O Futuro dos Sistemas de Armas Hipersônicas

Os mísseis hipersônicos entraram no cenário da defesa como uma tendência na tecnologia militar em 2020 e rapidamente se tornaram uma solução vital no arsenal de diversas forças armadas modernas.

A definição central dos mísseis hipersônicos permanece inalterada: um míssil que se desloca a uma velocidade de Mach 5 ou mais rápida, combinada com manobrabilidade de precisão. No entanto, a tecnologia aerodinâmica que permite os recursos continua a evoluir e oferecer mais vantagens.

Como parte de uma estratégia de defesa em camadas, os mísseis hipersônicos se concentram na vigilância persistente, detecção de alvos e dissuasão de ameaças. Para se concentrar em tantos elementos efetivamente, uma poderosa rede de subsistemas deve ser conectada de modo confiável e trabalhar em conjunto perfeitamente dentro dos sistemas abrangentes de armas hipersônicas. Os 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 a velocidade do míssil hipersônico. Com a velocidade, vem outra vantagem procurada: a distância. Voando de 10 a 15 vezes mais rápido que a velocidade do som, um míssil hipersônico pode viajar 10.000 milhas em menos de uma hora, permitindo um alcance intercontinental.

Os mísseis hipersônicos também têm flexibilidade na abordagem de lançamento: eles podem ser disparados de aeronaves, solo ou submarinos para acomodar respostas ar-ar, ar-superfície, superfície-ar e superfície-superfície.

Os componentes de conectividade, como conectores, unidades de caixa de controle, chicotes de fios, interfaces e conjuntos, devem ser integrados ao subsistema para um lançamento bem-sucedido. As fontes de energia dentro dos sistemas de armas mais amplos, como
geradores acionados por motor, unidades de energia auxiliares, baterias e energia externa, podem ser controladas com contatores leves e de alta potência. 

Como o centro de controle dos sistemas de armas, a unidade de processamento da orientação (GPU) obtém um cache das informações em tempo real coletadas de outros subsistemas como sensores de busca, comunicação e navegação. Dados sobre a identificação, localização e trajetória 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 prontamente as informações sobre a decisão para os subsistemas de controle de lançamento e voo para executar a manobra pretendida.

Computar e analisar grandes quantidades de dados em tempo real durante o voo é uma tarefa complexa. Os sistemas de orientação hipersônicos exigem eletrônicos de alta velocidade e baixa latência que podem enviar e receber informações por meio de vários métodos de link de dados, como GPS, radiofrequência ou satélite. Todas as informações vitais também devem se conectar e se comunicar perfeitamente com todos os outros subsistemas no espaço limitado de um míssil, usando conectores micro e nanominiatura
e fios e cabos de alto desempenho.

Para detectar alvos e deter ameaças, a tecnologia do buscador depende de sensores sensíveis que são extremamente sofisticados para reconhecer a assinatura distinta de um alvo ofensivo ou de uma ameaça recebida.

Posicionados na dianteira dos mísseis, os sensores devem acondicionar relés, fiação e conectores para permitir uma grande quantidade de largura de banda em um espaço apertado para o processamento do sinal complexo.

Os sensores dos mísseis podem empregar uma variedade de técnicas, incluindo detecção ótica dos feixes de laser, detecção física de uma assinatura infravermelha ou detecção de radar. Qualquer uma das opções requer fiação e cabeamento significativos, bem como circuitos flexíveis e vários pontos de interconexão para alimentar dados vitais do sensor para a GPU.

Depois que a GPU analisa os dados e bloqueia a decisão de lançar um míssil em direção a um alvo, ela comunica a decisão e a trajetória de voo necessária ao subsistema de controle para executar a manobra. Em vez da trajetória parabólica observada nos mísseis balísticos intercontinentais tradicionais (ICBM), os mísseis hipersônicos podem seguir uma trajetória de voo embaralhada. 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 previsão e a intercepção quase impossíveis para as forças opostas.

A manobrabilidade extremamente controlada e de alta velocidade depende de um motor potente e da direção de precisão trabalhando em conjunto.

À medida que as tendências da tecnologia militar hipersônica se tornam mais amplamente utilizadas nos sistemas de defesa em camadas, os métodos de observação, detecção e capacidade de resposta devem ser adaptados. Uma das melhorias provavelmente será as capacidades do link de dados com satélites em Órbita Terrestre Baixa (LEO) e Órbita Terrestre Média (MEO). Ela permite que os sistemas de armas aproveitem a resolução visual nítida na LEO, bem como a capacidade de abertura mais ampla na MEO. Também significa que eletrônicos de velocidade ainda mais alta e latência mais baixa serão exigidos para enviar confiavelmente as informações de qualidade entre os diferentes tipos de satélites e os sistemas de armas.

Melhorar a observação e a vigilância persistente exigirá que os sensores tenham capacidades de reconhecimento de assinatura mais sofisticadas para evitar confundir um objeto não ameaçador com uma ameaça real. O influxo de dados deve ser processado com rapidez suficiente para fazer contato sucessivamente com um alvo pretendido, bem como frustrar as ameaças hipersônicas das forças opostas.

Todos os elementos do desempenho avançado exigem que todos os componentes de conectividade, isto é, antenas, cabos e fios, circuitos, grampos, conectores, crimpagem, eletrônicos, chicotes de fios, placas de circuito impresso (PCIs), sensores, juntas de solda e muito mais, sejam ainda menores e mais leves, mantendo a robustez exigida para a sobrevivência. Ao combinar a expertise em espaço e defesa, a TE Connectivity pode orientar os fabricantes no design de conectores robustos com velocidade, largura de banda, durabilidade e confiabilidade suficientes para atender às necessidades do setor de defesa e forças armadas.

• A tecnologia dos mísseis hipersônicos aerodinâmicos está evoluindo rapidamente como um elemento essencial da 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.
• Recursos avançados de link de dados com satélites LEO e MEO, bem como recursos aprimorados de reconhecimento de assinaturas, impulsionarão a próxima geração de hipersônicos.
• A TE equilibra as considerações de SWaP com a capacidade de sobrevivência ao projetar componentes para projetos de sistemas de armas hipersônicas.