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DOT&E FY16AR: integração de mísseis AIM-120 ao F-35

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O lento processo de integração do míssil AIM-120 possui causas diversas. Uma delas está relacionada com a versão do sotfware. Porém, outras estão associadas com a configuração da baia de armas e podem limitar o seu envelope de emprego.

por Guilherme Poggio

Os problemas envolvendo a integração do míssil ar-ar de médio AIM-120 não são novos e se arrastam desde 2012. Nem todos os problemas de integração estão relacionados diretamente com a aeronave (como deficiências na instrumentação e no processo de gravação de dados).

Outros no entanto estão diretamente relacionados com os sistemas de bordo do F-35 como o sistema eletro-ótico de aquisição de alvos (EOTS), fusão de dados e o capacete. Muitos desses problemas foram difíceis de serem replicados em laboratório ou em testes no solo.

Ensaios de separação com um míssil AIM-120 inerte ocorreram pela primeira vez em outubro de 2012 e prosseguiram no mês seguinte. Desde então os ensaios em voo com o míssil pouco avançaram.

An F-35A Lightning II joint strike fighter completed the first in-flight missile launch of an AIM-120 June 5, 2013, over the Point Mugu Sea test range in California. The JSF is a multiservice/international cooperation warplane. (Courtesy F-35 Program Office)
An F-35A Lightning II joint strike fighter completed the first in-flight missile launch of an AIM-120 June 5, 2013, over the Point Mugu Sea test range in California. The JSF is a multiservice/international cooperation warplane. (Courtesy F-35 Program Office)

Os testes de desenvolvimento para a integração de armas na versão Block 2B, programado para durar um ano, encerraram-se somente em dezembro de 2015. E mesmo assim dos 15 eventos programados na fase WDA (Weapons Delivery Accuracy), três não foram realizados. Todos eles envolviam o lançamento de mísseis AIM-120.

Foi decidido que um desses três eventos passasse para a fase WDA da versão Block 3i e os outros dois para a fase WDA da versão Block 3F. Essas mudanças ocorreram em função de deficiências no sistema de missão do radar, na fusão de dados e no sistema de guerra eletrônica.

Problemas relacionados a vibrações e ambientes acústicos no porão interno de armas foram mencionados primeiramente no relatório do DOT&E do ano fiscal de 2015. As vibrações induzidas estavam fora dos parâmetros de voo preestabelecidos. Isto poderia causar a redução da vida útil do míssil e potencial falha do sistema de telemetria terminal do míssil, necessário por questões de alcance de segurança.

A novidade trazida pelo atual relatório está na quantificação desta limitação. Segundo o documento “limitações de transporte e de envelope de emprego do míssil AIM-120 acima de 550 nós podem ser necessárias”. Análises em solo e em voo demonstraram excessiva vibração induzida em mísseis e bombas carregadas internamente.

AF-1 Static Ejection Test Run 3F-L-001 Station 4 AIM-120 Post Flight June 19, 2012 Edwards AFB
AF-1 Static Ejection Test Run 3F-L-001 Station 4 AIM-120 Post Flight June 19, 2012 Edwards AFB

O relatório não especifica se a vibração ocorre com as portas abertas ou fechadas, mas é possível imaginar que o problema seja potencializado com elas abertas. Também não foi definida as condições atmosféricas em que a velocidade de 550 nós atuaria.

Considerando que a velocidade do som ao nível do mar em condições ISA é de aproximadamente 660 nós, a limitação sugerida pelo relatório coloca o envelope de voo do míssil bem abaixo de Mach 1 e praticamente fora da zona transônica.

Desta maneira uma das grandes vantagens do AIM-120, que é a sua capacidade de atingir o alvo além do alcance visual, fica deteriorada uma vez que a velocidade inicial de lançamento ficaria restrita (consequentemente reduzindo o alcance do míssil).

F-35 weapons-bay
F-35 weapons-bay

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Rommelqe
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Rommelqe

Determinadas Vibrações induzidas pelo fluxo são praticamente impossiveis de serem previamente identificadas/detectadas em simulações numericas (tipo CFD ou equivalente) assim como tambem por meio de ensaios em modelo reduzido. Por isso só testando nos prototipos e que se consegue identificar muitos destes fenomenos. No caso das aeronaves stealth, em que os mísseis ficam dentro de baias, os efeitos das vorticidades e pulsações que ocorrem quando da abertura das portas devem ser de resolução muito dificultada por que ha varios compromissos entre a necessidade de reduzri as refleçoes de radar e ao mesmo tempo não amplificar os problemas aerodinamicos. Aquele serrilhado… Read more »

Rommelqe
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Rommelqe

Outro ponto que esqueci de mencionar: os controles de voo de um F22 e/ou F35 são extremamente complexos e criticos, sendo a instabilidade aerodinamica intrínseca à sua geometria angulosa; essa geometria stealth impoe um comportamento muito instavel. Qualquer pertubação no fluxo requer uma resposta dinâmica dos sistemas de controle muito mais rapida e precisa. Não à toa tem-se varias gerações de software ( blocks 3i e 3F, por exemplo). Um paraiso tecnologico para quem gosta de projetar e desenvolver. Um inferno para aqueles que preferem comprar soluções prontas. Finalmente: devido a essas caracteristicas que considero que os russos e chineses… Read more »

Bosco
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Bosco

O que é interessante é que informações que ao meu ver comprometem a segurança nacional dos EUA são divulgadas rotineiramente.

Rommelqe
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Rommelqe

Prezado Bosco, esse é uma questão que muito tambem me intriga. Por que seriam divulgados tantos problemas nos avioes americanos e totalmente escamoteados no caso dos russos e chineses? Acho que a melhor explicação consiste no fato obvio: democracia. Mas logico que se fosse “so” isso nao justificaria a falta de informações, mesmo por parte de europeus. So temos informacoes difusas a respeito do Pak Fa, dos chinas e assim por diante, porque, pelo menos no meu ponto de vista, devem ter apresentado problemas muito mais sérios. Nao consigo imaginar como pode “ser simples” trocar as turbinas sem afetar todo… Read more »

Guizmo
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Guizmo

Americano em geral é mais aberto e altamente “drivado” pelo mercado, por investidores e ações.
Muita coisa é dita por ambiente democrático, mas também existe um viés mercadológico que inexiste em países de orientação socialista. O Brasil mesmo, ja comentei isso aqui, tem esse viés de “Estado” sobre as coisas. Imaginem só se as iniciativas de Elon Musk na Space X fossem no Brasil: o Governo cairia pra cima do projeto, querendo royalties, promovendo, etc.

Rommelqe
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Rommelqe

Caro Guizmo, concordo que este lado mercadologico tem certamente uma grande influencia. Imagino que se, por exemplo, a midia vier a divulgar um prblema com o lancamento de misseis BVR e o fabricante nao ter divulgado antes, o mercado pode reagir de uma forma extremamente negativa, o desenvolvedor ter um enorme prejuizo com pagamento de multas, seguros, perda de “waivers”, clausulas de compensação por “damages ” e “lack of complition” , “first refuse” , etc,. Sim esse vies pode explicar muitas das noticias e fatos divulgados. Mas ha as contrapartidas tambem de cunho mercadologicas; sao tantas as informações que dao… Read more »

Guizmo
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Guizmo

Sim, Rommelqe, verdade. Voltando ao tópico…..quantos mísseis AIM-120 cabem no F-35? Essas baias internas das fotos mostram espaço para 2 em cada, correto? Portanto numa missão 100% furtiva, são apenas 4 mísseis?

Abs

Guizmo
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Guizmo

Valeu Poggio!
Abs

Bosco
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Bosco

O CUDA na verdade seria (???) um míssil extra-série e não um legítimo míssil ar-ar BVR de próxima geração. O CUDA seria um míssil BVR específico para aviões furtivos, dotados de compartimentos de armas, onde um míssil de melhor desempenho que um míssil Sidewinder seria interessante e ainda tivesse uma dimensão reduzida de modo a poderem ser levados em grande quantidade. Já a próxima geração de mísseis BVR, pós METEOR/AIM-120D, deverá ser um míssil com propulsão aspirada (como o Meteor), TVC (como o MICA) e seeker múltiplo. Deverá ser tão capaz no combate ar-ar visual quanto no BVR quanto contra… Read more »

Rommelqe
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Rommelqe

Caro Poggio, este precioso post de 2014 realmente suscitou um debate muito interessante. É um dos meus favoritos. À época li e reli varias vezes. E agora reli de novo. Pena que diversos foristas da epoca nao tenham nos brindado mais frequentemente com seus comentarios. Extraindo apenas o aspecto relacionado às trincas estruturais e consequente aumento no peso, as nervuras que foram reforçadas representaram um incremento na massa muito discreto. Muito bons comentários do Justin in Case, do Mauricio, do Marcos e outros. Mas veja que outros fatores foram mais influentes nesse aspecto. Houve uma referencia especifica muito elucidativa a… Read more »