AN/SPY-1: Os olhos do sistema Aegis

Visão Geral

O radar AN/SPY-1 é o componente mais importante do sistema de combate Aegis implantado nos cruzadores e destroyers da Marinha dos EUA (US Navy). Originalmente projetado como um sistema de defesa aérea, o SPY-1 em muitos navios da US Navy foi ou está sendo atualizado para incluir a capacidade de Defesa de Mísseis Balísticos (BMD).

Desde de junho de 2015, existem 33 navios Aegis BMD na Marinha dos Estados Unidos, 5 cruzadores (CGs) e 28 destroyers (DDGs). Dos 33 navios, 16 são atribuídos para a frota do Pacífico e 17 para a frota do Atlântico. O número de navios Aegis com capacidade BMD (cruzadores e destroyers) deverá atingir pelo menos 39 unidades até 2020. A partir de 2016, a US Navy planeja começar a adquirir um novo tipo de destroyer (o Aegis Flight III) com uma capacidade mais adequada para a função BMD, com o primeiro navio programado para estar operacional em 2023.

Variantes

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Quatro diferentes variantes do radar SPY-1 estão atualmente implantadas em navios da US Navy. A variante SPY-1 original era uma versão de teste que nunca foi implantada. As variantes de SPY-1A e 1B equipam os cruzadores Aegis classe Ticonderoga  e têm duas faces de antena em cada uma das duas “ilhas”, enquanto as variantes SPY-1D e 1D(V) equipam os destroyers Aegis classe Arleigh Burke e têm quatro faces de antena em uma única “ilha”, cada antena cobrindo um pouco mais de 90° em azimute. Todos os sistemas Aegis dos EUA que foram atualizados para Defesa de Mísseis Balísticos (BMD) estão equipados com as versões 1B, 1D ou 1D(V).

– SPY-1A: O SPY-1A foi instalado no primeiro cruzador Aegis, o USS Ticonderoga (CG-47), que foi implantado em 1981. A Marinha dos EUA está atualmente em processo de extinguir o SPY-1A, a maioria dos cruzadores Aegis empregam a variante 1B atualizada.

– SPY-1B: Esta variante tem uma antena melhorada que é mais adequada para operar em um ambiente com desordem. O SPY-1B também tem em torno de duas vezes a potência média do SPY-1A. O aumento de potência foi alcançado aumentando o fator de serviço do radar (a porcentagem do tempo que o radar está emitindo) sem alterar sua potência de pico. Nesta versão houve a adição de um modo de alta elevação para acompanhar mísseis a grande altitude como o AS-4 e AS-6. O SPY-1B atualmente é empregado pela maioria dos cruzadores Aegis classe Ticonderoga. Cada radar SPY-1 tem quatro faces de antena, cada uma cobrindo um pouco mais de 90° em azimute. Nas versões 1A e 1B dos cruzadores, existem dois transmissores, cada um multiplexado entre as duas faces da antena em cada uma das duas “ilhas” do cruzador, ou seja, cada transmissor alimenta 2 antenas.

– SPY-1D: O SPY-1D foi o primeiro radar SPY-1 desenvolvido para os destroyers Aegis. O SPY-1D foi instalado nos destroyers classe DDG-51 Arleigh Burke americano, Rei Sejong sul-coreano, Kongo e Atago japonês, Hobart australiano e nas fragatas F-100 espanhola. Esta variante é similar à versão 1B, no entanto, um único transmissor é usado para alimentar todas as quatro faces do radar, que estão localizadas em uma única “ilha”, (Assim, há no máximo um único feixe no ar em qualquer momento). Esta atualização também melhorou o desempenho do radar contra alvos com pequena assinatura radar em baixa altitude, em ambientes com forte desordem e na presença de contramedidas eletrônicas. Todos os sistemas US Aegis que foram atualizados para o padrão BMD possuem a versão 1B ou 1D do radar. Os quatro navios baseados em Rota, Espanha, como parte do programa European Phased Adaptive Approach (EPAA) são todos destroyers com o radar SPY-1D.

– SPY-1D(V): (o “radar de guerra litorânea”) foi implantado nos destroyers Aegis, começando pelo DDG-91 em 2005. Esta atualização adicionou várias formas de onda para operar no litoral com melhor capacidade contra mísseis cruise furtivos voando baixo e ruído de fundo pesado na presença de interferência eletrônica pesada. Também aumentou a potência média do transmissor (em pelo menos 33%) e também adicionou uma capacidade de feixe duplo que lhe permitiu atuar com dois feixes simultaneamente (em faces opostas).

– SPY-1F: Esta variante — conhecida como “sistema de radar e matriz em fragata” — é projetada para fragatas Aegis e é uma versão menor do SPY-1D, com uma redução de 45% do peso e um total de 1.856 elementos. Enquanto não é empregado pela US Navy, o SPY-1F é usado pela Noruega em suas fragatas classe Fridtjof Nansen. O SPY-1F, por outro lado, não foi projetado para fornecer capacidade BMD.

– SPY-1K: É a menor versão do radar, destinada a caber em corvetas e embarcações de menor porte, utiliza somente 912 elementos. Nenhum navio atualmente em serviço faz uso dessa versão.

O próximo esforço para modernizar a frota de Aegis é chamado Aegis ACB 20, que faz uso de uma nova versão do destroyer DDG-51 equipado com um novo radar AESA AN/SPY-6, as projeções de desempenho apontam que o SPY-6 terá o dobro do alcance do SPY-1. Estes novos destroyers DDG-51 estão programados para entrar em serviço em 2023.

Linha do tempo

  • 2018 (planejado): Fase IV do EPAA exige um segundo Aegis BMD em terra, a ser estabelecido na Polónia.
  • 2015: Um versão terrestre do radar SPY-1 com capacidade BMD foi implantada na Roménia conforme a fase III do EPAA. Quatro destroyers Aegis da US Navy foram implantados na Espanha — como parte do programa EPAA — equipados com radar SPY-1D BMD.
  • 2005: A variante SPY-1D(V) é implantada pela primeira vez a bordo do USS Pinckney, um destroyer da classe Arleigh Burke.
  • 1991: A variante SPY-1D foi implantada pela primeira vez a bordo do destroyer USS Arleigh Burke (DDG-51), o primeiro dos destroyers Aegis classe Arleigh Burke.
  • 1982: A variante de SPY-1B foi implantada pela primeira vez a bordo do cruzador USS Princeton (CG-59).
  • 1981: O primeiro cruzador Aegis, o USS Ticonderoga (CG-47), que foi equipado com radar SPY-1, foi encomendado.
  • década de 1970: o programa SPY-1 começou como parte do processo de desenvolvimento do sistema de armas Aegis.

Características do Radar

O SPY-1 é um  radar PESA que opera na banda-S (3,1-3,5 GHz) e é capaz de atuar nas fases de pesquisa, detecção automática, transição para rastreamento, acompanhamento de alvos aéreos, balísticos e de superfície e apoio de engajamento de mísseis.

Cada sistema de radar Aegis possui quatro faces de antena de radar. No SPY-1B foi introduzida uma nova antena, que, embora aparentemente semelhante à antena do SPY-1A, incorporou melhorias significativas. Essas melhorias foram realizadas subdividindo a antena em mais sub-matrizes (2.175, cada uma com dois elementos, para um total de 4.350 elementos) do que a antena 1A (68 sub-matrizes com 64 elementos cada, para um total de 4.352 elementos). A estrutura física frontal da antena é octogonal, com uma altura de 4,06m e uma largura de 3,94m. A área preenchida pelos elementos da antena possui cerca de 12m². O feixe de onda tem cerca de 1,7 x 1,7 graus.

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Nos cruzadores classe Ticonderoga o SPY-1 possui 2 antenas em cada “ilha”. Aqui é possível observar 2 antenas na “ilha” traseira.

A versão original do SPY-1A teria uma potência de pico de até 5MW e uma potência média de 32kW. O SPY-1B tem uma potência média de 58kW com uma potência de pico de 4-6MW. Isso é consistente com os relatórios de que a versão 1B tem a mesma potência de pico da versão 1A, mas o dobro da potência média (ou seja, o seu ciclo de trabalho foi duplicado). A versão SPY-1D(V) aumentou a potência média do transmissor (em pelo menos 33%), totalizando aproximadamente 77kW de potência média.

O SPY-1 pode manter uma vigilância radar contínua enquanto automaticamente rastreia  até 700 alvos ao mesmo tempo. A única figura numérica pública da faixa de detecção do Aegis em relação a um alvo específico é que o SPY-1D “pode ​​rastrear alvos do tamanho de bola de golfe em intervalos superiores a 165 quilômetros”. O tamanho de uma bola de golfe corresponde a um RCS de aproximadamente 0,0025m² a 3,3 GHz. Quando aplicado contra um alvo do tamanho de uma ogiva de mísseis balísticos (0,03m² a 3,3 GHz), o radar SPY-1 estima-se que tem um alcance de 310km. Essa escala de detecção provavelmente é a escala máxima com base em uma varredura lenta, na prática, rastreando inúmeros alvos o SPY-1 provavelmente irá detectar um alvo do tamanho de uma bola de golfe a aproximadamente 100km. Para efeito de comparação, o F-35 possui segundo declarações um RCS do tamanho de uma bola de golfe e o T-50 um RCS consideravelmente maior, desta forma o SPY-1 seria capaz de localizar um F-35 voando alto a ∼100km e o T-50 a mais de 150km…

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Nos destroyer DDG-51 Arleigh Burke as quatros antenas SPY-1 estão localizadas na “ilha” dianteira.

Um problema com o sistema SPY-1A era que a exibição de dados do radar não conseguia identificar um alvo pelo tamanho de sua assinatura radar. O derrube no Golfo Pérsico do Airbus iraniano em julho de 1988 pelo USS Vincennes foi em parte o resultado da incapacidade de obter uma identificação de tamanho precisa da aeronave que se aproximava. A identificação IFF não faz parte do SPY-1A original, e os problemas com a operação de um transponder antigo causaram a atribuição de uma classificação hostil-falsa ao Airbus. A Lockheed Martin desenvolveu o sistema de antenas AIMS para trabalhar com o Sistema de Identificação Central UPX-29(V) para fornecer capacidade de identificação de combate ATC Radar Beacon, IFF, Mk XII. Uma matriz circular OE-120/UPX de 64 elementos radiais foi instalada em navios Aegis para melhorar a capacidade de identificação do sistema.

Durante testes em 1974, o SPY-1 a bordo do USS Norton Sound detectou e rastreou automaticamente 20 aeronaves que voavam sobre o oceano Pacífico. Em uma série de testes com o sistema Aegis alojado em uma ponte CG-47 terrestre contra vários alvos e ameaças aéreas, foi observado que aeronaves especializadas em guerra eletrônica EA-6B Prowler com seus interferidores a pleno poder não seriam capazes de bloquear com êxito o radar SPY-1. Um KC-135 equipado com TREE SHARK, um dos mais potentes interferidores disponíveis na época (equivalente a 32 aeronaves EA-6B com potência de bloqueio total), também não conseguiu bloquear completamente o SPY-1. Em cada caso, o SPY-1 conseguiu “furar” o bloqueio e simular o lançamento de mísseis de defesa.

O radares SPY-1 com capacidade BMD legado não podem atuar na defesa aérea e balísticas simultaneamente, pelo menos dois navios devem atuar em conjunto a fim de cobrir os dois modos. Essa realidade começou a mudar no Aegis Baseline 9 com inclui modificações significativas no sistema primário de radar do navio, o AN/SPY-1D(V). Essas modificações incluem uma capacidade de defesa aérea e balísticas integrada (IAMD) que incorpora a capacidade de engajar ameaças aéreas tradicionais (aeronaves, mísseis, antinavio) e mísseis balísticos simultaneamente. A partir de 2015 todos os novos destroyers classe Arleigh Burke estão vindo equipados com essa versão, os destroyers mais antigos serão, conforme a dotação orçamentária, gradualmente elevados ao padrão Baseline 9. Cruzadores Ticonderoga também estão recebendo a capacidade de defesa integrada, o primeiro foi o USS Chancellorsville que passou pelo trabalho de modernização em 2012  e testes extensivos em 2013 e 2014.

Ficha Técnica SPY-1D(V)

  • Fabricante: Lockheed Martin
  • Mobilidade: Baseado no mar ou em terra
  • Função: Radar primário do sistema Aegis
  • Implantação: Principalmente nos cruzadores e destroyer da US Navy
  • Frequencia: Banda S
  • Número de elementos: 4.350
  • Potência: 4-6MW de pico e 77kW de média
  • Alcance: Até 165km contra RCS de 0,0025m²

Fontes e Referências


Rede Social

 

4 comentários sobre “AN/SPY-1: Os olhos do sistema Aegis

  1. Oi Boa noite, seria possível completar esse artigo com um sobre o Radar de controle de fogo AN/SPG-62 e sua interação com SPY-1? Sei que a Classe Ticonderoga possui 4(?) AN/SPG-62 e a Classe Arleigh Burke tem 3 AN/SPG-62, mas com quantos alvos de fato esses dois sistemas podem lidar de forma simultânea dado as condições atmosféricas, curvatura da terra, etc.
    Parabéns.

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    1. Oganza, com a permissão do Ricardo, mas 12 mísseis Standard podem ser controlados por cada “antena” do sistema SPY-1. Somando as 4 “antenas” e 48 mísseis podem ser colocados em voo ao mesmo tempo, contra 48 alvos diferentes. Claro, como há apenas 3 e 4 radares iluminadores, os “outros” ficam na fila. E também é claro que mais de um míssil pode ser endereçado a um mesmo alvo.

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