UAVs de campo de batalha dos Estados Unidos - Battlefield UAVs of the United States

A utilidade dos UAVs para reconhecimento aéreo foi demonstrada aos Estados Unidos na Guerra do Vietnã . Ao mesmo tempo, os primeiros passos estavam sendo dados para usá-los em combates ativos no mar e em terra, mas os veículos aéreos de combate não tripulados não teriam sucesso até a década de 1980.

História

UAVs, como o Northrop Falconer, foram desenvolvidos para reconhecimento do campo de batalha no início da década de 1950, mas essas máquinas viram pouco ou nenhum serviço de combate. Os israelenses foram os pioneiros no uso operacional de UAVs no campo de batalha no início dos anos 1980, durante suas operações no sul do Líbano . Muito poucas das tecnologias que usaram eram tão novas, mas os israelenses finalmente alcançaram a fórmula adequada para o sucesso operacional, usando seus UAVs no campo de batalha para ajudar a destruir os locais de mísseis superfície-ar da Síria e auxiliar em outras operações de combate.

Com os sucessos no sul do Líbano, o interesse internacional pelos UAVs no campo de batalha aumentou significativamente. Durante a década de 1980, todas as grandes potências militares e muitas das menores adquiriram capacidade de UAV no campo de batalha e continuam a expandir essa capacidade. Esses UAVs de campo de batalha se enquadram em duas categorias amplas, que podem ser designadas por conveniência como UAVs de "vigilância de combate" e "reconhecimento tático".

Vigilância de combate UAV

A função de um UAV de vigilância de combate é observar eventos em um campo de batalha em tempo real, orbitando sobre a área de batalha e transmitindo informações para uma estação de controle em solo. Eles geralmente são movidos por pequenos motores rotativos ou de pistão de "serra de corrente" de dois tempos.

Eles são dirigidos por um sistema de piloto automático com backup RC . O piloto automático direciona a aeronave a partir de conjuntos de waypoints programados antes da decolagem. O plano de vôo é configurado exibindo um mapa em uma estação de trabalho, clicando nas coordenadas do mapa desejadas com um mouse ou diretamente em uma tela de toque e, em seguida, carregando o plano de vôo no UAV. A navegação é frequentemente verificada por um sistema de navegação GPS -INS. No entanto, os UAVs de vigilância de combate geralmente usam o piloto automático para chegar à área de operação, com a aeronave operando por controle de rádio para encontrar alvos de oportunidade. A necessidade de permanecer dentro do alcance do rádio restringe os UAVs de vigilância de combate a distâncias dentro da linha de visão do transmissor. Este é geralmente o fator determinante nas especificações de "alcance" para tais UAVs. Por esse motivo, "resistência" é uma especificação mais útil do que "faixa".

Os sensores do UAV geralmente ficam alojados em uma torre embaixo da aeronave e quase sempre apresentam imagens diurnas e noturnas. A torre também pode incluir um designador de laser para permitir que o UAV marque alvos para armas inteligentes. Outras cargas úteis especializadas, como pacotes SIGINT ou novos sensores de radar de abertura sintética (SAR) com capacidade de imagem para todos os climas, também estão sendo colocados em campo.

Os maiores UAVs de vigilância de combate têm trem de pouso, geralmente fixo, e podem decolar e pousar em uma pista de pouso não aprimorada, com um gancho de detenção para prender um cabo em pousos curtos. Esses UAVs também podem ser lançados por um impulsionador RATO e recuperados por paraquedas , parasail ou voando em direção a uma rede. VANTs menores de vigilância de combate podem ser lançados com uma catapulta pneumática, hidráulica ou elétrica, com os menores lançados por uma catapulta elástica.

UAV de reconhecimento tático

O UAV de reconhecimento tático é geralmente maior, movido a jato, com maior alcance e maior velocidade. Como um UAV de vigilância de combate, ele tem um piloto automático com backup de controle de rádio, mas depende mais do piloto automático do que do controle de rádio, uma vez que sua missão principal é sobrevoar alvos pré-designados fora da linha de visão, tirar fotos e voltar para casa . O UAV de reconhecimento tático geralmente não perde tempo na área de batalha e a inteligência em tempo real é menos essencial.

Um UAV de reconhecimento tático geralmente carrega câmeras de reconhecimento diurno e noturno, em vez de uma torre de sensor, embora o SAR também possa ser transportado. Geralmente são lançados por impulsionador RATO e recuperados por pára-quedas, embora também possam ser lançados de aeronaves.

A linha divisória entre a vigilância de combate e os UAVs de reconhecimento tático, bem como entre eles e outras classes de UAVs, é difusa. Alguns tipos de UAV podem ser usados ​​para ambas as missões. A distinção entre um UAV de vigilância de combate e alguns tipos de UAV de "resistência", discutidos mais tarde, e entre um UAV de reconhecimento tático e um UAV de reconhecimento estratégico, como discutido anteriormente, também é muito tênue.

Existem também muitas variações de temas. Os menores UAVs de vigilância de combate, na faixa de tamanho de um grande avião modelo RC amador e usados ​​para apoiar as forças militares no nível de brigada ou batalhão, são às vezes chamados de "mini-UAVs" e seu baixo custo os torna particularmente adequados para "dispensáveis "missões. Essas missões dispensáveis ​​podem envolver o transporte de uma carga útil do jammer para a área operacional do inimigo para interromper o radar e as comunicações, ou mesmo ser equipado com um localizador de radar e uma ogiva para atacar os radares inimigos. Esse "drone de ataque" ou "UAV de assédio" agora se torna difícil de distinguir logicamente de um míssil de cruzeiro.

Os helicópteros DASH Drones / SEAMOS

O primeiro UAV de campo de batalha operacional desenvolvido pelos militares dos EUA foi para a guerra anti-submarino (ASW). No início dos anos 1960, a Marinha dos Estados Unidos obteve um pequeno "Drone Anti-Submarine Helicopter" (DASH) Gyrodyne QH-50 que poderia voar de uma fragata ou contratorpedeiro para transportar torpedos ou cargas de profundidade nuclear para ataques a submarinos inimigos que estivessem fora de alcance das outras armas do navio. Este era um requisito relativamente simples, envolvendo uma missão bem definida em um ambiente de combate onde provavelmente ninguém iria atirar de volta no drone, e parecia alcançável com a tecnologia da época.

A Gyrodyne Company de Long Island, Nova York , ganhou o contrato para construir o DASH e baseou o projeto em um helicóptero de um homem que a empresa já havia desenvolvido, o "YRON-1". O protótipo de demonstração DASH inicial, denominado "DSN-1", usava um motor Porsche flat-four a pistão com 54 kW (72 hp), com nove desses protótipos construídos. Os voos iniciais foram no verão de 1961, primeiro com um piloto a bordo, levando a um voo de helicóptero não-piloto em agosto de 1961.

Um protótipo de segunda geração, o "DSN-2", era movido por dois motores Porsche , cada um com 64,5 kW (86,5 CV). Três desses drones foram construídos e, em seguida, levaram ao DASH de produção, o "DSN-3", que era movido por um motor turboeixo Boeing T50-BO-8A com 225 kW (300 shp). O primeiro vôo do DSN-3 também foi no verão de 1961.

Os serviços militares dos Estados Unidos adotaram um esquema de designação de aeronave comum em 1962, e as variantes DASH receberam novas designações. O DSN-1 tornou-se "QH-50A", o DSN-2 tornou-se "QH-50B" e o DSN-3 tornou-se "QH-50C". A configuração geral de todas as três variantes do protótipo DASH era semelhante, embora o QH-50C fosse aumentado, com um peso vazio quase o dobro do QH-50A. O QH-50C era uma pequena máquina feia que lembrava um inseto. Ele tinha uma estrutura feita de tubos de aço, com todas as máquinas diretamente acessíveis, e ficava em dois patins, com um ou dois torpedos ou cargas nucleares de profundidade carregados entre os patins. Ele tinha um sistema de rotor coaxial e uma cauda em V invertida suspensa.

O QH-50C tinha uma altura de 2,96 metros (9 pés e 9 polegadas), um diâmetro de rotor de 6,1 metros (20 pés) e um peso vazio de 500 quilogramas (1.100 libras). Ele era guiado exclusivamente por controle de rádio e não tinha sensores nem capacidade de navegação autônoma. O raio de combate era de modestos 54 quilômetros (34 mi), o que era adequado para sua missão. Maior alcance não teria sido muito útil, já que o DASH voava em baixa altitude e usava um link de comunicação de linha de visão, limitando seu alcance em qualquer caso.

A Marinha dos Estados Unidos encomendou originalmente 900 QH-50Cs, mas o tipo sofria de problemas de confiabilidade, com um quarto do primeiro lote de 100 perdidos em acidentes. O pedido foi reduzido para pouco mais de 500, com a produção final sendo a variante "QH-50D", com um motor aprimorado fornecendo 274 kW (365 shp), rotores de fibra de vidro e maior capacidade de combustível. A Força de Autodefesa Marítima Japonesa também comprou um pequeno lote de 16 DASHes em 1968.

A carreira do DASH foi indistinta, mas foi um dos primeiros drones usados ​​em um ambiente estritamente tático e apontou o caminho para o futuro. Um pequeno número de DASHes aparentemente recebeu equipamento de reconhecimento e foi usado para vigilância naval sobre o Golfo de Tonkin em 1966 em um projeto de codinome SNOOPY.

No início dos anos 1970, a Força Aérea avaliou o QH-50D para um programa de teste de drones de campo de batalha com o codinome NITE GAZELLE. O NITE GAZELLE aparentemente experimentou o uso de drones para lançar pequenas bombas e carregar metralhadoras, mas os detalhes não são claros, assim como os relatórios de que o DASH foi usado em outras avaliações como uma plataforma de contramedidas.

Na década de 1980, a Aerodyne Corporation tentou vender uma versão atualizada do DASH, designada "CH-84 Pegasus", com um motor turboeixo Allison 250-C20F e eletrônicos atualizados. Embora pareça que o Pegasus não foi um sucesso, o DASH foi ressuscitado pela segunda vez na década de 1990 pela empresa alemã Dornier, agora parte da Daimler Chrysler , para o UAV naval "SEAMOS".

SEAMOS

SEAMOS deveu muito ao DASH, e de fato um QH-50D modificado foi usado como o protótipo do demonstrador SEAMOS. Como o DASH original, o SEAMOS era um helicóptero drone com rotor coaxial com dois skids de pouso, embora fosse sem surpresa um sistema mais refinado e, em particular, tinha até uma fuselagem real. O SEAMOS era movido por um motor turboeixo Allison 250 -20W com 315 kW (420 shp).

Os testes de voo SEAMOS foram realizados com o demonstrador de tecnologia em 1991, resultando em um contrato de produção em 1996 e testes de voo de um verdadeiro protótipo em 1999. A introdução do serviço era esperada em 2005, mas o programa foi cancelado no início de 2003, tendo sido julgado SEAMOS " overdesigned e muito caro ". O governo alemão fez um pedido para uma solução pronta para uso, estabelecendo especificações de acordo com uma máquina que eles podiam pagar. O EADS Orka-1200 , discutido posteriormente, é o principal candidato.

EXDRONE

Durante a Guerra do Golfo, os fuzileiros navais dos EUA também usaram cerca de 60 mini-UAVs de campo de batalha baratos, o "BQM-174 Exdrone (Drone Expendable)", que foram equipados com cargas úteis de câmera de TV simples para reconhecimento do campo de batalha.

O Exdrone foi construído pela BAI Aerosystems de Maryland . Era quase todo feito de isopor, madeira balsa e plásticos, e movido por um motor de serra elétrica. Era um "delta simétrico", o que significa que não importava se voasse de cabeça para baixo, permitindo que ele oferecesse alguma proteção à sua carga quando necessário. Uma versão posterior foi o BQM-147 Dragon .

BRAVE 200

Enquanto o Exército se debatia com o Aquila , a Força Aérea passava por suas próprias lutas com o conceito tático de UAV. Começando em meados da década de 1970, o Laboratório de Dinâmica de Voo da USAF, trabalhando com Teledyne Ryan, desenvolveu um UAV tático movido a pistão denominado "Teleplane XBQM-26". Um total de 23 foram construídos, em 13 configurações diferentes. Não está claro se houve alguma intenção de adotar o XBQM-26 para serviço operacional, uma vez que o programa tinha um sabor fortemente experimental, com as diferentes configurações usadas para avaliar uma ampla gama de possibilidades de operações táticas de UAV. O programa terminou em meados da década de 1980.

No entanto, a Força Aérea conduziu um programa para obter um UAV tático operacional, o "Boeing Robotic Air Vehicle (BRAVE) 200". O BRAVE 200 foi projetado para ser usado como um drone de ataque antiradar, uma plataforma de interferência ou para outras missões dispensáveis ​​no campo de batalha. O BRAVE 200 era uma pequena máquina de canard elegante, com uma extensão de 2,57 metros (8 pés e 5 polegadas), um comprimento de 2,12 metros (6 pés 11 polegadas) e um peso de lançamento de 120 quilogramas (260 lb). Ele era movido por um motor de dois tempos e dois cilindros de 21 kW (28 HP), acionando uma hélice empurradora. O BRAVE 200 teve um esquema de lançamento interessante, com 15 dos UAVs acondicionados em uma "caixa" de transporte. Um drone foi empurrado para fora de sua célula na caixa em um braço e, em seguida, lançado por um impulsionador RATO. Foi recuperado por pára-quedas se a missão permitiu que fosse recuperado.

O esforço do BRAVE 200 começou em 1983, quando a empresa recebeu um contrato da USAF para desenvolver um drone de ataque anti-radar, sob a designação "YCQM-121A Pave Tiger". 14 protótipos foram lançados em 1983 e 1984, mas o programa foi cancelado no final de 1984.

Não ficou cancelado. Em 1987, a USAF concedeu à Boeing um contrato para desenvolver uma versão aprimorada do drone, denominado "YGCM-121B Seek Spinner", como um drone de ataque antiradar. O YGCM-121B era geralmente semelhante ao YCQM, mas mais pesado, com um peso de 200 quilogramas (440 lb). A Força Aérea também avaliou outra variante da série, designada "CEM-138 Pave Cricket", com uma carga útil de bloqueio.

No entanto, ambos os programas da Força Aérea foram interrompidos em 1989. A Boeing continuou a promover o BRAVE 200 para outros clientes e também tentou vender um drone a jato, o "BRAVE 3000". O BRAVE 3000 parecia um pequeno míssil de cruzeiro com fuselagem quadrada, uma asa reta que girava em configuração de lançamento, barbatanas traseiras cruciformes, uma nadadeira abdominal à frente da asa e uma entrada de motor embaixo da barriga. O BRAVE 3000 também apresentava um esquema de lançamento de contêiner e tinha um peso de lançamento de 285 kg (629 libras) com booster RATO. Alguns protótipos foram lançados em meados da década de 1980.

Ninguém comprou o BRAVE 200 ou o BRAVE 3000, e ambos os projetos foram abandonados. Mais de uma década depois, a Boeing voltaria ao pequeno campo de UAV unindo-se ao Grupo Insitu no UAV ScanEagle, discutido mais tarde.

Hunter / Sky Owl

Artigo principal: RQ-5 Hunter

Com os esforços dos UAV fracassando, no final da década de 1980 o Congresso dos Estados Unidos formou o "Joint Program Office (JPO)" para consolidar os programas dos UAV. O JPO era um braço do Naval Air Systems Command, mas obtinha financiamento diretamente do gabinete do Secretário de Defesa, no topo da hierarquia de defesa dos Estados Unidos. Um dos primeiros programas UAV iniciados pelo JPO foi o programa "Short Range UAV", que em 1988 selecionou o UAV Hunter, que foi construído pela Israel Aircraft Industries (IAI) em cooperação com a TRW.

O Hunter voou pela primeira vez em 1991. Ele tinha uma configuração geral não muito diferente do Pioneer, exceto que era maior e tinha dois motores, consistindo de dois motores a pistão Moto-Guzzi de 45 kW (60 HP) dispostos em ambas as extremidades do centro fuselagem em uma configuração "push-me-pull-you". Tinha uma torre com um gerador de imagens TV / FLIR montado na barriga.

O plano original era adquirir 50 sistemas de observação do campo de batalha Hunter, com quatro aeronaves e aparelhos de controle de solo em cada sistema, por um total de US $ 1,6 bilhão. A aeronave recebeu a designação do Exército de "BQM-155A". A avaliação inicial determinou que o alcance do Hunter era inadequado, seu link de dados era insatisfatório e a aeronave era grande demais para caber na aeronave de transporte definida na especificação original.

Apesar dessas deficiências, um contrato de produção inicial de baixa taxa (LRIP) para sete sistemas a um preço de US $ 171 milhões foi fechado em 1993. Uma avaliação posterior do Hunter com base nesses sete sistemas demonstrou mais deficiências no software do UAV, link de dados e motor. Conforme os defeitos do Hunter foram gradualmente descobertos, o preço continuou a subir e, em 1996, o Exército enfrentou o pagamento de mais de US $ 2 bilhões por 52 sistemas Hunter. Hunter foi cancelado. No momento do cancelamento, 20 Hunters haviam se perdido em acidentes.

O cancelamento do programa Hunter não significou que os Hunters em serviço fossem descartados, e de fato eles se mostraram surpreendentemente úteis e até mesmo foram enviados em missões operacionais. Os Hunters foram empregados pelo Exército, Força Aérea e Marinha dos Estados Unidos em programas experimentais; forneceu treinamento no desenvolvimento de conceitos operacionais para o dia em que um sistema UAV mais eficaz estivesse disponível; e avaliou o uso de UAVs para missões de retransmissão de comunicações e guerra eletrônica (EW).

Na primavera de 1999, oito Hunters sobreviventes, redesignados "RQ-5A", foram enviados à Albânia para apoiar a OPERATION ALLIED FORCE, a campanha aérea da OTAN contra a Sérvia. Os Hunters voaram para fora da Macedônia e foram capazes de fornecer vídeo em tempo real para oficiais superiores que dirigiam a ALLIED FORCE, com o vídeo retransmitido por uma estação terrestre, depois por um satélite para os Estados Unidos e finalmente distribuído aos usuários finais. O comandante da OTAN Wesley Clark usou os feeds de vídeo e em algumas ocasiões contatou a equipe de operações Hunter diretamente. A equipe de operações também pode ajustar suas missões em tempo real em resposta às informações do quartel-general de operações aéreas da ALLIED FORCE.

Os Hunters voaram 281 surtidas durante a ALLIED FORCE. Eles localizaram alvos como radares de defesa aérea, artilharia e lançadores de mísseis e geralmente permaneceram na estação durante os ataques para realizar avaliações de danos pós-ataque. Os Hunters foram capazes de operar muito mais abaixo do que aeronaves tripuladas, que estavam restritas a altitudes operacionais mínimas seguras. Dois Hunters foram danificados e enviados de volta aos EUA para reparos, um voou para uma montanha e cinco foram perdidos em combate, aparentemente abatidos. A equipe de operações recebeu seis substituições.

Na verdade, o Hunter provou ser tão útil que o Exército planeja comprar mais deles, sugerindo que os relatos de sua morte em 1996 foram muito exagerados. Em 2002, o Exército realizou experimentos com o Hunter nos quais ele foi usado para lançar " Brilliant Antiarmor Munitions (BATs) ", uma arma antitanque "inteligente" que apresenta um buscador acústico / infravermelho, como um experimento para a introdução de um sistema mais formal sistema UAV armado para o Exército. Um teste de queda de quatro BATs realizado no início de outubro de 2002 resultou em três acertos diretos em alvos de veículos blindados, com um dos três explodindo a torre do tanque que atingiu.

No final de março de 2003, um Hunter também lançou um derivado BAT chamado " Viper Strike " que foi equipado com um buscador de laser, com nove gotas resultando em sete acertos. O Exército gostaria de avaliar outras munições, como o míssil antitanque Hellfire, no Hunter. Supõe-se que a Força Aérea forneça apoio aéreo aproximado ao campo de batalha de asa fixa para o Exército, mas o Exército sempre quis ter seus próprios recursos de apoio aéreo aproximado e, aparentemente, vê o Caçador armado como uma forma de contornar o contrato da USAF.

Hunters serviram na invasão do Iraque pelos Estados Unidos na primavera de 2003 e na subsequente ocupação do país. No verão de 2004, o tipo havia alcançado um total de 30.000 horas de vôo no serviço do Exército dos EUA, nada mal para uma aeronave que foi formalmente "enlatada". O Exército está tentando encontrar fundos para comprar mais 14 Hunters. Uma vez que o motor Moto-Guzzi original instalado no Hunter não está mais em produção, este novo lote usará um novo motor de combustível pesado e também apresentará uma série de outras melhorias.

OUTRIDER

Artigo principal: RQ-6 Outrider

Embora o Hunter tenha se mostrado muito útil quase apesar de si mesmo, o Exército ainda precisava de um sistema UAV operacional formal no campo de batalha. Em 1996, com o cancelamento do Hunter, o Exército fez sua terceira tentativa de obter um UAV para o campo de batalha com o Outrider da Alliant Techsystems.

O Outrider foi baseado no UAV "Hellfox" da Mission Technologies, que voou no ano anterior. O Outrider era um UAV de campo de batalha relativamente pequeno que apresentava uma "asa dupla" incomum, o que significa que era um biplano com as asas escalonadas e unidas nas extremidades. Era movido por um motor de pistão de quatro cilindros acionando uma hélice impulsora, tinha um trem de pouso fixo e uma antena de link de dados em forma de panqueca em sua parte traseira.

The Outrider foi outro fiasco. Os militares exigiram uma ampla gama de mudanças importantes para a Hellfox, como a mudança da construção da fuselagem de compostos para alumínio, e o esforço nunca conseguiu convergir para uma solução. Após problemas contínuos e uma falha em atender às especificações, o Outrider foi cancelado em 1999, mesmo ano em que foi formalmente designado como "RQ-6A".

Embora seja difícil entender por que o Exército teve tanta dificuldade em obter o que parecia ser uma tecnologia relativamente simples, parte do problema parece ser a especificação. Os israelenses puderam usar os UAVs no campo de batalha rapidamente porque eles tinham requisitos simples. O clima no Oriente Médio é geralmente quente, ensolarado e claro, e os israelenses têm um conjunto relativamente fixo de adversários que vivem em sua maioria bem em sua fronteira.

Em contraste, o Exército dos EUA pode ser forçado a operar em quase qualquer lugar e contra qualquer pessoa, o que significa que um sistema que seria satisfatório para os israelenses não seria adequado para o Exército dos EUA. O Exército dos EUA necessariamente tinha especificações mais exigentes. Isso era inevitável, mas também abriu a porta para adicionar cada vez mais especificações, um processo burocrático conhecido como " feature creep " que pode espremer a vida de um projeto.

Junto com o excesso de especificação, parece ter havido um certo grau de confusão. A aparente simplicidade de um UAV é enganosa. Estudos das dificuldades encontradas nos programas de UAV do Exército indicam que os participantes tendiam a subestimar a complexidade de um sistema de UAV, começando pensando que os UAVs são pouco mais do que modelos de aviões RC glorificados, e então ficaram sobrecarregados com o aumento dos problemas. Por outro lado, alguns engenheiros de defesa abordaram os UAVs com a mesma mentalidade que usariam para construir uma aeronave pilotada, fazendo com que os custos disparassem.

Também parece ter havido problemas de disputas entre as Forças e microgerenciamento do Congresso. Depois que o contrato de desenvolvimento foi concedido, o Pentágono decidiu que o Outrider deveria atender aos requisitos do Exército e da Marinha. Isso significava aumentar o alcance do UAV por um fator de quatro, para permitir que os navios vissem os alvos no horizonte e especificando um motor que funcionava com óleo diesel, não gasolina, que é muito inflamável para armazenar em um navio naval, exceto quando absolutamente necessário exige isso. O esforço do motor foi um fiasco.

Os esforços do UAV da Marinha dos EUA parecem ter melhorado em parte por causa do alto nível de interesse no projeto. O pedido original da Marinha que resultou na aquisição do UAV Pioneer foi uma iniciativa pessoal do subsecretário da Marinha, John Lehman. Ter um patrono de destaque não apenas elimina obstáculos, mas também incentiva os dirigentes do programa a maiores esforços, pois sabem que suas ações têm visibilidade de alto nível. Os esforços do Exército, em contraste, muitas vezes carecem de patrocinadores ou de comprometimento de alto nível.

No entanto, a Marinha foi criticada por se envolver com programas como o Outrider, mudar os requisitos drasticamente para se adequar às suas necessidades e, em seguida, desistir. Além disso, a longa e difícil busca da Marinha por um alvo de míssil antinavio, discutida anteriormente, sugere que o Exército não possui direitos autorais específicos sobre trapalhão. Uma análise mais aprofundada do assunto leva a um emaranhado de burocracia que é melhor evitar.

Veja também

Referências