A Small Diameter Bomb (SDB) iniciou como um programa de demonstração de tecnologia da USAF sendo um derivado dos programas Miniature Munitions Technology Demonstration (MMTD) e Small Smart Bomb (SSB) do meio da década de 90 que cobriram o desenvolvimento de uma arma operacional.
Estes programas queriam demonstrar e validar uma arma para multiplicar a capacidade de aeronaves de ataque e furtivas. O projeto focava na precisão, controlabilidade e capacidade de penetração de uma arma de 250 libras de peso com 50 libras de explosivos. Também pensaram em aumentar o alcance. A arma tinha que ter baixo custo e alcance maior de 40 milhas. Poderia voar e ser disparada em velocidade supersônica aumento o alcance e efetividade.
O programa iniciou em 1995 devido as criticas da carga limitada das aeronaves furtivas em operação ou planejadas. O objetivo eram combinar guiamento GPS/INS com novas ogivas e espoletas para destruir vários tipos de alvos com uma arma com a metade do tamanho de uma bomba Mk82. Com um pequeno tamanho poderia ser levada em grande número, o que seria ideal para aeronaves furtivas, e seria mais fácil de transportar, armazenar e manusear.
Assim foram iniciadas pesquisa de uma nova família de armas leves com capacidade de penetração. O objetivo era desenvolver uma arma de 152 mm de diâmetro e 113kg (250lb) com a capacidade de penetração de uma bomba de BLU-109 de 900kg. A nova arma melhoraria a capacidade ofensiva sem adicionar peso.
Em maio de 1995 a USAF iniciou o programa Miniature Munitions Technology Demonstration (MMTD) com apoio da McDonnel Douglas (atual Boeing) em um contrato de US$ 6 milhões. O programa durou 18 meses e incluía testes no F-16. A McDonnel Douglas aproveitou sua experiência nos programas GBU-28 e Exploitation of Differential Global Positioning System for Guidance Enhancement (EDGE). O programa foi acelerado por usar conceitos dos programas JDAM e WCDM. A cabeça de guerra foi completada em janeiro de 1996 e o sistema em março de 1996.
O objetivo do MMTD, iniciado em setembro 1995, era demonstrar uma arma de 114kg com 22,5kg de explosivo, com guiamento INS e GPS atingindo um CEP de 3 metros. A arma teria 1,8 metros de comprimento e 15 cm de diâmetro. Duas armas poderiam ser levadas no mesmo espaço de um míssil AMRAAM. O MMTD focava na espoleta, explosivos de alta energia, projeto do penetrador, guiamento ótimo, diferencial GPS e sensores avançados.
A arma deveria ter capacidade de atacar 80% dos alvos com capacidade de penetração de 0,6-1,2m de concreto ou equivalente (1,8 metros na prática) que podem ser atacados por arma menor e menos potente que a BLU-109. Os estudos da época mostraram que uma arma 114kg podia fazer o trabalho. O custo unitário foi estimado em US$ 50 mil.
As leis de guiamento para penetrar alvos com mínimo ângulo de ataque tiveram que ser desenvolvidas. A bomba teria tolerância de atingir o alvo a até 20 graus ou pode partir no meio. Com um grande comprimento pode entornar e quebrar a estrutura em ângulos fora de 90 graus durante o impacto. A solução seria o uso de aço bem reforçado e ângulo de ataque zero durante o impacto. A velocidade deveria ser alta ou pelo menos 330m/s. A MMTD voa no modo "bank-to-turn" ao invés de "skid-to-turn" para melhorar a velocidade. É um sistema mais complexo, melhorando a velocidade e manobrabilidade o que compensa a complexidade.
Parte da capacidade penetração está relacionada com o nariz bicônico e a grande relação comprimento por diâmetro. A SSB tem aparência de míssil hipersônico e não de uma bomba com relação comprimento/largura de 12/1. Também tem canards no nariz e cauda com três barbatanas. A cabeça de guerra também foi chamada de I-250.
A ogiva foi estudada como carga dos mísseis Tomahawk, JSOW, JASSM, e mísseis balísticos intercontinentais (ICMB) convencionais. Foi estudado um dispersador com seis bombas e outro para a AGM-130 com três I-250.
A segunda versão planejada teria novas ogivas com maior capacidade de penetração e com explosivos HMX ou CL-20. O próximo passo seria a Light Attack Bomb de demonstração contra alvos móveis. O programa High Leverage Munitions (HLM) seria a próxima geração com pacotes de mini-mísseis e forma furtiva e usaria tecnologia do programa WL/MN Low Cost Dispensing (LODIS).
A espoleta seria a Hard Target Smart Fuze (HTSF). A espoleta HSTF determina se a bomba atingiu terra, concreto, rocha ou espaço livre e conta as camadas que penetrou computando a distância e detona no local apropriado. Inicialmente a arma não teria um motor acelerador (booster), mas foi previsto para futuras modernizações.
Em novembro de 1995 foram realizados três testes em Eglin penetrando 1,2 metros de concreto e no terceiro 2,1 metros de terra e 30 cm concreto. Mais testes foram realizados em junho e julho de 1996. As cargas foram lançadas de um obuseiro 200 mm. Os testes da espoleta, precisão e controle de impacto foram entre 1996 e 1997. Os testes de disparo supersônico foram realizados nos F-111 australianos em 2001.
Os testes da fase de desenvolvimento foram completo com 35 sucesso em 37 vôos. O CEP foi de 5-8 metros com ajustes no erro de localização de alvos (TLE). O teste final do MMTD foi contra um abrigo protegido de aeronaves.
A SSB/MMTD é dividida em quatro partes. A parte frontal com nariz reforçado e canards, cabeça de guerra de 22,6kg de Tritonal. É seguida da espoleta HTSF e sistema de guiamento. No final fica a seção traseira com bateria, IMU, computador de controle, atuadores, três barbatanas de controle e antena GPS. A bomba tem duas antenas de GPS como em outras armas do tipo.
Uma MMTD atingindo um A-7 em um abrigo reforçado. O raio da explosão da cabeça de guerra da SDB é de 9 metros contra 27 metros da JDAM de 900kg. A SDB será tão precisa que pode destruir um cômodo em um prédio sem danificar todo o prédio e até os próximos andares.
Protótipo da SSBREX da Boeing com barbatanas em treliça.
A Fase 0 seria a fase de validação servindo de ponte para o programa de aquisição seguida de duas fases. A Fase I foi para desenvolver uma arma com capacidade contra alvos móveis. A Fase 2 adicionaria um com seeker de guiamento terminal. A SSB e JDAM foram duas de oito armas candidatas do programa Demonstration of Advanced Solid-State Ladar (DASSL). As outros foram a JSOW, Tomahawk e AGM-130.
A segunda fase do programa integraria um sensor terminal e um GPS anti-jam em 1999 no programa Miniature Munition Capability (MMC). Por voar rápido o receptor de GPS deveria adquirir os sinais de satélites rapidamente.
Com o programa MMTD terminado foi iniciado o programa Small Bomb System/Small Smart Bomb. Em janeiro de 1998, USAF aprovou a estratégia para o programa Small Bomb System (SBS). A estratégia integraria a SBS no F-22, F-22X e JSF e combinaria os programas SBS e Low Cost Autonomous Attack System (LOCAAS) em um programa único designado Miniature Munition Capability (MMC) que iniciaria em 2003. A SBS logo foi renomeada Small Smart Bomb (SSB) e depois virou a SDB.
A MMC faz parte do programa Global Strike Task Force com título oficial de Component Advanced Development for the Small Diameter Bomb (CAD/SDB).
Com o programa Swing Wing Adapter Kit (SWAK) adicionado ao programa Small Smart Bomb (SSB) em julho de 2000 foi possível aumentar o alcance para mais de 45 km com disparo a grande altitude. Em dezembro de 2001 a Boeing testou duas Small Smart Bomb Range Extension (SSBREX) em vôo com disparo a partir de um F-16 voando a 25 mil pés com sucesso. O programa foi financiado pela USAF e pela própria Boeing. A SSBREX usava o mesmo guiamento da JDAM. O objetivo era demonstrar a tecnologia para o programa MMT com cauda em treliça e asas Diamond Back da Alenia. As asas testadas na JDAM são maiores e mais largas devido a diferença de peso. As asas são alijadas no meio curso se for necessário penetração no alvo para aumentar a velocidade. Contra alvos leves ainda continua com as asas que são alijadas na altitude de ameaça de armas leves.
O programa Boeing desenvolveu o Smart Multiple Ejector Rack (SMER) para permitir o transporte de quatro SSB. O SMER foi testado em quatro disparos. Dois individuais, um duplo e um quádruplo. Os disparos foram realizados entre 25 a 40 mil pés e Mach 0.9. O "smart rack" faz parte do sistema SDB permitindo quadruplicar a carga de armas e aumentar o número de kills por saída. O rack recebe dados de alvos e passa para cada arma.
Desenvolvimento
O programa SDB foi concebido na década de 90 para aumentar a capacidade de ataque do Raptor, depois do JSF, para atacar alvos múltiplos. As aeronaves levariam até oito armas no compartimento interno de armas.
Objetivo final é dobrar o numero de kills por aeronave contra 85% dos alvos existentes. A USAF quer levar quatro mísseis por rack compatível com os compartimentos internos do F-22, F-35 e UCAV. Alvos maiores e mais reforçados como bunkers, prédios grandes, pontes, estacionamento de veículos serão atacados por outras armas.
Outro requerimento é poder ser disparada pelo F-22 a Mach 1.7 em supercruzeiro. O alcance resultante seria de 90 km. Como o F-22 será a ponta de lança de ataques contra mísseis SAM de longo alcance a SDB dará uma capacidade muito útil podendo disparar contra vários pontos de pontaria no site da bateria de mísseis SAM e fora do alcance efetivo do mesmo.
A Lockheed Martin e Boeing concorreram na fase desenvolvimento da SDB. Cada uma recebeu US$ 47 milhões e uma seria selecionada para a fase de demonstração e desenvolvimento que ocorreria entre 2004 a 2005. Esta fase seria seguida da produção inicial planejada para o meio do ano de 2005 e entrada em serviço em 2006 no F-15E.
O programa inclui duas variantes da SDB, um sistema de transporte de bombas, um sistema de planejamento de missão e apoio logístico integrado. Uma variante (SDB I) seria usada contra alvos fixos com guiamento por GPS/INS com custo inferior a US$ 50 mil. A segunda versão (SDB II) seria usada contra alvos móveis e com sensor térmico com ATA (Automatic Target-Recognition).
A Boeing desenvolveu os programas próprios Miniature Munitions Technology (MMT) testado em disparo real, o Small Smart Bomb Range EXtension (SSBREX) também testada em vôo e o Smart Multiple Ejector Rack (SMER) para aumentar a carga e diminuir manutenção. A Lockheed Martin usou a experiência dos programas JASSM e WCMD.
O programa foi dividido em suas fases. A fase I desenvolveria a SDB contra alvos fixos (SDB I) e a Fase II contra alvos móveis com seeker terminal. Os projeto da Boeing foram designados GBU-39 e GBU-40 (sem seeker e com seeker terminal respectivamente) e os da Lockheed Martin de GBU-41 e GBU-42.
A Fase I teria um valor de US$ 2,59 bilhões para compra de 12 mil SDB e dois mil racks em 16 anos incluindo apoio logístico. O total poderia chegar a US$ 4,7 bilhões em 2004 incluindo o desenvolvimento e a Fase II. A Fase três permitiria a capacidade de sobrevoar e buscar alvo de forma autônoma, mas ainda não foi aprovada.
Em maio de 2002, a USAF cancelou a fase II e parou os trabalhos nesta variante. A Lockheed Martin era considerada forte nos requerimentos contra alvos móveis e a Boeing contra alvos fixos. A Boeing foi selecionada em outubro de 2003 como vencedora recebendo um contrato de US$ 188 milhões para a próxima fase de desenvolvimento e demonstração de sistemas que se seguiria até agosto de 2005. A Harris Corporation foi contratada em dezembro de 2003 para fornecer o GPS Anti-jaming.
O programa SDB virou um programa conjunto da USAF e US Navy com liderança da USAF. Em 2005 a US Navy planejou comprar a SDB I, mas pretende comprar apenas a SDB II com guiamento terminal.
A SDB é transportada invertida e depois do disparo faz um giro de 180 graus para as asas ficarem para cima. O alcance chega a 110 km, mas geralmente é lançada na metade deste valor.
A SDB foi planejada para missões de apoio aéreo aproximado, interdição do campo de batalha, destruição de defesas aéreas e ataque a bases aéreas. O requerimento cita 14 tipos de alvos leves e duros ou 80% dos alvos fixos.
A SDB é basicamente uma JDAM de segunda geração, mas é uma arma única e não um kit para ser adicionado a cabeças de guerra com ogivas e asas. A SDB não substitui a JDAM, mas preenche um nicho, mas pode competir em vários cenários para determinar o inventario ideal.
A SDB precisa do rack BRU-61/A para ser usada podendo ser instalado internamente ou externamente. O BRU-61/A usa ejetores pneumáticos para alijar as carga. O sistema é capaz de calcular os parâmetros de disparo da SDB (Launch Acceptability Region - LAR) facilitando a integração e o planejamento em vôo. O BRU-61/A pesa 664kg equipado com quatro GBU-39. O peso livre é de 145kg.
O F-22 pode levar o BRU-61/A nos compartimentos internos de armas junto com dois mísseis AMRAAM.
A GBU-39 de produção está equipada com GPS Rockwell Collins, com módulo anti-jam da Harris, IMU da Honeywell, espoleta reprogramavel da KDI Precision Products, atuadores da HR Textron, asas DiamondBack da MBDA e cabeça de guerra da TAM Garland. A SDB precisa da interface 1760 para receber dados. Os ejetor do BRU-61/A são fornecidos pela Sargent Fletcher. A BAE Systems fornece o sistema de planejamento de missão baseado em PC com Windows.O software permite atacar alvos complexos, com vários pontos de impacto.
O receptor de GPS com tecnologia SAASM/AJ (Selective Availability Anti-Spoofing Module / Anti-Jam) para diminuir a susceptibilidade a interferência.
Produção e Uso em Combate
A Boeing desenvolveu a GBU-39 contra alvos fixos e o BRU-61/A (Bomb Rack Unit Carriage System). A produção inicial da SDB foi aprovada em abril de 2005 em um contrato de US$ 18,5 milhões para compra de 201 SDB e 35 BRU-61. A produção total foi aprovada em dezembro de 2006 com a aquisição de 1.600 SDB.
A Boeing foi contrata em outubro de 2007 por US$ 89,6 milhões para fornecer o lote 4 da SDB I composto de 2082 SDB, 337 BRU-61, 742 container e apoio logístico.
Até o inicio de 2008 foram entregues mil GBU-39 e 200 BRU-61/A e as primeiras Focused Lethality Munitions (FLM).
Em julho de 2004 o preço de cada SDB era de US$ 64 mil, calculados em 24 mil armas e 2 mil BRU-61. O objetivo é atingir o preço de US$ 41 mil e talvez menos de US$ 30 mil por arma. A USAF pretende comprar 12 mil de cada versão SDB I e SDB II. O custo total de produção deve chegar a US$ 1,2 bilhões até 2015.
Um estudo mostrou que o custo por kill pode ser cerca de 50-60% menor que JSOW A+, uma versão da JSOW com a bomba BLU-111 que seria a resposta da US Navy a SDB com substituto da JSOW A e JSOW B. O custo depende da precisão considerada com um CEP de 11,5 metros. A comparação considera 19 tipos de alvos usados no programa SDB e JSOW. A JSOW A custa US$ 133 mil e a JSOW B custa US$ 195 mil contra cerca de US$ 34 mil da SDB I. A JSOW C não seria substituída pela SDB I e sim pela SDB II.
O F-15E foi a primeira aeronave equipada com a SDB I seguida do F-22A. As próximas aeronaves a receber devem ser o F-35, UCAVs, F-16 (Block 30/40/50), A-10, MQ-9, B-1, B-2 e B-52. No F-22A será usado como arma de "primeiro dia". O F-22A já leva duas JDAM de 454kg e pode multiplicar a carga para oito bombas com a SDB. O B-2 pode levar até 216 SDB por saída. Os testes de vôo no Raptor iniciaram em setembro de 2007 como parte do incremento 3.1 da aeronave.
A Raythoen concorreu no programa SDB sendo eliminada inicialmente. Depois competiu com a Paveway IV contra a SDB já vencendo a concorrência para o programa PGB da RAF em 2007.
O primeiro disparo em combate da SDB foi em 5 de outubro de 2006 no Iraque. A SDB foi usada em combate pela primeira vez no Afeganistão em janeiro de 2007 quando soldados sob fogo de morteiros chamaram apoio da USAF que respondeu com caças F-15E armados com a SDB. Foi o terceiro uso sendo duas no Iraque.
Em outubro de 2007 o F-22 estava pronto para entrar em ação no Iraque armado com a SDB. O uso em combate seria mais para ganhar experiência e testar a reação a estresse de combate. A ameaça próximo da Síria e Irã com baterias de mísseis SAM poderosos já justifica. O Afeganistão tem fronteiras com o Irã e uma pequena fronteira com a China. O impacto psicológico é grande e pode atuar como aeronave de apoio aéreo aproximado.
Focused Lethality Munition (FLM)
A experiência no conflito urbano no Iraque levou a USAF a desenvolver uma arma para realizar ataques em cidades sem causar muito dano colateral. A SDB seria a arma ideal, mas precisaria de adaptações. Assim foi pensado em uma versão Focused Lethality Munition diminuindo ainda mais os danos colaterais. A USAF chego a usar bombas com concreto no lugar do explosivo.
A variante FLM da SDB não tem fragmentos e é mais precisa. A cabeça de guerra é feita de fibra de carbono e com explosivo de fase múltipla. A estrutura composta pode penetrar 30 cm de concreto armado. Após a explosão a estrutura se desintegra em pequenos fibras sem fragmentos de metal. A estrutura de aço tem da SDB original tem raio de fragmentação de 700 metros.
O novo explosivo é do tipo Dense Inert Metal Explosive (DIME). O DIME diminui a pressão rapidamente e aumenta o impulso ao redor. Os EUA testou na Mk82 em 2005. A área de explosão é pequena com pouco risco dano colateral.
Em outubro de 2006 Israel usou um explosivo similar na faixa de Gaza. As armas foram disparadas por UAVs causando sérios ferimentos físicos e anormais. As vítimas tinham sinais de queimadura severas a ponto de amputar membros mas sem ferimentos por estilhaços de metal.
A USAF recebeu um contrato de US$ 27 milhões para desenvolvimento e compra de 50 FLM como parte do programa Joint Capability Technology Demonstration (JCTD). A USAF espera comprar apenas 450 FLM até 2012.
GBU-40 Small Diameter Bomb II (SDB II)
A SDB II é um programa conjunto da USAF e US Navy para atacar alvos móveis a longa distância em qualquer tempo, com capacidade de kill múltiplos na mesma passada. A SDB II também terá capacidade de quase precisão contra alvos fixos.
O programa SDB II iniciou em 2006 com termino planejado para 2010. Foi planejada para equipar os F-15E em 2014 depois o F-35 da US Navy. Os concorrentes foram a Lockheed Martin e a Raytheon em 2006 com a primeira sendo escolhida para fornecer o sensor multimodo (radar de onda milimétrica, LADAR, IR) já testado no programa Joint Common Missile (JCM). A Boeing será o contratante principal fornecendo um derivado da SDB I e o datalink.
A SDB II terá capacidade "aponte e dispare" contra alvos de oportunidade. O datalink terá duas vias e talvez seja integrado na rede Link 16. O custo da SDB II é estimado em US$ 86 mil com objetivo de US$ 61 mil ou menos.
Desenho esquemático
da SDB II.
O B-2 iniciou um programa de modernização para ter capacidade
de atacar alvos móveis (Moving Target Kill - MTK) com a integração
da SDB II. A Northrop Grumman recebeu um contrato de US$ 9,3 milhões
em 2008 que inclui melhorias nos mostradores da cabina e interface da armas.
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