O Futuro dos Sistemas de Armas Hipersônicas

Os mísseis hipersônicos entraram no cenário de defesa em 2020 como uma tendência da tecnologia militar. Rapidamente, tornaram-se uma solução vital no arsenal de muitas forças armadas modernas.

A definição central de o que é um míssil hipersônico permanece inalterada: um míssil que viaja a uma velocidade Mach 5 ou superior, com capacidade de manobra de precisão. No entanto, a tecnologia aerodinâmica que permite esses recursos continua a evoluir e a oferecer mais possibilidades.

Como parte de uma estratégia de defesa em camadas (chamada de "layered defense", em inglês), os mísseis hipersônicos focam-se na vigilância persistente, na detecção de alvos e na dissuasão de ameaças. Para desempenhas tantas funções de forma eficaz, uma poderosa rede de subsistemas deve estar conectada de forma confiável e trabalhar em conjunto e sem problemas dentro dos sistemas das armas hipersônicas. Esses subsistemas incluem:

• Lançamento
• Sensor de busca
• Processamento de dados
• Comunicação
• Navegação
• Controle de voo

O subsistema de lançamento fornece a propulsão e a aerodinâmica para que míssil hipersônico atinja velocidade. E essa velocidade cria outra vantagem essencial: a cobertura de distâncias. Ao voar de 10 a 15 vezes mais rápido do que a velocidade do som, um míssil hipersônico pode viajar 16.000 quilômetros em menos de uma hora, o que lhe dá um alcance intercontinental.

Os mísseis hipersônicos também têm flexibilidade quanto ao seu lançamento: podem ser disparados de aeronaves, do solo ou de submarinos para se adequar à necessidade de uma resposta ar-ar, ar-superfície, superfície-ar ou superfície-superfície.

Os componentes de conectividade, como conectores, unidades de controle, chicotes de fiação, interfaces e conjuntos, devem ser integrados ao subsistema para que o lançamento seja bem-sucedido. Mais amplamente, as fontes de energia dos sistemas de armas, como geradores acionados por motores, unidades de energia auxiliares, baterias e energia externa, podem ser controladas com contatores de alta potência,  mas de peso leve.

Como centro de controle dos sistemas de armas, a GPU obtém uma grande quantidade de informações em tempo real coletadas de outros subsistemas, como sensores de busca, equipamentos de comunicação e navegação. Os dados sobre a identificação, a localização e a trajetória da rota de voo de um alvo devem ser recebidos e processados na GPU imediatamente para permitir que o míssil tome uma decisão instantânea sobre como responder. Em seguida, ele deve enviar imediatamente as informações sobre essa decisão para os subsistemas de lançamento e controle de voo para executar a manobra pretendida.

A computação e a análise dessas grandes quantidades de dados em tempo real durante o voo é uma tarefa complexa. Sistemas de orientação hipersônica exigem componentes eletrônicos de alta velocidade e baixa latência que possam enviar e receber informações por meio de vários métodos de link de dados, como GPS, radiofrequência ou via satélite. Todas essas informações fundamentais também devem ser transmitidas sem falhas a todos os outros subsistemas presentes no espaço limitado de um míssil, o que é possível por meio de conectores micro e nano-miniatura e fios e cabos de alto desempenho.

Para detectar alvos e deter ameaças, a tecnologia de sensor de busca ("seeker sensor") depende de sensores sensíveis e sofisticados o suficiente para reconhecer a assinatura distinta de um alvo ofensivo ou de uma ameaça que se aproxima.

Posicionados no nariz dos mísseis, os sensores devem conter relés, fiação e conectores que permitam uma grande largura de banda em um espaço restritos para o processamento de sinais complexos.

Os sensores dos mísseis podem utilizar uma variedade de técnicas, incluindo detecção óptica de feixes de laser, detecção física de uma assinatura infravermelha ou detecção por radar. Qualquer uma dessas opções exige uma quantidade significativa de fiação e cabeamento, bem como circuitos flexíveis e vários pontos de interconexão para alimentar a GPU com os dados fundamentais provenientes do sensor.

Depois que a GPU analisa os dados e toma a decisão de lançar um míssil em direção a um alvo, ela comunica essa decisão e a trajetória de voo necessária ao subsistema de controle para que a manobra seja executada. No lugar da trajetória parabólica observada nos mísseis balísticos intercontinentais (ICBM) tradicionais, os mísseis hipersônicos podem seguir uma trajetória de voo irregular. Além disso, a maioria dos programas militares modernos utiliza vários mísseis ao mesmo tempo. Um enxame de mísseis hipersônicos em uma trajetória de voo não convencional torna a sua interceptação quase impossível para as forças adversárias.

Essa capacidade de manobra extremamente controlada e em alta velocidade depende de um motor potente e de uma direção precisa trabalhando em conjunto.

À medida que as tendências da tecnologia militar hipersônica se tornam mais amplamente usadas em sistemas de defesa em camadas, os métodos de observação, detecção e capacidade de resposta devem ser adaptados. Um desses aprimoramentos provavelmente será a capacidade de conexão de dados com satélites na órbita terrestre baixa (LEO) e na órbita terrestre média (MEO). Isso permite que os sistemas de armas aproveitem a resolução visual apurada da LEO, bem como a capacidade de abertura mais ampla da MEO. Isso também significa que serão necessários componentes eletrônicos de maior velocidade e menor latência para enviar informações de qualidade de forma confiável entre diferentes tipos de satélites e sistemas de armas.

O aprimoramento da observação e da vigilância persistente exigirá que os sensores tenham recursos de reconhecimento de assinatura mais sofisticados para evitar que um objeto não ameaçador seja confundido com uma ameaça real. Esse influxo de dados deve ser processado com rapidez suficiente para que haja contato sucessivo com um alvo pretendido, além de impedir a entrada de ameaças hipersônicas de forças opostas.

Todos esses elementos devem aprensentar um desempenho avançado, o que exige que todos os componentes de conectividade – antenas, cabos e fios, circuitos, grampos, conectores, crimpagens, componentes eletrônicos, chicotes, placas de circuito impresso, sensores, juntas de solda e muito mais – sejam ainda menores e mais leves, mantendo a robustez necessária para a sobrevivência. Ao combinar sua experiência em espaço e defesa, a TE Connectivity pode orientar os fabricantes em seus projetos com conectores robustos que têm a velocidade, largura de banda, durabilidade e confiabilidade necessárias para atender às necessidades de um setor militar e de defesa em constante evolução.

• A tecnologia de mísseis hipersônicos aerodinâmicos está evoluindo rapidamente como um elemento essencial de uma estratégia de defesa em camadas.
• Uma rede robusta de subsistemas integrados – lançamento, sensor de busca, processamento de dados, comunicação, navegação e controle de voo – forma sistemas de armas hipersônicas abrangentes.
• Os recursos avançados de link de dados com satélites LEO e MEO, bem como os recursos aprimorados de reconhecimento de assinatura, impulsionarão a próxima geração de hipersônicos.
• A TE equilibra as considerações de tamanho, peso e potência e de capacidade de sobrevivência ao projetar componentes em seus componentes para sistemas de armas hipersônicas.