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segunda-feira, 18 de junho de 2012

RCS - Seção transversal de radar

RCS de um F-15
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Seção Transversal de Radar RCS (radar cross section) é uma medida de como um objeto é detectado com um radar, quanto maior a RCS mais facilmente o objeto será detectado.
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Todo objeto reflete uma quantidade limitada de energia de radar. Vários fatores diferentes definem o quanto a energia eletromagnética retorna à fonte, tais como:
> o material com que o objeto é produzido;
> o tamanho absoluto do objeto;
> o tamanho relativo do objeto (em relação ao comprimento de onda) da iluminação do radar);
> o ângulo incidente (ângulo em que o feixe de radar atinge uma parte específica do objeto, que depende da forma do alvo e sua orientação para a fonte de radar);
> ângulo refletivo (ângulo em que o feixe refletido deixa parte do alvo atingido, que depende do ângulo de incidência);
> força do emissor de radar;
> distância entre emissor-alvo-receptor.
A RCS tem a mesma unidade da área superficial de um objeto, ou seja, é dada em m² (metros quadrados). Assim como a área que matematicamente nada mais é que "lado X lado", dependendo de como o objeto é visto, a RCS pode aumentar ou diminuir. Tendo como exemplo um avião de combate padrão, que visto de cima (vista superior) ou visto de baixo (vista inferior), possui uma área visível significativamente maior que as vistas laterais e a vista frontal/ou traseira, como mostra a figura acima.
Como pode ser visto na animação acima, a RCS aumenta ou diminui enquanto o modelo do F-15 gira.
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 A tabela acima mostra a variabilidade da RCS de um F-35 de acordo com a posição em que o caça é visto por um radar (fonte: Ausairpower)
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Dentre os principais fatores que afetam o tamanho da RCS de um objeto podemos citar o tamanho, o material, o tipo de pintura e seu formato.
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Tamanho
Inicialmente podemos dizer que o primeiro fator a influenciar a RCS de um objeto é seu tamanho, desconsiderando que o mesmo tenha tecnologias furtivas (stealth) como materiais absorventes (RAM), pintura absorvente ou formato refletivo.
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A tabela acima mostra alguns aviões de combate e sua RCS frontal, o F-117 Night Hawk, o primeiro da esquerda para a direita (de cima para baixo), possui características stealth que reduzem sua RCS.
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Formato
Algumas formas refletem melhor as ondas de radar que outras. Quanto mais ondas forem refletidas de volta ao radar emissor, mais facilmente será detectado o alvo.
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O primeiro avião com conceito stealth a entrar em serviço foi o F-117, que possuía um formato a refletir as ondas de radar para diversos lados, minimizando assim a possibilidade de que tais ondas retornassem ao radar emissor.
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Pintura
Muitos aviões particularmente de grande RCS vem recebendo uma pintura especial com capacidade de absorver parte das ondas de radar. Dentre os primeiros aviões a receber esse tipo de pintura está o U-2 e o SR-71 (já aposentado), ambos usados pela USAF.
Acima o B-1A pintado de branco, refletivo ao clarão de uma explosão nuclear, com RCS variando entre 10 a 16 m² em comparação ao B-1B Lancer, pintado com uma tinta especial que reduz seu RCS em cerca de 85%, ficando entre 1 a 2,4 m².
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Material absorvente
Os "composites" ou 'compostos' são materiais estruturais que combinam dois ou mais componentes com diferentes fórmulas químicas e características físicas. Na aviação normalmente são materiais à base de fibra de vidro ou fibra de carbono que substituem partes metálicas da aeronave.
Materiais compostos (composites) destinado à indústria aeronáutica fabricados pela Kaman.
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A principal função dos "composites" na aviação é a redução de peso, porém existe um tipo de composite que tem como finalidade absorver as ondas de radar, diminuindo assim a RCS da aeronave.
O novo caça europeu Eurofighter Typhoon acima, possui grande parte de sua estrutura e revestimento feita com materiais compostos.
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O material que absorve ondas de radar normalmente é aplicado sobre as estruturas e superfícies metálicas da aeronave. Suas várias camadas, normalmente porosas, fazem com que parte da onda emitida por um radar adversário, seja captada e refletida dentro de sua própria estrutura (do material) e não de volta ao radar inimigo.
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Contudo hoje mesmo com as novas aeronaves de RCS reduzido, os radares também evoluem. A cada dia surgem variedades mais avançadas e com maior poder de detecção.
Radar móvel avançado 96L6E de fabricação russa.
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Alguns radares atuais são capazes de localizar aeronaves furtivas a grandes distâncias, o 96L6E russo, como exemplo pode localizar um B-1B, vindo de frente, a cerca de 380 km de distância.
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Veja mais sobre o assunto em:
Assinatura infra vermelha

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