Quão perigosos são os novos drones furtivos Shahed da Rússia?

A última onda de drones Shahed-136 que atingiu a Ucrânia é mais sombria do que os modelos anteriores, uma modificação “furtiva” para se infiltrar nas defesas aéreas ucranianas. As autoridades ucranianas foram rápidas em explicar à mídia local que este não é um drone novo e que a única mudança é a pintura. Mas há mais nessa camada preta do que aparenta.

Falando na televisão nacional em 25 de novembro^º, Porta-voz da Força Aérea, Yurii Ihnat disse que a tinta continha carbono, “um material absorvente para o sinal do radar”, tornando os drones mais difíceis de detectar. Quanta diferença esse revestimento furtivo poderia fazer?

Furtivo por design

Stealth não é principalmente uma questão de pintura, mas de moldar uma aeronave para minimizar a energia de rádio refletida de volta a um emissor de radar. É por isso que os aviões furtivos tendem a ter linhas suaves características, sem bordas retas e uma variedade de curvas diferentes, e alguns como o B-2, o corpo é fundido na asa.

As limitações dos primeiros computadores significavam que eles só podiam lidar com cálculos de reflexão para superfícies planas, razão pela qual o F-117 Nighthawk – a primeira aeronave verdadeiramente furtiva – apresentava um exterior facetado único feito de muitos painéis planos e parecia pouco aerodinâmico. O design era instável em voo e ganhou o apelido Goblin cambaleante.

Os computadores modernos podem lidar com formas curvas complexas, que são ao mesmo tempo furtivas e altamente aerodinâmicas, como visto no F-35, que é um caça de cães ágil, além de ter um assinatura de radar baixa. As curvas e a falta de superfície plana minimizam o risco de “brilho de radar” que poderia ocorrer com o Nighthawk.

Este formato inteligente dá ao F-35 uma seção transversal de radar (a medida padrão de furtividade). de 0,0015 metros quadrados, semelhante a uma bola de golfe de metal. Isso faz com que cerca de 3.000 vezes menor do que o F-16 de tamanho semelhante, mas não furtivo, na tela do radar.

O Shahed, com seu design mesclado em que o corpo se funde com a asa, já é bastante furtivo. A estimativa grosseira usando dados de código aberto por analista do Twitter Dhimas Afihandarin @Flankerchan mostrou que o Shahed tinha algumas falhas furtivas – aqueles estabilizadores verticais nas asas fornecem um forte reflexo de radar lateralmente – mas de frente a seção transversal do radar é de cerca de 0,01 metros quadrados na maioria das frequências, semelhante a um pássaro.

Mas mesmo desde os primeiros dias da tecnologia furtiva, os designers tentaram reduzir ainda mais a assinatura do radar com revestimentos especiais.

O que há no molho secreto?

Aeronaves furtivas possuem revestimento de Material absorvente de radar ou RAM para maximizar a invisibilidade do radar. Os materiais utilizados tendem a ser classificados. Quando o primeiro F-117 foi transferido para um museu, teve que ser ‘detonado pela mídia,’ jateado com cristais de bicarbonato de sódio para remover todos os vestígios do revestimento secreto de RAM.

Conhecemos detalhes da RAM usada em projetos anteriores. Tinta Bola de Ferro foi um revestimento experimental para aviões espiões U-2 e outras aeronaves. Iron Ball consiste em pequenas esferas revestidas de ferrite ou ferro carbonílico suspensas em tinta epóxi. As esferas condutoras absorvem as ondas de rádio, convertendo-as em calor e reduzindo a quantidade de energia refletida.

Outros revestimentos furtivos usavam negro de fumo – partículas finas de carbono, realmente iguais à fuligem – para obter o mesmo efeito. Uma equipe do Laboratório de Radiação do MIT desenvolveu Tinta anti-radiação Halpern usando uma combinação de negro de fumo e alumínio em uma matriz de borracha. Isso mostrou uma melhoria significativa na furtividade em aeronaves de teste

A eficiência exata com que o material absorve o radar depende muito do tamanho, forma, composição e número das partículas, do comprimento de onda das ondas de rádio recebidas e da espessura do revestimento. Versões avançadas usam nanotubos de carbono, grafeno e MXenes para torná-los mais eficazes, mas mesmo um revestimento bastante simples à base de carbono em pó faz a diferença.

Um artigo de código aberto de 2015 analisa o negro de fumo em tinta de poliuretano para absorção de radar. Os pesquisadores descobriram que, com a quantidade adequada de negro de fumo (cerca de 7% em peso), a tinta reduziu a reflexão do radar em cerca de 10 decibéis na banda Ku do radar e em cerca de 20 decibéis para determinados comprimentos de onda.

Uma redução de 10 decibéis reduz a reflexão do radar por um fator de dez. Essa é uma vantagem real de uma simples pintura.

Abordagens Furtivas

Stealth não torna as aeronaves invisíveis ao radar, mas reduz o alcance em que podem ser detectadas e pode abrir lacunas entre os locais de radar. O alcance de detecção acompanha a quarta raiz da seção transversal do radar, portanto, uma redução de dez vezes na seção transversal do radar significa que uma aeronave que poderia ser detectada a dez milhas de distância só será vista a seis milhas de distância.

Se você souber qual radar o outro lado está usando, poderá calcular a distância em que eles podem ver sua aeronave e se manter afastados. O F-117 tinha software de planejamento de voo apelidada de Elvira que traçou uma rota indireta até o alvo para evitar locais de radar conhecidos. Alguns relatórios sugerem que Shaheds já havia se aproximado em baixo nível nos vales dos rios para torná-los mais difíceis de detectar, para que os russos estejam conscientes da vantagem de uma abordagem inteligente.

Os Shaheds com pintura furtiva à base de carbono serão significativamente mais difíceis de detectar no radar, especialmente perto do solo. Isso dá aos defensores menos tempo para enfrentá-los e pode aumentar significativamente suas chances de passar.

A cor escura também torna os drones mais difíceis de detectar visualmente e lutadores noturnos há muito que foram pintados de volta. As imagens sugerem que os defensores com holofotes e metralhadoras são derrubando alguns Shaheds.

A abordagem furtiva não parece ter funcionado até agora. Na sexta-feira, a Ucrânia afirmou ter abateu 74 dos 75 Shaheds que chegavame em 29 de novembro^º eles reivindicou 21 de 21, uma taxa de sucesso de 100%. No entanto, estes números não podem ser verificados.

A pintura furtiva pode não ser uma virada de jogo para Shaheds. Mas a Rússia está a tentar produzir ela própria os drones em grande número, e um longo inverno de ataques pode estar apenas a começar.