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Como funcionam os mísseis guiados?

Os mísseis já existem há bastante tempo. De fato, os seres humanos têm usado mísseis – em várias formas – por séculos. No entanto, assim como acontece com tudo o resto, a tecnologia de mísseis também melhorou drasticamente ao longo do século passado.

 Nos campos de batalha de alta tecnologia de hoje, guiamos mísseis embalados com ogivas explosivas que se tornaram a arma devastadora de escolha para destruir alvos rapidamente e com incrível precisão.

Lançamento de mísseis
Uma arma formidável no campo de batalha
Neste artigo, vamos explicar como funcionam os mísseis guiados e como eles seguem alvos móveis em trajetórias não diretas para atingi-los com incrível precisão.

Sistema de Orientação de Mísseis.

Um míssil (usado para fins de guerra) é basicamente uma bomba voadora que atinge seu alvo com incrível precisão. Anteriormente, os satélites eram simplesmente versões maiores e mais poderosas de balas regulares; Eles seguiram uma trajetória relativamente reta para atingir seu alvo, ou seja, não tinham um sistema que pudesse “guiá-los”. No entanto, graças ao desenvolvimento tecnológico, existem agora sistemas de orientação dedicados em mísseis que os fazem “perseguir” o alvo escolhido até atingir um sucesso.
Sistemas de orientação consistem principalmente de três partes: a navegação (para rastrear a localização atual do míssil), orientação (para dirigir o míssil para o alvo utilizando os dados de navegação e informações do alvo) e controle (para aplicação de comandos de orientação sobre o míssil).
Avião de míssil ar-ar
Um míssil ar-ar lançado a partir de uma aeronave (Image Source: Wikipedia.org)
De acordo com o “perfil” da meta, os sistemas de orientação podem ser classificados em dois tipos: Go-On-Location-in-Space (GOLIS) e Go-Onto-Target (GOT) . Embora os sistemas GOLIS estejam geralmente limitados a metas estacionárias ou quase estacionárias, os sistemas GOT provam ser altamente eficazes na remoção de alvos fixos e móveis.
Agora, vamos dar uma olhada nos principais sistemas que estão sendo usados ​​atualmente para implementar várias regras de controle de orientação em mísseis.

Sistema Line Of Sight.

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Comumente referido como sistema LOS, este tipo de sistema de controle consiste em três componentes: um ponto de referência (geralmente uma estação de radar), um míssil e um alvo. Seu modo de operação também é bastante direto: a estação de radar rastreia o alvo continuamente (independentemente de se mover ou não) e emite um feixe que leva até o alvo. Se o míssil tem combustível suficiente para atingir o alvo, mantém uma velocidade relativa decente e permanece no feixe, então ele fará o hit.

Limitações.

A limitação mais evidente dos sistemas LOS é que eles são quase inúteis em situações em que o alvo está usando manobras evasivas. Como a maioria dos alvos aéreos envolvidos em operações militaristas (como os caças) são bastante bons em escalar e mergulhar rapidamente, esquivando-se dos mísseis LOS é bastante fácil para eles. Além disso, você não gostaria de usar um míssil LOS para atingir um alvo que está se aproximando diretamente do ponto de referência, pois está fora de sua capacidade operacional para fazer voltas cada vez mais apertadas para permanecer no alvo.
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Sistema de perseguição.

Como o nome significa, o míssil disparado neste sistema permanece automaticamente no alvo e continua a persegui-lo até que ele faz o hit. Ao contrário do sistema LOS, este sistema de orientação envolve apenas dois jogadores: o míssil eo alvo. Este sistema também tem duas variantes, nomeadamente Perseguição de Altitude (AP) e Perseguição de Velocidade (VP). Em AP, o eixo do míssil é mantido apontando para o alvo, enquanto que em VP, o vetor de velocidade do míssil é mantido apontando para o alvo. Estes dois eixos, ou seja, o eixo do míssil e seu ângulo de ataque, geralmente não são os mesmos, como o míssil às vezes skids como ele voa pelo ar.
Instalado na cabeça do míssil existe algum tipo de sistema de rastreamento, como um sistema de radar (uma técnica de reencaminhamento ativo) que recebe emissões do alvo, ou um sensor óptico infravermelho que rastreia e persegue a assinatura de calor do alvo (o sensor IR No míssil segue o calor emitido por escapamentos de jato). Este último sistema é chamado de homing infravermelho (uma técnica passiva homing); Você quase certamente viu a implementação de tais sistemas em mísseis de busca de calor em filmes. Aqui está uma cena de perseguição de mísseis de Behind Enemy Lines (2001) .
Este sistema funciona de forma bastante eficiente em cenários da vida real, tornando-se um dos sistemas de orientação mais utilizados em mísseis em todo o mundo. Curiosamente, mísseis que usam este sistema de orientação são muitas vezes muito apropriadamente referido como mísseis de incêndio e esquecimento . Alguns desses mísseis incluem o FGM-148 Javelin dos Estados Unidos, Brimstone da RAF, VM V-750 da Rússia, Nag e mísseis Astra da Índia e muitos outros.
Mísseis
Míssil NAG da Índia (Image Source: Wikipedia.org)

Limitações.

Embora o sistema puro da perseguição seja completamente eficaz, tem suas limitações. Por exemplo, um míssil que se baseia na transmissão do radar do alvo em movimento se torna inútil se o alvo, por exemplo um avião de caça, tiver implantado contramedidas (como chifres ou refletores de canto) que interferem com a operação do radar do míssil saturando-o com Informações falsas sobre sua posição.
Os mísseis que procuram calor também perdem sua utilidade operacional se o “perfil” de alvos potenciais não for conhecido com antecedência. Além disso, você corre um risco enorme de ferir amistosos e civis quando você dispara um míssil de busca de calor em combate de baixa intensidade em uma área povoada, pois pode perder e atingir um alvo não intencional. A falta de um “homem no circuito” em tais sistemas torna-os propensos a ferir terceiros inocentes ou não envolvidos.

Navegação Proporcional.

A navegação proporcional é uma lei de orientação que se baseia no fato de que dois objetos são obrigados a colidir se sua linha de visão direta não muda à medida que o intervalo se fecha. Para entender isso, considere o exemplo de dois carros aproximando-se do mesmo ponto de duas direções diferentes.
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Se a velocidade relativa destes dois veículos permanecer constante à medida que se deslocam para o mesmo ponto (em termos técnicos, o ângulo de apoio entre estes dois carros não muda ao longo do tempo à medida que se aproximam), então eles estão em um curso de colisão e, portanto, colidir.
Em um sistema de navegação proporcional, o míssil permanece em uma trajetória com um ângulo de rolamento constante para o alvo. Ao contrário do sistema de orientação da perseguição, tais mísseis não perseguem o alvo; Eles apenas continuam se movendo em uma direção cuidadosamente calculada (mantendo o ângulo entre eles eo alvo em movimento, digamos, um avião, inalterado) com uma velocidade constante para eventualmente esmagar o alvo.
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Limitações.

Uma das limitações de um sistema de navegação proporcional básico é a sua incapacidade de lidar com um alvo de aceleração, isto é, um alvo que não se move a uma velocidade constante. Tal sistema é também altamente propenso ao ruído do sensor. Para resolver estas questões operacionais, são utilizadas várias versões melhoradas do sistema de navegação proporcional básico; Estes são conhecidos como sistemas de orientação de Navegação Proporcional Aumentada (APN). O AIM-9 Sidewinder, um míssil ar-ar de curto alcance, emprega um sistema de navegação proporcional.
Como você viu, todas as variantes de mísseis têm suas próprias vantagens e limitações. Os mísseis que eventualmente são usados ​​em campos de batalha dependem de vários fatores, incluindo o tipo de alvo, a intensidade do combate, as características geográficas e outros aspectos práticos para garantir um impacto poderoso com a máxima precisão.

Referências:

  1. Wikipedia
  2. Como as coisas funcionam
  3. Stacy Rousseau EE ’03 / Universidade de Notre Dame
  4. Princípios Básicos de Homing Guidance / The Johns Hopkins University
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