Overhype hipersônico: desafiando a necessidade estratégica de armas de alta velocidade | armas hipersônicas | tecnologia militar | defesa dos EUA
Matéria traduzida e adaptada do inglês, publicada pela matriz americana do Epoch Times.
Os Estados Unidos vêm explorando a pesquisa e o desenvolvimento de tecnologias de armas hipersônicas há décadas. Historicamente, esse financiamento tem sido relativamente modesto, mas nos últimos anos o Departamento de Defesa (DoD) tem se tornado mais vocal em seu desejo de acelerar o desenvolvimento e a implantação desses sistemas.
Argumentos que pedem maior financiamento para armas hipersônicas estão ganhando força com os legisladores, com base em suposições ilusórias sobre as capacidades dos adversários e apesar da ausência de uma justificativa técnica ou estratégica convincente para sua necessidade.
Antes de se apressar para despejar dinheiro adicional nessas plataformas, o Pentágono deve argumentar que os hipersônicos fazem mais do que simplesmente corresponder materialmente às nossas contrapartes internacionais, mas, na verdade, promovem os interesses estratégicos dos Estados Unidos. Até agora, o caso não foi feito.
As armas hipersônicas, muitas vezes chamadas coletivamente de hipersônicas, são normalmente divididas em duas categorias principais: veículos planadores hipersônicos (HGVs) — dos quais há longo alcance e alcance de teatro — e mísseis de cruzeiro hipersônicos (HCMs). HGVs são lançados de propulsores de foguetes para o espaço e então reentra na atmosfera, planando sem energia até seus alvos.
HGVs de longo alcance são projetados para missões estratégicas de ataque global e podem operar em velocidades que excedem Mach 15. Em contraste, armas hipersônicas de alcance de teatro são projetadas para missões regionais de menor alcance. Esses sistemas normalmente operam em velocidades mais baixas, em torno de Mach 5-10, e são destinados a superar as defesas regionais de mísseis.
Alternativamente, HCMs também são lançados de propulsores de foguetes e são alimentados durante parte de seu voo por motores scramjet que sugam ar da atmosfera para queimar seu combustível. Eles são construídos para operar dentro do alcance de Mach 5-10.
O refrão comum no debate sobre hipersônicos é que os Estados Unidos precisam dessas capacidades para competir com a Rússia e a China. Ambos os países estão conduzindo pesquisas e desenvolvimento contínuos de hipersônicos, e cada um afirma ter começado a implantar sistemas hipersônicos. A China supostamente lançou uma única plataforma, a DF-ZF, um HGV de curto alcance implantado no míssil balístico de médio alcance DF-17 que Pequim alega ser operacional e de dupla capacidade, ou capaz de transportar ogivas convencionais e nucleares.
Também está desenvolvendo um suposto HCM, o Xingkong-2, mas este sistema teve apenas testes limitados e ainda não viu o campo. Enquanto isso, a Rússia supostamente lançou três sistemas que alega serem armas hipersônicas, o míssil de cruzeiro hipersônico Tsirkon de curto alcance, o veículo planador hipersônico Avangard de longo alcance e o Kinzhal, um míssil balístico de manobra lançado do ar de curto alcance. Todos encontraram problemas durante os testes e/ou sucesso limitado em combate.
O fato de tanto a China quanto a Rússia estarem lançando hipersônicos está gerando ansiedade entre alguns que sentem que os Estados Unidos estão ficando para trás na curva militar-tecnológica e agora se veem precisando “alcançar” seus adversários.
Essas ansiedades são equivocadas. Há questões sobre o desempenho operacional desses sistemas em cenários do mundo real e, além disso, sobre o impacto da hipersônica adversária na vantagem qualitativa dos militares dos EUA. Após o teste fracassado de 2011 do Veículo de Tecnologia Hipersônica 2 de longo alcance, ou HTV-2, os Estados Unidos se afastaram amplamente da pesquisa e desenvolvimento de sistemas de longo alcance para se concentrar na hipersônica de teatro que poderia servir a uma missão de contraforça convencional, ou seja, superar as defesas regionais para lançar ogivas convencionais de alta precisão em alvos sensíveis ao tempo.
Esta continua sendo a principal motivação que sustenta o apoio à hipersônica em Washington hoje.
O DoD vê as armas hipersônicas como um componente potencial de uma estratégia para combater as capacidades emergentes de antiacesso/negação de área (A2/AD) dos adversários. A2/AD se refere aos esforços de países como China e Rússia para criar zonas onde as forças dos EUA teriam dificuldade de operar usando defesas avançadas de mísseis, guerra eletrônica, capacidades de inteligência e outras tecnologias para limitar o acesso a regiões-chave.
Teoricamente, a hipersônica poderia fornecer um meio de atingir alvos de alto valor e sensíveis ao tempo dentro dessas zonas e fornecer aos militares dos EUA uma opção potencialmente sobrevivente para neutralizar elementos críticos dentro da rede A2/AD de um adversário.
Mas se os Estados Unidos estão realmente em busca de uma solução para o que consideram seu desafio A2/AD, existem capacidades existentes que atenderiam às necessidades militares. O Congresso e o DoD devem olhar mais de perto para veículos de reentrada manobráveis (MaRVs) lançados em mísseis balísticos tradicionais como uma possível alternativa para superar as defesas A2/AD.
Os MaRVs podem fazer essencialmente tudo o que os hipersônicos podem fazer, são capazes de cumprir o conjunto de missões de teatro e podem ser construídos mais cedo e a um custo menor do que as novas plataformas hipersônicas. Buscar os hipersônicos na conjuntura atual sem tal análise comparativa e sem abordar o desempenho dos hipersônicos reduziria a aquisição militar dos EUA a um processo reacionário em vez de uma avaliação racional da necessidade militar.
Para entender o porquê, é essencial avaliar os aspectos técnicos e estratégicos das armas hipersônicas. Fazer isso revela que a proposta de valor dos hipersônicos é amplamente exagerada.
Primeiro, os hipersônicos são descritos como sendo mais rápidos do que outros sistemas de entrega. Embora sejam mais rápidos do que os mísseis de cruzeiro atuais, eles não são mais rápidos do que os mísseis balísticos. O voo hipersônico dentro da atmosfera gera alto arrasto e aquecimento, o que limita as velocidades das armas hipersônicas.
Os mísseis balísticos, principalmente quando lançados em trajetórias deprimidas, podem atingir tempos de entrega mais curtos devido, em parte, à sua interação mínima com a atmosfera na maior parte de sua trajetória de voo. Isso vale tanto para os hipersônicos de longo alcance quanto para os de teatro. Se o tempo para atingir o alvo é uma métrica importante para avaliar a necessidade de um sistema de armas, os hipersônicos não oferecem necessariamente uma vantagem estratégica.
Os sistemas hipersônicos de longo alcance, em particular, enfrentam desafios técnicos agudos. O voo sustentado em velocidades hipersônicas introduz estresse térmico extremo que pode comprometer a integridade estrutural dessas armas. Além disso, nas velocidades em que os veículos pesados de longo alcance viajam na fase inicial de seu voo, o ar ao redor do veículo se ioniza, formando uma bainha de plasma que interrompe os sinais de rádio e inibe a comunicação.
Este efeito de apagão de plasma se dissipará à medida que o HGV desacelera durante sua fase de planeio, mas pode, no entanto, impedir a passagem de sinais de rádio e impossibilitar a comunicação ou guiar a arma em tempo real antes deste ponto. Isso o torna dependente de instruções pré-programadas e menos responsivo a contramedidas defensivas. Armas hipersônicas de alcance de teatro, que são projetadas para distâncias mais curtas e velocidades mais baixas, provavelmente não criarão uma bainha de plasma, mas ainda encontrarão desafios de aquecimento.
Além disso, as supostas capacidades furtivas das armas hipersônicas podem não ser tão robustas quanto frequentemente afirmado. Embora o voo em baixa altitude possa de fato reduzir seu alcance de detecção por sistemas de radar baseados em solo, tais radares ainda devem ser capazes de detectá-los em alcances de centenas de quilômetros.
Além disso, em velocidades altas o suficiente, o calor intenso gerado pelo voo hipersônico na atmosfera produz uma assinatura infravermelha brilhante detectável por satélites de alerta antecipado baseados no espaço. Mas mesmo antes de sua fase de planeio, os HGVs devem primeiro ser lançados usando um propulsor de foguete como o de um míssil balístico.
As plumas de exaustão desses lançamentos seriam facilmente detectáveis por sensores de detecção baseados no espaço. Uma vez captadas por satélites de alerta antecipado, a direção inicial da arma é conhecida, dando aos defensores a capacidade de começar a julgar seus alvos prováveis e determinar quais defesas engajar. Armas hipersônicas não seriam balas invisíveis.
Talvez o Santo Graal das características — o que separa os hipersônicos dos mísseis balísticos tradicionais — seja sua capacidade de manobrar durante o curso médio ou a fase intermediária de seu voo. No entanto, assim como com velocidade e furtividade, a capacidade de manobra também foi exagerada. Alterar a trajetória durante a fase de planeio requer o uso de forças aerodinâmicas atuando sobre o veículo. A manobra produz maior arrasto, o que por sua vez desacelera o veículo, reduz o alcance geral que ele pode percorrer e agrava o problema de aquecimento da superfície, o que significa que o que quer que o veículo ganhe em evasão, ele perde em alcance e velocidade. Portanto, a ideia de uma arma hipersônica livre para vagar pela atmosfera evitando toda e qualquer defesa é incorreta. Na realidade, todos os hipersônicos enfrentarão um tradeoff entre capacidade de manobra, velocidade e alcance que inibirá sua utilidade.
O desenvolvimento de mísseis de cruzeiro hipersônicos, enquanto isso, enfrenta desafios adicionais. A tecnologia para scramjets ainda é imatura, e há incertezas sobre sua capacidade de manter combustão estável em todo o perfil de voo.
HCMs movidos a combustível de jato, como aqueles que os Estados Unidos estão desenvolvendo, são limitados a velocidades menores que Mach 7-8. Além disso, há uma escassez de instalações de teste de túnel de vento adequadas necessárias para avaliar e refinar esses sistemas.
A maioria dos túneis de vento existentes não está equipada para replicar com precisão as condições de alta velocidade e alta temperatura necessárias para testar HCMs e aqueles atualmente em construção não podem recriar totalmente todos os aspectos do voo atmosférico hipersônico. Essa escassez atrasa o desenvolvimento, aumenta o custo e limita as oportunidades de refinar e melhorar a tecnologia HCM.
Para tornar as coisas mais desafiadoras, as armas hipersônicas enfrentam obstáculos de design e robustez eletrônica. A eletrônica embarcada deve suportar temperaturas extremas, vibrações mecânicas e ondas de choque durante o voo hipersônico sustentado, mas os materiais existentes lutam com as rápidas oscilações de temperatura da reentrada e do voo atmosférico mais baixo.
Além disso, os hipersônicos implantáveis precisarão executar várias funções críticas, incluindo computação de missão para gerenciar respostas de comando e coordenação do sistema, computação de voo para controle de trajetória e gerenciamento de sensor e processamento em tempo real para radar e outras entradas sensoriais, tudo isso mantendo uma comunicação segura e ininterrupta com redes de comando.
Projetar e configurar um ou mais subsistemas com poder de computação e processamento suficiente para executar essas funções sem adicionar volume ou comprometer a carga útil é um desafio contínuo. A microeletrônica atual não tem o equilíbrio ideal de resistência térmica e largura de banda para evitar compensações no processo de design, e poucos fornecedores comerciais atendem às rigorosas demandas de aplicações hipersônicas específicas para militares.
Como resultado, componentes de origem comercial precisariam de ampla robustez para lidar com os requisitos extraordinários de durabilidade, mas nem todos os produtos comerciais serão adequados para uso hipersônico. Além disso, a maioria dos produtores desses componentes são americanos ou usam tecnologia sujeita a controles de exportação dos EUA, aumentando o desafio para aquisição adversária. Alguns desses problemas também se aplicam aos MaRVs, embora a duração do aquecimento e vibração extremos, e o tempo durante o qual a comunicação e a manobra são necessárias, seriam muito mais curtos do que para uma arma hipersônica.
Se esses obstáculos de engenharia e fabricação forem superados, a maioria das armas hipersônicas provavelmente ainda será vulnerável aos sistemas de defesa de mísseis de teatro existentes. A análise técnica revela que o sistema de defesa de mísseis balísticos Aegis dos EUA e o Patriot PAC-3 do Exército podem engajar armas hipersônicas viajando a Mach 10 ou mais lento quando mergulham de sua altitude de planeio em direção a um alvo no solo.
Isso significa que armas de alcance de teatro que começam a planar em torno de Mach 10 ou mais lento não podem escapar dessas defesas. Da mesma forma, HCMs que operam abaixo de aproximadamente Mach 7 ao longo de sua trajetória seriam muito lentos. HGVs de longo alcance provavelmente superariam as defesas de mísseis, mas apenas se ainda estivessem viajando mais rápido do que aproximadamente Mach 10 quando começassem seu mergulho em direção ao alvo.
Os hipersônicos russos e chineses supostamente operam na faixa de Mach 10-12, mas eles experimentariam arrasto atmosférico suficiente durante o voo para que provavelmente fossem desacelerados o suficiente para que Patriot e Aegis pudessem interceptá-los.
Considerando tudo, o caso dos hipersônicos dos EUA continua fraco. Mas por que, então, governos como Rússia e China estão correndo para colocar em campo sistemas de armas que eles rotulam de “hipersônicos”?
Primeiro, os hipersônicos podem servir como uma forma de projetar poder e reivindicar algum nível de paridade tecnológica com os Estados Unidos. Tanto a Rússia quanto a China veem a hipersônica como tendo potencial para compensar as vantagens percebidas dos EUA em defesa de mísseis de teatro e capacidades de ataque de precisão e complicar o planejamento de defesa dos EUA — se os desafios tecnológicos puderem ser superados.
Em segundo lugar, a hipersônica é uma ferramenta psicológica e geopolítica útil que permite que a Rússia e a China se apresentem como líderes tecnológicos em um domínio que acreditam conferir prestígio global. Para a Rússia, também é uma questão de mostrar inovação militar para manter sua influência no mercado global de armas, mesmo que os resultados do uso dessas armas em combate não tenham atendido às expectativas.
Ao mesmo tempo, a China vê a hipersônica como um possível elemento em sua estratégia para desafiar o domínio naval dos EUA no Indo-Pacífico. As preocupações expressas pelos líderes dos EUA alimentam ainda mais a percepção de ameaça e exageram a ameaça do desenvolvimento adversário da hipersônica, mesmo que os desafios para tal desenvolvimento permaneçam assustadores.
Mas os Estados Unidos não precisam seguir a Rússia e a China neste caminho custoso. Eles têm melhores opções para manter sua vantagem militar.
Uma análise de 2023 do Congressional Budget Office descobriu que os hipersônicos poderiam custar ao governo dos EUA um terço a mais para serem colocados em campo do que mísseis balísticos de alcance igual e com ogivas manobráveis. Isso sem levar em conta os inevitáveis estouros de custos inerentes a todos os sistemas militares altamente técnicos.
Além disso, um estudo de julho de 2024 do Government Accountability Office descobriu que o desenvolvimento de armas hipersônicas pelo DoD é propenso a estouros de custos significativos e riscos de cronograma porque o Pentágono está falhando em aplicar as melhores práticas líderes e confiando em estimativas de custos inadequadas. Longe de revolucionar a guerra, a hipersônica pode simplesmente sobrecarregar o Pentágono com mais um projeto caro e de baixo desempenho.
As armas hipersônicas, sejam de longo alcance, curto alcance ou variedade de mísseis de cruzeiro, enfrentam desafios técnicos e de produção que as tornam desnecessárias para o objetivo declarado do Pentágono de superar as zonas de negação dos adversários.
Isso não quer dizer que a hipersônica não tenha um papel a desempenhar em uma futura estratégia militar dos EUA, mas até agora, sua proposta de valor falhou em definir claramente seus benefícios estratégicos para os Estados Unidos.
Chegou a hora de um exame mais crítico do debate sobre a hipersônica, que priorize o valor estratégico, a viabilidade tecnológica e a responsabilidade fiscal sobre o falso fascínio da velocidade e manobrabilidade hipersônicas.
As opiniões expressas neste artigo são as opiniões do autor e não refletem necessariamente as opiniões do Epoch Times