido para o Rafale, sendo depois renomeado DDM NG (Détecteur De Missile de Nouvelle Génération), como parte do sistema de autodefesa Spectra. O sistema foi desenvolvido a partir de 2007 e entrou em operação com o Rafale a partir de 2012, sendo instalado na mesma posição do DDM original.

Janela semicircular do sensor do DDM NG na superfície vertical do Rafale, que substituiu o domo inicial facetado do DDM original.

Imagem do sensor infravermelho do DDM NG. É possível ver a silhueta de uma das asas do Rafale sendo "apagada" da imagem.

Sensor do MAWS do Su-35 logo a frente da cabina. São seis sensores UV da NPK SPP. O fabricante cita que podem detectar um MANPADS a 10km, um míssil ar-ar a 30km e um grande míssil superfície-ar a 50 km. Também foram instalados dois sistemas de alerta laser na fuselagem e podem acompanhar um telêmetro laser a 30km.

Quanto ao caça Typhoon, do consórcio Eurofighter de quatro nações européias (Alemanha, Reino Unido, Itália e Espanha), a previsão era instalar o sistema PIMAWS, desenvolvido desde 1997. O sistema compreenderia dois sensores nas pontas das asas para cobertura esférica, e complementados pelo sensor IRST PIRATE, com capacidade de atuar como MAWS no quadrante anterior.

O AN/AAR-60 MILDS (Missile Launch Detection System) da Cassidian usa sensores ultravioleta com definição de 128x128 pixels, sendo que cada sensor pesa 1,6 kg e usa 10W de energia. Foi projetado para equipar os helicópteros Tiger e NH-90, mas também equipa os modelos CH-53D, CH-47, UH-60/SH-60, SH-3 e Mi-8, além de aeronaves de patrulha marítima e transporte como o P-3C, C-235 e C-130. O MILDS II foi selecionado para equipar os helicópteros de ataque Mangusta e os EC-725 comprados pelas Forças Armadas do Brasil.

Os russos usam o MAWS LO-82 nas suas aeronaves de ataque Su-24 e Tu-22M3. Um sensor semelhante foi visto na “corcunda” dos primeiros protótipos do caça Su-35 da década de 1990. Já o helicóptero de ataque russo Ka-52 Aligator está equipado com o MAWS Reagent, que opera com sensores na banda ultravioleta.

Os MAWS com sensor radar estão em desuso devido à dificuldade de passar dados dos alvos para os modernos sistemas DIRCM. Até 1998, cerca de 900 sistemas MAWS de radar ativo ALQ-156 da Sanders (atual BAE Systems) foram instalados em 15 tipos de aeronaves de grande porte. Israel produz o MAWS com radar Pulso-Doppler EL/M-2160 da Elta, que equipa caças F-16C/D, F-15, aviões de transporte C-130, C-160 e helicópteros UH-60. O  EL/M-2160 já foi testado em combate, sendo capaz de informar o tempo até o impacto e a direção da ameaça. O MWS-20 Damien da Thales é outro MAWS por radar que equipa os helicópteros Cougar, Puma, EC-725 e C-130.

Antena do MAWS L370-2-01Reagent usado pelo helicóptero de ataque russo Ka-52.

 

Sistema	Fabricante	Tipo de sensor	Plataformas
AN/AAR-47	ATK	UV	helicópteros do USMC, US Navy e US Army
AN/AAR-44 e AAR-58	L3	IR e IR/UV	MC-130 e AC-130
AN/AAR-57	BAE Systems	UV	quase todas as aeronaves militares americanas
AN/AAR-54	Northrop Grumman	IR	CH-47F, Apache com casulo ASMASE, C-130, cabide PIDS do F-16, B737 Wedgetalil da RAAF
AN/AAR-56	Lockheed Martin	IR	F-22
AN/AAQ-37 DAS	Northrop Grumman	IR	F-35
PAWS	Elisra	IR (PAWS1) e UV/IR (PAWS2)	F-16I, A-1M
EL/M-2160 MAW	Elta	radar	F-16C/D, C-130, C-160 e UH-60
AAR-60 Milds	Cassidian/EADS	UV	SH-60J do Japão, F-16 grego, F-16 da Noruega, NH-90, Tiger, CH-53, CH-47 e C-130
MAW-300	SAAB	UV	Su-30MKM, A-109, CH-47, Cougar, Oryx, NH-90, Puma, Rooivalk, Super Lynx
MWS-20 Damien	Thales	radar	Cougar, Puma, EC-725 e C-130
SAMIR	MBDA e Thales	IR	Mirage 2000C/D/N
DDM NG	MBDA	IR	Rafale

* UV - Ultravioleta, IR - Infravermelho

 

Instalação em pods (casulos) e pilones (cabides)

A maioria dos MAWS é instalada na estrutura da aeronave, embora também se possa instalá-los em casulos (pods) ou nos cabides de cargas externas (pilones). A empresa dinamarquesa TERMA desenvolveu o cabide PIDS (Pylon Integrated Dispensing System) para equipar caças F-16, onde são instalados o MAWS e os lançadores de contramedidas. Apenas as aeronaves que vão para a frente de batalha recebem os cabides, não sendo necessário instalar em toda a frota. O PIDS pode receber a maioria dos sistemas MAWS como o AAR-54, AAR-57, AAR-60 MILDS, PAWS e Guitar, e um sistema semelhante é instalado no casulo AIRCM usado pelos Tornados.

Outro sistema para caças é o casulo BOH da SAAB sueca, que combina os sensores MAWS e lançadores de contramedidas, além de poder receber outros sensores como alerta radar e mais lançadores. O sistema é modular e pode ter várias configurações, sendo instalado num lançador de mísseis Sidewinder ou AMRAAM para facilitar a integração. Graças à sua simples integração, o BOH pode ser usado em rodízio por aviões e outros tipos de aeronaves. O sistema está em uso nos F/A-18 canadenses.

Cabide PIDS (Pylon Integrated Dispensing System) em um F-16. Os sensores MAWS e lançadores de flares são instalados no cabide.

Ainda em 2014, a SAAB mostrou seu novo sistema de autoproteção ESTL. Como o casulo BOH, trata-se de um sistema de autoproteção em casulo para ser instalado em um laçador de mísseis AIM-9 Sidewinder ou AIM-120 AMRAAM. Conforme o perfil da missão, o ESTL pode ser configurado para diferentes cenários de ameaça, lançando despistadores e alertando contra lançamento de mísseis com sensores MAWS. O sistema pode lançar flares à frente da aeronave, o que, combinado a sensores de aproximação de mísseis e capacidade opcional de lançamento de chaff, confere proteção contra os mais novos  mísseis ar-ar e terra-ar.

Módulos que podem ser adaptados no ESTL: alerta de mísseis (MAWS), alerta laser (LWS), lançadores de iscas (BOP), interferidores eletrônicos (EWC) e lançadores de chaff (BOL).

Casulo ESTL instalado em um Gripen.

Os Tornados IDS alemães receberam o casulo BOZ-101 EC da SAAB. Consistem em um casulo BOZ com um MAW-300 e lançadores de chaff e flare. Os sensores ficam na traseira do casulo.

Os Tornados GR4 da RAF receberam um casulo TERMA com o Terma Advanced Infrared Protection System. O casulo usa um MAWS e lançadores de flares para dar proteção para os Tornados da RAF.

 

O casulo ISSYS (Integrated Self Protection System) da RUAG foi desenvolvido para equipar helicópteros. A empresa considera que nem todos os helicópteros estarão em combate na frente de batalha, e por isso propôs esse sistema modular no qual o operador pode escolher e combinar subsistemas multisensores (alerta radar, alerta laser e MAWS) com lançadores de iscas (flares e chaff). O emprego do casulo evita uma integração cara, podendo ser retirado para missões de treinamento em que não é necessário, focando sua aquisição apenas para equipar aeronaves que vão para a frente de batalha ou áreas com ameaças.

 

MAWS no Brasil

Os MAWS já estão em operação na FAB (Força Aérea Brasileira). Em 2013, a FAB enviou um cargueiro C-130 Hercules para o exercício Maple Flag no Canadá, equipada com sistemas de autodefesa MAWS AN/AAR-47, lançadores de contramedidas flare e chaff, além do alerta radar (RWR). Nas missões, o C-130 voava baixo e usou as contramedidas para sobreviver às ameaças na área de operação.

O jato de ataque A-1M (versão modernizada do A-1 / AMX, cujos primeiros exemplares modernizados começaram a ser entregues) recebeu o sistema PAWS-2 da Elisra. Os sensores estão visíveis abaixo da cabina e na fuselagem traseira.

Para o jato militar de transporte KC-390 da Embraer, que teve seu primeiro protótipo apresentado em outubro deste ano, foi escolhido o J-MUSIC, juntamente com o alerta de mísseis PAWS da Elisra.

Os helicópteros EC-725 sendo entregues para as Forças Armadas estão equipados com um sistema capaz de identificar ameaças e reagir lançando iscas capazes de enganar mísseis guiados pelo calor ou emissão de ondas de radar. Os H-36 da FAB irão receber o MAW-300 da SAAB que irão atuar junto com o alerta laser LWS-310 e o alerta laser RWS-300. Os três sistemas fazem parte do sistema defensivo Integrated Defensive Aids Suite (IDAS) que inclui lançadores de chaff e flares.

Os A-1M da FAB estão recebendo o PAWS da Elisra, cujas antenas são visíveis abaixo da cabine e na frente dos profundores.

Antena do sensor PAWS do AMX da FAB logo a frente do profundor. O sensor não esta instalado.

Sensor do PAWS usado no AMX da FAB. Os sensores pesam cerca de 2kg.

 

Os H-36 da FAB irão receber o MAW-300 da SAAB que irão atuar junto com o alerta laser LWS-310 e o alerta radar RWS-300. Antena do MAW-300 acima da cabina do H-36 da FAB.

Antena do MAW-300 na traseira do tanque lateral do H-36 da FAB. Acima estão o alerta radar RWS-300 e o alerta laser LWR-310.

Alguns C-130 da FAB estão equipados com o MAWS AAR-47.

Antenas traseiras do AAR-47 dos C-130 da FAB. Durante operações de paz no Congo em 2003, foi observado que as aeronaves da FAB eram as únicas que não tinham sistemas de auto-defesa.

 

IRCM / DIRCM: indo além do flare

O sistema de contramedidas normalmente acionado pelo MAWS, após indicação de ameaça, é o flare. Com o disparo de flares, a cabeça de busca do míssil poderá trancar em um novo alvo que se move para longe da aeronave (o flare), fazendo com que o alvo principal saia do campo  de visão do míssil (cerca de 1 a 2 graus) e seu “seeker” não mais consiga adquirir a aeronave originariamente atacada pelo seeker.

Uma outra opção além do flare é acionar sistemas de contramedidas infravermelhas (IRCM – Infra Red Counter Measures) e sistemas de contramedidas por energia dirigida (DIRCM - Direcional IRCM).

As cabeças de busca dos mísseis de primeira geração usavam um retículo giratório: quando o míssil está centralizado no alvo é criado um sinal constante, necessário para o míssil "trancar" no alvo. Sistemas IRCM criam padrões de pulsos com a rotação sincronizada aproximada do retículo, com o objetivo de evitar o trancamento, fazendo com que a cabeça de busca “entenda” que o alvo está em outro lugar. Após o sinal mudar novamente, em geral o alvo já estaria fora do campo de visão da cabeça de busca.

Para funcionar corretamente, as IRCM precisa estar modulado com a rotação do “seeker”, ou seu próprio calor (da IRCM) representará apenas uma boa fonte para atrair o míssil. Por isso mesmo a IRCM varia a modulação, na expectativa de que uma funcione. Porém, as gerações posteriores de MANPADS possuem cabeças de busca com outras técnicas de guiamento, para as quais os sistemas IRCM podem não funcionar. Ainda assim, um sistema IRCM emitindo uma grande energia pode ser confundido com um flare irradiando uma quantidade de calor semelhante, mascarando a assinatura real da aeronave e fazendo o míssil ter que “escolher” entre várias fontes iguais.

Os sistemas IRCM omnidirecionais não precisam de alerta de um MAWS para funcionar. Simplesmente irradiam energia IR modulada em todas as direções assim que ligados. Estão em uso desde a década de 1970, como é o caso do ALQ-144, e são empregados na fase de pouso e decolagem em aeronaves de transporte.

O modelo AN/ALQ-144 "hot brick" usa uma assinatura de infravermelho modulada com espelhos rotatórios. Recentemente, a Turquia comprou 187 unidades de ALQ-144(V)1 e 38 de ALQ-144(V)5 por US$ 13,8 milhões para equipar sete tipos de aeronaves.

Os sistemas IRCM ainda são limitados, e por isso mesmo usados em combinação com flares e outras medidas como voo baixo e manobras evasivas. Os modelos IRCM L-166 dos helicópteros russos Mi-24 e Mi-8MT não conseguiram proteger bem essas aeronaves na Chechênia, e além disso os flares ASO-2 nem sempre foram efetivos.

As deficiências dos sistemas IRCM frente às novas cabeças de busca com sensores de imagem são bem mais resistentes a flares e a IRCM, levando ao desenvolvimento de IRCM de energia dirigida (DIRCM). Se no passado os custos de aquisição e manutenção dos DIRCM eram problemas, assim como a confiabilidade, as novas tecnologias e a miniaturização, além da premência das novas ameaças, levaram à expansão no uso de DIRCM. Em 2003, um DIRCM custavam entre US$ 3 a 5 milhões por aeronave, mas esses valores estão diminuindo.

Em sistemas DIRCM, as fontes de energia ficam instaladas em torretas móveis que operam apenas quando apontadas pelo MAWS. A fonte de energia do laser multiespectral é apontada diretamente para o “seeker” do míssil atacante, com a modulação variando até coincidir com a da cabeça de busca.

A torreta com laser tenta cegar, distrair ou diminuir a precisão do míssil, com código predeterminado de interferência. São usadas várias modulações tentando-se uma que consiga quebrar o trancamento, com o sensor de acompanhamento infravermelho da torreta monitorando a efetividade do interferidor. O laser foca 100 vezes mais energia no sensor comparado com os IRCM com lâmpadas, mas tem que se mover de forma muito rápida, o que é particularmente difícil em caças manobrando rapidamente.

A torreta laser pode ter outras utilidades, como ser usada para varrer obstáculos à frente, e como detecção preventiva de ameaças óticas podendo ser útil contra mísseis do tipo “beamrider”.

A USAF iniciou o uso de DIRCM em grandes aeronaves com o projeto LAIRCM (Large Aircraft IR Countermeasures - contramedidas infravermelhas para grandes aeronaves). O projeto LAIRCM usa a abordagem tradicional, com o MAWS detectando a assinatura do míssil e passando as informações de direção e azimute para uma torreta com interferidor laser. O LAIRCM consiste nas antenas do MAWS, processador central, unidade de controle na cabine (Control Indicator Unit - CIU) e 2 a 3 torretas de interferência, dependendo do tamanho da aeronave.

O sistema LAIRCM atua de forma autônoma, sem intervenção da tripulação. O MAWS usado é o AN/AAR-54 da Northrop Grumman, sendo necessárias seis antenas para cobrir toda a aeronave (cada unidade cobre 120 graus). O AAR-54 indica o ângulo de chegada com precisão de 1 grau e tempo de interceptação com precisão de 1 segundo. Inicialmente, seria usada uma lâmpada de interferência da Rockwell na torreta interferidora, mas esta foi substituída pelo laser AN/AAQ-24 NEMESIS da Northrop Grumman, desenvolvida numa parceria de Elbit, ITT Corporation e BAE Systems.

O sistema NEMESIS entrou em operação com a torreta Small Laser Transmitter Assembly (SLTA), estabilizada em quatro eixos e dotada de um sensor de acompanhamento fino (Fine Track Sensor - FTS) com definição de 256x256 pixels e um laser Viper da Fibertek. Este último tem uma potência de pico de 380W nas bandas I, II e IV. A fase II de desenvolvimento do sistema, a partir de 2008, passou a receber a torreta Guardian Laser Tracker Assemblies (GLTA) e MAWS modelo NexGen.

No LAIRCM, o laser pulsátil é bem mais brilhante que as lâmpadas dos sistemas IRCM, e funciona pegando o código de retorno do seeker e criando um código otimizado. O LAIRCM geralmente quebra o trancamento do “seeker” em 1-2 segundos, fazendo com que o míssil saia de controle numa trajetória de saca rolhas. Em outra forma de atuação, é gerado um alvo falso no sensor do míssil, atrapalhando o guiamento.

Os testes do LAIRCM incluíram ameaças múltiplas, sequenciais ou simultâneas, com um transmissor para cada ameaça e com acompanhamento do alvo após a queima do motor. Em geral, as ameaças são esperadas no pouso e decolagem, pousos de assalto, descidas táticas, lançamentos de carga aérea e voos a baixa altitude.

O LAIRCM entrou em operação na USAF em 2005, sendo instalando em apenas parte da frota. Até 2013, a Northrop Grumman já havia entregue mais de três mil DIRCM. A USAF, US Navy e USMC já instalaram o LAIRCM em aeronaves C-17, MC-130, AC-130, C-5B, C-40A Clipper, CV-22, CH-46E e CH-53D, e o sistema está planejado para instalação no P-8 Poseidon e no KC-46A. O SOCOM planejava comprar 60 sistemas por US$ 175 milhões em 1995 para instalar em seus aviões MC-130 e AC-130.

A RAF (Força Aérea Real Britânica) instalou o LAIRCM nos seus aviões C-17, Tristar e A330 Voyageur, planejando instalar também nos seus novos A400. A RAF encomendou o LAIRCM em 1999 para instalar 131 sistemas em 10 plataformas diferentes, a um custo de US$ 277 milhões, e também instalaram o NEMESIS nos helicópteros Apache AH Mk 1, Chinook HC Mk 2, Lynx AH Mk 9, Merlin HC Mk 3, Puma HC Mk 1 e Sea King HC Mk 4. 

A RAAF (Força Aérea Real Australiana) instalou o sistema nos seus C-130, C-17 e Boeing 737 Wedgetail. Os E-3B AWACS da OTAN (Organização do Tratado do Atlântico Norte) também receberam o LAIRCM. Em 2011, o LAIRCM já havia atingido o marco de 1 milhão de horas de operação, incluindo em condições de combate, demonstrando uma disponibilidade de 99%.

O LAIRCM é chamado na US Navy de Advanced Threat Warning (ATW), e os sensores utilizados pela força têm duas cores (IR e UV).

Torreta NEMESIS.

A USAF instalou o LAIRCM numa carenagem do tipo “canoa” para utilização nos KC-135. O casulo tem todos os sistemas necessários como o MAWS e a torreta laser, podendo ser transferido de uma aeronave para outra facilmente, em cerca de 30 minutos. Até as aeronave mais antigas podem receber o casulo, que recebeu a denominação Guardian.     

Imagem do Youtube mostrando o efeito do laser do NEMESIS num sensor infravermelho.

Um mecânico da USAF instala um sensor AN/AAR-54 na cauda de um C-17. A torreta Nemesis está visível à direita, na altura do quadril do mecânico. 

Torreta LAIRCM Nemesis na lateral da fuselagem de um AC-130 da USAF. A imagem também permite ver a cobertura ao redor do exaustor do motor para diminuir a assinatura térmica. A proteção é chama de Passive Infrared Radiation Engine Suppression (PIRES) e diminui a assinatura termica de um cargueiro em 90%.

Sistema AMASE (Apache Modular Aircraft Survivability Equipment) produzido pela Terma e instalado nos helicópteros AH-64 Apache dinamarqueses. O sistema usa o DIRCM AN/AAQ-24(V), e o casulo CHASE (Chinook Aircraft Survivability Equipment) usa um casulo semelhante ao lado da fuselagem dos helicópteros Chinook holandeses.

Casulo defensivo russo L370 Ekran usado nos helicópteros pesados Mi-26M/ME. O casulo tem um MAWS e um DIRCM.

 

Um AN/ALQ-144 Infrared Countermeasures instalado atrás da hélice de um helicóptero UH-60 Black Hawk.

 

Os programas Advanced Threat IRCM (ATIRCM) e Threat Infrared Countermeasures/Common Missile Warning System (CMWS) estão sendo desenvolvidos para a USAF, US Army e US Navy desde 1991. Os Estados Unidos querem padronizar o CMWS para equipar desde helicópteros até caças. O sistema é formado pelo MAWS AN/AAR-57(V) CMWS, que detecta a ameaça e passa os dados para a torreta interferidora laser AN/ALQ-212 Advanced Threat Infrared Countermeasures (ATIRCM) da BAE Systems.

O CMWS geralmente é formado por quatro sensores por aeronave. O ATIRCM tem duas torretas com sensor de acompanhamento infravermelho e laser contra ameaças na banda IV (3-5 microns) e lâmpada de Xenon para ameaças na banda I e II. O MCWS também está integrado ao lançador de flares. Em 2003, o custo de cada sistema era de US$ 1,5 milhões por unidade.

O ATIRCM entrou em operação no final de 2009 nos CH-47 do US Army, e já foi usado em combate contra várias ameaças simultâneas. A disponibilidade mostrou ser de 700 horas, ou o triplo do requerimento. Um contrato no valor de US$ 1,5 bilhões poderá fornecer 1.076 sistemas para os helicópteros AH-64 Apache, UH-60 Black Hawk, CH-47 Chinook e o OH-58F do US Army.

A Indra lançou o DIRCM MANTA (Manpads Threat Avoidance) em 2003 para plataformas médias e grandes, que atua junto ao MAWS AAR-60. O laser é de fabricação russa, podendo ser levado internamente e em casulo. O sistema atual é bem grande e futuramente terá uma versão compacta, tendo instalação programada nos A310 VIP e C-295 da Espanha e, futuramente, nos A400M.

Outros países usuários do A400M terão opção do sistema Flying Laser Self-Defense System Against Seeker Head Missiles (FLASH) da EADS e Thales, como parte do sistema de autodefesa. A previsão era que o Flash estivesse disponível a partir de 2014. O MAWS será o Multi-Color Infrared Alerting Sensor (MIRAS) da Thales e Cassidian, e o lançador de contramedidas será o Saphir 400 da MBDA.

Os cargueiros C-27J e C-130J italianos estão sendo equipados com o ELT/572 DIRCM da Elettronica S.p.A./Elbit Systems, que foi escolhido posteriormente para o helicóptero AW101 de CSAR e deverá equipar os KC-767 italianos. O sistema completo pesa 45kg.

O DIRCM Miysis da Selex ES foi escolhido em 2010 pela Ministério da Defesa Britânico para o programa de demonstração de tecnologia Common Defensive Aid Suite. O projeto usará duas torretas, um MAWS com cinco sensores, um mostrador na cabine e uma unidade de controle. O MAWS poderá ser o MILDS da Cassidian ou o MAW-300 da SAAB. O Miysis pode ser equipado com os laser Type 160 IRCM ou o Eclipse, devendo estar disponível em 2014 para proteção contra MANPADS de primeira, segunda e terceira gerações. Futuramente, deverá funcionar contra seekers de quarta geração.

A empresa israelense Elbit Systems oferece a família Multi-Spectral Infrared Countermeasures (MUSIC) de sistemas defensivos DIRCM para aeronaves e helicópteros. O modelo mini-MUSIC é o mais compacto, sendo que o MUSIC é usado em grandes aeronaves e helicópteros, o C-MUSIC em aeronaves civis e o J-MUSIC em grandes aeronaves de transporte. O J-MUSIC foi escolhido para equipar os jatos de transporte militar KC-390 juntamente com o alerta de mísseis PAWS da Elisra, já mencionado. O JAM-AIR da empresa Rafael é um sistema DIRCM com lâmpada que está operacional nos helicópteros AH-1 Cobra israelenses.

Várias empresas estão oferecendo sistemas DIRCM para o mercado civil. A Gulfstream oferece o BAE Systems AN/ALQ-204 Matador, baseado em lâmpada, por cerca de US$ 3,5 milhões cada um, incluindo a instalação e o treinamento. O JAM-AIR da Rafael e o Flight Guard da Elta, baseados em flares, custam US$1,5 e US$1 milhão respectivamente.

A Northrop Grumman está desenvolvendo um DIRCM para jatos rápidos, antecipando um requerimento para proteger o caça furtivo F-35 contra mísseis superfície-ar e ar-ar guiados por infravermelho. O DIRCM não faz parte dos modelos iniciais do F-35 e é esperado para as aeronaves a partir do Block 5. O novo sistema é chamado de Threat Nullification Defensive Resource (ThNDR) e já foi testado em laboratório, simulando uma aeronave girando 170 graus por segundo. O ThNDR deverá obedecer requerimentos furtivos (Low-Observability - LO) e caber nos espaços disponíveis, com uma cabeça interferidora ] instalada acima e outra abaixo da fuselagem para dar cobertura esférica. Para caças convencionais, poderá haver uma versão em casulo com refrigeração a ar.

Torreta do Threat Nullification Defensive Resource (ThNDR) da Northrop Grumman.

 

Os flares e seu desenvolvimento

Os principais meios de contrapor a ameaça dos mísseis guiados por infravermelho ainda são as contramedidas térmicas chamadas flares.

Na evacuação de Saigon em 1975, um helicóptero HH-53 evacuando 90 civis foi atacado por um SA-7 a noite. Um tripulante viu o míssil e disparou uma pistola com flare de iluminação, o que levou o míssil a desviar em direção ao flare, explodindo a 20 metros da aeronave. Foi atacado saindo da cidade indo para o USS Midway no primeiro dia da evacuação. Pistolas desse tipo eram medidas improvisadas usadas no Vietnã, mas funcionavam e podem ser considerados os primeiros flares. Com o aparecimento do SA-7 em 1972, os HH-53 já tinham recebido lançadores de flare ALE-20 e todos os tripulantes podiam acionar. Também receberam pistolas com lançadores de flares.

O flare é formado por materiais pirotécnicos como o magnésio ou outro metal que queima de forma fácil e com temperaturas maiores que as de um motor. O objetivo do flare é fazer com que o sensor infravermelho do míssil seja atraído para uma fonte melhor de calor que as partes quentes da aeronave, funcionando como uma isca. Uma característica dos flares que os tornam eficientes é acender rapidamente e produzir uma energia cinco vezes maior que a do alvo. Porém, para modernas cabeças de busca por infravermelho que formam imagens do alvo, essa energia do flare pode ser um bom modo de distinguir o alvo real da isca de calor.

Os flares são usados há décadas, com várias formas, tamanhos e funções, podendo ser usados para confundir a ameaça saturando seu processador ou seu circuito discriminatório. O flare pode "desligar" a cabeça de busca momentaneamente e a aeronave poderá sair do campo de “visão” do míssil.

A maioria dos flares é feita da combinação Magnésio-Teflon-Viton (MTV). Os flares de MTV entraram em serviço no Vietnã e ainda estão sendo melhorados. Inicialmente eram disparados de forma singela, mas a melhoria nas cabeças de busca levou ao uso de rajadas para cobrir uma grande área ao redor da aeronave, tentando criar uma "capa" de calor. O efeito é um show pirotécnico para o sensor do míssil.

A reação aos flares foi o desenvolvimento de “seekers” de duas cores, operando no infravermelho e no ultravioleta, o que permite discriminar o que é um flare e rejeitar a isca. Outra forma de distinguir flares do alvo real é usar algoritmos que distinguem alvos móveis de corpos quentes caindo e desacelerando. Como reação, surgiram os modelos de flares mais sofisticados com a técnica "fly-along", com características cinemáticas e que podem ter propulsão ou planar. Sensores de imagem trabalham num espectro diferente e o flare tem que estar no seu comprimento de onda/espectro para funcionar. A maior parte da energia do flare é gasta em bandas que não são usadas pelo sensor infravermelho da ameaça, o que, apesar de tornar o efeito visual bonito, é algo irrelevante para o “seeker”.

A efetividade do flare também depende do tipo de míssil. Mísseis ar-ar “all-aspect” travam em partes da fuselagem mais frias que as do exaustor da turbina. O AIM-9M, por exemplo, pode se guiar pelos bordos de ataque aquecidos de uma asa, como um alvo irradiando ondas de maior comprimento que as do fluxo do exaustor, o que significa que os flares atuais também precisam irradiar ondas de comprimentos maiores para enganar esses sensores. As cabeças de busca de imagem por infravermelho também operam em comprimentos de ondas múltiplas (que incluem o ultravioleta). Algumas cabeças de busca podem trancar em certos comprimentos de onda dos exaustores e ignorar comprimentos de ondas de outras frequências. Por outro lado, até os mísseis de última geração têm restrições quando de frente para o sol. 

Um caça Gripen sueco lançando flares.

Um Super Tucano colombiano lançando flares. Em missões de policiamento aéreo o caça pode lançar o flare para chamar atenção de outra aeronave que não responde ao chamado. A técnica é bem efetiva a noite.

Durante o disparo de um flare, a direção e a velocidade de ejeção devem ser consideradas. O flare deve entrar no “campo de visão” do míssil e a velocidade de ejeção ajudará a desviar o alvo desse campo mais rapidamente, caso o míssil tranque no flare.O MAWS é considerado o principal meio para dar alerta de ataque de mísseis guiados por calor e dados sobre a direção da ameaça. Sem um MAWS, uma aeronave pode disparar flares de forma preventiva, mas estes devem estar disponíveis em grande quantidade. Os flares têm tempo de queima de cerca de 3 segundos e, para sobrevoar uma área sob ameaça de mísseis por um período prolongado, é necessário levar uma grande quantidade de flares para disparo preventivo.

O casulo Comet da Raytheon, usado pelos jatos de ataque A-10 e transportes C-130 da USAF, é basicamente um lançador de foguetes LAU-68 que dispara flares para trás. São seis tubos com capacidade de dar 35 minutos de cobertura preventiva contínua com flares. O casulo BOL IR da SAAB leva 160 pacotes de flares MJU-52 (com queima invisível a olho nu), disparados a cada 2 segundos, criando cerca de 5 minutos de proteção. Durante as operações no Afeganistão, os russos tiveram muitas perdas de Su-25 para os MANPADS, e a reação foi instalar oito lançadores de 32 flares que permitiam oito passadas de ataque lançando flares na forma preventiva.

Os flares visíveis a olho nu não são considerados ideais para uso como flares preventivos, pois denunciam facilmente a posição da aeronave, principalmente à noite. Para isso são usados os flares "invisíveis" ou "escuros". A empresa Alloy Surfaces desenvolveu o pirofórico Special Material Decoys (SMD) que irradia apenas na banda infravermelho, sendo invisível ao olho nu de dia e à noite. Os flares SMD operam na mesma banda de temperatura do corpo da aeronave, na faixa de 2-5 microns, usada pelos sensores mais modernos.

Antes do disparo de um míssil, a nuvem de infravermelho atrás da aeronave que é alvo da arma pode confundir a cabeça de busca e o processo de pontaria. Se o míssil for disparado, seu sensor pode já estar trancado no flare invisível, sendo que mais flares ainda podem ser lançados de forma reativa, para sedução. Um flare invisível pode ser combinado a flares visíveis no lançador de contramedidas. Os flares visíveis são usados de forma reativa e também para ataque não cinético, visando chamar a atenção de aeronaves amigas, tropas em terra etc, para desviar a atenção do inimigo.

Substituição do dispositivo lançador de flare Spirale de um Mirage 2000 da FAB. Os Mirage 2000 já foram retirados de serviço.

Substituição do dispositivo lançador de flare Spirale de um Mirage 2000 da FAB. Junto com as aeronaves vieram 64 cartuchos de flare e 288 cartuchos de chaff.

Um CH-46 do USMC lançando flares. Olhando com mais detalhes será possível ver os cartuchos de chaff também sendo lançados.

Um B-52 lançando flares preventivos durante um ataque a baixa altitude com bombas frenadas por pára-quedas.

Outras proteções e táticas

Nem sempre é possível contar com as medidas defensivas citadas, ou estas podem não funcionar. Assim, além delas, outros fatores contribuem para diminuir as perdas para os mísseis guiados por calor, como a redução da assinatura, defesas passivas (blindagem para tripulações e partes vitais, tanques autovedantes e redundância de sistemas), apoio de meios no ar e em terra, além de táticas de redução de risco.

Na Operação Desert Storm, a maioria das perdas de aeronaves foi para mísseis guiados por infravermelho, numa época em que as medidas de supressão de defesas da coalizão contra sistemas de guiamento por radar eram bem efetivas, como os mísseis antir-radar (destruindo uma bateria de mísseis e seus sistemas de tiro preventivamente) e os sistemas de interferência eletrônica.

Medidas reativas já são uma realidade, como a ocorrida em 10 de junho de 2010, quando um helicóptero Apache britânico foi atacado por um MANPADS no Afeganistão. O MAWS detectou a ameaça e disparou flares que desviaram o míssil. Em seguida, o local do disparo foi suprimido e o operador do míssil foi morto. O Apache é equipado com um sistema integrado de defesa que indica o local de disparo e repassa dados para o sistema de controle de tiro, e outras aeronaves podem receber os dados da posição da ameaça por datalink (enlace de dados). A destruição da ameaça é um dos melhores meios de defesa, mas poucas aeronaves têm meios como os helicópteros Apache.

Quando não é possível destruir a ameaça, o que é muito difícil no caso dos MANPADS, uma boa idéia é não ser detectado. Uma aeronave voando à noite e emitindo pouco barulho dificilmente será atacada por um MANPADS, pois a grande maioria usa guiamento óptico e o operador terá dificuldade de saber onde a aeronave está, se não tiver alerta sonoro da mesma.

Em maio de 2011, durante a incursão contra o esconderijo de Bin Laden, o mundo tomou conhecimento de um helicóptero furtivo usado pelas Forças de Operações Especiais Americanas,  chamado de Ghost Hawk. O que se sabe é que o Ghost Hawk está equipado com um sistema de supressão de som, emitindo em voo baixo um ruído que para um observador em terra equivaleria ao de um aspirador de pó. A noite, a principal medida de alerta para um operador de MANPADS seria o barulho de um helicóptero ou aeronave próxima. Com pouco barulho o Ghost Hawk evitaria a grande maioria dos ataques, e até de dia. Um helicóptero com boa proteção sonora pode ser inaudível a 150-300 metros.

Sob a luz do dia, a camuflagem pode ajudar a evitar a detecção visual de uma aeronave, para ser mesmo “invisível” a melhor solução é voar à noite. Apenas lançadores de MANPADS com sistemas de visão noturna ou câmera térmica seriam uma ameaça para aeronaves em voo noturno.

O controle da assinatura térmica é outro meio que pode dificultar o ataque de mísseis MANPADS. A supressão da assinatura do infravermelho pode ser feita com propulsão alternativa, como combustível de baixa temperatura e refrigeração dos produtos da combustão, geralmente misturando ar ambiente com o do exaustor e cobrindo este último da linha de visada, o que normalmente é feito apontando-o para cima ou para baixo, dependendo da ameaça provável. As aeronaves de carga podem tentar manobras evasivas tentando virar em direção ao míssil e tentando esconder o motor quente debaixo da asa do ponto de vista do míssil.

O helicóptero RAH-66 Comanche, que foi cancelado, possuía um sistema de supressão infravermelho integrado, com escapes do motor refrigerados dentro da fuselagem traseira. Era considerado tão eficiente para controlar a assinatura térmica que nem seria equipado com flares. Com uma assinatura radar 360 vezes menor que a do Apache, também não teria sistemas de interferência eletrônica, sendo equipado apenas com alerta laser e químico. 

Na década de 1990, a Raytheon desenvolveu o sistema Passive Infrared Radiation Engine Suppression (PIRES) que diminui a assinatura térmica de aeronaves de carga em até 90%. O PIRES cobre o motor e muda a banda de assinatura infravermelha usada pelos mísseis. Em testes com o PIRES, um AC-130H teve redução de 90% na emissão na banda 2-3 microns e 80% na banda 3-5microns, e o resultado final pode ser a redução em 95% da probabilidade de detecção e engajamento subsequente. Os testes foram realizados à noite, a uma distancia de 600 metros, em ângulos de 0, 15, 30 e 45 graus.

A empresa canadense Davis Engineering fornece o sistema Infrared Signature Suppression (IRSS) para os helicópteros CH-146 Griffon. O IRSS diminui a assinatura de infravermelho do exaustor em 70% na lateral e 60% na traseira, conseguindo diminuir o alcance de trancamento de um míssil como o SA-16 de 5 a 6 km para 2 a 3 km, com o helicóptero em voo pairado, em potência total e em dia claro.

Se todas as medidas anteriores não funcionarem, a aeronave precisará ser capaz de resistir ao impacto para sobreviver a um ataque. Isso pode ser conseguido com blindagem para os tripulantes e partes vitais, redundância dos sistemas vitais e separação entre eles. A blindagem pode ser necessária para o caso de aeronaves que voam baixo, como os helicópteros, cujos exemplares de geração mais nova são bem mais caros que os das anteriores: além de dois pilotos, possuem aviônicos integrados que chegam a custar metade do valor da aeronave, e que precisam ser protegidos. Aviões de transporte podem se mostrar vulneráveis até a armas leves durante o lançamento de cargas a baixa altitude, além das operações de pouso e decolagem. Os helicópteros são considerados mais vulneráveis por ter motor dentro da fuselagem enquanto os cargueiros tem motores em casulos nas asas e são menos vulneráveis. Alguns C-17 e C-5 já foram atingidos nos motores e sobreviveram.

O novo reabastecedor da USAF, o KC-46, terá defesas robustas que incluirá blindagem para a tripulação contra armas leves para operar em locais com ameaça de média intensidade. As defesas detectam, evitam, derrota e sobrevivem em várias camadas de proteção.

A blindagem não costuma ser usada em caças, pois o peso compromete o desempenho. Porém, outras opções para proteger do impacto de um míssil podem ser consideradas. Em 1968, caças Super Mystere israelenses foram modernizado com o motor americano J52, mudança que resultou num exaustor / tubeira de maior comprimento que o do motor francês original. Voando no mesmo perfil de missão que os jatos A-4 Skyhawk e com o mesmo motor, os Super Mystere tiveram menos perdas para os mísseis SA-7 durante a guerra de 1973. A conclusão foi de que tubeira mais longa em relação à cauda mantinha a explosão do míssil longe de partes vitais da aeronave. Desenvolveu-se rapidamente uma extensão da tubeira para os jatos A-4 e, em 24 horas, todos receberam o sistema chamado "barril". Ainda sobre o assunto, vale ressaltar que a parte traseira de motores a jato é mais resistente a danos que a da frente, que pode ser danificada até por pássaros.

O sistema On-Board Inert-Gas Generation System (OBIGGS) diminui as chances de incêndio e explosão nos casos em que uma aeronave é atingida na célula de combustível. Um Airbus A300 atingido por um MANPADS em 2003, voando sobre Bagdá, só não explodiu pois o tanque na asa atingido pelo míssil estava completamente cheio, ou seja, sem vapores de combustível (mais volátil que a forma líquida) ocupando o espaço do carburante consumido.

Desenvolvimento de táticas diferenciadas que levem em conta as ameaças dos MANPADS, além de meios de proteção em terra, também são medidas para aumentar a taxa de sobrevivência das aeronaves, há décadas.

Durante a invasão do Vietnã do Sul em 1972, num momento em que a defesa das forças Norte Vietnamitas era mais intensa, os helicópteros de ataque AH-1G Cobra passaram a voar acima de 3 mil metros. Isso funcionou até que, numa missão, sete Cobras foram derrubados em poucos minutos, fato que marcou a entrada em operação dos mísseis SA-7. As respostas iniciais foram voos extremamente baixos ou acima de 8 mil pés, porém altitudes mais elevadas eram difíceis de se atingir em dias quentes.

Foram desenvolvidas táticas em que os Cobras voavam bem rápido e manobravam a cada doze segundos, aproveitando o fato de que o SA-7 demorava a adquirir e disparar, e de que as árvores e o terreno ao redor do operador do míssil atrapalhavam o disparo contra alvos voando muito baixo. Nos ataques, os helicópteros faziam um passe para disparar foguetes e fugiam rapidamente do local, ou tentavam subir também rapidamente na direção de eventuais nuvens no local, para se esconderem. Outra solução era entrar em autorrotação para perder altura de forma rápida, pois o SA-7 não conseguia fazer uma curva de 90 graus com a agilidade necessária. O artilheiro na posição frontal era responsável pela vigilância ao redor e pelo alerta ao piloto, e os helicópteros operavam em duplas ou em quatro unidades, para apoio mútuo. Posteriormente, foi desenvolvida uma proteção de calor para instalação no exaustor.

Antes dos mísseis SA-7 entrarem em operação no Vietnã, os controladores aéreos em aeronaves OA-2 e OV-10 voavam entre 1.500 e 4.500 pés, mas, com a ameaça dessas armas, passaram a operar a 6.500 pés, no caso do O-2, ou pelo menos a 9.500 pés para o OV-10 que tinha maior assinatura térmica. Levavam flares nas asas e disparavam como iscas, mas eram modelos que demoravam a queimar e o míssil passava antes de acenderem.

Os pilotos sul-africanos enfrentando a guerrilha em Angola na década de 1980 estavam sob ameaça constante dos mísseis SA-7, esperados em qualquer lugar. As aeronaves leves, de transporte e helicópteros anularam a capacidade do míssil voando muito baixo, o que dava pouco tempo para o sensor do mesmo trancar e disparar. A tática dos caças Mirage IIICZ e Mirage F1AZ sul-africanos era voar acima de 15 mil pés e a 450 nós, altitude e velocidade que eram as máximas do míssil SA-7. Atacavam em mergulhos de 30 graus, com disparos / lançamentos a cerca de 10 mil pés acima dos alvos e saída do mergulho a 7 mil pés (acima de 2 mil metros). Apesar dessa saída estar dentro do envelope do míssil, a manutenção da velocidade com o pós-combustor ligado garantia que saíssem rapidamente desse envelope antes que o SA-7 pudesse atingi-los. O avião no papel de ala dava cobertura e indicava o disparo de mísseis, sendo estabelecida uma área com um raio de 3 milhas abaixo considerada como de risco de disparo. A mesma tática foi usada na década de 1990 quando os pilotos sul-africanos pilotaram os MiG-23 angolanos como mercenários.

A decolagem é outro momento arriscado, pois qualquer aeronave está voando lentamente e com o motor emitindo grande assinatura térmica. A chamada decolagem tática visa atenuar essa vulnerabilidade, com a aeronave tentando decolar e subir o mais rápido possível para sair do alcance de possíveis ameaças ao redor. Todos os voos saindo de Bagram (ou qualquer outro aeródromo no Afeganistão) empregam essa saída íngreme para ganhar o máximo de altitude no menor tempo e distância possíveis. Os caças deixam o solo e voam reto e baixo por alguns segundos a mais para ganhar velocidade e depois subir rapidamente, e os pilotos olham constantemente para trás. Além disso, as forças de segurança em terra vigiam os locais mais indicados para disparar MANPADS com patrulhas agressivas.

Um MANPADS com alcance de 6 a 8 km e teto de 15 mil pés pode engajar aviões de carga decolando e subindo numa região de 32 km de comprimento e 9 km de largura no fim da pista. Por isso, é necessário criar manobras para diminuir esta área de ameaça, como decolar com menos carga para subir mais rápido possível, ou mesmo fazer um reabastecimento em voo após a decolagem. Quanto à aproximação para o pouso, no Afeganistão as aeronaves de carga costumam fazer uma descida tática com curvas rápidas e descidas abruptas, evitando indicar uma direção previsível para possíveis ameaças. No C-130 a descida é bem brusca com o pouso sendo feito a 200-250 knots (cerca de 350 a 460 km/h). O C-17 usa a técnica "reverse-idle tactical descend", com os quatro motores no reverso e desce muito rápido em locais de muita ameaça. Os Harrier pousando em Bagram no Afeganistão vão em direção a pista a 20 mil pés (cerca de 7 mil metros). Quando a pista some sobre o nariz, a cerca de 8km da pista, viram de cabeça para baixo e mergulham a 45 graus a 800 km/h. Nivelam a cerca de 300 metros de altura e viram em direção a pista para perder velocidade rápido como nos poucos de caças embarcados. Costumam pousar lentamente a cerca de 100 km/h, mas em Bagram é a cerca de 200 km/h.

Antes do pouso em locais com ameaça, os pilotos testam os lançadores de flares e avisam aos eventuais passageiros que não se trata de um ataque real, para evitar nervosismo. A aeronave pode iniciar a descida planando lentamente a partir de uma grande altitude com os motores na potência mínima, com o objetivo de alcançar a pista com a estrutura e os motores mais frios, diminuindo assim a assinatura térmica e aproveitando o ar bem frio a grande altitude.

Em 22 de novembro de 2003, um Airbus A300 da DHL Express foi atingido na asa esquerda por um MANPADS enquanto decolava de Bagdá, perdendo o sistema hidráulico. Para diminuir a exposição a um ataque, a aeronave havia realizado uma subida rápida, mas ainda assim foi atingida por um míssil a cerca de 8 mil pés. Após 10 minutos aprendendo a controlar o avião usando controle diferencial dos motores, a tripulação conseguiu pousar.

Os pilotos de aeronaves civis operando no Afeganistão e Iraque sabem que, quando atacados por MANPADS, terão de 3 a 10 segundos de voo até serem atingidos. Um piloto civil não pode manobrar mais do que 2,5 g para derrotá-los, e precisa conhecer a “bolha do envelope” de 3 a 5 milhas de distância e de 15 a 16 mil pés de altitude dos MANPADS. Se atingidos, a esperança é que os danos não sejam pesados a ponto de impedir um pouso rápido, e a pequena cabeça  de guerra (ogiva) dos MANPADS é pequena e nem sempre ocasiona danos fatais para um avião de grande porte. Decolagens e pousos à noite, quando é mais difícil apontar um MANPAD, é outra forma de defesa.

Métodos de evitar ameaça (threat avoidance) são medidas preventivas por meios táticos e outros. São medidas parciais, pois pode não ser possível evitar locais sob ameaça de MANPADS o tempo todo. Voar acima de 15 mil pés permite evitar a ameaça dos MANPADS e da maioria das peças de artilharia antiaérea mas, no caso de um caça em missão ar-solo, será necessário o emprego de munições guiadas, do contrário será difícil garantir precisão em ataques nessas altitudes. Os casulos de designação de alvos atuais como Litening, Sniper XR, ATFLIR e Damoclès permitem que as aeronaves atuais lancem bombas guiadas (usualmente por laser ou GPS, como as séries Paveway e JDAM) com precisão e segurança em altitudes elevadas. A FAB usa casulos Litening nos jatos A-1/A-1M e torretas FLIR nos turboélices de ataque leve A-29 Super Tucano.

Mesmo assim, há situações onde as aeronaves precisam voar baixo. Nos conflitos do Iraque e do Afeganistão, os caças fazem passagens baixas rápidas durante os combates em terra, tentando forçar o inimigo a recuar, podendo ou não disparar flares para chamar a atenção do inimigo. A tática é chamada de ataque não cinético, e o emprego de MAWS é desejável para alertar sobre possíveis ataques, assim como o disparo de flares “invisíveis” preventivos.

Um C-17 australiano decolando de Tarin Kot no Afeganistão em 2013. A aeronave muda de direção rapidamente para evitar possíveis ataques de MANPADS posicionados na direção tradicional de decolagem diretamente em frente da pista. Os caças podem decolar e ficar bem baixo para acelerar bastante, e voar em várias direções antes de subir rápido em um local diferente a cada decolagem, de dia ou a noite. Os pilotos chamam de "grail-departure".

Kits de blindagem Armourtek foram instalados em alguns C-130 RAF operando Iugoslávia em 1993. A USAF também comprou alguns kits. Os kits dão proteção contra calibre 7,62mm da AK-47.

 

Além da ameaça dos MANPADS: os indicadores de fogo inimigo

Os MANPADS de primeira geração ainda são as principais ameaças nas mãos de guerrilheiros e terroristas. A probabilidade de acerto é baixa, cerca de 25%, mas ainda assim é consideravelmente letal, mesmo na mão de um guerrilheiro mal treinado. Um estudo americano mostrou que cerca de 70 de seus helicópteros foram derrubados por fogo hostil no Iraque e no Afeganistão entre 2001 a 2009 (as perdas totais foram de 375 helicópteros, sendo 300 para eventos não hostis ou fora de combates). Cerca de 75% das perdas foram de dia, e armas leves como metralhadores foram responsáveis por 31% dos abates, com a maior parte dos demais creditados a RPG e MANPADS. Comparativamente, no Vietnã as perdas de helicópteros para armas leves representaram 94% do total. O estudo mostrou que o emprego de novas táticas e o voo noturno eram as melhores defesas.

Um uso recente dos MAWS é como Indicador de Fogo Inimigo (HFI - Hostile Fire Indicator). Os sensores de infravermelho e ultravioleta dos sensores dos MAWS também são capazes de detectar o disparo de armas leves, munição traçante e lançadores de granadas (RPG), função que é particularmente útil para os helicópteros que voam baixo, bem dentro do alcance dessas armas. Os HFI geralmente usam um sensor de ruído para detectar e localizar os sons dos disparos de armas de fogo ou sensores ópticos que detectam as luzes dos disparos e mostram os pontos de origem. O sistema pode direcionar armas automáticas para disparar na direção da ameaça e tentar suprimir até determinar o local exato da ameaça. Os dois sistemas estão sujeitos a muitos alarmes falsos, e os sensores infravermelhos também passaram a ser usados como HFI.

O AAR-47B(V)2 e o Advanced Threat Warning (ATW) da US Navy, com o AAR-54, têm capacidade HFI. O AAQ-37 do F-35 também demonstrou esta capacidade, conseguindo detectar o disparo de armas em terra (blindados, artilharia e foguetes) em testes realizados em 2013. Esta capacidade não foi planejada inicialmente e deve ser útil nas missões de apoio aéreo aproximado.

A empresa Radiance Technologies desenvolveu o Ground Fire Acquisition System (GFAS) com detectores de infravermelho. Testado em 2012 nos AH-64 Apache no Afeganistão, foi integrado ao sistema de pontaria M-TADS do Apache para que as armas pudessem ser prontamente apontadas para o local de disparo de armas leves ou indicar alvos para outras aeronaves. O GFAS também pode detectar MANPADS. Os dados são mostrados nas telas da cabina com um ícone. As miras TADS ou o HMD PNVS podem ser direcionados para o alvo rapidamente. Os dados podem ser enviados para forças em terra ou outros Apaches por um datalink. A precisão do sistema é de cerca de 5 metros contra dezenas a centenas de metros dos sensores de som.

Um novo programa é o JATAS (Joint Allied Threat Awareness System) do USMC e US Navy. O objetivo é criar um demonstrador de tecnologia para equipar helicópteros de assalto com um sistema integrado que dá alerta contra MANPADS, mísseis guiados a laser e indicador de fogo hostil. O programa está sendo desenvolvido pela ATK e BAE System, devendo entrar em operação em 2015.

Um sistema Advanced Threat Warning (ATW) da US Navy montado na lateral de um helicóptero CH-53E do USMC. O MAWS modelo AAR-54 está visível na estrutura, assim como a torreta NEMESIS. O ATW tem capacidade de Indicação de Fogo Inimigo.

Em 2015, a Orbital ATK completou testes de um sistema de proteção ativa para helicópteros chamado Helicopter Active Protection System (HAPS). O HAPS kill vehicle (KV) pode lançado de um lançador de flares e depois manobra e voa para detonar a frente de um foguete tipo RPG. O HAPS identifica a ameaça, lança e guia o KV até o RPG fica inefetivo. O KV também pode ser usado como última defesa contra MANPADS.

Cartucho HAPS instalado em um lançador de flares.
 

 

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