O resultado dos estudos sobre bombas guiadas a laser realizados pela USAF e a Texas Instruments no projeto Pave Way levou a primeira bomba guiada a laser chamada BOLT-117 (BOLT = Bomb, Laser, Terminal Guidance) baseada na bomba M-117 de 340kg. O primeiro disparo real foi em abril de 1965.
O kit dianteiro constitui o Computer Control Group (CCG) que consiste no seeker, computador para comandos de guiamento e unidade de controle/atuadores (o da BOLT-117 tem atuadores traseiros).
A Texas Instruments desenvolveu um seeker a laser baseado no fluxo de ar para estabilização e que não faz varredura independentemente. O sistema é um aerofólio em anel que alinha constantemente o sensor com a trilha de vôo, ou vetor velocidade. O conjunto parecia um "birdie" do esporte badminton e assim foi chamado de "birdie head". O seeker tem um sensor ótico, protegido por uma janela e fica envolvido em lentes de filtragem transparentes apenas a luz do laser operando na banda de 1.064 microns e bloqueava a luz em outras bandas de freqüência.
O laser é focado em uma lente esférica com quatro sensores fotoelétricos em forma de quadrante. Os sensores são levemente desalinhados com o eixo da unidade e a imagem fica um pouco desfocada. Se a luz estiver desalinhada com o eixo ela irá iluminar cada quadrante com energia diferente. Cada quadrante gera corrente elétrica proporcional a iluminação. A voltagem é amplificada e alimenta uma unidade que compara os sinais e gera comandos para esquerda/direita e para cima/baixo de acordo com o quadrante com maior voltagem. Estes comandos alimentam o computador de comandos de guiamento. O sistema de guiamento tenta alinhar o vetor velocidade da bombas com a linha de visada instantânea com o alvo tentando centralizar o foco.
A BOLT-117 foi
a primeira bomba guiada a laser operacional. A foto permite ver detalhes
do anel de estabilização em volta do seeker.
A Paveway usa guiamento não proporcional tipo "bang-bang"
com as superfícies de controle dianteiros (traseiros na BOLT-117)
não sendo defletidas proporcionalmente ao erro de guiamento, mas
na base do tudo ou nada. Ou recebe comando para defletir e atingir o máximo
de deflexão ou fica na posição neutra constantemente.
Os comandos são iniciados se a voltagem ultrapassar um certo limiar.
Se não for atingido a barbatana continua na posição
neutra.
Durante a fase de trancamento o GCU tenta manter o laser neutro. As deflexões
sempre ultrapassam o neutro e depois dobrava na direção oposta
logo depois para compensar. Por isso surgiu o termo bang-bang. A precisão
melhorou inclinando levemente as barbatanas traseira fazendo a bomba girar
o que diminuiu a oscilação.
A trilha de vôo das bombas guiadas a laser são divididas
em três fases: balístico, transição e guiamento
terminal. A fase balística consiste no disparo em direção
ao alvo como uma bomba comum. Esta fase não convém ser
guiada pois a perda de velocidade pode significar perda de manobrabilidade
na fase terminal. Na fase de transição a bomba tenta alinhar
o vetor velocidade com a linha de visada instantânea com o alvo.
Após se alinhar tenta voar balístico até o alvo.
Enquanto tenta trancar no alvo, mantendo o laser neutro no sensor,
a bomba tem uma trajetória bem sinusóide, balançando
e mudando direção constantemente com grande deflexão
em relação ao trajeto do raio laser até trancar
no alvo. Apesar de não ter sistema de giroestabilização
a bomba trancavam firmemente após alguns segundos. A trilha de
vôo é sempre sub-otimizada. No inicio os engenheiros se assustaram
com o processo, mas após alguns trabalhos a bomba ficou muito precisa.
O sistema bang-bang só reconhece deflexão total ou
zero dos canards. Isto diminui os custos pois o atuador pode ser muito
simples e barato. O custo atual é de US$ 15 mil cada com um CEP
de 7 metros. Este CEP era adequado para a maioria dos alvos. As restrição
era no envelope de lançamento, com o "bang-bang" tentando voar
a arma direto para a linha de visada do alvo. Isto não é
problema para um disparo a grande altitude e com o piloto colocando o ponto
de pontaria pouco depois do alvo. A baixa altitude a bomba sempre cai
antes do alvo devido a trajetória inadequada de planeio e por gastar
muita energia tentando compensar a queda devido a gravidade.
A bomba é lançada como uma bomba convencional contra
o alvo e não precisa modificação na aeronave para
disparar. As Paveway mostrou ser melhor para disparo em mergulho a média
altitude aumentado a manobrabilidade e diminui problemas de aquisição
de alvos, mas que só funciona melhor em cenários de baixa
e média ameaça. A designação era feita inicialmente
por outra aeronave com designadores manuais como o AVQ-9. Depois surgiram
os casulos que permitiam a auto-designação como o Pave
Knife. O designador pode ser usado pela aeronave lançadora ou
por outra aeronave no grupo de ataque. Outra forma são designadores
portáteis usadas por tropas terrestres.
Os aerofólios (Airfoil Group Assembly) tem arranjo em cruz,
também chamados de asas, e quatro canards móveis (menos
o KMU-342/B da BOLT-117 que tem cauda móvel). Os aerofólio
da GBU-2B, GBU-10/B e GBU-12/B tem versões com "asa curta" e "asa
longa". A asa longa são extensões para aumentar o alcance
e podem ser retiradas antes da missão. A cauda é usada apenas
para estabilização.
A fonte de energia é uma fonte de gás quente que fornece
energia elétrica através de uma bateria térmica
e também fornece gás de alta pressão para os atuadores.
Por segurança o gerador de gás é acionado dois segundos
após o disparo e só depois começa o guiamento ativo.
Os kits são fornecidos separadamente da ogiva
e montados na bomba que fica instalada previamente na aeronave. O sistema
é bem simples e confiável (5% de falhas). Pode ser armazenado
por 10 anos sem manutenção. A aeronave não precisa
ser modificada para levar a bomba. O microchip foi outra tecnologia que
viabilizou as bombas guiadas a laser.
O kit traseiro
da Paveway I fica instalado na bomba e depois a bomba é instalado
na aeronave antes de receber o kit de guiamento nariz.
Uma GBU-10 instalada
em um F-4 Phantom.
As primeiras Paveway eram chamadas de KMU-xxx/B para os kits de guiamento
e não pela designação da série GBU (Guided
Bomb Unit) para as subvariantes. A BOLT-117 usava o kit KMU-342/B e por
isso tinha esta designação na USAF. O nome Pave Storm foi
dado para as versões com bombas em cacho com kits Paveway como a
GBU-2/B. O programa Pave Way original foi renomeado Paveway I nos
programas seguintes de melhoria dos kits iniciados em 1972 chamados de
Paveway II com o nome oficialmente sendo usado a partir de 1978.
Após o sucesso inicial, os kits Paveway foram logo produzidos
para vários tipos de bombas. As bombas usadas foram a Mk-117,
M-118E1 de demolição de 1.360kg, a série Mk82, Mk83
e Mk84, a Mk20 Rockeye com 247 submunições anticarro Mk-118
de 900g, a CBU-74/B com 48 minas antipessoal BLU-87Bde 6,1kg, a CBU-75/B
com 1.800 submunições antipessoal BLU-63/B APAM de 450g,
A CBU-79/B "Gator" com submunição anti-carro BLU-91/B de
2kg e a mina antipessoal BLU-92/B de 1,7kg e a CBU-80/B desconhecida.
A série Paveway I compreende as bombas GBU-1, GBU-2, GBU-3,
GBU-6, GBU-7, GBU-10, GBU-11, GBU-12 e GBU-13.
- GBU-1/B usa o corpo da bomba M-117 e sensor KMU-342 /B ou Mk82
ou Mk 7 Mod 2 Rockeye (247 x Mk-118) e kit KMU-420/B. Também foi
designada BOLT-117.
- GBU-2/B usa a bomba em cacho CBU-75 /B (1800 x BLU-63 /B em unidade
SUU-54 A/B) de 2000lb com kit KMU-421/B
- GBU-3/B usa a bomba em cacho CBU-74 /B ((48 x BLU-87/B) e kit KMU-722/B
- GBU-6/B usa a bomba em cacho CBU-79 /B e kit KMU-351/B
- GBU-7/B usa a bomba em cacho CBU-80 /B e kit KMU-351/B
- GBU-10/B com a bomba Mk-84 e kit KMU-351/B
- GBU-10A/B com
a bombaMk-84 e kit KMU-351B/B
(asa longa)
- GBU-10B/B com a bomba Mk84 de 2000 Lb e kit KMU-351C/B
- GBU-11/B com o destrutor M-118E1 de 3.000lb e kit KMU-370B/B
- GBU-11A/B com o destrutor M-118E1 e 3.000lb e kit KMU-370C/B (asa
longa)
- GBU-12/B com a bomba MK-82 de 500lb e kit KMU-388/B
- GBU-12A/B com a bomba Mk 82 de 500lb e kit KMU-388A/B (asa longa)
- GBU-13/B com a bomba em cacho CBU-77/B (790 x BLU-63/B em envelope
SUU-51 B/B) e kit KMU-422/B.
As GBU-4/5/8/9 que faltam na lista eram bombas guiadas por TV.
Família Paveway I.
| GBU-2A/B | GBU-10/B | GBU-11/B | GBU-12A/B | |
| Comprimento | 4,57 m | 4,32 m | 4,19 m | 3,20 m |
| Diâmetro | 51 cm | 46 cm | 63,5 cm | 27,3 cm |
| Envergadura | 1,37 m | 1,14 m | 1,22 m | 0,99 m |
| Peso | 1.000 kg | 943 kg | 1.391 kg | 295 kg |
| Cabeça de Guerra | CBU-75/B | MK 84 | M-118E1 | MK 82 |
Após o conflito no Vietnã as Paveway I foram logo retiradas de serviço sendo substituídas pela Paveway II bem mais capazes, mas foram usadas ainda para treinamento por algum tempo.
A GBU-11 era baseada em uma bomba Mk118 de 1.360kg. Durante a Guerra do Golfo em 1991 foi pensado em usar a Mk118 com kits Paveway II contra alguns tipos de alvos, mas a guerra acabou antes das bombas chegarem no teatro de operações.
2008 ©Sistemas de Armas
Site criado e mantido por Fábio Castro
| Opinião |
Fórum -
Dê a sua opinião sobre
os assuntos mostrados no Sistemas de Armas
Assine a lista para
receber informações sobre atualizações e participar das discussões enviando
um email
em branco para
sistemasarmas-subscribe@yahoogrupos.com.br