Novo drone da China e a tecnologia para um possível caça de próxima geração

Equipe HMD

O texto analisa os testes de um novo drone produzido pela China. Os resultados dos testes poderão influenciar novos projetos de caças de sexta geração.

Novo drone furtivo da China pode revolucionar caça de próxima geração

Gabriel Honrada

A China vem testando um novo design de drone furtivo que elimina superfícies de controle móveis e usa rajadas de ar comprimido para manobrar. Este drone de teste poderia influenciar seus próximos projetos de caça de sexta geração.

O novo drone possui tecnologia de controle de fluxo ativo (AFC), que usa rajadas de ar de alta pressão de atuadores embutidos no corpo da aeronave para manobrar em vez de superfícies de controle móveis tradicionais, como ailerons, lemes e elevadores.

Esta semana, o South China Morning Post informou que pesquisadores do Centro de Pesquisa e Desenvolvimento de Aerodinâmica da China em Sichuan, testaram um novo drone de asa voadora que usa tecnologia AFC.

O SCMP relata que em um artigo publicado em 19 de janeiro na revista Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, pesquisadores chineses disseram que durante o voo de teste, o drone subiu, rolou, e se ajustou aos desequilíbrios da turbulência quando seus ailerons foram travados no lugar.

A fonte diz que o feito foi realizado por um atuador que aproveita o ar comprimido do motor do drone e colocado sob a asa que controla as correntes de ar em diferentes direções. O atuador gerou torque suficiente para a direção, formando uma camada de ar poderosa, mas cuidadosamente calibrada, em torno das asas do drone, permitindo que ele manobre de forma tão eficaz quanto aeronaves com superfícies de controle em movimento.

Os pesquisadores observaram que seu drone foi capaz de realizar manobras suaves e rápidas, com uma resposta de menos de 0,02 segundo da ordem à ação, o que está bem dentro das capacidades de seu computador de vôo.

O relatório do SCMP diz que essa tecnologia tem implicações significativas para o projeto de aeronaves furtivas, especialmente na manutenção da modelagem furtiva.

“A forma de uma aeronave furtiva foi cuidadosamente projetada para aerodinâmica e baixa observação”, diz Zhang Liu, cientista que liderou a equipe de pesquisa no centro exato envolvido na concepção de caças furtivos J-20 de quinta geração da China e armas hipersônicas, como citado pela fonte.

Conforme relatado pelo SCMP, a equipe de pesquisa descobriu que as superfícies de controle mecânico podem interromper a modelagem cuidadosa de aeronaves furtivas, produzindo lacunas, bordas afiadas e solavancos, trazendo áreas adicionais de reflexão de arrasto e radar.

No entanto, de acordo com a fonte, a equipe de pesquisa observou que extrair muito ar fresco do motor da aeronave pode resultar em perda de empuxo. Apesar disso, o SCMP relata que o projeto da equipe de pesquisa desvia o excesso de ar do compressor do motor do drone, efetivamente “desacoplando” a coleta de gás e a geração de impulso. Ele também diz que os pesquisadores encontraram uma maneira de resfriar grandes volumes de fluxo de ar quente, mas não revelaram como.  

Para não ficar para trás, este mês a Aerospace Testing International informou que os pesquisadores dos EUA realizaram um feito semelhante à de seus colegas chineses, testando com sucesso uma aeronave sem cauda a jato. A fonte observa que o drone da equipe dos EUA usou uma combinação de superfícies de controle convencionais e tecnologia AFC para manobrar.

A fonte informa que a equipe dos EUA lançou seu drone do Pendleton Unmanned Aircraft System (UAS) Range, no Oregon, em outubro passado, para dois voos de nove minutos.

A Aerospace Testing International informa que durante cada voo, um piloto lançou o drone com controles convencionais, mudou para a AFC no meio do voo e entregou o controle para outro piloto.

A fonte observa que inicialmente foi preciso muito trabalho para manter o controle do drone. Ainda assim, à medida que os pilotos ganhavam confiança em suas habilidades, eles puderam executar manobras de rolagem e inclinação para testar a capacidade do AFC de dirigir o drone em ângulos íngremes e notaram que o sistema AFC gerava mais energia do que o previsto nos testes de túnel de vento.

A fonte também diz que o AFC tem o potencial de permitir manobras que são impossíveis com superfícies de controle móveis tradicionais, incluindo curvas de alta velocidade e voando em ângulos que tornariam as superfícies de controle convencionais ineficazes. Essa habilidade pode ser útil em combates aéreos dentro do alcance visual (WVR) e manobras de combate aéreo.

Além disso, o Ásia Times informou sobre outro projeto de tecnologia AFC dos EUA chamado programa X-Plane de Controle de Aeronaves Revolucionárias com Novo Efetor (CRANE). Tal como acontece com o novo drone de asas voadoras da China, o X-Plane não apresenta superfícies de controle em movimento. Mas, em contraste com o drone furtivo AFC da China, que já foi testado, o X-Plane ainda está em desenvolvimento, com um voo de demonstração subsônico elevado planejado para 2025.

O controle de fluxo ativo pode ser uma das muitas novas tecnologias apresentadas nos futuros projetos de aeronaves de combate da China, com versões potencialmente mais avançadas da AFC no pipeline. Em consonância com isso, a China desenvolveu a tecnologia AFC de plasma em agosto passado que poderia ser integrada ao seu próximo bombardeiro furtivo H-20.

Ao contrário do AFC tradicional, que usa ar de alta pressão para manobrar uma aeronave, o AFC de plasma funciona usando uma membrana fina na frente de uma asa voadora, que ioniza as moléculas de ar. As moléculas de ar ionizado geram um chuveiro de plasma que acelera o fluxo de ar, o que pode impedir que a aeronave pare se descer uma determinada velocidade.

Por exemplo, o AFC de plasma da China é reivindicada para evitar estoques, mesmo que a velocidade da aeronave caia para 108km/ h.

Além disso, a tecnologia AFC pode aparecer na sexta geração de caças da China. O SCMP informou no mês passado que a Aviation Industry Corporation of China (AVIC), uma importante corporação aeroespacial estatal chinesa conhecida por produzir caças como o J-20, J-16 e J-10, lançou a arte conceitual de um caça de sexta geração mostrando um design sem cauda.

O Ásia Times observou anteriormente que, embora não haja uma definição universalmente aceita do que é um caça de sexta geração, esses projetos provavelmente incluirão tecnologias emergentes, como design modular, aprendizado de máquina, inteligência artificial, realidade virtual e aumentada, equipe tripulada-não tripulada, capacidade opcionalmente tripulada, e muito provavelmente a China assuma a tecnologia AFC.

Conforme relatado pelo SCMP, a arte conceitual da sexta geração da China mostra três aeronaves semelhantes à quinta geração do J-20, mas notavelmente sem caudas, barbatanas e Canards, apresentam um corpo de asa mista e um design de asa fixa sem juntas visíveis entre o corpo e as asas da aeronave. Além disso, o caça de sexta geração da China provavelmente empregará superfícies de controle móveis, vetorização de empuxo e AFC para manobras.

Enquanto o SCMP observa que, embora os projetos de caça da sexta geração da China permaneçam altamente confidenciais, os analistas citados pela fonte dizem que esses recursos de design aumentarão a furtividade da aeronave em comparação com as gerações anteriores, aumentarão a eficiência de combustível, e tornarão competitivos em relação aos americanos.

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Texto originalmente publicado no site Asia Times no endereço eletrônico:  <https://asiatimes.com/2023/02/chinas-new-stealth-drone-may-revolutionize-next-gen-fighter/>. Acesso em 12/2/23.

Tradução e adaptação: Prof. Esp. Pedro Silva Drummond