N135 Irbis, os olhos do Su-35

Por: Ricardo N. Barbosa

Em agosto de 2009, a Rússia encomendou um lote inicial de 48 aeronaves Su-35S (o S denota a variante doméstica russa do Su-35). Em dezembro de 2015, um novo lote com mais 50 aeronaves Su-35S foi encomendado, totalizando assim 98 unidades, a entrega da ultima aeronave está prevista para 2020. A China fez uma encomenda de 24 unidades do Su-35 em 2015 com a entrega das primeiras unidades iniciando no final de 2016. Provavelmente o aspecto mais marcante do Su-35 seja seu radar N135, o mesmo é o mais poderoso radar de qualquer variante Flanker em serviço, porém ao contrário do especulado regularmente, o N135 não é o mais poderoso radar a equipar uma aeronave de caça, fato este que não o torna menos capaz ou extremamente eficaz para o fim a que se destina.

Características

O N135 na verdade faz parte do sistema de radiolocalização Sh135 Irbis (Leopardo da Neve; para exportação: Irbis-E) que é formado pelo radar N135 e sistema de contramedidas eletrônicas Khibiny-M, mas convencionou-se chamar o N135 de Irbis ou Irbis-E. Este radar é uma evolução do radar N011M Bars que equipa os caças Su-30MKI e Su-30SM, o mesmo adotou muitos dos componentes do N011M para economizar custos e reduzir o tempo de desenvolvimento. O Irbis acrescentou em relação ao Bars maior alcance de detecção, resolução e resistência a jammer (ECCM). Segundo a NIIP, o Irbis tem duas vezes mais largura de banda (frequências em que pode operar) do que o N011M Bars.

Diferenças básicas, N135 Irbis vs N011M Bars: 

  • Potência:  20KW de potência de pico e potência média de 5KW no Irbis. 4,8KW de potência de pico e 1,2KW de potência média no Bars. A potencia média do Irbis, em teoria, é capaz de fornecer um alcance 1,4 vezes maior do que o Bars.
  • Nível de ruído interno: 3,5dB no Irbis vs 3dB no N011M (mais ruído torna o radar menos sensível). O Irbis é ligeiramente menos sensível.
  • Campo de observação: O Irbis possui um campo de observação por varredura eletrônica de 125° estendido para 250° em azimute por uma articulação mecânica. Enquanto isso o Bars possui um campo de observação por varredura eletrônica de 90° estendido para 140° por uma articulação mecânica.

Obs: Algumas fontes falam em 240° de campo de observação em azimute, outras 250°. Ao que parece são 240° para pesquisa e 250° se estiver rastreando ou travado em um alvo. Com uma maior energia destina ao acompanhamento de um alvo específico a antena consegue um ganho de 5° para cada lado do campo de observação azimutal.

Assim como o Bars o Irbis é um radar de varredura eletrônica ESA (Electronic Scanned Array – Matriz de Varredura Eletrônica), mais precisamente um PESA (Passive Electronic Scanned Array) com  1772 elementos emissores – elementos emissores e não módulos T/R que são exclusivo de radares AESA. O radar é capaz de entregar 20KW de potência de pico e 5KW de potência média na banda-X, além de 2KW em ondas contínuas (CW) para iluminação.  O mesmo é controlado por dois computadores Solo-35, Solo-35.01 para processamento de sinal inicial e Solo-35.02 para controle de radar e processamento de dados. O interrogador Type 4283MP IFF está integrado ao sistema de radiolocalização Sh135.

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Em vermelho o campo de observação do HUD. Em azul o campo de observação da varredura eletrônica em uma antena ESA fixa. Em verde o campo de observação do Irbis.

O Irbis é capaz de rastrear 30 alvos aéreos, atacar 8 simultaneamente com mísseis orientados radar ativo (R-77) ou 2 com mísseis orientados radar semi-ativo (R-27). No modo ar-solo traqueia 4 alvos, atacando 2 simultaneamente. Um navio de grandes dimensões como um navio aeródromo pode ser detectado a 350-400km, uma ponte a 150-200km, uma lancha a 100-120km e SAMs, blindados e tanques a 60-70km. O mesmo pode operar o modo avançado SAR (Radar de Abertura Sintética) que produz uma imagem do solo com resolução de até 3m, algumas fontes falam em 1m (quanto menor, melhor). Possui também o modo GMTI que capaz de detectar veículos de superfície que se movem lentamente. Combinando esses dois modos o Irbis pode localizar e identificar alvos de superfície.

Os modos SAR/GMTI são extremamente importantes para operações ar-solo, principalmente para localizar sistema SAMs (mísseis superfície-ar) que emitem de forma intermitente, não permitindo assim que sejam atacados por mísseis orientados por radar passivo ou que sejam geolocalizados de forma precisa. No caso do Su-35 e seu N135 Irbis, porém, a resolução de 1m mostra-se inadequada, os EUA apontam que é necessária uma resolução de pelo menos 0,3m para detectar e identificar veículos terrestres e de 0,1m para uma identificação automática. Para efeito de comparação, o radar de direcionamento mecânico (MSA) APG-68(V)9 do F-16C possui 0,6m de resolução no modo SAR; o AESA Zhuk-AE do Mig-35 possui 0,5m e o MSA Captor-M do Typhoon Tranch 2 possui 0,3m. O APG-81 do F-35, que possui modo SAR com reconhecimento automático (ATR – Automatic Target Recognition), possui menos de 0,1m de resolução. Todavia a resolução de 1m do Irbis será suficiente para um mapeamento capaz de localizar e identificar grandes estruturas e travar armas orientadas por GPS/GLONASS contra as mesmas.

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Mapeamento SAR realizado por um UAV. Resolução da esquerda para direita, de cima para baixo (1m – 0,3m – 0,1m).

Um radar ESA possui como principal característica a mudança do feixe de onda de forma quase instantânea, permitindo assim executar a varredura “simultânea” do ar, solo e mar. Essa capacidade multitarefa é uma característica padrão em antenas de varredura eletrônica, mas que está ausente em antenas de varredura mecânica. Enquanto os radares de varredura mecânica (Su-27, Mig-29, F/A-18C, F-16A) necessitam movimentar sua antena para fazer sua varredura, o radar ESA pode manter sua antena fixa, o que melhora consideravelmente sua confiabilidade e diminui a complexidade de sua manutenção. O Irbis  possui uma articulação mecânica que aumenta seu campo de observação, que normalmente é limitado a ±60° azimute (120° no total) em antenas fixas, mas no caso do Irbis chega a ±125º em azimute (250° no total).

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A articulação mecânica do Irbis dá ao mesmo um elevado campo de observação, superior as antenas de varredura eletrônica fixas que estão limitadas a ±60º em azimute.

O elevado campo de observação do Irbis é ideal para a realização da manobra Crank que consiste em desviar-se ao máximo do alvo, mas mantendo o mesmo dentro do campo de observação do radar. Essa manobra irá diminuir as chances de um fogo cruzado, principalmente em um combate BVR. Na prática um campo de observação menor deve ser utilizado para maximizar a capacidade de detecção, sendo utilizado ao seu máximo para acompanhar algum alvo ao realizar a manobra Crank.

Um aspecto negativo é que uma antena móvel diminui a furtividade da aeronave, não sendo indicada para aeronaves de 5ª geração, além de diminuir a confiabilidade de todo o sistema.

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Manobra Crank. É possível observar como o Su-35S mantém o alvo (vermelho) no limite de seu campo de observação enquanto os mísseis interceptam o mesmo. 

O PESA é um radar menos capaz do que um AESA (Active Electronic Scanned Array – Matriz de Varredura Eletrônica Ativa) que já é padrão em muitos caças americanos, entretanto possui uma capacidade superior aos radares de direcionamento mecânico e a um custo mais acessível do que um AESA. A Rússia parece ter encontrado um melhor custo beneficio nos radares PESA, passando assim a adotar os mesmos como padrão na sua linha Sukhoi.

Alcance de detecção ar-ar

O Irbis, apesar de não ser o estado da arte em termos de radar aeroembarcado, tem um dos maiores alcance de detecção de uma aeronave de caça, graças ao uso da tecnologia PESA, grande potência e uma antena com grandes dimensões (900mm de diâmetro). O Irbis só é superado tecnologicamente pelos modernos radares AESA ocidentais que equipam aeronaves como o F-22, F-35, F/A-18E/F, Rafale e em algumas versões do F-15. O futuro Su-57 também será equipado com um AESA que irá superar consistentemente os parâmetros do Irbis.

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Um alvo com assinatura radar (RCS) de 3m² (caça de 4ª geração armado) pode ser detectado pelo Irbis a 200km ou a 170km (radar olhando para baixo). Em um campo de busca estreito proporcionado pela indicação prévia do alvo por outro sistema in-board (RWR, IRST) ou off-board (AEW&C, GCI) o alcance pode chegar a 350-400km para um alvo de 3m² em aproximação (aspecto frontal) ou 150km em afastamento (aspecto traseiro). Resumindo, a capacidade nativa do Irbis em um campo de busca em volume é de 200km para um RCS de 3m², caso algum outro sistema, da própria aeronave ou externo, forneça a localização aproximada de algum contato ainda não localizado pelo Irbis, neste caso o mesmo irá focar sua energia nessa região predeterminada e dobrar seu alcance.

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O Irbis garante que o Su-35S seja capaz de localizar caças de 4ª geração entre 150-200km, uma distância mais do que satisfatória que garante uma confortável consciência situacional contra aeronaves que não sejam da 5ª geração. Porém F-22 e F-35, que possuem um RCS na casa dos -40dB ou 0,0001m², podem degradar a faixa de detecção de radares na banda-X em 90%. Neste ultimo caso, o Su-35S irá detectar ambos a aproximadamente 18km ou 36km se existir a indicação prévia da localização.

Conclusão

Está claro que o Irbis é um sistema poderoso e que representa uma grande ameaça a qualquer aeronave de caça legado (que não seja da 5ª geração). O Su-35S valendo-se exclusivamente do mesmo pode localizar caças como o F-16C a 150-200km ou F-15C a 270-300km e impor um grande risco a qualquer aeronave de caça legado que atreva-se a um confronto BVR (além do alcance visual). Porém o mesmo ainda é, em teoria, incapaz de fazer frente às aeronaves furtivas, como F-22 e F-35, que fazem uso de sua baixa observabilidade para degradar em até 10 vezes o alcance de detecção do Irbis. A expectativa é de que a Rússia utilize o Su-35S como elemento  low-end ao lado do Su-57,  o mesmo deverá conter meios de 4ª geração avançados como Rafale, Typhoon e F-15C, cabendo ao futuro Su-57 conter os caças americanos de 5ª geração.

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  • Fabricante: Tikhomirov NIIP
  • Faixa de frequência: Banda-X (8-12 Ghz)
  • Diâmetro da antena: 900mm
  • Número de elementos: 1772
  • Campo de observação: ±125º em azimute e ±60° em elevação
  • Potência de pico: 20KW
  • Potência média: 5KW
  • Faixa de detecção máxima: 200 ou 400km (RCS de 3m²)

Assinando: Ricardo N. Barbosa



Fontes e Referências

[1] Aviation Week. http://aviationweek.com/

[2] Russia’s Warplanes Volume 1. Autor: Piotr Butowski.

[3] Russian Tactical Aviation. Autor: Yefim Gordon & D Komissarov

[4] Tikhomirov NIIP, catálogo. http://www.niip.ru/catalog/aviatsionnoe-naprvlenie/rlsu-irbis/



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