F-5M Tiger II, a espinha dorsal da FAB

A entrada em operação do F-5M no final dos anos 2000 elevou a FAB a um novo patamar, seus pequenos tigres estão interligados por um sistema de datalink e são capazes de empregar mísseis BVR com radar ativo e mísseis WVR apontados por HMD. Mas uma plataforma leve nativa da terceira geração cobra seu preço, o F-5 ainda sofre com deficiências inerentes de seu projeto de desenvolvimento datado.

Por: Ricardo N. Barbosa

História

Após a compra dos Dassault Mirage III pela FAB em 1970, para desempenhar as missões de defesa aérea, a Força Aérea Brasileira (FAB) necessitava de outra aeronave a fim de substituir os AT-33A-20-LO então em uso, que realizavam missões de interdição e superioridade aérea. Após uma avaliação das diversas aeronaves existentes no mercado o F-5E foi selecionado em 1973.

Adquiridos em dezembro de 1973, os F-5 começaram a equipar as unidades operacionais da FAB a partir de 1975. Sua entrada em serviço ampliou o horizonte operacional da FAB, introduzindo conceitos como, por exemplo, o emprego de mísseis ar-ar, reabastecimento em voo e novas técnicas de combate aéreo.

O lote inicial adquirido diretamente da fábrica, Northrop Grumman, incluía trinta e seis (36) F-5E monopostos e seis (6) F-35B biposto,  versão de treinamento do F-5A, além de peças de reposição e outros componentes. Em 1988 a FAB adquiriu um segundo lote das fileiras da USAF (ex-agressores), com vinte e dois (22) F-5E e quatro (4) F-5F biposto, versão de treinamento do F-5E. No final da década de 90 a FAB tinha quarenta e quatro (44) F-5E e três (3) F-5F na ativa, totalizando 47 unidades.

Entre 2007 e 2018, dentro do programa F-5BR, a FAB modernizou e padronizou sua frota de aeronaves F-5E/F, inclusive três (3) F-5F (ex-jordanianos) adquiridos em 2008, dando a frota características típicas de uma aeronave de 4ª geração. O programa foi realizado pela Embraer Defesa e Segurança em Gavião Peixoto (SP), em conjunto com a empresa AEL Sistemas (subsidiária da israelense Elbit), a um custo aproximado de 300 milhões de dólares.

A FAB iniciará a aposentadoria de seus F-5M no início da próxima década, com a última célula dando baixa em 2025 (50 anos após sua entrada em operação na FAB), quando  finalmente será substituído pelo Saab Gripen-E/F.

Fabricante

O F-5E/F Tiger II foi desenvolvido pela Northrop Grumman, EUA. A aeronave fez seu voo inaugural em 11 de agosto de 1972 e entrou em serviço em 1975. É a versão atualizada do caça F-5A/B Freedom desenvolvido pela Northrop Grumman no início de 1959. Em 2005, dentro do programa F-5BR, a Força Aérea Brasileira (FAB) começou a receber os primeiros F-5E/F modernizados localmente pela Embraer em conjunto com a AEL, o padrão “M” (F-5EM/FM), com os últimos exemplares sendo entregues em 2018.

Função

O F-5E/F Tiger II é um caça leve de superioridade aérea defensiva (SAD), ou seja, destinado a engajar outras aeronaves dentro de território amigável. O padrão F-5M teoricamente ampliou o leque funcional do F-5E/F, na prática, porém, continua sendo operado como uma aeronave especializada em superioridade aérea defensiva, já que essa é a doutrina central da FAB.

Motor

Dois motores turbojato General Electric J85-GE-21 equipam o F-5M. Máxima potência militar: 2 x 16.6kN (3.500lb/1.587kg). Máxima potência com pós-combustão:  2 x 22kN (5.000lb/2.268 Kg).

Cockpit e HMD

O F-5M introduziu na FAB um moderno glass-cockpit, que em termos conceituais equipara-se ao de um caça 4.5G. Ele é dominado por um HUD – Heads Up Display (Visor de Cabeça Erguida ou visor na altura dos olhos), dois CMFD – Color Multifunction Display (Visor Multifunção Colorido) com 6 x 8 polegadas (15,24 x 20,32cm) cada e um pequeno CMFD central do tipo  EFI – Engine and Flight Indicator (Indicador de Motor e Voo).

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Cockpit do F-5M, destaque para o HUD e os três CMFDs.

Na parte superior do painel, o HUD, com ângulo de visão de 24°, exibe todas as informações necessárias ao piloto à altura de seus olhos. O HUD possui uma câmera digital, orientada na mesma direção do nariz da aeronave, que grava toda a missão em áudio e vídeo através do sistema DVR (Data Video Recorder).

O DVR grava não só as imagens da câmera do HUD, como os próprios dados do HUD. As imagens e dados gravados no DVR podem ser usadas como vídeo de combate, crítica da missão, instrução ou mesmo para avaliação operacional.

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Glass-cockpit do F-5M (imagem: Poder Aéreo).

Os três CMFD  fazem a interface homem-máquina, condensando todos os instrumentos de navegação, dos motores, painel de armamentos, radar, sensores, comunicações, etc. Toda esta interface é proporcionada por dois computadores de missão (MC – Mission Computer) com alta capacidade de processamento.

O cockpit também incorporou o conceito HOTAS – Hands on Throttle and Stick (Mãos na Manete e no Manche), em que os principais comandos da aeronave podem ser realizados sem o piloto precisar retirar as mão do manche e da manete. O HOTAS melhora significativamente a ergonomia, principalmente no combate aproximado (dogfight).

Outra aviônica introduzida pelo F-5EM na FAB que representou uma quebra de paradigmas foi o HMD – Helmet Mounted Display (Visor Montado no Capacete) DASH-4 da empresa israelense Elbit.

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O F-5M está equipado com o HMD Elbit DASH IV.

O DASH-4 projeta na viseira do capacete, mais precisamente sobre o olho direito, as principais informações de voo e combate, melhorando significativamente a consciência situacional, principalmente no combate aproximado (mais informações sobre o DASH-4 aqui).

O DASH-4 também pode atuar como mira, permitindo ao F-5M utilizar todo o potencial do míssil WVR – Within Visual Range (Dentro do Alcance Visual ou de curto alcance) Python-4. A sistema de mira deixou de ser apenas o HUD ou radar, agora é também a linha de visão do piloto, o alvo pode ser designado apenas olhando para ele.

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O DASH utiliza um projetor monocular sobre o olho direito.

O glass-cockpit com HMD do F-5EM não deve em nada para o que é encontrado na maioria das aeronaves de caça de alto desempenho, sendo “superado” conceitualmente apenas pela aviônica encontrada em aeronaves como F-35, F/A-18E/F Block III, Gripen-E e F-15QA com seus respectivos WAD – Wide Area Display (Visor de Tela Larga ou Panorâmica).

Dimensões

Comprimento: 14,45m. Envergadura: 8,15m.  Altura total: 4,05m. Área alar: 17,30m².

Peso

Pesos vazio: 4.349kg. Peso máximo de decolagem: 11.193kg. Peso típico (com tanque ventral): 7.824 kg. Peso Máximo de pouso: 11.193 kg. Combustível (JP4) interno: 2.057kg. Combustível externo: 2.432kg. Combustível total: 4.490kg. Carga máxima externa: 3.175kg.

Desempenho

Alcance máximo com tanque ventral (CL) de 275gal: 2.176km. Raio de combate com dois mísseis Python-4 e tanque ventral (CL) de 275gal: ∼750km. Raio de combate com dois mísseis Python-4, dois mísseis Derby e tanque ventral (CL) de 275gal: ∼675km. Raio de combate com dois mísseis Python-4: ∼550km.

Teto operacional: 15.790m. Velocidade máxima em mergulho: Mach 1.74. Velocidade máxima a 10.975m: Mach 1.63 ou Mach 1.56 (com dois mísseis Python-4). Velocidade máxima com dois mísseis Python-4 e tanque ventral (CL): Mach 1.4 ou Mach 1.2 (com mais dois mísseis Derby). Velocidade máxima ao nível do mar: Mach 1.04 ou 1.02 (com dois mísseis Python-4).

Carga “g” em combate com dois mísseis Python-4: +7.33g/-3g. Carga  “g” em combate com tanque ventral (CL) de 275gal e dois mísseis Python-4: +4g/-1.5g (CL cheio),  +6g/-2g (CL vazio). Melhor razão de curva com dois mísseis Python-4 e 50% de combustível interno: 21°/s (instantânea) e 13,5°/s (sustentada).

Sistema de controle de tiro

O F-5M está equipado com o radar Pulso Doopler Grifo-F/BR da Leonardo, que vem a ser um radar Grifo-F modificado para a FAB. O Grifo-F original foi desenvolvido no final dos anos 80 e tornou-se operacional em 1996, utiliza uma arquitetura modular, com um número configurável de LRU – Line Replaceable Units (Unidades Substituíveis em Linha), que permite a instalação em diferentes aeronaves de combate.

O Grifo F/BR é um radar compacto (∼90kg) com varredura mecânica, multimodo e alcance de detecção relativamente modesto: 56km para um alvo do tamanho de um caça padrão (RCS de 3-5m²) voando no mesmo nível e 37km voando abaixo. Contra alvos marítimos o alcance é de 110-148Km. Pode rastrear até 8 alvos ar-ar simultaneamente. A versão original F possui uma antena elíptica com 56 x 37cm, mas supõe-se  que o GrifoF/BR utilize uma antena ligeiramente maior.

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Radar Grifo F/BR (imagem: Poder Aéreo)

Com o Grifo F/BR a FAB alcançou a quarta geração dos radares diretores de tiro, permitindo, por exemplo, a integração do míssil Rafael Derby, o primeiro míssil BVR – Beyond Visual Range (Além do Alcance Visual) com radar ativo a entrar em serviço na FAB. A capacidade look-down shot-down (visão para baixo/tiro para baixo) também foi incorporada.

Além dos modos tracionais: RWS (determina a distância dos alvos detectados enquanto busca por novos contatos) e STT (concentra o poder de rastreio em um único alvo), o Grifo também incorporou modos avançados: TWS (busca novos alvos ar-ar enquanto rastreia os já detectados), SAR/MTI (forma uma imagem radar do solo juntamente com a indicação de alvos móveis) e ISAR ou SAR inverso (forma uma imagem radar de alvos não cooperativos, inclusive no ar, para sua identificação além do alcance visual).

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Radar Grifo F/BR (imagem: Poder Aéreo).

Alguns modos avançados foram requisitos da FAB, o quais acabaram por exigira retirada de um dos canhão da versão monoplace (F-5E) com o objetivo de introduzir equipamentos eletrônicos e de apoio ao radar, restando apenas o canhão esquerdo. A versão biplace (F-5F), originalmente apenas com o canhão esquerdo, ficou sem ele após a modernização.

O Grifo F/BR pode ser resumido como um radar de quarta geração com excelente custo benefício. Tecnologicamente equivale a uma arquitetura da década de 90, com modos avançados e  capacidade de contra-contramedidas eletrônicas crível (capacidade de resistir à interferência).  O alcance não é seu ponto forte, mas é suficiente para tirar proveito do míssil BVR Derby operado pelo F-5M.

Sistemas de autoproteção

As contramedidas do F-5M incluem um sistema passivo RWR – Radar Warning Receiver (Receptor de Alerta Radar) da empresa israelense Elisra. São quatro antenas, duas  frontais próximas ao radome e duas traseiras próximas ao bocal de exaustão.

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Antena RWR na lateral da fuselagem próxima ao radome.

O RWR é um sistema classificado no Brasil como uma medida de apoio à guerra eletrônica (MAGE), ele é capaz de alertar e apontar ao piloto a direção aproximada dos emissores de radar em volta da aeronave, que podem ser outro caça, radar em solo ou míssil.

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Antena RWR na fuselagem próxima ao bocal de exaustão.

Como contramedida eletrônica passiva o F-5M utiliza decoys descartáveis flare (RF) e chaff (IR) em um lançador próximo ao trem de pouso esquerdo. Chaff/Flare são a ultima linha de defesa, tentarão enganar o radar adversário ou míssil entrante com um “alvo” mais chamativo.

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Lançador de chaff/flare do F-5M (imagem: Poder Aéreo).

A falta de um jammer (interferidor) orgânico capaz de interferir nas emissões eletromagnéticas do radar inimigo é uma carência que não foi suprida pelo padrão “M” da FAB, diferentemente do F-5 Tiger III Plus da Força Aérea Chilena que foram equipados com o jammer orgânico A-401.

Sistema de comunicação, navegação e identificação

A aeronave incorpora um sistema integrado de INS/GPS/RALT (Navegação Inercial/Sistema de Posicionamento Global/Radar Altímetro) e um pacote padrão de navegação/comunicação composto por VOR/ILS/DME e rádios V/UHF com capacidade de criptografia, além de transmissão de dados via datalink da Elbit, que possui criptografia e salto de frequência configurados pela FAB. Para identificação de alvos cooperativos integrou um sistema IFF – Identification, Friend or Foe (Indentifiação, Amigo ou Inimigo).

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O datalink permite aos F-5Ms operarem em uma rede local.

Dentro do complexo CNI o datalink provavelmente foi o sistema que mais agregou consciência situacional.  Datalink, ou enlace da dados, é a troca de dados entre plataformas com o uso de rádio, com o objetivo de evitar ou diminuir o uso de comunicação por voz.

Com o datalink em seus F-5M a FAB incorporou, mesmo que de forma simplificada, o conceito de guerra centrada em rede. Um F-5M pode manter o radar em stand-by enquanto recebe a “visão radar” de outro F-5M da esquadrilha. O que um aeronave enxerga pode ser compartilhado com todas as demais da esquadrilha.

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Projetos diferentes da FAB não comunicam-se via datalink.

O datalink, porém, não permite o link entre o F-5M e outros projetos da FAB, somente entre F-5Ms. No caso de um pacote de ataque apoiado por aeronaves AEW&C E-99 a comunicação será feita por comando de voz. O Link-BR2 permitirá o link entre projetos diferentes da FAB, ou até mesmo com e entre projetos diferentes da marinha e exército, mas não está operacional e não será implanto no F-5M antes de sua aposentadoria em 2025.

Principais armas

O F-5M possui 7 pontos duros sob a fuselagem para o transporte de até 3.175kg de armas. Na arena ar-ar possui o míssil Derby para o combate aéreo além do alcance visual (BVR) e o míssil Python IV para o combate dentro da arena visual (WVR) ou dogfight.

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F-5EM com carga ar-ar máxima (imagem: Golbalspotter).

O Derby é um míssil ar-ar de duplo alcance (curto e médio alcance), guiado por radar ativo, dispare e esqueça, de alta agilidade (50g). Ele também tem capacidade de engajamentos a curta distância e pode ser disparado simultaneamente contra vários alvos em curto e médio alcance.

Muitos componentes do Python-4 são utilizados no Derby, incluindo cabeça de guerra da IAI/MBT, a espoleta de proximidade, conceito de manutenção e o dispositivo de lançamento a partir dos trilhos. O Derby pode ser disparado do lançador do Python-4 ou adaptado a outros lançadores.

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Modelo inerte do Derby no pilone externo da asa do F-5M.

O peso é de 118kg, aproximadamente o mesmo do MICA e aproximadamente 25% mais leve que o AIM-120 AMRAAM, é otimizado para ser levado por caças pequenos como o F-5. O alcance é de até 50km, cenário de dois caças em rota de colisão a média altitude e sem manobrar.

Os modos de disparos são dois: LOAL – Lock-On After Launch (Trancamento Após o Lançamento), que é utilizado contra alvos distantes com atualização de meio curso via datalink e orientação terminal por radar ativo do próprio míssil. LOBL –  Lock-On Before Launch (Trancamento Antes do Lançamento), que é utilizado contra alvos próximos,  o radar orgânico do míssil pode ser apontado antes do lançamento pelo radar do F-5M ou pelo HMD (DASH-4 no F-5M).

Embora o Derby tenha alcance cinemático inferior ao AIM-120 e R-77, principalmente as ultimas versões AIM-120C/D (110/160km) e R-77-1 (110km), contra alvos próximos (WVR) ele consegue sustentar 50g de sobrecarga. De modo que será superior aos seus análogos BVR no combate aproximado, sendo equivalente ao míssil WVR de terceira geração Python-3.

Atualmente a Rafael oferece no mercado internacional o Derby-ER (100km), com alcance duas vezes maior do que o Derby original, mas o modelo não foi adquirido pela FAB.

Para o combate aproximado (WVR ou dogfight) o F-5M utiliza o Python-4, que é um míssil ar-ar de curto alcance da quarta geração com buscador IR, desenvolvido no fim da década de 80 e operacional no meio dos anos 90. Trata-se de um míssil HOBS (high off-boresight) de alta agilidade (70g) capaz de engajar alvos em um amplo quadrante frontal.

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Mockup do Python 4  no trilho de lançamento do F-5M.

O Python-4 não usa TVC, que só tem utilidade quando o motor esta funcionando, em vez disso tem um projeto aerodinâmico complexo para alta agilidade. A combinação de motor de queima longa e a concepção aerodinâmica resultam numa alta razão de curva sustentada em todas as velocidades, podendo seguir alvos em qualquer manobra.

Apoiado pelo DASH-4, o Python-4 pode engajar alvos a ±90° off-boresight, ou seja, a 90° para qualquer dos lados a partir do radome da aeronave lançadora.

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Canhão de 20mm M-39-A2 do F-5EM (280 projéteis).

Além dos mísseis, o F-5EM dispõe do canhão de 20mm M-39-A2. A cadência de tiro é de aproximadamente 1.500 disparos por minuto. Os 280 projéteis de 20mm levados no caça garantem um tempo total de disparo contínuo (capacidade de fogo) de 9,3 segundos ou aproximadamente 9 rajadas curtas de menos de 1s.

Cumprindo a missão

Nascido para a superioridade aérea defensiva, o F-5E/F estava entre as aeronaves mais manobráveis da 3ª geração, era extremamente perigoso no combate aproximado (dogfight), poderia rivalizar com qualquer aeronave que não fosse da 4ª geração.

Combate dissimilar na FAB, F-5E vs Mirage III:

“Somente um piloto muito experiente no Mirage ou um piloto muito novinho no F-5, ou ainda um fator imponderável qualquer do combate, para o F-5 perder um engajamento com o Mirage. O Mirage perde muita energia em curva e, com isto, velocidade, aliado à maneabilidade do F-5, ficava relativamente fácil antecipar e filmar ele. A tática era forçar o Mirage entrar em curva e aí fechar ele. Todas as vezes em que deslocávamos para Anápolis, especialmente depois de 1988 [a partir de 1988 o 1º/14º GAv deixou de ser uma unidade aerotática e tornou-se especializada em defesa aérea], voltávamos vitoriosos e com os pilotos cheios de belas fotos de Jacas na mira para pendurar na parede!”

Extraído do livro: ‘Ja te atendo tchê! A história do 1º/14º GAV, o Esquadrão Pampa’, de J. Casella e R. Cunha.

Mas a tecnologia evoluiu de forma rápida desde a entrada em operação do F-5E/F na década de 70. Isto ficou bem evidente quando a FAB organizou a primeira CRUZEX em 2002. O resultado foi alarmante, o combate BVR tornou o F-5E/F um alvo fácil. O pequeno tigre não era mais capaz de cumprir sua missão dentro da FAB.

A entrada em operação do F-5M no final dos anos 2000, porém,  elevou a FAB a um novo patamar, seus pequenos tigres agora estavam interligados por um sistema de datalink e eram capazes de empregar mísseis BVR com radar ativo e mísseis WVR apontados por um HMD.

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O padrão F-5M deu sobrevida ao F-5E/F na FAB.

A iniciativa F-5M foi um ato de “desespero” extremamente bem sucedido, o F-5 agora tem um aviônica de 4ª geração. Mas uma plataforma leve nativa da terceira geração cobra seu preço, a aeronave ainda sofre com deficiências inerentes de seu projeto de desenvolvimento datado.

Primeiramente o que chama a atenção é o raio de ação extremamente reduzido da aeronave, não existe uma capacidade crível para missões de cobertura aérea durante ataques em profundidade. Um caça leve de quarta geração como o F-16 tem pelo menos o dobro do raio de ação em uma missão similar. O F-5M, na prática, está limitado a defesa de ponto.

Na arena BVR, além do alcance relativamente curto do Derby e da baixa persistência de combate, o F-5M transporta uma carga de apenas dois mísseis BVR. Armas dessa categoria historicamente possuem uma probabilidade de abate inferior 50%, logo a pequena carga BVR do F-5M será um problema contra uma ameaça moderna, que normalmente trasporta pelo menos 4 mísseis BVR.

Outra deficiência que ainda persiste é a ausência de um jammer orgânico, bastante utilizado para quebrar o trancamento do radar adversário durante o combate BVR. Trata-se da principal contramedida eletrônica ativa de uma aeronave de caça.

Logo, considerando o F-5M como um elemento isolado, fica claro que sua capacidade BVR pode garantir uma vantagem mensurável contra ameaças não BVR (cada dia mais raras), mas contra aeronaves da quarta geração com mísseis BVR avançados as coisas serão bem mais complicadas, nesse caso o objetivo é evitar que o F-5M torne-se uma preza fácil (como ocorreu na CRUZEX I em 2002). Resumindo, trata-se de uma tentativa, relativamente bem sucedida, de manter o F-5E/F minimamente competitivo.

Enquanto isso, na arena visual (WVR), um caça de terceira geração como o F-5M, limitado a 7.33g de sobrecarga, é originalmente menos manobrável do que aeronaves 9g de geração superior, como F-16 e Gripen. Porém, o complexo DASH-4/Pythoon-4 pode nivelar mais o combate, já que a mira é feita pela linha de visão do piloto, exigindo menos da cinemática inferior do F-5M.

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O F-5M ainda funciona, mas possui limitações inerentes.

A verdade é que o “prazo de validade” do F-5E/F expirou há 10 anos, a FAB deveria ter modernizado suas unidades ainda na década de 90 e programado sua aposentadoria até 2015, o que já corresponderia a 40 anos de operação dentro da força.

Porém, como uma aeronave de caça não é um elemento isolado dentro de uma força, o F-5M,  atuando de forma defensiva em uma doutrina de defesa aérea, ainda será um elemento capaz de cumprir a sua missão, pelo menos contra ameaças locais (não mais que isso).

5 comentários sobre “F-5M Tiger II, a espinha dorsal da FAB

  1. Eu ja acho que a se a modernização estivesse sido feita no seu tempo certo 2003-2007, alem da compra do FX-1, na qual o proprio gripen, era meu favorito, estariamos muito bem e não inviabilizaria o FX-2.
    Imagina a situação, nos hoje com o Gripen C/D com a atualização Ms20 e o Araam aim120c5.
    Não teria essa discussão se a FAB poderia fazer frente aos Sukhois venezuelanos.

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