O drone ScanEagle é capturado pelo sistema SkyHook patenteado. O método móvel e flexível de lançamento e retorno deste veículo permite a instalação de vários equipamentos, maximizando o aproveitamento do volume disponível a bordo do drone.
Uma série de artigos discutirá novos desenvolvimentos no campo de veículos aéreos não tripulados (UAVs), robôs móveis terrestres (NMR) e veículos automáticos de superfície / subaquáticos (ANA / APA)
2015 foi um ano agitado para o mercado internacional de veículos autônomos. O nível atual de desenvolvimento de UAVs está aumentando constantemente, à medida que os fabricantes estão expandindo os limites de autonomia, duração do voo e complexidade do equipamento de bordo, e os clientes estão implementando programas para implantar sistemas de terceira geração em novas funções, enquanto esclarecem os requisitos para os sistemas existentes.
O setor de RMN continua a evoluir para atender às necessidades do teatro de guerra pós-afegão. (TVD). As ameaças emergentes, juntamente com a clara necessidade atual de detectar e neutralizar bombas rebeldes e minas terrestres, estão forçando o desenvolvimento de novos sistemas mais avançados com maior capacidade, especialmente quando a ênfase está cada vez mais na segurança nacional e na resposta imediata, especialmente em operações de contra-insurgência.
No campo dos sistemas marítimos, tanto nos setores de superfície como submarinos, novos princípios gerais de operação também estão sendo desenvolvidos, com ênfase particular no aumento da capacidade de ação contra minas e na descoberta de meios eficazes de combate aos submarinos.
O UAV Global Hawk RQ-4B foi criado para a observação detalhada de vastas áreas geográficas e para fornecer ao comando militar informações em tempo real sobre a localização dos recursos humanos e materiais do inimigo.
UAVs marítimos
O operador marítimo de UAV mais avançado é a Marinha dos Estados Unidos, que opera drones como o Insilu ScanEagle, Northrop Grumman MQ-8B Fire Scout e o maior MQ-8C Fire Scout atualmente sendo testado.
O MQ-8B com massa de carga útil de 137 kg e duração de vôo de 7,5 horas desempenhou um papel importante no desenvolvimento do conceito geral da Marinha dos Estados Unidos para o uso de UAVs navais. Este drone, que pode realizar o reconhecimento e iluminar alvos com seu designador de laser, foi implantado no Afeganistão em apoio às operações de contra-insurgência da coalizão internacional.
Drone tipo helicóptero MQ-8C Fire Scout
Este UAV foi integrado com o avançado sistema de armas de alta precisão APKWS (Advanced Precision Kill Weapon System) da BAE Systems. Programa governamental prioritário que adicionou orientação a laser semi-ativa ao míssil ar-solo Hydra-70, anteriormente não guiado, montado no helicóptero de assalto Bell AM-1Z Viper e no helicóptero leve multifuncional UH-1Y Venom do Corpo de Fuzileiros Navais dos EUA (KMP), o que tornou possível capturar alvos em terra e no mar com alta precisão. O UAV MQ-8B também desempenhou um papel importante no desenvolvimento de operações conjuntas de aeronaves tripuladas e não tripuladas, permitindo à Marinha determinar a direção do desenvolvimento dos princípios correspondentes de uso em combate.
O UAV MQ-8C maior, baseado no helicóptero Bell 407 leve, é projetado para decolagem e pouso independentes em qualquer navio com área de pouso, bem como em locais em solo preparados e não preparados. A aeronave, que combina as capacidades do MQ-8B com a carga útil e desempenho de um helicóptero Bell 407, voou 11 horas em agosto de 2015 como parte dos testes operacionais da frota. No início de 2015, o programa de voos de teste foi concluído, e agora o sistema está pronto para passar por uma avaliação de prontidão operacional até o final de 2016, assim que a frota decidir como integrar este drone ao seu complexo de sistemas no próxima década.
O ScanEagle lança sozinho com uma catapulta pneumática para fácil lançamento no mar e em terra
Percepção de ameaça
Na maior parte, a ameaça no domínio marítimo é assimétrica. Ao contrário do uso de UAVs na superfície da Terra, onde tais dispositivos são projetados principalmente para criar uma imagem do ambiente no qual as forças terrestres operam, o ambiente marinho é mais reativo. O valor de usar UAVs neste ambiente reside no fato de que as tripulações podem estudar potenciais alvos fora do alcance enquanto simultaneamente expandem as capacidades de reconhecimento de dispositivos optoeletrônicos embarcados e radares e com uma redução significativa nos custos operacionais em comparação com helicópteros tripulados.
O rápido desenvolvimento de UAVs para o ambiente marinho também foi grandemente facilitado por ameaças à segurança nacional e a necessidade de embarcações de patrulha para monitorar a costa e se defender contra ameaças do mar. Tudo isto é consequência dos problemas económicos, políticos e culturais que surgiram no sector marítimo e que tiveram de ser enfrentados ao longo da última década. “É um fato que qualquer país sem litoral precisa de uma identificação clara das ameaças do mar e da neutralização oportuna”, disse Dan Beachman, Diretor de Marketing de UAV da Israel Aerospace Industries (IAI). “Essas ameaças podem ter pequenas ou grandes áreas efetivas de reflexão de acordo com seu tamanho e, portanto, as forças armadas do país precisam de capacidades precisas para identificá-las”.
A IAI foi uma das primeiras empresas a se voltar para o tema marítimo, criando na década de 80 do século passado os drones RQ-2A Pioneer e RQ-5 Hunter, que funcionavam a partir de porta-aviões americanos, ajustando os disparos e posteriormente realizando o reconhecimento para a força de pouso. Hoje, a empresa oferece dois sistemas nesse segmento: a aeronave Naval Rotary UAV (NRUAV) de decolagem e pouso vertical e a aeronave Maritime Heron de asa fixa. Ambos, de acordo com o Sr. Beachman, são projetados para fornecer aos usuários um sistema marítimo integrado que corresponda "aos objetivos operacionais atuais de cada país".
O NRUAV é capaz de subir até 4600 metros de altitude, seu alcance é de 150 km e a duração máxima de vôo é de seis horas. Tem uma velocidade máxima de 100 nós (185 km / h), uma velocidade de espera de 60 nós (111 km / h) e pode transportar uma carga de até 220 kg, composta por um versátil kit multissensor com capacidades avançadas. O kit inclui optoeletrônica diurna e noturna, que também fornece rastreamento automático e medição de alcance para o alvo, um radar multimodo que fornece vigilância marítima e observação de longo alcance, um radar de abertura sintética (SAR) e um radar de abertura sintética inversa (Inverse SAR) com modos de seleção para movimentação de alvos terrestres e aéreos, navegação e prevenção de fenômenos atmosféricos adversos. Além disso, o drone pode carregar um sensor eletrônico de inteligência ou um sensor eletrônico de guerra. O sistema se comunica com a estação de controle no solo por meio de um canal de transmissão de dados dentro da linha de visão.
UAV vertical decolagem e pouso UAV Naval Rotary (NRUAV)
O drone NRUAV é baseado no kit de transformação HeMoS (Helicopter Modification Suite) desenvolvido pela IAI Malat. O HeMoS pode decolar e pousar automaticamente de navios, avaliar os danos de combate e designação de alvos ininterrupta e além do horizonte em condições climáticas adversas. “O UAV naval atende a uma ampla gama de necessidades operacionais, por exemplo, inestimáveis no combate à pesca ilegal, pirataria, insurgência e outras atividades destinadas a minar a soberania do país”, continuou Beechman. “Este sistema altamente eficiente dá um importante contributo para a criação de uma percepção integrada do ambiente marítimo sem colocar vidas humanas em risco”.
Maritime Heron em seus parâmetros principais é muito semelhante ao UAV Heron padrão lançado do solo - um dispositivo da classe MASCULINA (Medium Altitude Long Endurance - altitude média com uma longa duração de vôo), mas com a possibilidade adicional de que a versão naval seja capaz de decolando e pousando em um porta-aviões por conta própria. O drone tem envergadura de 16,6 metros e peso de decolagem de 1250 kg. O teto máximo é de 9000 metros e a duração do voo é de até 40 horas, dependendo da tarefa e configuração do equipamento de bordo. A aeronave pode transportar uma grande variedade de sensores e pode usar simultaneamente vários instrumentos e dispositivos para transmitir informações atualizadas sobre grandes áreas por um longo tempo. Em uma configuração naval, o UAV carrega sensores projetados especificamente para este ambiente, incluindo, por exemplo, sistemas como uma estação optoeletrônica MOSP (Multi-mission Optronic Stabilized Payload) da IAI, radar marítimo EL / M-2022 Maritime Patrol Radar (MPR) do IAI ELTA e AIS (Automatic Identification System).
Para aumentar a flexibilidade operacional, a estação de controle de solo do drone pode ser baseada no solo ou no navio, e o controle pode ser transferido de uma estação para outra em tempo real. “Ao trabalhar em mar aberto, é muito importante atender às condições ambientais específicas, operar a plataforma de qualquer plataforma offshore e realizar uma ampla gama de tarefas”, continuou Beechman. "A maior vantagem operacional reside na capacidade de completar o ciclo completo da tarefa em mãos: detecção, classificação e identificação usando um sistema integrado e altamente eficiente."
Em outubro de 2015, o UAV Schiebel Camcopter S-100 demonstrou sua capacidade de interagir com um navio da frota sul-africana (foto abaixo)
Ocean scan
Hoje, um dos UAVs marítimos de maior sucesso é o ScanEagle, criado pela Boeing e pela Insitu. Este UAV com projeto de aeronave pode operar a uma altitude de cruzeiro de 3.000 metros por 20 horas, carregando equipamentos a bordo para diversas necessidades operacionais, incluindo optoeletrônica, reconhecimento eletrônico e guerra eletrônica, comunicações e repetidor, equipamento de mapeamento e radar (com abertura e função sintéticas seleção de alvos móveis no solo).
O ScanEagle é lançado de forma independente com catapulta pneumática e retorna com o sistema SkyHook, que o diferencia de outros VANTs de aeronaves do mercado marítimo. Uma instalação de guindaste com uma alça de corda suspensa é instalada a bordo da embarcação, quando o UAV sobrevoa ele é pego com esta alça pela ponta da asa (o esquema se assemelha a uma armadilha para pegar pássaros), o motor é desligado e então o UAV retorna com segurança ao navio girando a instalação do guindaste. “O lançamento e o retorno do ScanEagle ao mar são únicos; é realmente o único UAV do tipo aeronave atualmente no mercado com ampla experiência operacional que você pode lançar e pegar em um navio. É por isso que tantas frotas usam esta unidade”, disse Andrew Duggan, CEO da Insitu Pacific. - O lançamento da catapulta não é tão único, mas o que realmente o diferencia é o sistema SkyHook. Para devolver outros UAVs do tipo aeronave ao navio, são usadas redes, e o problema é que se a rede estiver presa ao navio e o UAV errar, o drone atinge o navio, enquanto com o sistema SkyHook, o UAV voa em paralelo para o navio, então, se ele errar, simplesmente voe para longe para mais uma corrida."
O drone ScanEagle está em serviço nas frotas dos Estados Unidos, Canadá, Malásia e Cingapura; além disso, nos últimos anos tem participado em várias competições de verificação e avaliação de desempenho, incluindo provas realizadas pela marinha britânica e, mais recentemente, pela marinha australiana. Do ponto de vista do Insitu, o lançamento por operadoras tão conhecidas está definitivamente ajudando a fazer o mercado avançar. “A demanda é bastante significativa e grande parte dela é impulsionada pelas qualidades únicas do ScanEagle. Há muita competição no setor terrestre, mas de uma perspectiva marítima, há muito poucos veículos que podem ser lançados e retornados de forma confiável a um navio, continuou Duggan. “Há um grande interesse nas frotas que olham para o sistema implantado pelos Estados Unidos, Canadá e Cingapura e outros, e avaliam sua importância de uma perspectiva tática. Este sistema pode ajudar muito, em particular, aqueles operadores que são limitados em espaço, tendo um único hangar para helicópteros no navio, ou não têm nenhum espaço a bordo para acomodar um helicóptero de convés convencional. Mesmo que você não tenha um helicóptero, o uso de um drone ScanEagle permite que você aproveite melhor esta embarcação, no sentido de que ela agora possui uma aeronave que pode fazer vigilância aérea, permanecendo lá por até 15 horas. Com o surgimento de um UAV a bordo, as capacidades desse navio para patrulhar a zona econômica exclusiva, realizar operações de busca e salvamento, combater a pesca ilegal ou navios piratas são instantaneamente ampliadas. Isso permite muitos recursos adicionais que o comando do navio pode aproveitar, por isso é perfeito para navios menores, como corvetas ou barcos de patrulha, que não podem acomodar um helicóptero."
O Quadrocopter Phoenix-30 decolagem e pouso verticais foi projetado para coletar informações para militares, serviços operacionais e estruturas civis
Uma fotografia de alta resolução tirada pelo heliporto Schiebel Camcopter S-100 é transmitida para a estação de controle em tempo real
Testando
A tendência, que afetou todas as frotas e visa aumentar o número de embarcações menores com menos tripulações, também está expandindo as capacidades dos UAVs com decolagem e aterrissagem verticais, que a Schiebel não deixou de aproveitar com seu S-100 Heliporto de camcopter. O UAV S-100 passou por testes extensivos em muitas frotas, incluindo os últimos testes da frota australiana em junho de 2015 e da frota sul-africana em outubro de 2015. Os testes da Marinha australiana se concentraram nas capacidades multissensor do S-100 para demonstrar como o sistema pode ser usado com eficácia para apoiar o reconhecimento marítimo e costeiro. A Marinha australiana, por exemplo, viu como uma combinação do drone S-100 e três sistemas principais, incluindo a câmera L-3 Wescam MX-10 e os radares SAGE ESM e PicoSAR, pode expandir a cobertura além do horizonte de navios e aumentar a consciência situacional.
Durante os testes da frota sul-africana, realizados na costa da África do Sul, o heliporto Schiebel S-100 com o sistema SAGE ESM foi lançado do convés do navio de pesquisa hidrográfica Protea a fim de demonstrar as capacidades deste UAV para realizar tarefas de reconhecimento marítimo e anti-pirataria (duas principais áreas de interesse desta frota). A fim de expandir a gama de suas tarefas, a Schiebel está trabalhando para expandir a gama de sistemas de bordo disponíveis para o S-100. Sensores de inteligência são capazes de detectar os radares de outras embarcações e, assim, identificar ameaças potenciais na área circundante. Chris Day, gerente de projetos de UAV da Schiebel, disse que a empresa está comprometida em oferecer recursos avançados nesta área. “Voamos com alguns radares nos últimos anos, mas eles não são otimizados para as condições do mar, foram projetados para a terra e têm recursos adicionais para trabalhar no mar, mas isso pode ser um compromisso muito grande. Existem várias empresas desenvolvendo radares ultraleves e de última geração, projetados especificamente para ambientes marítimos. A Selex é uma delas e continuamos a cooperar com ela nos testes de novos radares, que nos darão um alcance muito longo e a capacidade de monitorar simultaneamente muitos alvos."
Em junho de 2015, a Schiebel também se associou à IAI ELTA Systems para demonstrar o sistema de interceptação de rádio e geolocalização (3D) de alta frequência EL / K-7065 3D (3 a 30 GHz) a bordo do heliporto S-100. O sistema EL / K-7065 fornece marcação e identificação rápida de sinais de alta frequência, gerando uma lista confiável de sistemas eletrônicos detectados e suas coordenadas precisas, enquanto a antena de onda curta a bordo medindo apenas 300 mm a 500 mm é ideal para o S-100 drone. “A realidade e o problema que enfrentamos é que alguns indivíduos ou grupos que operam no mar não querem que ninguém saiba o que estão a fazer; Seus navios não têm radar e muitas vezes nem são feitos de metal, o que os torna difíceis de detectar”, diz Dey. “Portanto, uma das formas de identificar ameaças é interceptar mensagens. Mesmo que tenham meios navegáveis muito primitivos, eles ainda precisam se comunicar, coordenar, para que essas tecnologias de interceptação de comunicações e determinação de localização possam dar ao comandante uma pista quando nenhuma outra tecnologia estiver funcionando mais. A Schiebel testou recentemente um motor de óleo combustível pesado para seu S-100, enquanto ele se esforça para atender às necessidades do mercado de sistemas marítimos. O novo motor, um motor comercial de pistão rotativo redesenhado, foi projetado para resolver o problema de uma ampla variedade de combustíveis em sistemas marítimos. O novo motor agora será capaz de funcionar com os combustíveis JP-5 (F-44), Jet A1 (F-35) e JP-8 (F-34).
A versão de exportação do drone AirMule, conhecido como Cormorant, está atualmente sendo testada.
Do container
Uma abordagem completamente nova foi adotada pela Lockheed Martin, que, como parte do desenvolvimento de um UAV marinho de pequeno porte lançado de um contêiner, está trabalhando em uma versão reconfigurável de seu UAV de asa dobrável Vector Hawk. O UAV Vector Hawk tem um peso de decolagem de 1,8 kg e um perfil vertical de 101 mm; sua configuração pode variar de um sistema de asa fixa a um sistema de decolagem vertical ou a um sistema tiltrotor para atender a diferentes requisitos operacionais. A empresa acredita que este sistema é adequado como uma solução de pacote portátil, que inclui uma aeronave do tipo aeronave para missões padrão e de longo prazo, uma aeronave de asa dobrável que pode ser lançada a partir de um tubo guia do solo ou da água, um veículo vertical de decolagem e pouso e, finalmente, um aparelho do tipo tiltrotor. “O que estamos trabalhando tem a ver com nossos esforços para alcançar consistência. Queremos um veículo que tenha uma fuselagem, aviônicos e sistemas de controle, mas várias opções de asas para que possa se adaptar dinamicamente a diferentes tipos de missões”, disse Jay McConville, chefe de desenvolvimento de negócios para sistemas não tripulados da Lockheed Martin."Uma dessas configurações de asa é uma asa retrátil, o que é ótimo para lançamento de um pod de lançamento."
O drone Vector Hawk pode ter várias configurações
O lançamento de contêineres é uma maneira interessante de lançar pequenos UAVs e tem o potencial de ter uma tonelada de aplicações na área marítima. As vantagens desse método são a capacidade de lançar veículos de diferentes locais com difíceis condições ambientais. “Considere o lançamento de um veículo de um contêiner, após o lançamento, ele é implantado em vôo, ao mesmo tempo que torna mais fácil para o operador”, continuou McConville. - O número de locais de onde você pode fazer lançamentos também está aumentando; Imagine um lançamento subaquático ou aéreo ou em muitos outros cenários, tudo o que o operador precisa fazer é definir a sequência de comandos de partida e o sistema irá lidar com as condições ambientais neste cenário por conta própria. O drone Vector Hawk pousa da mesma forma que o UAV Desert Hawk, mergulhando de forma abrupta e, em seguida, posicionando-se suavemente em frente ao solo ou, em nosso caso, à água. Para reduzir as cargas que atuam sobre o drone durante o pouso, o projeto prevê sua divisão em partes; além disso, todas as peças têm uma reserva de flutuação e, portanto, podem ser retiradas da superfície e montadas novamente em um aparelho.
À medida que o mercado de UAVs navais ganha impulso, há princípios mais claramente definidos para a aplicação desses sistemas. Entre as muitas vantagens disponíveis no mercado para drones, os marinheiros procuram os sistemas que melhor atendam às suas necessidades e aumentem as capacidades das embarcações marítimas e mantenham suas tripulações protegidas do perigo.
O UAV AirMule da Tactical Robotics concluiu com sucesso seu primeiro vôo sem amarras no campo de aviação Megido de Israel em dezembro de 2015
O UAV RQ-4B Clobal Hawk da Força Aérea dos EUA passou com sucesso no estágio de teste intermediário em maio de 2015
