Uma postura de GAA deve ser uma preocupação constante do comandante naval, como a ameaça dos mísseis podem se materializar de todos os tipos de contatos: terra, superfície, submarinos e do ar. Além disso, com a amplitude de velocidade dos mísseis variando de subsônico, como os mísseis Sea Skimmers como o Exocet, a Mach 4, como o HARM, uma ameaça aGAA pode apresentar uma janela de ataque com uma tempo de engajamento medido em segundos. Se não se investir no futuro e planejar o posicionamento para tomar vantagem do período de vulnerabilidade, o ataque de míssil e outras ações, mesmo a destruição da plataforma lançadora passa a ser acadêmica.
Ao se determinar a postura de GAA, deve-se lembrar o axioma tático "dispare no arqueiro e não na flecha" sempre que possível. Se as regras de engajamento (ROE) e outras limitações permitirem, seria melhor engajar a plataforma lançadora antes que atinja o ponto de disparo das suas armas, para se conseguir destruir um maior número de mísseis com um único ataque, ao invés de tentar engajar múltiplos mísseis se aproximando. Embora este seja o melhor cenário, não é sempre atingido. Como resultado, deve-se balancear o esforço e recursos empenhados para a batalha do espaço aéreo externo como descrito, como necessário para prover suporte mútuo coesivo na batalha do espaço aéreo interno.
Para ilustrar a condução da batalha aérea do espaço interno e externo, deve-se retornar a comparação da força inferior e superior. No caso da força inferior, que adota a dispersão como a melhor tática, a defesa aérea é de uma simples unidade ou um pequeno grupo. Em essência, é cada um por si, e a melhor chance de sobreviver face a superioridade aérea adversária é evitar detecção em primeiro lugar. Ao contrário, a força superior favorece a concentração para defesa mútua, o que fixa o modelo mais complicado de GAA integrada no mar. O ponto de vista da situação da força superior será assumido no resto deste capítulo.
Bases das Armas de GAA
Antes de examinar o fluxo de eventos que ocorrem na batalha do espaço aéreo interno e externo, deve-se tornar fluente nos problemas técnicos que governam o emprego dos mísseis terra-ar (SAM). A maioria dos mísseis SAM emprega o radar semi-ativo para guiamento e correção do curso. O guiamento semi-ativa requer que a plataforma ilumine o alvo durante a interceptação com uma diretora de tiro (DT). Então, com uma regra, atribuir radares diretores de tiros (Canais de Fogo) é mais limitantes que a razão de fogo (ROF) do lançador ao se avaliar o potencial engajamento. Se o radar de guiamento é desligado por alguma razão, como para evitar um míssil anti-radiação ou ser destruído pelo mesmo, então todos os mísseis em vôo se auto-destruirão.
A exceção para esta situação mencionada é o conjunto do sistema de controle de fogo AEGIS como os empregados pelas classes Ticonderoga e Arleigh Burke. O radar SPY-1 emprega tecnologia Phased-Array e time-sharing que permite rastreamento e visada de centenas de contatos por cada uma das quatro faces planas e pode gerenciar três mísseis em vôo cada uma. Isto significa que o sistema AEGIS não sofre nenhum atraso associado com a mudança de alvos e pode gerenciar 12 mísseis em um setor de 360 graus de cobertura em qualquer instante. Além disso, quando uma interceptação é completada, se sobram outros alvos, o sistema pode direcionar automaticamente e instantaneamente outros mísseis no ar através do sistema de lançamento vertical para preencher a fila de engajamento.
Por possuir um sistema de navegação inercial, o míssil SM2-MR continua seu curso se o radar de guiamento é desligado por alguma razão, até que ocorra uma interceptação ou acabe o combustível. Aeronaves manobrando poderiam, como regra, escapar a esta "zona de morte", mas alvos não manobráveis com mísseis geralmente serão interceptados. Devido a estas capacidades, o sistema AEGIS é apelidado de "o guardião da frota".
Alerta Aéreo Antecipado
A primeira consideração para o gerenciamento da GAA é o alerta aéreo antecipado (AEW). Se não se pode ver o alvo fora do seu ponto de lançamento, então a batalha aérea externa já está perdida, e deve-se jogar todas as fichas na cobertura interna. A principal plataforma AEW americana é o E-3 AWACs, mas é limitado por ser baseado em terra. Se estiver disponível, deve-se usá-lo o mais intensamente possível. Se não, o E-2 Hawkeye é a arma de escolha para manter o comandante de um CVBG informado da ameaça aérea. Um E-2 bem posicionado elimina a necessidade de emissões pelo CVBG, e assim confundir o esforço de ESM adversário para localizá-lo. Ele saberá que existe algo na área, pois o E-2 não se materializa no ar, mas não será capaz de localizar o navio com certeza suficiente para atacá-lo sem recorrer a outros meios além do ESM.
Para empregar os meios AEW, deve-se estacioná-lo no caminho que cobre a área de interesse. No caso de um CVBG transitando rapidamente, por exemplo, este pode estar a 180 km a frente no PIM. Além disso, desde que o número deste meio seja limitado, e como é vulnerável aos interceptadores inimigos, é sempre prudente providenciar escolta de caça para a plataforma AEW.
Exemplo do valor das aeronaves AEW para
localizar aeronaves voando a baixa altitude. A plataforma AEW pode ser um
avião, helicóptero, UAV, dirigível ou balão cativo rebocado pelo navio.
Cobertura AEW.
A Batalha Aérea Externa
O principal meio na batalha aérea externa é o caça/interceptador em uma missão de patrulha de combate aéreo (CAP). A CAP pode se originar de um CVBG ou base terrestre. Além disso, a CAP pode proteger sua unidade de origem ou outra unidade qualquer. Meios de CAP distantes para proteger outras unidades além de sua unidade de origem são conhecidas como meios LORCAP (LOng Range CAP) ou patrulha aérea de combate de longo alcance.
O posicionamento de um CAP, ou LORCAP, é um dos lados do eixo de ameaça esperado a 290-325 km da unidade a ser protegida. O uso do comando de espera para prolongar seu tempo na estação e reduzir a quantidade de CAPs de alívio que deve ser lançado. A partir desse ponto de vantagem, os meios de CAP estarão geralmente em posição de engajar grupos em aproximação com mísseis ar-ar, destruindo porções da força de ataque e possivelmente fazendo com que outros alijem seus armamentos para aumentar sua manobrabilidade e capacidade de sobrevivência. É um ditado dos pilotos que é melhor fugir e lutar outro dia do que se apressar como um suicida ou realizar um ataque não decisivo. Quando o último caso ocorre, é equivalente a uma "mission kill", mesmo se a CAP não conseguir eliminar qualquer uma das aeronaves atacantes.
Deve-se observar estes engajamento de perto e despachar as CAPs de alívio para a unidade na estação tão logo ele ocorra, assim as próxima ondas de ataque são encontradas com carga completa de armas. Assim que as aeronaves e ataque tenham penetrado as defesas externas, haverá a oportunidade de engajar com CAPs em estado de prontidão 5 (prontas para serem lançadas), mas a maior parte deles será responsabilidade das unidades navais especializadas em GAA.
A Batalha Aérea Interna
Nesta área, deve-se ter um pouco de atitude tática, com o corpo principal, e os navios artilheiros devem estar posicionados de forma a prover uma cobertura em camada com sobreposição de cobertura para proteger as unidades de alto valor (HVU), o que pode ser um NAe, LPH, navio de apoio ou grupo de mercantes.
Cada classe de navio de GAA geralmente tem vários meios para destruir mísseis anti-navio ou aeronaves de ataque, incluindo sistema de longo e médio alcance e sistema de defesa de ponto como o Phalanx. Eles também têm contra medidas eletrônicas, o que dá uma capacidade de "soft kill" contra mísseis ao desviá-los do seu alvo real e explodir sem perigo sobre o oceano.
Para proteger os HVU, a melhor posição para a plataforma de disparo é ficar entre o HVU e os mísseis atacantes. A razão para esta limitação está relacionada com a probabilidade de acerto(Pk) do míssil como um fator do aspecto de engajamento. Embora o navio tenha um circulo ao redor indicando o alcance máximo efetivo dos sistemas das suas armas de GAA, quando visto com o Pk em mente, o círculo se transforma em uma elipse.
O maior Pk é contra um míssil se aproximando diretamente contra o navio (Figura 12). Quanto mais próximo da tangente ou sobrevoando o navio (tiro cruzado), sem considerar a distância, o Pk cai para até 20%, como regra. Esta redução é devido ao movimento relativo da interceptação que está na velocidade máxima, e a maioria dos mísseis SAM não podem corrigir a trajetória com a rapidez suficiente para completar a interceptação de um alvo cruzado como descrito. Como o míssil continua em direção de outros navios da formação, os defensores conseguem a oportunidade para mais um ataque contra o míssil. Este engajamento em perseguição tem um Pk ligeiramente superior que os tiros cruzados, mas ainda está abaixo dos padrões aceitáveis.
PK baseado no
envelope de engajamento dos mísseis.
Devido as considerações mencionadas sobre o Pk, o posicionamento das plataformas de GAA no corpo principal se torna mais crítico. Uma boa regra de gerenciamento é colocar os navios AEGIS na proximidade do HVU, enquanto outros navios não especializados (DDGs e FFGs) nos setores entre 15 e 22 km do corpo principal na direção do eixo de ameaça.
Num grupo de tamanho maior, onde uma cobertura externa também é empregada, os meios GAA devem ser espaçados num setor com largura além do eixo de ameaça que as coberturas internas, a 32-43 km do centro da formação. Isto permite que as unidades de GAA serem espaçadas com os meios de GAS da cobertura externa e permite um maior grau de proteção dos ataques aéreos a distância do eixo de ameaça principal. Naturalmente, quanto mais confiável for o eixo de ameaça predito, mais efetivo serão as unidades nas batalhas aéreas internas subsequentes.
Táticas Especiais: O Papel dos Piquetes GAA
Táticas mais sofisticadas envolvem o uso de piquetes de GAA em armadilhas de mísseis ou em configuração de Buddy-Radar. Quando a situação tática dita que o corpo principal adote uma postura de emissão ativa, como quando se assume que a detecção e a localização foi conseguida pela força adversária, pode-se posicionar um ou dois cruzadores a 180-270 km do corpo principal no eixo de ameaça sem emitir. Nesta configuração, o(s) cruzadore(s) podem agir como uma armadilha de mísseis, ativando os radares de busca apenas quando o ataque inimigo foi detectado por outros meios e está dentro do seu envelope de engajamento. O risco desta tática é que, uma vez que os navios emitem com seus radares e são detectados, eles perdem o apoio defensivo mútuo e se tornam vulneráveis a um ataque individual.
Buddy-Radar
Um ataque SAM silencioso é similar em termos de distância de posicionamento, mas é uma tática que não requer que o navio lança-mísseis ilumine o alvo. Cruzadores equipados com o míssil SM-2ER NTU (New Threat Upgrade) pode receber dados de alvos de outras fontes e disparar silenciosamente contra aeronaves se aproximando a 135-160 km de sua posição, o que seria equivalente a uma distância de 315-430 km do centro da formação dependendo da posição do cruzador. Por esses meios permanecerem eletronicamente silenciosos durante o ataque, sua capacidade de sobrevivência em uma estação de piquete é maior que um cruzador convencional empregando uma tática de armadilha de mísseis. O mesmo princípio poderia ser usado por aeronaves equipadas com radares de controle de fogo e permitiriam o engajamento de alvos abaixo do radar. O princípio é o mesmo de uma aeronave ou FAC em terra iluminando um alvo com laser para outra aeronave equipada com LGBs(Buddy-Laser).
Um helicóptero usado como Buddy-radar. Uma "mission
kill" poderia ser conseguida ao fazer a aeronave ejetar seus armamentos e
fugir ao perceber que esta sendo iluminada. O helicóptero também poderia
controlar um míssil de guiamento final por radar ativo através de um link
até que a aeronave esteja dentro do alcance de seu radar. A aeronave também
poderia ser um navio, sendo que os mísseis SAM passariam a ter função também
em GASup. Os primeiros mísseis ASM tinham guiamento semi-ativa. Este sistema
esta previsto para o Standart SM-6 que poderá ser guiado pelo E-2 Hawkeye.
Calculado o Poder Defensivo e de Resistência
Ocasionalmente, é necessário calcular a força defensiva de uma unidade contra ataques de mísseis, particularmente quando se decide sobre o posicionamento das unidades no GT. Um método razoavelmente preciso e simples de se obter é mostrado abaixo:
D = A x B x C
Onde
A= Número máximo de interceptações por
ciclo de engajamento (canais de fogo)
B= Número de ciclos de engajamentos baseado
no alcance máximo
C= Pk base do sistema de mísseis
D= O número efetivo de engajamento
Assumindo como sendo 1 o valor de B para um sistemas de curto alcance (<40km), ou atacando apenas um alvo após entrar no alcance, 1.5 para sistemas de médio alcance (55-80 km) e 2,5 para sistemas de longo alcance como o SM-2ER usado nos exemplos anteriores. Assumindo o valor de A como sendo 4, para refletir o número de diretor de tiro (DT) de um navio AEGIS e um Pk de 80%, o valor de D para um navio AEGIS da classe Ticonderoga seria:
D= 4 x 2.5 x 0,8 = 8
Assim ficaria determinado que uma unidade AEGIS armada com o míssil SM-2ER deve ser capaz de engajar 8 mísseis durante um engajamento. Como regra, se a unidade é o alvo do ataque, pode-se somar 1 para D devido a presença de sistemas de defesa de ponto, como o Phalanx, mais 1 para o chaff, e mais um para sistemas defensivos ECM como o SLQ-32. Um navio da classe Leahy ou Belknap, em posicionamento ótimo, pode aumentar a força defensiva por um fator de 8 "kills", ou um valor de saturação máximo de 11 quando é o alvo do ataque. Acima disto, qualquer míssil inimigo que sobreviver atingirá seu alvo.
Canhões antiaéreos descartados de todas as classes quando considerados como armas de defesa aérea assim como se considera a espoleta de proximidade como tendo um Pk baixo. Sua efetividade é maior contra aeronaves tripuladas, desde que seja cooperativo em voar dentro da zona de engajamento. Também são baratos para serem usados indiscriminadamente, como no caso de um UAV de reconhecimento que seria dispendioso de ser derrubado por um míssil SAM.
Finalmente, deve-se compreender que estas estimativas assumem a detecção antecipada da ameaça, assim o primeiro engajamento ocorre no alcance máximo efetivo do sistema SAM. Quando o adversário consegue comprimir o espaço de batalha usando uma ou mais táticas discutidas no manual, o tempo de reação e o número máximo de engajamentos antiaéreos são reduzidos consideravelmente.
Sumário
O responsável pelos sistemas AAW deve atualizar constantemente o eixo de ameaça para refletir as informações mais confiáveis disponíveis. Ao considerar as informações, deve-se investir tempo suficiente para a analise da real capacidade das suas próprias unidades. Deve-se balancear os recursos entre as coberturas internas e externas, mas sempre tentar destruir o arqueiro e não a flecha. Ao se posicionar os meios em relação ao eixo de ameaça, deve-se elevar o Pk dos envelopes das armas. Estas táticas aumentam as chances de realizar o lema dos sistemas AEGIS: "Voa, então está morto".
Um CVBG navegando para o leste com o eixo de
ameaça direcionado para o nordeste.
Apêndice
Como calcular o horizonte radar de uma aeronave AEW ou radar de terra ou embarcado:
D=(H1 + H2)1/2 x 3,6 *
D - horizonte radar = distância mínima de
detecção (em km)
H1- altura ou altitude do alvo (em metros)
H2 - altura ou altitude do radar (em metros)
* Tirar a raiz quadrada da soma das altitude
da aeronave e altura/altitude do radar e multiplicado por 3,6.
Envelope de Engajamento de mísseis SAM
A altitude típica coberta por um míssil SAM tem o Pk baseado no envelope transversal do míssil. Se uma aeronave em uma altitude x, velocidade v, indo de encontro direto com o lançador, o Pk do míssil lançado seria de 80% se for lançado quando a aeronave estiver na área vermelha.
No alcance de engajamento típico de um míssil SAM a a altitude afeta o alcance do míssil pois este gasta energia para subir. Nas altitudes mais baixas a energia é gasta para vencer a resistência do ar. O diagrama é baseado no envelope de engajamento do míssil sueco RBS-70.
O alcance depende da velocidade e do aspecto do alvo. Todos os Pk dos engajamentos podem ser calculados a partir do desenho acima. A direção do alvo é sempre paralela a linha base. Quanto mais rápido a aeronave de ataque estiver, menor será a distância de engajamento a frente e atrás e mais estreito será o desenho. Para uma aeronave lenta o desenho tende a ser circular. Um alcance nominal de n quilômetros significa que é possível atingir aeronaves diretamente para o lançador neste alcance. O alvo pode passar no lado do lançador na metade do alcance máximo sem risco de ser atingido. Os valores e as áreas são teóricas e variam de um míssil para outro.
Diagrama da velocidade típica de um míssil SAM após ser lançado. Ele acelera rapidamente até a velocidade máxima em um curto espaço de tempo e depois passa a desacelerar com o fim da queima do motor foguete. Após a queima do motor o míssil tem o maior Pk por ser mais rápido e ter mais energia para manobrar. O míssil tem uma certa energia, que varia com o alcance, que permite manobrar, além dessa energia ele praticamente despenca do céu. O diagrama varia com a altitude do alvo. Os mísseis de longo alcance têm uma trajetória inicial balística e motor de cruzeiro e por isso o gráfico é um pouco diferente. O gráfico é baseado nas características do Crotale NG VT-1. O míssil é capaz de atingir Mach 3,5 (1150m/s) e tem alcance de 10 km. Atinge 8 km em 10s (velocidade média de 800 m/s). Consegue fazer curvas de até 35gs. O raio letal da sua cabeça de combate é de 8 metros.
O engajamento começaria antes da aeronave entrar no alcance do míssil. Seria iniciado por algum sistema de alerta antecipado e/ou radar de busca do próprio lançador. Para a aeronave escapar do envelope de engajamento do míssil ela deveria:
1 - Voar alto como em A1 (primeiro
desenho);
2 - Voar mais rápido para atingir a posição
A4 antes do míssil ser lançado;
3 - Ter um pequeno RCS para evitar a
detecção e ser engajado na região A4 quando detectado em A2. Para conseguir
isso, o F-22 tem um RCS frontal pequeno, voa a grandes altitudes e em
supercruzeiro;
4 - Usar sistemas de bloqueio eletrônico (EW)
próprio ou de escoltas EW(EA-6B ou EF-111) conseguindo um "soft kill";
5 - Evitar a própria bateria através do
planejamento da missão;
6 - Destruição da bateria por aeronaves SEAD
("hard kill");
7 - Uso do terreno e voo a baixa altitude
para evitar detecção antecipada ou diminuir o tempo de engajamento;
8 - Uso de armas guiadas de Stand-off que
possam ser disparadas fora do envelope de engajamento dos mísseis.
Em A3 mostra que o RCS traseiro não é importante o que foi levado em conta no projeto do F-117.
O uso de sistemas de escolta de GE especializados é feito apenas por países ricos. A maioria dos países usa o vôo a baixa altitude para evitar o alerta antecipado. Esta tática tem a desvantagem de dobrar o consumo de combustível, e assim diminuir o alcance da aeronave significativamente.
"Five Cornestones of maritime warfare
- Men Matter most.
- Doctrine is the glue of tactics.
- To Knows tatics, know tecnology.
- The seat of purpose is on land.
- Attack effectivly first "
Cap. Wayne P. Hughes, Jr. USN(ret.). Fleet
Tactics.
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