Implantado em cruzadores e destroyers da US Navy, o SM-6 é o míssil empregado na defesa aérea mais versátil do mundo, trata-se de uma ameaça tripla, sendo o único a fornecer capacidades de guerra antiaérea, defesa contra mísseis balísticos e guerra antissuperfície.
Por: Ricardo N. Barbosa*
I – HISTÓRIA
Após o cancelamento do míssil SM-2 Block IVA (RIM-156B) em 2001, a Raytheon foi contrata dentro do programa ERAM (Extended Range AAW Missile) em 2004 para desenvolver um novo míssil de longo alcance para a Marinha dos Estados Unidos (US Navy).
Os requisitos estabelecidos pela US Navy visavam um míssil dedicado à guerra antiaérea (AAW – anti-air warfare) de longo alcance (ER – Extended Range) e além-do-horizonte (OTH – over-the-horizon) que fosse capaz de envolver aeronaves de asa fixa e rotativa, veículos aéreos não tripulados, mísseis antinavio, mísseis de cruzeiro de ataque ao solo e mísseis de cruzeiro antinavio, tanto sobre o mar como sobre a terra. Ele faria isso como parte de uma rede integrada de controle de tiro para estender o campo de batalha AAW.
A período de desenvolvimento de sistemas e demonstração do ERAM deveria durar 7 anos, com início em 2005, e deveria aproveitar ao máximo a comprovada cinemática do míssil superfície-ar SM-2. O novo míssil foi oficialmente designado RIM-174A (SM-6) em fevereiro de 2008.
A Raytheon recebeu um contrato de 93 milhões de dólares para o início da produção do SM-6 em setembro de 2009. A Capacidade Operacional Inicial (IOC – Initial Operational Capability) foi originalmente programa para ser atingida em 2012. No entanto, o Teste Operacional Inicial e Avaliação (IOT & E – Initial Operational Test and Evaluation) não foi isento de desafios, com apenas sete das doze tentativas de interceptação alcançando sucesso.
As falhas no IOT & E ocorridas durante os testes de voo em julho de 2011 atrasaram o IOC e o início da produção em cadência máxima (FRP – Full Rate Production) em um ano. A capacidade operacional inicial foi finalmente alcançada em 27 de novembro de 2013 com uma carga de um número não revelado de mísseis SM-6 a bordo do destroyer de mísseis guiados DDG-51 USS Kidd (DDG-100) em San Diego, Califórnia.
Todo o programa de pesquisa e desenvolvimento entre 2004-12 custou 933 milhões de dólares. A US Navy pretende adquirir 1.800 mísseis até o ano fiscal de 2026 a um custo total de 6,4 bilhões de dólares, 681 mísseis já foram contratados até o ano fiscal de 2017. O custo médio unitário (flyaway) dos 1.800 mísseis será de aproximadamente 6,7 milhões de dólares.
O SM-6 não pretende substituir os mísseis da série SM-2, mas servirá ao lado e fornecerá maior poder de fogo e alcance. Em janeiro de 2017, o departamento de defesa dos EUA aprovou as vendas do SM-6 para diversos clientes internacionais selecionados, muitos deles procuram um míssil multifunção para reforçar seus programas de construção naval.
II – ARQUITETURA
Lançado verticalmente a partir de um sistema de lançamento vertical MK-41 o SM-6 é compatível com cruzadores e destroyers atuais e futuros com o sistema de combate Aegis. Trata-se de um míssil superfície-ar de dois estágios com um motor foguete de aceleração (booster) como primeiro estágio, quando o booster é ejetado após 6 segundos de voo o segundo estágio com um motor foguete de sustentação entra em ação.
O SM-6 utiliza uma aerodinâmica com compromisso em manobrabilidade e longo alcance, possui quatro aletas de direcionamento na seção traseira e quatro asas no meio do corpo com corda comprida (distância entre o bordo de ataque e fuga) e pouco alongamento (razão entre a envergadura e a corda – E/C).
A filosofia de projeto do SM-6 era utilizar o máximo de itens não-desenvolvimentais (IND), ou seja, itens disponíveis no mercado. O objetivo principal era casar a célula e a propulsão do míssil SM-2 Block IV existente (produção limitada foi feita para a US Navy na década de 1990) com a tecnologia de orientação e processamento de sinais de outras linhas de produtos da Raytheon, como o míssil AIM-120 AMRAAM.
A abordagem IND significa que o SM-6 incorpora muito hardware comprovado da família de mísseis SM-2/3, principalmente o SM-2 Block IV: como a estrutura da fuselagem, o motor foguete de aceleração (booster) Mk-72 Mod 1, o sistema de controle de direção, o motor foguete de pulso duplo Mk-104 Mod 3 DTRM, a ogiva Mk-125 e o radome do nariz. Esses subsistemas oriundos do SM-2 foram integrados a um novo computador de missão e a um pacote de guiamento com um radar banda-X de modo dual (ativo/semi-ativo) que reempacotou o buscador (seeker) Fase-III do míssil AIM-120C-7 AMRAAM. Uma antena maior em relação a do AIM-120C-7, utilizando todo o volume disponível, oferece maior sensibilidade para maior alcance de detecção, menor ruído para uma proteção eletrônica superior e melhor resolução angular para orientação terminal melhorada.
A operação no modo ativo elimina a necessidade de um radar diretor de tiro iluminador baseado no navio para a fase terminal do engajamento, proporcionando assim uma capacidade de ataque em larga escala contra inúmeras ameaças. O número de alvos engajados simultaneamente não está mais limitado pela capacidade e número de radares diretores de tiro, 3 nos destroyers e 4 nos cruzadores Aegis. No entanto, a retenção do modo autodiretor via radar semi-ativo legado oferece benefícios em alguns cenários específicos de engajamento. O modo semi-ativo adicional aproveita a forma de onda com frequência de repetição de pulso elevada do AMRAAM, oferecendo assim um aumento no alcance de aquisição para melhorar o desempenho contra ameaças em alta velocidade.
O SM-6 utiliza um datalink banda-S, logo o link durante o voo ocorrerá apenas com navios equipados com um radar operando nesta mesma banda, como o atual SPY-1 utilizado pelos destroyers e cruzadores Aegis da US Navy. A exigência de um link banda-S é atualmente o principal empecilho para a integração do SM-6 como uma arma antiaérea nos destroyers furtivos da classe Zumwalt (DDG-1000), já que este último trabalha com o radar SPY-3 banda-X.
Durante um engajamento cooperativo com uma solução de tiro viva, ou seja, atualizada e repassada ao míssil durante o voo, qualquer aeronave atuando como plataforma designadora de alvos deverá utilizar um navio Aegis como nó de comunicação com o SM-6, já que não existe um link direto míssil/aeronave – aeronaves de combate normalmente utilizam links na banda-UHF/L ou na banda-X do próprio radar.
A Raytheon prevê benefícios significativos em termos de custo de ciclo de vida decorrentes da reutilização de projetos de grande escala (Standard Missile e AMRAAM), de instalações de fabricação comuns e da reprogramação de software em campo. O SM-6 adota os recursos de teste embutido e recertificação de campo do AMRAAM, o que permite ao míssil ser periodicamente testado e recertificado sem a remoção deste do sistema de lançamento vertical do navio, o que deve gerar economias substanciais ao longo da vida útil.
III – SM-6 BLOCK I
1. Guerra antiaérea (AAW)
O SM-6 Block I foi a primeira versão operacional do SM-6, o objetivo inicial era ampliar a capacidade de guerra antiaérea da US Navy ao oferecer um envelope de engajamento expandido em relação ao míssil SM-2, melhorando a capacidade contra alvos ágeis e além-do-horizonte, outra melhoria será uma maior capacidade de disparar mais mísseis simultaneamente e a possibilidade de engajar mísseis de cruzeiro voando rente ao solo.
As estimativas a cerca do alcance do SM-6 variam, alegadamente é de até 240km [1] contra alvos aerodinâmicos, sendo capaz de interceptar alvos voando a até 34.000m de altitude ou rente ao mar, inclusive além-do-horizonte radar do navio. Em 30 de setembro de 2016, o SM-6 quebrou pela segunda vez o próprio record ao engajar um alvo além-do-horizonte e efetuar a mais longa interceptação superfície-ar da história naval.
O seeker dual aliado ao datalink permite ao SM-6 empregar vários modos de engajamento: o alvo pode ser designado pela plataforma de lançamento ou via engajamento cooperativo através do Naval Integrated Fire Control-Counter Air (NIFC-CA) com o alvo sendo designado por uma plataforma diferente da plataforma de lançamento; já na fase terminal o míssil pode utilizar o radar orgânico no modo semi-ativo ou ativo.
Com o seeker no modo semi-ativo o SM-6 depende do navio lançador para iluminar o alvo na fase final do engajamento, o seeker vai rastrear as ondas do radar diretor de tiro (banda-X) do navio refletidas no alvo. O radar semi-ativo era o único modo da família SM-2, o que limitava o número de alvos engajados simultaneamente, já que o radar diretor de tiro no navio deveria distribuir sua energia e tempo de iluminação entre vários alvos.
No modo ativo o míssil vai utilizar na fase terminal seu seeker para enviar e receber um sinal de radar (banda-X) para rastrear o alvo. O modo ativo libera o radar diretor de tiro do navio de ter que iluminar o alvo na fase terminal do engajamento, aumentando consideravelmente o número de alvos atacados simultaneamente, também permite que o SM-6 engaje alvos fora do alcance ou campo de visão do radar do navio lançador (over-the-horizon). Normalmente tanto no modo de radar ativo ou semi-ativo o SM-6 recebe atualização de meio curso do navio via datalink (banda-S).
O engajamento cooperativo utiliza a arquitetura NIFC-CA, que é uma arquitetura desenhada para link entre navios da US Navy e ativos aéreos, tais como o F-35 e E-2D, em uma rede única de sistemas de armas integrados. Por exemplo, dados de alvos coletados de um Hawkeye Northrop Grumman E-2D Advanced podem ser transmitidos para um cruzador de mísseis guiados ou um destroyer no grupo de ataque. Esse navio poderia então lançar um SM-6 no alvo usando apenas os dados dos E-2Ds e não seu próprio radar.
Em 15 de julho de 2014 o USS John Paul Jones (DDG 53) usou um SM-6 para destruir um alvo supersónico a alta altitude (AQM-37). O AQM-37 é um zagão alvo que chega a Mach 4 e 30.000m de altitude.
Em 14 de agosto de 2014 a Marinha e a Raytheon testaram um SM-6 contra um míssil de cruzeiro subsônico voando baixo sobre a terra. Ser capaz de discernir com sucesso um alvo lento como um míssil de cruzeiro lançado de terra tem o potencial de fornecer significativa vantagem tática. Por exemplo, o seeker ativo poderia ajudar o SM-6 a localizar um míssil de cruzeiro lançado por trás de uma montanha.
Em 24 de outubro de 2014 o USS Chancellorsville (CG 62) disparou dois mísseis SM-6 contra alvos anti-navio e mísseis de cruzeiro. Como parte do cenário, o navio lançou os interceptores SM-6 antes do próprio radar ver as ameaças, usando informações de direcionamento de outro navio AEGIS na área, o USS Sampson (DDG 102). O primeiro SM-6 interceptou um alvo supersônico a baixa altitude (GQM-163A); enquanto o segundo interceptou um alvo subsônico a baixa altitude (BQM-74E). Neste teste foi possível observar a capacidade do SM-6 de interceptar um alvo supersônico rente ao mar, no caso o GQM-163A que chega a Mach 2.6 a 3m de altitude ou a Mach 3-4 a 17.000m de altitude.
Em 14 de setembro de 2016 um SM-6 destruiu um alvo subsônico designado pelo F-35, o alvo estava abaixo do horizonte radar do sistema Aegis, em média altitude. Neste teste foi observada a capacidade do SM-6 destruir um alvo através da arquitetura Naval Integrated Fire Control-Counter Air (NIFC-CA).
Durante o teste um F-35B não modificado dos Fuzileiros Navais rastreou o alvo com seus próprios sensores e distribuiu seu rastro através do datalink MALD para a plataforma de testes em solo USS Desert Ship (LLS-1) da US Navy que executa o sistema de combate Aegis, o USS Desert Ship é uma casamata especialmente configurada como um navio de guerra real. A Lockheed e a US Navy conectaram uma antena MADL ao USS Desert Ship para receber as informações do alvo via F-35.
O teste é uma expansão do conceito Naval Integrated Fire Control-Counter Air (NIFC-CA) – um esquema projetado para unir dados de navios e aeronaves em um grupo de ataque para criar uma rede de sensores e atiradores.
2. Defesa contra mísseis balísticos (BMD)
O SM-6 Dual I é uma atualização de software que deu capacidades adicionais ao SM-6. Enquanto a versão inicial do software do SM-6 não tinha capacidade contra mísseis balísticos, o Dual I introduziu um software que expandiu o envelope de engajamento para envolver dentro da atmosfera (endoatmosférico) mísseis balísticos na fase terminal.
Para a US Navy, a capacidade de expandir a funcionalidade dos mísseis sem a necessidade de redesenhar e recertificar o hardware é uma virada de jogo. “Se eu puder fazer modificações apenas no software para esses mísseis, agora tenho a capacidade de controlar a ameaça sem ter que voltar e mudar o hardware e concluir um esforço de desenvolvimento”, disse um capitão da US Navy. “É como uma atualização do Windows 10 … o software é atualizado e agora tenho um novo recurso implementado. O que eu preciso fazer é ser ágil na forma como faço essas atualizações de software”.
A atualização Dual I adicionou softwares de direcionamento mais sofisticados para atingir uma ogiva que desce da atmosfera superior a uma velocidade extrema. Ao contrário de outros interceptadores de mísseis balísticos, o SM-6 usa uma ogiva explosiva para derrotar ameaça baslística; outros interceptadores, como o SM-3, usam a tecnologia de energia cinética hit-to-kill, que destrói o alvo através do impacto direto do veículo interceptador. A ogiva explosiva é necessária para a capacidade multimissão do míssil.
Em 3 de agosto de 2015 a Marinha dos EUA disparou um SM-6 Dual I, interceptando e destruindo um míssil balístico de curto alcance (menos de 1.000km). O teste bem sucedido da Agência de Defesa de Mísseis dos EUA (MDA) provou que um SM-6 modificado pode eliminar a ameaça de mísseis balísticos em seus últimos segundos de voo.
Em 19 de dezembro de 2016 a Marinha dos EUA disparou dois SM-6 Dual I (um encarregou-se de reunir dados de telemetria e outro de interceptar o alvo) do USS John Paul Jones (DDG-53) durante um evento de teste, interceptando um míssil balístico de médio alcance (1.000-3.000km) em seus últimos segundos de voo. Embora tenha sido amplamente divulgado que o alvo estava voando uma trajetória típica de um míssil balístico antinavio chinês DF-21D, a Agência de Defesa de Mísseis não fez nenhum comentário quanto ao tipo específico de ameaça que estava sendo replicada pelo alvo.
Em 30 de agosto de 2017, o USS John Paul Jones (DDG-53) disparou com sucesso dois mísseis SM-6 Dual I contra um mísseis balísticos de médio alcance (1.000-3.000km). O teste marcou a segunda vez que um SM-6 Dual I demonstrou sua capacidade de interceptar um míssil balístico de médio alcance em seus últimos segundos de voo e a terceira vez que interceptou um míssil balístico qualquer.
3. Guerra antissuperfície (ASuW – Anti-Surface Warfare)
Em fevereiro de 2015, o então secretário de Defesa, Ash Carter, confirmou que a US Navy estava desenvolvendo uma modificação para o SM-6 que permitiria um papel de ataque antissuperfície visando engajar navios de superfície além-do-horizonte, ou seja, fora do campo de visão radar do navio lançador.
Em uma demonstração em 18 de janeiro de 2016 um SM-6 afundou o descomissionado USS Reuben James. Alguns detalhes do teste foram divulgados, como o fato de que as modificações dos mísseis foram limitadas apenas a mudanças de software e que outro destróier DDG-51 estava na estação como um ‘navio de assistência’ para o engajamento. O teste foi uma demonstração do conceito da Marinha dos Estados Unidos de “letalidade distribuída” via engajamento cooperativo, empregando navios em formações dispersas para aumentar o poderio ofensivo da força de superfície.
Teoricamente o alvo na superfície do oceano pode ser designado por qualquer plataforma em rede capaz de rastrear objetos sobre o oceano, isso inclui outros navios ou aeronaves. Como alvos navais deslocam-se relativamente lentos, os elementos em rede poderão utilizar sistemas de datalink tradicionais e amplamente difundidos como o Link-16 para repassar a solução de tiro para o navio lançador.
A plataforma designadora em rede deve repassar a solução de tiro para o navio lançador e este irá entrega-la para o míssil antes do lançamento, enquanto a plataforma designadora mantiver o alvo iluminado e o míssil estiver no campo de visão do datalink do navio lançador o míssil terá uma solução de tiro em tempo real.
O SM-6 passou a fornecer a US Navy a capacidade de atacar navios inimigos a aproximadamente 370km [2] [3] com um míssil além-do-horizonte Mach 3.5. Apesar de utilizar uma ogiva relativamente pequena, os danos podem ser suficientes para colocar a ameaça fora de operação.
Como trata-se de um míssil multifunção, a solução antinavio SM-6 não irá concorrer com os mísseis antiaéreos por espaço no sistema de lançamento vertical do navio. Agora a US Navy pode cobrir vários domínios com apenas uma arma, aumentando significativamente sua capacidade ofensiva sem degradar sua defesa aérea.
IV – SM-6 BLOCK IA
O programa SM-6 foi concebido como um programa de aquisição baseado em capacidades de baixo risco e evolutivas, que poderia usar um desenvolvimento em espiral para adicionar incrementalmente capacidades ao míssil original Block I, impulsionando-o contra ameaças emergentes. O Block IA constitui essa primeira espiral e introduz uma série de melhorias de hardware e software.
O primeiro lançamento a partir do solo (Guidance Test Vehicle-1 [GTV-1]) de um míssil SM-6 Block IA de pré-produção foi realizado em agosto de 2014, com o míssil envolvendo um alvo subsônico a elevada altitude sobre a terra. Um segundo teste bem sucedido (GTV-2) foi lançada no ano fiscal de 2015.
O Block IA, que é última variante operacional do SM-6, introduziu melhorias de hardware na seção de orientação, incluindo um receptor de GPS e um software modificado. A introdução do GPS ajuda a melhorar a orientação, principalmente na fase intermediária do voo, mas também poderá permitir novas capacidades no futuro, como envolver alvos em solo.
V – SM-6 Block IB
No orçamento para o ano fiscal de 2020 a US Navy solicitou 116 milhões de dólares para um esforço de prototipagem rápida e demonstração do SM-6 Block IB. O financiamento apoiará o projeto, fabricação e teste de qualificação de múltiplos protótipos de um novo motor foguete de 21 polegadas (53cm) de diâmetro, mesmo diâmetro encontrado no míssil SM-3 Block IIA, contra as 13,5 polegadas (34cm) no modelo original. A capacidade operacional inicial está prevista para o ano fiscal de 2023.
Enquanto utiliza um motor foguete com diâmetro maior e uma nova ogiva (provavelmente maior), o Block IB irá manter a mesma seção de orientação do SM-6 Block IA, o que deixará a porção dianteira do míssil com o mesmo diâmetro atual. O design final será semelhante ao de uma bala de fuzil necked-down.
O novo motor foguete irá elevar o peso do míssil enquanto diminui sua área alar (terá asas e superfícies de comando menores e em menor número). Logo, o Block IB será menos manobrável, o que provavelmente limitará o leque de alvos a elementos com manobrabilidade limitada: aeronaves de grande porte, navios, mísseis balísticos ou mísseis de cruzeiro. Na verdade, informações iniciais apontam o Block IB como um míssil antinavio com perfil de voo balístico e velocidade hipersônica.
O novo motor foguete também irá aumentar consideravelmente o alcance e velocidade do míssil em relação ao modelo padrão. Mais alcance e velocidade são atributos muito bem vindos para a defesa antimíssil, já que aumentam a janela de oportunidade contra ameaças balísticas movendo-se em velocidades extremas sobre a atmosfera.
Não foi divulgada qualquer escala de alcance ou velocidade da nova arma, mas em um palpite educado o Block IB poderá permitir a US Navy envolver navios inimigos a até 480km com uma arma capaz de atingir uma velocidade máxima superior a Mach 5 (hipersônico) durante algum momento.
O esforça de prototipagem rápida significa uma certa “urgência” por esta nova versão, talvez visando sua integração na família de destroyers furtivos DDG-1000 Zumwalt e/ou nas fragatas FFG(X) que entrarão em operação no início da próxima década. A US Navy vem estudando um novo leque de missões para os Zumwalts, o incremento na capacidade de guerra antissuperfície (ASuW) é uma das prioridades.
O Block IB integrado aos navios Aegis, destroyers furtivos e fragatas da US Navy representaria um divisor de águas na força. Praticamente qualquer navios de superfície poderia ameaçar um adversário a até 480km com uma arma supersônica, o que ampliando exponencialmente o conceito de letalidade distribuída e capacidade ASuW ofensiva da frota.
VI – ENVOLVENDO PLANADORES HIPERSÔNICOS
O Departamento de Defesa está de olho no SM-6 como um interceptador de mísseis de ataque hipersônico, está previsto um teste de voo contra um planador hipersônico (HGV) no ano fiscal de 2023. O objetivo do SM-6 seria engajar planadores hipersônicos como o novo DF-17 chinês na fase terminal de voo. Trata-se de um alvo ainda mais desafiador do que o veículo de reentrada manobrável (MaRV) do míssil balístico antinavio DF-21, também chinês.
VII – LINHA DE PRODUÇÃO
A USN inicialmente definiu uma meta de estoque SM-6 de 1.200 mísseis. Em março de 2013, um comitê de recursos e revisão deu aprovação para aumentar a oferta de compras para 1.800 mísseis, com a Raytheon mantendo a perspectiva de que esses números aumentarão ainda mais.
A montagem final do SM-6 ocorre na unidade de produção da Raytheon na Redstone Arsenal em Huntsville, Alabama, juntamente com a montagem do interceptor exo-atmosférico SM-3. Inaugurada em novembro de 2012, a instalação de 70.000 pés quadrados (6.503m²) foi posteriormente expandida para incorporar uma nova célula de teste.
Após a compra de quatro lotes de produção inicial de baixa cadência (LRIP – Low Rate Initial Production), o programa SM-6 fez a transição para a produção em cadência máxima (FRP – Full Rate Production) no ano fiscal de 2013, as primeiras entregas FRP começaram em abril de 2015.
VIII – RESUMO
A Raytheon foi contrata em 2004 dentro do programa ERAM (Extended Range AAW Missile) para desenvolver um novo míssil de longo alcance para a Marinha dos Estados Unidos (US Navy). Lançado verticalmente a partir de um sistema de lançamento vertical MK-41, o SM-6 é compatível com cruzadores e destroyers atuais e futuros com o sistema de combate Aegis. Implantado em cruzadores e destroyers da US Navy, o SM-6 é o míssil empregado na defesa aérea mais versátil do mundo, trata-se de uma ameaça tripla, sendo o único a fornecer capacidades de guerra antiaérea, defesa contra mísseis balísticos e guerra antissuperfície. Ameaças aerodinâmicas podem ser envolvidas a até 240km de distância e navios de superfície a até 370km. O SM-6 Block IB poderá ampliar o alcance contra navios de superfície para até 480km.
FONTE
[1] Handbook of Defence Electronics and Optronics: Fundamentals, Technologies and Systems, pag 997.
[2] Eric Heginbotham, The U.S.-China Military Scorecard: Forces, Geography, and the Evolving Balance of Power 1996-2017, (Santa Monica, California: RAND Corporation, 2015).
[3] Navy Sinks Former Frigate USS Reuben James in Test of New Supersonic Anti-Surface Missile. Disponível em: https://news.usni.org/2016/03/07/navy-sinks-former-frigate-uss-reuben-james-in-test-of-new-supersonic-anti-surface-missile
REFERÊNCIA
Three missions, one missile: SM-6 changes the arithmetic; Jane’s International Defence Review; March-2017.
*Ricardo N. Barbosa é Técnico do Seguro Social e 3º Sargento da Reserva não Remunerada da FAB. E-mail: rnbeear@hotmail.com
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