Mísseis Ar-Ar (AAM)

Descrição

O propósito de um míssil ar-ar (AAM) é atingir uma aeronave em voo, um alvo extremamente fugaz, sendo disparado de outra aeronave em voo. São a principal arma do combate aéreo moderno e guarnecem aeronaves, tanto na função de autodefesa como na função de caças-interceptadores. Tomaram o lugar das metralhadoras aéreas da Segunda Guerra Mundial como arma principal do combate aéreo, porém não as substituíram, e hoje dividem com os modernos canhões de tiro rápido aeromontados o espaço nas asas e fuselagem das aeronaves de combate modernas. São divididos em três grupos principais:

• SRAAM (short range air-to-air missile): São modelos de curto alcance (até cerca de 30/40 km nas gerações mais recentes), projetados para atingir o adversário dentro do alcance visual do piloto, e que se orientam através de radiação infravermelha (Calor) emitida pelo alvo.
• BVRAAM (Beyond visual range air-to-air missile): São modelos de médio e longo alcance, projetados para atingir o inimigo além do alcance visual do piloto, com sistemas de guiagem que podem ser múltiplos e mais sofisticados.
• AAM de defesa. São pequenos mísseis ar-ar usados para autodefesa por aeronaves pequenas como helicópteros, normalmente derivados de SAMs portáteis de infantaria, orientados a infravermelho ou laser.

O sistema de orientação por infravermelho (IR e IIR) rivaliza atualmente em importância com o radar. A radiação infravermelha (calor) assemelha-se a ondas de rádio ou de radar, com a diferença que seu comprimento de onda é sensivelmente mais curto (próxima ao comprimento de onda da luz visível), o que possibilita que a cabeça do rastreador seja menor que a antenas dos radares montados em outro mísseis. A diferença mais importante porém, é que a iluminação a partir da aeronave lançadora torna-se desnecessária, pois o alvo sempre gera sua própria radiação infravermelha, seja através dos gases de escape do motor ou do atrito da fuselagem com a atmosfera.

Os primeiros mísseis IR tinham a tendência de se dirigir para o sol, ou para seus reflexos na superfície de lagos ou estufas com vidraças quando o disparo tinha estes cenários como fundo. O desenvolvimento da tecnologia permitiu que cabeças de busca mais sensíveis fossem capazes de distinguir estes falsos alvos dos verdadeiros. Os modelos mais modernos possuem rastreadores de excepcional sensibilidade mesmo a grandes distâncias e travam em seus alvos em qualquer posição da aeronave lançadora em relação a aeronave–alvo. Os modelos mais antigos, devido a baixa sensibilidade, obrigavam a aeronave lançadora a posicionar-se atrás do alvo, procurando os gases quentes da saída do motor. Isso significava que o alvo tinha que realizar uma pequena curva para ficar fora do campo de visão do míssil e este perder a visada.

Outra forma que vem se desenvolvendo é a guiagem eletro-ótica, que não depende de sensores termais. O míssil/sensor IRST do caça faz uma varredura ótica do alvo a trava em um ponto vital da aeronave, que pode ser o cockpit, por exemplo. Como não depende somente dos sinais infravermelhos, pode ser usado contra UAVs e mísseis de cruzeiro. Nuvens podem atrapalhar este engajamento. O israelense Python V possui estas capacidades além de seus sensores IIR.

Os mísseis BVR, como aqueles que se orientam na faixa do IR, são lançados na direção do alvo através de dados fornecidos pelo radar da aeronave. Naqueles o vínculo cessa no instante do lançamento, porém nos modelos de longo alcance (BVR), o míssil pode depender da aeronave por mais tempo. Os primeiros mísseis BVR utilizavan-se de orientação por radar semi-ativo (SARH – semi-active radar homing), onde o míssil recebe a reflexão dos sinais de radar vindas do alvo e emitidos pela aeronave lançadora, obrigando o caça a se manter na condição de "iluminador" do alvo, tornando-o vulnerável pois não pode realizar manobras evasivas. Um caça emitindo radiação continuamente tem “visibilidade” semelhante a uma lanterna acesa no meio da escuridão. O míssil ao ser disparado segue a reflexão destes sinais e seu sensível receptor-radar faz com que se direcione continuamente até o alvo. Os modelos de geração mais recente com radar ativo emitem sua própria radiação e são independentes da aeronave lançadora, assumindo uma status “dispare e esqueça”, liberando o caça para manobras evasivas. Estes mísseis de longo alcance (BVR) são disparados em direção a uma posição futura provável quando lá chegarem da aeronave alvo e geralmente utilizam uma sistema de guiagem de meio curso que pode ser orientação inercial - INS, GPS ou outra, sendo que o radar assuma a orientação no curso final.

Uma forma primitiva de guiagem destes mísseis é a beam-riding, onde o míssil se mantém dentro de um estreito feixe de radar que ilumina o alvo. Embora simples em conceito, era de difícil implementação devido a fugacidade dos alvos. Quanto maior a distância, maior o cone formado por este feixe com consequente aumento da imprecisão da trajetória. Este sistema ainda é usado com eficiência em mísseis anticarro.

História

Os primeiros modelos foram desenvolvidos durante a II Guerra Mundial. Eram comandados por rádio ou cabos muito finos, ligados a aeronave lançadora. Nos anos 50, essa tecnologia evoluiu para sistemas de orientação mais avançados, que os permitiu dirigirem-se a seus alvos por seus próprios meios.

Os mísseis ar-ar surgiram a partir dos foguetes ar-ar sem orientação utilizados durante a Primeira Grande Guerra Lê Prieur, disparados eletricamente dos biplanos contra balões de observação. Durante a Segunda Guerra os alemães desenvolveram o foguete R4M não guiado e posteriormente primeiro projétil que pode ser considerado um AAM designado Ruhrstahl X-4. A pesquisa do pós-guerra levou a RAF a inroduzir em serviço o Fairey Fireflash, com resultados medíocres. Em 1956  os americanos introduziram em serviço o AIM-4 Falcon guiado a radar na USAF e o AIM-7 Sparrow (BVRAAM) e AIM-9 Sidewinder (SRAAM). Em 1957 os soviéticos introduziram em serviço o Kaliningrad K-5 (AA-1 Alkali). Nos anos 60 a fé neste engenhos foi tanta que os primeiros F-4 Phanton II americanos foram armados apenas com eles, preterindo os tradicionais canhões e metralhadoras aeromontados, o que revelou-se um erro constatado na experiência do Vietnam, logo corrigido com a reintrodução dos canhões e prática das táticas de dogfighting tradicionais, porém o míssil acabou se firmando como arma principal no combate aéreo. Na Guerra das Falklands/Malvinas, os britânicos impuseram pesadas perdas aos Mirage III argentinos com seus Harrier usando a versão L (all aspect) do AIM-9 Sidewinder americano.

Os modelos de primeira geração de mísseis de curto alcance como os Sidewinder AIM-9B e Vympel K-13 (AA-2 Atoll) tinham sensores infravermelhos de campo estreito (30 graus) e exigiam que o atacante se posiciona-se atrás do alvo. Isso significava que o alvo tinha que realizar uma pequena curva para ficar fora do campo de visão do míssil e este perder a visada. Os mísseis de segunda geração utilizavam buscadores mais eficazes com visão melhorada de 45 graus. A terceira geração introduziu os mísseis “all aspect” (AIM-9L por exemplo), permitindo o disparo de qualquer ângulo. A quarta geração entrou em serviço em 1985 com o Vympel R-73 (AA-11 Archer). Agregam muita resistência a contra-medidas infravermelhas e visada de 60 graus para cada lado alem de empuxo vetorado. A quinta geração começou a empregar imagem eletro-ótica e infravermelho com formação de imagem (IIR) que permitem que vejam pontos específicos da aeronave e não apenas pontos quentes, com processamento digital de sinais, permitindo-os distinguirem aeronaves de contra-medidas infravermelhas (Flares), além de atingir alvos pequenos como UAVs.

Contramedidas

As contramedidas mais usadas para impedir o impacto destes projéteis, além das manobras evasivas, são os flares, iscas muito quentes lançadas para despistar os mísseis IR e os Chaff, partículas de alumínio muito leves que ficam em suspensão no ar e criam uma “barreira” eletrônica confundindo o radar-guia. Filtros eletrônicos especiais em modelos mais recentes são capazes de ignorar os falsos alvos que não estejam dentro de uma temperatura específica, para mísseis IR.

Propulsão

O motor dos mísseis, na maioria dos casos é de combustível sólido com tempo de combustão longo nos modelos BVR a fim de manter a alta velocidade. Os motores Ramjet usados no MBDA Meteor estão emergindo como um tipo de propulsão que permitirá futuros mísseis de médio alcance a manter sua velocidade média superior em toda a sua trajetória. Já os AAM de curto alcance parte de acelerações muito altas no início que lhe permitem impulso para percorrer o resto de sua trajetória. A medida que a velocidade vai diminuindo, depois de cessar o empuxo do motor, sua capacidade de manobra fica prejudicada, com conseqüente eficiência diminuindo em alcances-limite.

Desempenho

Os AAM podem ser transportados por aeronaves de ataque ou aviões maiores como os patrulheiros oceânicos para autodefesa, mas são os pequenos caças de combate aéreo que os utilizam com maior eficácia. São também utilizados em caças de maior porte denominados interceptadores capazes de detectar e destruir  seus alvos a grandes distâncias. O Tornado F.2 da RAF, por exemplo, tem a missão de proteger o espaço aéreo do Mar Báltico até a Islândia, não importando as condições meteorológicas. O Míssil Phoenix da US Navy, que armava os hoje aposentados F-14 podiam destruir seus alvos a distância de até 160 km. Estes mísseis de alto desempenho precisam voar muito rápido, em torno de mach 4, o que exige estruturas de aço inoxidável e aerodinâmica especial hipersônica.

A tarefa de um AAM é relativamente fácil, pois seu alvo se destaca facilmente contra o grande espaço aéreo. Porém se tiver que ser disparado contra aeronaves de ataque voando baixo e tendo o terreno como pano de fundo, que gera um grande retorno, a situação se complica. Os modelos mais modernos conseguem cumprir este desafio com maior confiabilidade.

O alcance dos mísseis é muito relativo. Ele depende de uma gama da fatores como altitude, velocidade da aeronave, posição, e orientação da aeronave alvo. Por exemplo, o russo Vympel R-77 é anunciado com um alcance de 100 km. Isso só é possível para um alvo em alta altitude. Em baixa altitude, o alcance efetivo é reduzido em até 75-80% a 20-25 km. Se o alvo tomar medidas evasivas, ou estiver em fuga o alcance efetivo é ainda mais reduzido. O alcance efetivo de um míssil ar-ar é conhecido como a "zona de não escape", que é a distância em que o alvo não pode superar o míssil uma vez lançado. Pilotos mal treinados são conhecidos por disparar seus mísseis em alcance máximo com maus resultados. No 1998-2000 na Guerra da Eritreia-Etiópia, ambos os lados dispararam mais de uma dúzia de R-27 de médio alcance com pouco efeito. Mas, depois de uma melhor formação, os SU-27 etíopes em perseguição atacaram com seus R-73 (AA-11 Archer) com resultados mortais para as aeronaves da Eritreia.

Um míssil também está sujeito a ângulo de disparo mínimo, diante do qual não pode manobrar de forma eficaz. Para manobrar eficazmente a partir de ângulos de lançamento muito fechados a distâncias muito curtas alguns mísseis usam empuxo vetorado, que o permite posicionar-se convenientemente antes de seu motor acelerá-lo até as altas velocidades.

Modelos de mísseis ar-ar SRAAM e BVRAAM

• Brasil
• MAA-1A Piranha - IR de curto alcance.
• MAA-1B Piranha - desenvolvimento da versão A.
• A-Darter -IR de curto alcance de 5a geração (com a África do Sul ).
• França
• AA.20 , AA.25
• Matra R550 Magic - de curto alcance, guiado IR.
• Matra Magic II - IR de curto alcance.
• Matra R530 - de médio alcance, IR ou radar-guiado.
• Matra Super 530F / Super 530D - de médio alcance, radar-guiado.
• MBDA MICA - de médio alcance, guiado por IR ou radar ativo.
• Alemanha
• Henschel Hs 298 - II Guerra Mundial, MCLOS , não entrou em serviço.
• Ruhrstahl X-4 - II Guerra Mundial, primeiro míssil ar-ar prático, MCLOS , nunca viu o serviço ativo.
• RZ 65 projeto do míssil desenvolvido pela Rheinmetall-Borsig em 1941. Depois de cerca de 3000 testes, revelou-se insatisfatório devido a uma precisão de apenas 15%. O projeto foi finalizado no fim da guerra.
• Europeu
• MBDA Meteor - de longo alcance, radar ativo ; concebido para complementar AMRAAM e MICA.
• IRIS-T - de curto alcance a infravermelho ; substituto para o AIM-9 Sidewinder;
• Índia
• Astra Mk.I - de longo alcance e guiagem a radar.
• Astra Mk.II.
• Irã
• Fatter - cópia de US AIM-9 Sidewinder.
• Sedjil - cópia de US MIM-23 Hawk, convertido para ser transportado por aeronaves.
• Iraque
• Al Humurrabi - de longo alcance, radar semi ativo.
• Israel
• Rafael Shafrir - primeiro AAM israelense.
• Rafael Shafrir 2 - melhoramento do míssil Shafrir.
• Rafael Python 3 - míssil de médio alcance IR- all aspect.
• Rafael Python 4 - de médio alcance IR, HMS.
• Rafael Python 5 - melhoramento do Python 4 com buscador de imagens electro-óptico.
• Rafael Derby - Míssil BVR- radar ativo.
• Itália
• Alenia Aspide - versão italiana do AIM-7 Sparrow , com base no AIM-7E.
• Japão
• AAM-1 - curto alcance. cópia do US AIM-9B Sidewinder.
• AAM-2 - curto alcance. semelhante ao AIM-4D.
• AAM-3 - curto alcance.
• AAM-4 - médio alcance.
• AAM-5 - curto alcance. semelhante ao IRIS-T.
• República Popular da China
• PL-1 - versão do Soviético Kaliningrad K-5 (AA-1 Alkali), aposentado.
• PL-2 - versão do Soviético Vympel K-13 (AA-2 Atoll), que foi baseado no AIM-9B Sidewinder aposentado e substituído pelo PL-5 em serviço.
• PL-3 - versão atualizada do PL-2, não entrou em serviço.
• PL-5 - versão atualizada do PL-2, versões conhecidas incluem:
• PL-5A - radar semi-ativo. destinou-se a substituir o PL-2, não entrou em serviço. Assemelha-se a AIM-9G na aparência.
• PL-5B - versão IR , entrou em serviço em 1990 para substituir o PL-2 SRAAM.
• PL-5C - Versão melhorada comparável ao AIM-9H ou AIM-9L no desempenho.
• PL-5E - All aspect, se assemelha ao AIM-9P na aparência.
• PL-7 - versão do francês R550 Magic, não entrou em serviço.
• PL-8 - versão do israelense Rafael Python 3
• PL-9 - curto alcance, comercializado para exportação.
• PL-10 - radar semi-ativo baseado na HQ-61 SAM, muitas vezes confundida com PL-11. Não entrou em serviço.
• PL-10 / PL-ASR - IR míssil guiado de curto alcance
• PL-11 - de médio alcance, baseado na HQ-61C & Italian Aspide tecnologia (AIM-7). Serviço limitado com J-8-B / D / H . As versões conhecidas incluem:
• PL-11 - radar semi-ativo, baseado no HQ-61C tecnologia SAM e Aspide, exportado como FD-60.
• PL-11A - Melhoramento do PL-11 com maior alcance, ogiva mais eficaz.
• PL-11B - Também conhecido como PL-11 AMR, melhoramento do PL-11.
• LY-60 - PL-11 adotado para navios da Marinha para a defesa aérea, vendido para o Paquistão, mas não parece estar em serviço com a Marinha chinesa.
• PL-12 (SD-10) - de médio alcance radar ativo  antimíssil.
• TY-90 - IR projetado para helicópteros.
• Rússia / URSS
• Kaliningrad K-5 ( NATO AA-1 'Alkali') - beam-riding
• Vympel K-13 (NATO AA-2 'Atoll') - IR de curto alcance ou SARH
• Kaliningrad K-8 (NATO AA-3 'Anab') - IR ou SARH
• Raduga K-9 (NATO AA-4) - IR ou SARH
• Bisnovat R-4 (OTAN AA-5 'Ash') - IR ou SARH
• Bisnovat R-40 (NATO AA-6 Acrid) - IR de longo alcance ou SARH
• Vympel R-23 (AA-7 'Apex' NATO) - de médio alcance SARH ou IR
• Molniya R-60 (NATO AA-8 'Aphid') - IR de curto alcance 
• Vympel R-33 (NATO AA-9 'Amos') - de longo alcance do radar ativo
• Vympel R-27 (NATO AA-10  'Alamo') - SARH de médio alcance ou IR
• Vympel R-73 (NATO AA-11 "Archer ') - de curto alcance IR
• Vympel R-77 (NATO AA-12  'Adder' ) - de médio alcance radar ativo
• Vympel R-37 (NATO AA-13  'Arrow') - SARH longo alcance ou radar ativo
• Novator KS-172 AAM-L - de longo alcance extremo, INS com radar ativo.
• África do Sul 
• A-Darter - IR (com Brasil )
• V3 Kukri - de curto alcance IR
• R-Darter - (BVR) míssil guiado por radar ativo
• República da China (Taiwan) 
• Sky Espada I (TC-1)
• Sky Espada II (TC-2)
• Reino Unido  
• Fireflash - de curto alcance beam-riding
• Firestreak - de curto alcance IR
• Red Top - de curto alcance IR
• Taildog / SRAAM - de curto alcance IR
• Skyflash - de médio alcance de mísseis guiados por radar baseado no AIM-7E2.
• AIM-132 ASRAAM - de curto alcance IR
• Estados Unidos 
• AIM-4 Falcon - radar (mais tarde IR) guiada
• AIM-7 Sparrow - de médio alcance radar semi-ativo
• AIM-9 Sidewinder - de curto alcance IR (5 gerações)
• AIM-54 Phoenix - de longo alcance, radar semi-ativo e ativo
• AIM-120 AMRAAM - de médio alcance, radar ativo; substitui o AIM-7 Sparrow.