Consciência situacional

O Rafale é o primeiro caça europeu equipado com radar AESA (Active Electronically Scanned Array – antena de varredura eletrônica ativa), e as tripulações da Força Aérea e da Marinha francesas estão desenvolvendo ativamente novas táticas para tirar o máximo proveito deste formidável equipamento de combate.

O Rafale está equipado com um conjunto completo de sensores internos e externos, que permitem que as tripulações formem um quadro tático preciso e inequívoco: radar de varredura eletrônica RBE2, Optrônica do Setor Frontal – OSF, Sistema interno de guerra eletrônica – SPECTRA, pod (casulo) de identificação e designação a laser DAMOCLÈS, pod de reconhecimento de última geração e enlace de dados LINK 16. Com todos esses sensores, o Rafale está perfeitamente equipado para captar, processar e distribuir informação em todo o teatro de operações.

O comprovado radar RBE2

O RBE2 (Radar à Balayage Electronique 2 plans – radar de varredura eletrônica em 2 eixos) da Thales é o primeiro radar multímodo de varredura eletrônica look down/shoot down projetado na Europa Ocidental. Comparados com os ultrapassados radares de antena planar e varredura mecânica, os radares de varredura eletrônica representam uma grande evolução em termos de eficiência, pois não precisam de complexos atuadores mecânicos para direcionar a antena, e o direcionamento do feixe é extremamente preciso e quase instantâneo nos planos vertical e horizontal, garantindo uma elevada taxa de revisitação (cheque de posição) de alvos detectados.

Os radares de varredura eletrônica também se mostram inerentemente mais confiáveis e furtivos do que os antigos dispositivos de varredura mecânica. Ainda mais importante é a capacidade de compartilhar o tempo entre vários modos, realizando assim tarefas diferentes simultaneamente. Os processadores de dados de alta capacidade e a incomparável agilidade de direcionamento do feixe permitem ao Rafale intercalar várias funções dentro de um determinado modo: o radar combina funções de busca, rastreamento e orientação de mísseis, processando-as simultaneamente para ajudar a tripulação a obter a superioridade aérea. Ele também comporta vários enlaces de dados entre caça e míssil, que dão melhores capacidades de controle de fogo em ambiente adverso, aumentando assim a letalidade geral do sistema de armas do Rafale em longa distância. Todos esses fatores contribuem para o aumento da eficiência de combate e da furtividade eletromagnética do Rafale em comparação com os caças equipados com radares clássicos.

Os modos do radar

O radar multimodal RBE2 permite aos pilotos do Rafale detectar, rastrear e engajar com precisão ameaças aéreas e terrestres a grandes distâncias. Graças ao design exclusivo da forma de onda e ao gerenciamento de varredura eletrônica, o RBE2 executa a detecção de longo alcance e o monitoramento simultâneo de até 40 alvos aéreos, em todas as condições meteorológicas e em ambientes de interferência eletrônica. Os dados de interceptação e disparo são calculados para oito alvos prioritários, que podem ser engajados por disparos de mísseis MICA EM/IR em lançamentos sucessivos (à taxa de um a cada dois segundos). Com sua antena de varredura eletrônica, o radar é plenamente capaz de acompanhar os outros 32 alvos, ao mesmo tempo em que atualiza, por meio de links radar/míssil seguros e dedicados, os mísseis MICA lançados, permitindo que sejam feitos vários disparos de muito longo alcance, com uma probabilidade acerto extremamente alta, mesmo contra caças inimigos que realizam manobras defensivas. Isso dá ao Rafale uma capacidade única de combinar consciência situacional com capacidade e eficiência de combate, enquanto reduz consideravelmente a carga de trabalho da tripulação, especialmente em situações táticas complexas.

Para emprego ar-solo e ataques antinavio, o radar tem funções dedicadas para navegação de baixa altura ou grande altitude, acoplamento de alvo, busca e rastreamento de alvos móveis e fixos, telemetria, anticolisão/acompanhamento de terreno (terrain avoidance/following), busca em superfície e designação de alvos navais. No modo de anticolisão/acompanhamento de terreno, o RBE2 olha para frente e para os lados para criar um perfil 3D grande-angular e constantemente atualizado do terreno a ser sobrevoado. Com a tecnologia de varredura eletrônica, o sistema de anticolisão com o terreno é otimizado para melhorar a capacidade de sobrevivência ao voar em altitudes extremamente baixas e em velocidades muito altas.

Com sua arquitetura aberta, o RBE2 foi projetado visando futuras evoluções. Por exemplo, um modo de mapeamento de radar SAR (Synthetic Aperture Radar – radar de abertura sintética) foi introduzido nos Rafales do padrão F3. Ele permite às tripulações do Rafale “desenhar” mapas de alta resolução de alvos de superfície a longas distâncias em qualquer momento do dia ou da noite, e designar um alvo preciso para utilizar o sistema de armas do caça; por exemplo, para atacar alvos com o bombas guiadas HAMMER (Highly Agile and Manoeuvrable Munition Extended Range – munição de longo alcance, grande agilidade e manobrabilidade). O RBE2 também é capaz de detectar, rastrear e engajar navios, mesmo em estado de mar severo, e de fornecer designação de alvo para o míssil antinavio AM39 Exocet Bloco 2 Mod 2.

O AESA instalado no Rafale C137

O que realmente distingue o Rafale de outros caças europeus é seu radar RBE2 AESA, que oferece capacidade de detecção extraordinariamente aumentada e cobertura angular ampliada. O novo radar projetado pela Thales para substituir o modelo anterior PESA (Radar de Varredura Eletrônica Passiva) é composto por cerca de 1.000 módulos de transmissão/recepção, de maneira que vários poderiam até falhar sem que isto causasse degradação significativa da acuidade. A entrada em operação do AESA na Força Aérea francesa começou com a entrega do monoposto C137, em outubro de 2012. Essa aeronave foi a primeira a sair da linha de montagem da Dassault com uma configuração de sensores semelhante à do quarto lote de produção (até o momento foram encomendados pelo Ministério da Defesa francês quatro lotes de, respectivamente, 13, 59, 48 e 60 aeronaves), com todos os sistemas melhorados – AESA, FSO-IT (optrônica do setor frontal de tecnologia evoluída) e DDM NG (nova geração para a detecção de míssil lançado) previstos para esse lote.

A entrega antecipada do Rafale C137 com esses desenvolvimentos deu aos pilotos da Força Aérea e da Marinha a oportunidade de avaliar os novos sensores antes que a produção em série estivesse em pleno andamento. No momento em que este artigo era escrito, o primeiro Rafale do quarto do lote de produção, o biposto B339, era esperado ser recebido em Mont-de-Marsan no final de junho de 2013. Como todos os 60 Rafales do quarto lote de produção, ele será equipado com AESA.

Desde outubro de 2012, o C137 tem sido extensivamente testado por pilotos e mantenedores do CEAM (Centre d’ Expériences Aériennes Militaires – Centro de Avaliação Operacional da Força Aérea Francesa). A decisão foi tomada para fazer o AESA voar tanto quanto possível, para testá-lo em uma grande variedade de cenários e para certificar de que os níveis de confiabilidade prometidos se materializem. Desde a entrega, o C137 realizou uma e, às vezes, duas saídas por dia. O ponto positivo do AESA é que pode ser instalado em praticamente qualquer Rafale, graças a um conceito plug-and-play inovador. Assim, o radar que foi entregue com o C137 também voou nos bipostos B304 e B305. Em média, são requeridas apenas duas horas para remover o PESA e instalar o AESA no seu lugar, uma vez que não há necessidade de modificação de software nem de modificações específicas de hardware na base do radar. Os engenheiros dizem que, em termos de complexidade de procedimentos de manutenção, uma alteração na configuração de PESA para AESA é como trocar um pneu.

Grande aumento de desempenho operacional

Desde a entrega do C137, os pilotos franceses têm constatado que podem realizar missões de ofensivas e defensivas com AESA, e a adoção do novo radar é considerada pelos pilotos da Força Aérea como um salto extraordinário na capacidade operacional. O AESA foi extensivamente testado contra móveis rápidos e lentos, em cenários de varredura acima e abaixo do horizonte, contra alvos que contavam com contramedidas eletrônicas e despistadores (chaff) para tentar superar o RBE2. Um míssil ar-ar MICA EM foi disparado com sucesso para certificar que todo o sistema, inclusive o enlace AESA-míssil, funcionasse como esperado.

Os pilotos da Força confirmaram uma longa lista de sucessos para o novo AESA: maior cobertura angular, resistência significativamente melhorada a interferências e contramedidas, capacidade de identificar alvos pequenos, mesmo em presença de clutter (ruído de fundo), e índices extremamente altos de revisitação dos alvos que foram selecionados. O maior mérito do AESA, no entanto, reside na capacidade da antena de detectar e rastrear alvos aéreos em distâncias muito maiores do que o anterior PESA. Na verdade, o advento do AESA efetivamente duplicou o alcance de detecção do RBE2 e, de acordo com as tripulações da CEAM, um Rafale equipado com AESA poderia ser usado como um mini AWACS para transmitir dados (via Link 16) para Rafales ainda equipados com PESA, que assim estariam também aptos a interceptar em longa distância.

O sucesso sem precedentes da avaliação operacional do AESA dá às tripulações a confiança de que a Força Aérea e a Marinha francesas receberão oportunamente um sistema altamente capaz e econômico. No final de 2013, a Força Aérea terá recebido quatro Rafales equipados com AESA, e o sistema será declarado totalmente operacional com o Esquadrão de Caça 1/7 “Provence”, em Saint-Dizier. Com a entrada em serviço do míssil Meteor, em 2018, as tripulações serão capazes de explorar ao máximo as capacidades notáveis do AESA e do míssil de propulsão ramjet.

FSO e FSO-IT

Além do radar RBE2, o Rafale é equipado com um conjunto abrangente de sistemas optrônicos: Optrônica de Setor Frontal – OSF (FSO – Front Sector Optronics), Pod Designador Damoclès e Pod de Reconhecimento de Nova Geração (Pod Reco NG – New Generation Reconnaissance Pod).

O FSO é usado principalmente como um equipamento de vigilância e identificação de alvos na função ar-ar, mas também pode oferecer algumas capacidades de identificação de alvos na superfície.

Montado na parte superior do nariz do Rafale, à frente do parabrisa, o FSO atua em diferentes comprimentos de onda infravermelha e fornece detecção discreta de longo alcance, rastreamento angular de vários alvos e telemetria para alvos aéreos e de superfície, aumentando consideravelmente a furtividade do Rafale, uma vez que o caça pode detectar e identificar discretamente aeronaves inimigas sem usar seu próprio radar, que poderia trair a sua presença. O FSO é composto por dois módulos: o sensor infravermelho de busca e rastreamento (Infra-Red Search and Track), e o sistema de TV acoplado a um telêmetro laser eyesafe (não danoso à visão humana). As funções dos dois sistemas são claramente complementares: vigilância e rastreamento multialvo pelo módulo de vigilância IR à esquerda; rastreamento de alvos, identificação e telemetria pelo módulo de TV/laser à direita. Quaisquer que sejam as restrições de engajamento (rules of engagement – ROE), o FSO minimiza os riscos de fratricídios (blues in blues) e permite a avaliação instantânea dos resultados do ataque (battle damage assessment – BDA).

Uma variante modificada da Optrônica do Setor Frontal – OSF, o FSO-IT (Improved Technologies – tecnologias aprimoradas) foi escolhido pelas Forças Armadas francesas para o quarto lote de produção de Rafales, e o sistema também já foi entregue anteriormente, com entrada em serviço no final de 2012. Este FSO-IT é desprovido do módulo de vigilância IR, mas está equipado com um módulo de TV/laser atualizado, que oferece capacidades de identificação mais extensas. A adaptação de um sensor IR melhorado continua a ser uma opção do FSO-IT para clientes de exportação.

Pod designador Damoclès

O Rafale conta agora com um pod de identificação/designação a laser Damoclès, que é instalado na estação de fuselagem frontal direita, sob a entrada de ar direita. Produzido pela Thales, o Damoclès foi projetado para ser usado em conjunto com munições guiadas a laser existentes e futuras, como a família Paveway de bombas guiadas a laser e as armas de precisão HAMMER. Existem dois campos de visão disponíveis para as tripulações – largo (4° x 3°) e estreito (1° x 0,5°). O pod é equipado: com um telêmetro laser eyesafe (não danoso à visão humana); com um designador a laser plenamente compatível com a norma STANAG 3733 da OTAN; e com um rastreador do reflexo (spot) laser. Além disso, sua resolução permite que seja usado para reconhecimento a longa distância e avaliação de danos de batalha – BDA.

O pod Damoclès foi concebido para atender necessidades e custos de manutenção consideravelmente mais baixos do que os modelos anteriores e pode suportar os esforços associados às operações embarcadas. Ele entrou em operação no Rafale no final de 2010 e foi usado em missões no Afeganistão, Líbia e Mali para identificação/vigilância de alvos e iluminação laser. Um contrato de desenvolvimento de um pod de mira de última geração foi firmado com a empresa Thales no início de 2013. Ele fornecerá detecção aprimorada e recursos de rastreamento diurno e noturno.

Pod de reconhecimento

Todos os conflitos recentes demonstraram que as missões ISTAR (Intelligence, Surveillance, Tactical Acquisition and Reconnaissance – inteligência, vigilância, aquisição tática e reconhecimento) estão se tornando cada vez mais importantes para encurtar o ciclo operacional OODA (Observation, Orientation, Decision, Action – observação, orientação, decisão, ação). Para missões de reconhecimento, o Rafale carrega, sob a estação central, o pod Thales Reco NG (também conhecido no mercado de exportação como AREOS – Airborne Reconnaissance Observation System), sistema de observação e reconhecimento aerotransportado), um sistema desenvolvido especificamente para o reconhecimento de pré- ataque, para a avaliação de danos de batalha e para reconhecimento por vídeo.

Graças ao poderoso sensor de duas bandas (TV/infravermelho) do Pod Reco NG, montado em uma torre giratória na parte frontal do pod, o Rafale se mantém fora do alcance das defesas aéreas inimigas ao tirar fotos incrivelmente nítidas de longa distância, dia e noite. O pod é equipado com um sistema de datalink de banda larga que oferece capacidade de transmissão em tempo real de todas as imagens captadas durante a missão. O desempenho e a resolução deste sistema não são divulgados por razões de segurança, mas se considera que a imagem fornecida é excepcionalmente boa, graças ao potente sensor eletro-óptico do pod, que permite que fotos de alta resolução sejam tiradas de longas distâncias. Para a máxima eficiência, os sensores utilizam diferentes comprimentos de onda, e os pods possuem gravadores digitais de última geração. Foi adquirido um total de 20 pods Reco NG, incluindo oito para a Força Aeronaval utilizar no porta-aviões Charles de Gaulle. O Pod Reco NG entrou em serviço nos Rafales da Força Aérea e da Marinha francesas em 2010 e tem sido utilizado em operações no Afeganistão, Líbia e Mali.

Sistema de guerra eletrônica

O Rafale está equipado com um sistema de guerra eletrônica altamente automatizado, que provê um excelente nível de proteção contra ameaças conhecidas e futuras, como foi demonstrado na Líbia. O SPECTRA (Self-Protection Equipment Countering Threats of Rafale Aircraft – equipamentos de autoproteção da aeronave Rafale contra ameaças) é um conjunto de guerra eletrônica totalmente integrado, concebido e produzido pela Thales em cooperação com a MBDA. O sistema é completamente montado internamente, num esforço para manter livres as estações de armas. Garante detecção eletromagnética eficiente, alerta de iluminação laser, aviso de aproximação de míssil com tecnologia de detecção IR passiva, interferência eletrônica e utilização de dispositivos de despistamento eletromagnético (shaff) e infravermelho (flare), mesmo no ambiente de multi ameaça mais exigente.

Graças à sua tecnologia digital, o SPECTRA fornece detecção passiva de longo alcance, identificação e localização de ameaças, e permite ao piloto ou operador do sistema reagir imediatamente com as melhores medidas defensivas: interferência eletrônica, utilização de chaff e flare, manobras evasivas e/ou qualquer combinação dessas ações para evitar ou se contrapor com sucesso a uma variedade de ameaças aéreas e terrestres. O SPECTRA é dividido em diferentes módulos e sensores posicionados estrategicamente na aeronave para dar cobertura absoluta. As zonas de letalidade, determinadas pelos calculadores do SPECTRA de acordo com os tipos de armas de defesa aérea detectados e o terreno local, podem, então,ser exibidas na tela tática colorida, permitindo à tripulação evitar o voo em áreas perigosas.

Mesmo num ambiente de sinal eletrônico muito denso, a precisão de localização da ameaça em azimute é excelente, e o tempo necessário para a identificação do sinal é extremamente curto. Além disso, a capacidade elevada de processamento permite detecção e desempenho de interferência notáveis, otimizando a resposta de acordo com a ameaça identificada: sinais eletromagnéticos recebidos são analisados, a direção e a localização dos emissores são determinadas com grande precisão. A localização exata e os tipos de sistemas detectados pelo SPECTRA podem ser gravados para análise posterior, proporcionando aos operadores do Rafale uma substancial capacidade SIGINT/ELINT já integrada, minimizando a necessidade de plataformas de inteligência dedicadas, especializadas e caras. O uso do SPECTRA também é muito flexível, e seu software pode ser reprogramado na linha de vôo.

Para se contrapor às novas gerações de mísseis solo-ar portáteis, um sistema de alerta de iluminação laser está montado nas laterais do nariz e na cauda do caça, proporcionando cobertura de 360 graus e garantindo a detecção e o aviso de aproximação de mísseis lançados “de ombro” guiados por feixe de laser. Há quatro módulos incorporados à fuselagem (em direção ascendente) para lançamento de vários tipos de cartuchos despistadores (flares ou eletroópticos), e o Rafale está equipado com dois lançadores de chaff internos.

Refinamentos estão sendo continuamente introduzidos para melhorar o sistema SPECTRA, e um Sistema de Alerta de Mísseis de Nova Geração (DDM NG – Détecteur De Missile Nouvelle Génération) está sendo incorporado. Graças à utilização das mais recentes tecnologias de imageamento infravermelho, o novo sistema oferece maior campo de visão e melhor alcance de detecção, bem como menor taxa de falso alarme em comparação com outras tecnologias e com o sistema que voa atualmente no Rafale (DDM). Com o DDM NG, a esteira de escapamento de um míssil pode ser detectada a uma distância muito longa sem nenhuma emissão reveladora que traia a presença do Rafale.

O discreto alerta de aproximação de míssil garante alta probabilidade de detecção e baixas taxas de falso alarme, mesmo contra as recentes armas guiadas por IR totalmente passivas; e, quando o lançamento de um míssil é detectado, o DDM NG pode acionar automaticamente uma sequência de despistadores para evitar a ameaça. No momento em que este artigo era escrito, a avaliação operacional do DDM NG já tinha sido iniciada em Mont-de-Marsan, e a entrada em operação era prevista para o final de 2013. Os engenheiros da Thales estão trabalhando em novos aprimoramentos do SPECTRA, e vários upgrades estarão disponíveis brevemente para os mercados interno e de exportação.

Fusão de dados de sensores

No Rafale, não há nenhum sensor primário por definição: o radar, o FSO, o sistema de guerra eletrônica SPECTRA, o Link 16; todos contribuem para a consciência situacional, e os dados obtidos por meios diferentes são mesclados (data fusion) em uma única imagem tática apresentada na tela central ao nível dos olhos (HLD – Head Level Display) e colimada ao infinito. Todos os sensores têm vantagens e desvantagens inerentes: o FSO passivo tem excelente resistência a contramedidas, e a sua resolução angular é melhor do que a do radar. Por outro lado, o radar é muito preciso na faixa de longa distância e pode acompanhar mais alvos do que o FSO.

O sistema SPECTRA pode analisar as emissões de radar inimigas para identificar um emissor com precisão, e o Link 16 pode ser usado para transmitir e receber dados de/para outros participantes, como um AWACS. O sistema de fusão de dados do Rafale combina e compara automaticamente as informações coletadas pelos sensores e pode posicionar com precisão e identificar positivamente os alvos graças a algoritmos dedicados incorporados em seu sistema de missão. É muito mais do que uma simples correlação, pois permite ao piloto construir uma imagem tática precisa e inequívoca, provendo informações de alvo extremamente confiáveis para o sistema de controle de tiro. A combinação de aquisição/rastreamento de alvo multicanal com fusão inteligente dos dados de sensores é um agente facilitador essencial, que muda radicalmente concepção das táticas de combate aéreo. Até recentemente, os pilotos só puderam utilizar seus cérebros para processar as informações obtidas por seus radares ou por seus olhos, e para construir uma imagem mental da evolução da arena de combate.

Com o Rafale, o sistema assumiu o papel de processamento, reduzindo consideravelmente a carga de trabalho do piloto e permitindo às tripulações dedicar mais tempo à gestão tática e se concentrar na evolução combate, não no vôo. Além disso, o sistema de armas multicanal do Rafale pode lidar simultaneamente com as ameaças aéreas e de superfície. Essa é uma vantagem crucial sobre os concorrentes mais próximos, porque, a partir de agora, os pilotos serão capazes de atacar alvos no solo ao mesmo tempo em que engajam contra caças inimigos que representem maior ameaça. Por exemplo, mesmo com o radar no modo ar-superfície, o FSO será totalmente capaz de detectar e rastrear interceptadores hostis, e o piloto poderá engajar imediatamente uma ameaça emergente.

Visor montado no capacete

Embora o Rafale ainda não esteja equipado com um Visor Montado no Capacete (HMD – Helmet-Mounted Display), esse sistema pode ser facilmente integrado à aeronave, mas as Forças Armadas francesas ainda não formalizaram a necessidade do HMD para sua frota de caças. No entanto, os estudos preliminares e o desenvolvimento inicial foram realizados há muito tempo para demonstrar a viabilidade e os benefícios de equipar o Rafale com HMD. Isso levou a uma demonstração do HMD realizada em bancada de testes de desenvolvimento e no próprio caça. De acordo com a Dassault, o desenvolvimento completo poderia ser realizado em tempo muito curto, graças ao sucesso desses estudos já realizados.

O HMD seria necessário para exibir os dados de referência de voo diretamente em frente aos olhos das tripulações, nos assentos dianteiro e traseiro, e para permitir o apontamento de armas e a utilização destas em ângulos extremos. Isso aumentaria a consciência situacional daria aos pilotos a capacidade de disparar armas “sobre o ombro” após a designação pelo HMD, aumentando significativamente a eficiência em combate.

FONTE: Air International

COLABOROU: Justin Case