Plano radical da Força Aérea dos EUA pode lançar um novo caça em 5 anos

Por: Valerie Insinna

WASHINGTON – A Força Aérea dos EUA (USAF), está se preparando para alterar radicalmente sua estratégia de aquisição para a próxima geração de caças, com um novo plano que pode exigir que a indústria projete, desenvolva e produza um novo caça em cinco anos ou menos.

Em 1º de outubro, a USAF reformulará oficialmente seu programa de caça de próxima geração, conhecido como Next Generation Air Dominance, ou NGAD, disse Will Roper, executivo de aquisições da Força Aérea, durante uma entrevista exclusiva à Defense News.

Sob um novo escritório liderado por um gerente de programa ainda sem nome, o programa NGAD adotará uma abordagem rápida para o desenvolvimento de pequenos lotes de caças com várias empresas, assim como a Century Series de aeronaves construídas na década de 1950, disse Roper.

“Com base no que a indústria pensa que pode fazer e no que minha equipe me dirá, precisaremos definir uma cadência de quão rápido pensamos que construímos um novo avião a partir do zero. No momento, minha estimativa é de cinco anos. Eu posso estar errado, ele disse. “Espero que possamos chegar mais rápido do que isso, acho que isso será insuficiente a longo prazo para enfrentar ameaças futuras, mas cinco anos é muito melhor do que onde estamos agora com a aquisição normal”.

A abordagem da Century Series seria um caminho notável do pensamento anterior da Força Aérea para seu futuro caça. Em seu estudo “Air Superiority 2030” lançado em 2016 , a Força Aérea descreveu um ‘stealthy sensor-shooter’ de longo alcance chamado “Penetrating Counter Air”, que atuaria como o centralizador do NGAD em uma rede com sensores, drones e outras plataformas. A Força Aérea usaria prototipagem para acelerar as principais tecnologias, na esperança de maturá-las cedo o suficiente para inclusão em aeronaves avançadas implementadas no início dos anos 2030.

Mas o que Roper chama de “Digital Century Series” mudaria esse paradigma: em vez de amadurecer tecnologias ao longo do tempo para criar um caça requintado, o objetivo da Força Aérea seria construir rapidamente o melhor caça que a indústria pode reunir ao longo de alguns anos, integrando o que quer que seja, pois existe tecnologia emergente. A USAF selecionaria e colocaria um pequeno número de aeronaves sob contrato e reiniciaria outra rodada de competição entre os fabricantes de caças, revisaria seus projetos de caças e exploraria novos saltos em tecnologia.

O resultado seria uma família de caças em rede, alguns mais interrelacionados que outros, desenvolvidos para atender a requisitos específicos e incluir as melhores tecnologias da categoria a bordo de uma única estrutura. Um jato pode ser otimizado em torno de uma capacidade revolucionária, como um laser aéreo. Outro caça pode priorizar sensores de ponta e incluir inteligência artificial. Pode ser um caminhão de armas não tripulado.

Mas o ponto, Roper disse, é que, em vez de tentar aprimorar os requisitos para enfrentar uma ameaça desconhecida daqui a 25 anos, a Força Aérea produziria rapidamente aeronaves com novas tecnologias, uma tática que poderia impor incertezas a concorrentes próximos como Rússia e China e forçá-los a lidar com os militares dos EUA em seus próprios termos.

Imagine “a cada quatro ou cinco anos haveria o F-200, F-201, F-202 e quão vago e misterioso eles seriam, mas claro que seria um programa real com aviões voando. Bem, agora você precisa descobrir: o que estamos trazendo para a luta? O que melhorou? Qual é a certeza de que se tem o melhor caça para vencer? Roper se perguntou.

“Como você lida com uma ameaça se não sabe qual é a tecnologia do futuro? Seja você a ameaça. Sempre tenha um novo avião saindo.”

Como a Força Aérea chegará lá?

Três tecnologias industriais permitem uma abordagem da Century Series para o NGAD e estabelecerão requisitos para os participantes, disse Roper. O primeiro é o desenvolvimento ágil de software, uma prática em que os programadores escrevem, testam e liberam códigos rapidamente, solicitando feedback dos usuários.

A segunda, arquitetura aberta, tem sido um chavão na comunidade de defesa, mas Roper disse que a indústria costuma usá-la para descrever um sistema com hardware plug-and-play. O NGAD, idealmente, seria totalmente aberto com hardware intercambiável e a capacidade de terceiros desenvolverem software para o sistema.

A tecnologia final, a engenharia digital, é a mais nova e possivelmente a mais revolucionária, disse Roper. Embora os engenheiros aeroespaciais usem computadores há décadas para ajudar na criação de aeronaves, apenas recentemente as empresas de defesa desenvolveram ferramentas de modelagem 3D que podem modelar um ciclo de vida inteiro em design, produção e manutenção, com um alto nível de precisão e fidelidade. O processo permitiria às empresas não apenas mapear uma aeronave em detalhes extremos, mas também modelar como uma linha de produção funcionaria usando diferentes níveis de funcionários ou como os mecânicos executariam reparos em um depósito.

“Você poderia começar a aprender muito antes de dobrar a primeira peça de metal e girar a primeira chave, de modo que, quando o fez pela primeira vez, já aprendeu. Você já está em um nível de proficiência que, no passado, precisaria estar na centésima aeronave para ter”, disse ele. “E então, se você seguisse em frente e modelasse a manutenção, poderia seguir para a parte do ciclo de vida que constitui os 70% do que pagamos”.

Poucos programas de defesa usaram engenharia digital até agora, disse Roper. A Força Aérea está exigindo que a Northrop Grumman e a Boeing usem a técnica para desenvolver suas respectivas versões do Dissuasor Estratégico em Terra.

A Boeing também demonstrou a tecnologia clean-sheet com seu treinador TX , levando seu design do conceito ao primeiro voo em três anos e superando dois concorrentes que ofereciam versões modificadas dos jatos existentes.

Durante uma visita de maio às instalações de produção da Boeing, Paul Niewald, engenheiro chefe da empresa para o programa TX, descreveu como a empresa criou seu design digital TX com tanta precisão que as peças puderam ser unidas sem calços, o material usado para preencher as lacunas entre os componentes. peças de uma aeronave – e apenas uma ferramenta mestre foi necessária durante a produção do avião.

No total, a Boeing conseguiu reduzir em 80% o trabalho manual necessário para fabricar e montar a aeronave, disse Niewald.

Mas criar um jato de treinamento simples como o TX é muito diferente de fabricar um caça penetrante como o NGAD, e não há provas de que essas novas técnicas de fabricação funcionem para aeronaves mais avançadas, argumentou Richard Aboulafia, analista aeroespacial do Teal Group.

Aboulafia sugeriu que a Força Aérea poderia estar “exagerando” com os caças F-35, onde uma abordagem “tamanho único” e um foco em software e sensores produziram uma aeronave muito cara que levou quase duas décadas para se desenvolver. Mas uma abordagem da série Century, ele alertou, poderia priorizar o desenvolvimento de novos caças à custa de investimentos em novas armas, radares, sensores, equipamentos de comunicação ou outra tecnologia capacitadora.

“Com o F-35 tínhamos muita ênfase nos sistemas e pouco no avião. Talvez isso esteja indo longe demais na outra direção”, disse ele. “A verdade não está em algum lugar no meio em que você tem duas ou três aeronaves, mas uma maior alocação de recursos para os sistemas. Em outras palavras, a verdade não está no F-35 e a verdade não é a da Century Series. Não podemos simplesmente pensar em algo intermediário, um compromisso sensato?”

Rebecca Grant, analista aeroespacial da IRIS Independent Research, expressou entusiasmo por um novo esforço de design de caças, dizendo que os engenheiros poderiam oferecer opções para um esforço ao estilo da Série Century “extremamente rápido”, no seu conjunto de comunicações e a decisão de tornar a plataforma tripulada ou não tripulada, seriam as principais variáveis ​​que influenciam o design da aeronave.

“Uma abordagem da Century Series me parece que é realmente tradicional de certa forma, porque foi assim que foi feito no passado. E acho que é isso que eles estão tentando alcançar. Eles querem novos designs. Mas a dificuldade é sempre que você começa a fazer as trocas mais importantes e a identificar os critérios mais importantes”, disse ela. “Essas tornam-se funções de direção bastante sérias muito rapidamente”.

Um plano de jogo (potencial)

O novo escritório do programa NGAD determinará a estratégia final de aquisição para a Digital Century Series, incluindo a duração do ciclo de desenvolvimento, quantidades de compras e mecanismos de contratação. No entanto, Roper revelou à Defense News seu pensamento sobre como o programa poderia funcionar:

• Coloque pelo menos dois fabricantes em contrato para projetar um avião de caça. Isso poderia incluir as empresas existentes capazes de construir aeronaves de combate, como Boeing, Lockheed Martin e Northrop Grumman, bem como novos participantes que poderiam trazer uma tecnologia exclusiva para a mesa.
• Faça com que cada empresa crie um “gêmeo digital” hiper-realista de seu design de caça usando modelagem 3D avançada. Use esses modelos para executar inúmeras simulações de como a produção e a manutenção podem ocorrer, otimizando hipoteticamente as duas e reduzindo os custos e as horas de trabalho.
• Conceda um contrato a um único fabricante de caças para um lote inicial de aeronaves. Roper disse que a indústria poderia construir cerca de um esquadrão de aviões por ano, ou cerca de 24 aeronaves. Inclua opções no contrato para lotes adicionais de aeronave. A liderança do Comando de Combate Aéreo disse a Roper que 72 aeronaves, sobre o número de aeronaves em uma ala típica da Força Aérea, seria uma quantidade viável para operações normais.
• Enquanto esse fornecedor inicia a produção, reinicie a concorrência, contratando outras empresas para começar a projetar a próxima aeronave.

Ao formar a estratégia de aquisição da NGAD, o novo escritório do programa também explorará como os parceiros de defesa seriam compensados ​​por seu trabalho. A maioria dos programas atuais da Força Aérea é concedida à empresa que pode oferecer o máximo de capacidade pelo menor preço, levando a um status quo em que os fornecedores se comprometem a garantir um contrato e obter lucros somente quando as plataformas são produzidas e sustentadas em massa.

Porém, se uma construção da Digital Century Series for adotada, a Força Aérea poderá pagar às empresas mais, adiantando durante a fase de projeto e exigir que produzam aviões com uma vida útil mais curta como por exemplo, um jato com uma vida útil de 6.000 horas de voo, em vez de fabricar aeronaves projetadas para serem mantidas nos céus por 20.000 horas, disse Roper.

“Isso abre as oportunidades para fazer as coisas de maneira muito diferente, com diferentes projetos estruturais, sem realizar testes de fadiga em larga escala e tudo o que fazemos na Força Aérea geriátrica para manter as coisas voando”, disse ele. “Onde está o ponto ideal para onde estamos mantendo os aviões tempo suficiente para fazer a diferença real, mas não tanto quanto pagamos um prêmio para sustentá-los ou não conseguimos atualizá-los com aeronaves melhores?”

Um obstáculo à abordagem da Digital Century Series pode estar convencendo o Congresso a aprovar o financiamento necessário. O House Armed Services Committee já recomendou cortar o financiamento para o programa NGAD na solicitação de orçamento fiscal de 2020, de US $ 1 bilhão para US $ 500 milhões um sinal de que o comitê pode não aceitar esse caminho para a Força Aérea.

Roper disse que a idéia gerou uma “boa resposta” dos comitês de defesa do Congresso, mas reconheceu que os legisladores têm dúvidas sobre a abordagem. Ele também observou que precisará haver um meio de pagar as contas, principalmente nos estágios iniciais do ciclo de desenvolvimento, quando várias empresas serão contratadas para projetar aeronaves.

“Acho que a teoria é sólida, e o financiamento necessário para o tamanho de uma base da indústria que podemos sustentar”, disse ele. “Não quero deixar as empresas de fora, mas também não quero ser tão grande que fracassemos por causa do financiamento, e não por causa da solidez da idéia”.

FONTE: Defense News

TRADUÇÃO E ADAPTAÇÃO: DAN