Funda de David: A proposta Israelense de um sucessor para o sistema Patriot

E.M.Pinto


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O David’s Sling (Funda de David) é um sistema de defesa aérea desenvolvido conjuntamente entre Israel e Estados Unidos pelas empresas Rafael Advanced Defense Systems e Raytheon. Esta nova Arma é uma peça central na arquitetura de defesa antimísseis multicamadas de Israel.

Projetado para interceptar ameaças de médio a longo alcance, o sistema deve substitui as baterias norte americanas de  Patriot (I, II) em engajamentos contra mísseis balísticos táticos, foguetes, drones, aviões e mísseis de cruzeiro. A colaboração com os EUA, incluiu o financiamento de US$1,99 bi entre 2006 e 2020, garantindo que 50% dos componentes fossem fabricados nos EUA, reforçando a interoperabilidade com sistemas ocidentais. Testes em 2024 confirmaram integração com redes de sensores multidomínio, processando dados 40% mais rápido que sistemas anteriores.

Em suma, o sistema preenche a lacuna existente entre os sistemas Iron Dome (curto alcance SHORAD) e os sistemas Arrow (longo alcance + ABM).

O David’s Sling entrou no serviço ativo das IDF em 2017, em dezembro de 2020, a Agência de Defesa de Mísseis dos EUA (MDA), em colaboração com a IMDO israelense, completou uma série de testes reais obtendo 1411 interceptações segundo a MDA, de lá para cá o sistema tem sido utilizado com muito mais frequência especialmente no recente evento da guerra dos 12 dias entre Israel e Irã, os quais os dados de interceptações ainda permanecem sigilosos.

Entretanto, em maio de 2024, as Forças de Defesa de Israel anunciaram que iriam desativar todas as baterias do Patriot (sistema “Yahalom”) até o fim de junho daquele ano. O motivo alegado foi a crescente eficiência e menor custo operacional dos sistemas domésticos integrados, Iron Dome, David’s Sling e Arrow.

Infográfico da LAJazeera que demonstra os níveis em camadas dos sistemas de defesa Anti-Aérea israelenses constituídas pelo Iron Dome, David´s Sling e Arrow, cada um em sua categoria e capacidade de defesa.

Exaustivamente testado em combate, atualmente o David’s Sling está substituindo o sistema Patriot, razão pela qual Israel devolveu as baterias para os EUA para posterior entrega à Ucrânia.

Detecção e Rastreamento

O David’s Sling é equipado com o radar israelense multimissão EL/M-2084, um sistema de varredura eletrônica ativa (AESA) operando na banda S, desenvolvido pela Elta Systems.

O ELM-2084 é um radar multimissão (MMR) móvel 3D AESA de origem israelense, desenvolvido e produzido pela ELTA, subsidiária da Israel Aerospace Industries (IAI).Capaz de detectar e rastrear aeronaves e alvos balísticos, além de fornecer orientação de controle de fogo para a interceptação de mísseis ou para a defesa aérea baseada em artilharia. A antena é empregada pela Força Aérea do Vietnã (SPYDER-MR), desempenhando a função de radar de controle de tiro desse sistema.Versões do ELM-2084 foram adquiridas por diferentes forças armadas de Israel, Canadá,  República de Cingapura, República Tcheca  e Eslováquia.

Este radar oferece cobertura de 360° por rotação mecânica em modo de vigilância, rastreando até 1100 alvos a uma distância de até 474 km, com um setor de varredura de 120° em azimute e 50° em elevação. Em modo de controle de fogo, ele rastreia até 200 alvos por minuto a 100 km, fornecendo dados precisos para guiar os mísseis interceptadores Stunner até que seus sensores embarcados assumam o controle e guiem o míssil até o alvo na fase terminal.

A integração de sensores é um diferencial notável. O Stunner possui uma ogiva assimétrica em forma de “cabeça de golfinho” com sensores duais, um eletro-óptico/infravermelho (EO/IR) e um radar ativo AESA milimétrico 3D.

Stunner o míssil 

Representação do míssil Stunner, com usa característica cabeça de guerra em formato de cabeça de “golfinho”, e o seu Booster para lançamento do solo. o Míssil possui motor de 3 fases que melhora a capacidade de interceptação de foguetes e mísseis táticos em alta velocidade, com sistemas de guiamento avançados para defesa antimísseis.

Essa assimetria não se refere à ogiva explosiva, já que o Stunner utiliza a tecnologia hit-to-kill (impacto direto sem explosivo) fazendo uso da interceptação cinética, o que reduz muito a massa as dimensões do míssil e lhe confere exímia capacidade de manobra. O desenho do buscador (cabeça de guiamento) abriga ambos os sensores e por esta razão o Stunner consegue rastrear o alvo por diferentes modos Radar e eletropótico infra vermelho, garantindo menos chances de fuga para seus alvos, bem como, maior eficácia às contra medidas.

Melhoria na manobrabilidade e precisão também são outros  pontos que advêm do desenho assimétrico, pois ele reduz a resistência aerodinâmica (menor diâmetro do míssil) e melhora a estabilidade em voo, especialmente em manobras de alta velocidade (Mach 7,5) e em ângulos de ataque elevados. Isso permite que o míssil ajuste sua trajetória rapidamente para interceptar alvos manobráveis, como mísseis de cruzeiro ou balísticos táticos.

O desenho da ogiva posiciona os sensores EO/IR e radar de maneira a maximizar o campo de visão (FOV) e minimizar obstruções. A assimetria permite que o sensor infravermelho tenha uma visão mais ampla para detectar alvos furtivos ou com baixa assinatura térmica, enquanto o radar AESA milimétrico opera em ângulos específicos para rastrear alvos em ambientes com contramedidas eletrônicas.

Segundo a  Rafael, este arranjo de sensores facilita a distinção entre alvos reais e contramedidas, como iscas (decoys), por meio da fusão de dados dos sensores duais. O formato otimiza a captura de dados térmicos e de radar, essencial para identificar alvos em cenários de saturação ou com interferências.

Uma das características disruptivas do Stunner reside na capacidade de fusão de dados entre o radar terrestre, sensores embarcados e sistemas externos, como os de comando e controle da Home Front Command, os quais garantem uma consciência situacional inigualável, cada míssil lançado passa a transmitir dados ao centro de comando e trocar informações durante o ciclo de voo que antecede ao abate.

Esta situação cria uma rede de informação em tempo real e essa capacidade é reforçada pela integração com redes de defesa israelenses, incluindo Iron Dome e Arrow, criando uma teia sinérgica de detecção. Esta tecnologia é pré existente, porém, com os Mísseis Stunner ampliaram em muito esta capacidade que está em pleno desenvolvimento e deve trazer novos resultados em breve.

Diferente dos demais mísseis interceptores, o Stunner é igualmente manobrável em velocidades mais baixas devido  a configuração que reduz o arrasto em velocidades supersônicas, permitindo maior alcance (até 300 km) e eficiência energética no impacto. Isso graças à um arranjo arrojado no sistema de propulção  que possui um motor de três pulsos, o qual confere ajustes precisos na fase terminal de interceptação.

O motor de três pulsos consiste em um único motor que opera em três fases de combustão controladas, ou “pulsos”, durante o voo. Cada pulso libera uma quantidade específica de energia em momentos distintos sendo que no primeiro pulso o míssil acelera logo após o lançamento, alcançando velocidades supersônicas em frações de segundos.

Após isso, o segundo pulso mantém ou ajusta a velocidade durante a fase de cruzeiro, permitindo que o míssil alcance alvos a distâncias de até 300 km. O míssil pode ser acelerado até velocidades  de Mach 7,5, e seu motor de três pulsos proporcionam agilidade para interceptações na fase terminal.

O terceiro pulso se dá uma vez travado o alvo fornecendo um impulso adicional na fase terminal, aumentando a manobrabilidade à velocidade de Mach 7,5 para interceptar alvos com precisão, especialmente os ultramanobráveis.

Essa tecnologia permite maior eficiência no uso do propelente, otimiza o alcance e melhora a capacidade de manobra na fase final de interceptação, essencial para a tecnologia hit-to-kill contra mísseis balísticos táticos, mísseis de cruzeiro ou drones.

Como ganho adicional, o controle dos pulsos também reduz o consumo de energia em trajetórias longas, reservando potência para ajustes críticos. Diferentemente dos mísseis com estágios físicos (como o Arrow, que tem dois estágios separados), o motor de três pulsos do Stunner é uma unidade integrada, sem partes descartáveis, o que simplifica o design e reduz custos.

Esse design foi desenvolvido pela Rafael Advanced Defense Systems em colaboração com a Raytheon, com base em testes que demonstraram maior eficácia contra ameaças modernas, como os mísseis Iskander russos ou drones furtivos. A escolha pelo desenho foi feita de modo a manter um equilíbrio entre aerodinâmica, funcionalidade de sensores e capacidade de engajamento em ambientes hostis.

Melhorias no sistema preveem a incorporação de radares quânticos, testados em 2024, para maior filtragem das informações acerca das iscas e avanços em inteligência artificial (IA) para otimizar a fusão de dados e reduzir falsos positivos, especialmente em cenários de ataques de saturação.

Tempo de resposta e reação

 

O David’s Sling destaca-se por sua rapidez no ciclo de detecção, decisão e lançamento, momentos críticos para a operação da defesa antiaérea. O sistema utiliza o Golden Almond Battle Management Center, desenvolvido pela Elbit Systems, que processa dados de sensores em tempo real e coordena interceptações com outros sistemas de defesa.

Testes reais em 2024 demonstraram que o sistema processa até 12 ameaças simultâneas em diferentes altitudes, com atualizações de rastreamento a cada 50ms, resultando em tempos de resposta 40% mais rápidos que o MIM-104 Patriot.

A eficiência do sistema de comando e controle (C²) é amplificada por protocolos automatizados de retargeting, permitindo que o interceptador Stunner ajuste sua trajetória em voo contra alvos supersônicos ou manobráveis, como mísseis de cruzeiro furtivos ou mísseis balísticos táticos (ex.: Iskander russo ou DF-15 chinês).

Esses protocolos  referem-se a algoritmos e processos integrados ao sistema de comando e controle (C²) que permitem ao míssil ajustar sua trajetória em tempo real para engajar alvos diferentes ou corrigir a interceptação durante o voo. Essa tecnologia é crucial para a eficácia do sistema contra ameaças dinâmicas, como mísseis balísticos táticos, mísseis de cruzeiro ou drones manobráveis. Os conflitos recentes tem servido de banco de provas para essas novas tecnologias que a cada dia estão tornando-se mais refinadas e precisas. 
Search and Destroy

O processo que inicia a detecção e identificação inicial apartir do radar EL/M-2084, combinado com o centro de comando Golden Almond, detecta e rastreia múltiplos alvos simultaneamente. O sistema prioriza ameaças com base em critérios como trajetória, velocidade e risco como por exemplo,  proximidade as áreas urbanas.

Após o lançamento, o míssil Stunner aciona o seu radar AESA milimétrico 3D e seus sensore eletro-óptico/infravermelho, assim, os sistemas acompanham e atualizam continuamente os dados do alvo.

Dessa maneira os protocolos propiciam a atualização constante do voo do míssil  e se o alvo inicial for neutralizado por outro sistema (ex por um míssil Tamir do sistema Iron Dome) ou identificado como uma isca (decoy), o míssil pode ser redirecionado para outra ameaça em tempo real.

Contra alvos manobráveis, por exemplo, o ataque de um míssil de cruzeiro que executa uma mudança de direção, o sistema recalcula a trajetória do Stunner, aproveitando o motor de três pulsos para ajustes precisos na fase terminal.

Representação de um hipotético perfil de operação e engajamento do Stunner: 1- Inicialmente o Radar principal detecta a ameaça e traça sua trajetória acionando o lançador e disparando os interceprores. 2- A troca de dados é executada em tempo real entre o sistema de comando e o míssil de tal modo que ao acionar os seus próprios sestemas de rastreio do alvo o míssil é elimentado constantemente com novas informações e na eventual mudança de trajetória ou escolha prioritária do alvo, o Míssil pode assumir nova rota até o alvo. 3- O Míssil assume nova rota até o alvo uma vez que este demonstrou efetuar manobras evasivas e sua nova posição que antes seria aleatória para qualquer outro sistema de defesa 4- o alvo é travado após ser rastreável pelo Stunner que efetua o impacto após acelerar seu 3º estágio efetuando manobras de elevado “G”.(Representação- Plano Brazil)

 Em seus testes reais contra mísseis reais em 2018, o David’s Sling interceptou dois mísseis balísticos Tochka lançados da Síria. Os protocolos de retargeting permitiram que o sistema ajustasse a trajetória dos interceptores em voo, garantindo a destruição dos alvos mesmo após manobras evasivas detectadas pelos sensores.

Além dos  protocolos ajudaram a distinguir alvos reais e o tornarem mais resistentes às contramedidas eletrônicas o uso integrado dos dados dos sensores duais permite a confirmação da posição do alvo real em milisegundos, isto é feito por um software avançado no sistema C², que processa dados. Esta automação reduz a dependência de intervenção humana, essencial em cenários de saturação com múltiplas ameaças simultâneas como foi o caso da defesa reconhecida num evento em 2023 quando uma salva de foguetes resultou no abate dos  14 deles por uma única bateria.

Não é exagero estimar que os protocolos automatizados de retargeting são o pilar da eficiência do sistema, uma vez que esta capacidade permite que o Stunner responda rapidamente a alvos supersônicos ou manobráveis, evitando o retrabalho e desperdício de interceptores em alvos irrelevantes ou já neutralizados, otimizando recursos em cenários de alta densidade.

A Rafael trabalha agora um upgrade que tem sido testado nos últimos conflitos como no caso da Guerra dos 12 dias, esta melhoria resume-se  a integração da IA. Estima-se que os algoritmos de inteligência artificial podossam aprimorar a priorização de alvos e a discriminação de ameaças, reduzindo ainda mais o tempo de decisão, algo que tem se mostrado cada vez mais necessário.

Essas atualizações estão sendo desenvolvidas para lidar com alvos hipersônicos (Mach 5+), os quais exigem ajustes ainda mais rápidos, mas não se tem informações se estes sistemas foram ou estão sendo testados contra estas ameaças neste exato momento.

Entretanto e ao mesmo tempo, a sua parceira amerciana trabalha na integração do sistema com redes de defesa multinacionais (ex. OTAN) o que pode permitir que o retargeting utilize dados de sensores externos, como satélites ou radares aliados.


Alcance Operacional e Altitude

As constantes melhorisas no sistema tem aumentado significativamente o envelope deoeprações dos mísseis, com aumento de alcance, altitude e perfis de engajamento. (Imagem alterada pelo Plano Brazil)

O Sistema foi projetado para engajar alvos a distâncias de 40 a 300 km e altitudes de 15 até 75 km, posicionando-o como um sistema de médio a longo alcance, ideal para ameaças na fase terminal de voo. Essa faixa cobre alvos como mísseis balísticos táticos, foguetes de grande calibre e mísseis de cruzeiro, complementando o Iron Dome (4-70 km) e o Arrow 2/3 (longo alcance e exoatmosférico).

A altitude máxima de operação é um ponto fraco, apenas 75 km o que limita sua capacidade contra mísseis balísticos de maior alcance ou trajetórias mais elevadas ( geralmente cobertos pelo Arrow), Porém este perfil de operação é altamente eficaz contra ameaças de baixa e média altitude, como drones e mísseis de cruzeiro furtivos. Vale ressaltar que o David’s Sling foi projetado para integração com outros sistemas permite uma defesa em camadas, o que significa que ele deve atuar como a camada intermediária exigindo outros sismas para cobertura total das outras camadas.

Em que pese a sua baixa altura de operação contra certas ameças, as futuras atualizações em desenvolvimento visam expandir o alcance para até 350 km, com melhorias no motor do Stunner e no radar EL/M-2084, provavelmente a sua altitude também será expandida.

Engajamento e Precisão

 

Como mencionado anteriormente o David’s Sling utiliza a tecnologia hit-to-kill, na qual o interceptor Stunner destrói alvos por impacto direto, sem depender de ogivas explosivas. Além dos ganhos aerodinâmicos  e nos parâmetros gravimétricos do míssil que reduz em muito a necessidade excessiva do propelente, o arranjo do míssil reduz o risco de detritos em áreas urbanas, um fator crítico para a defesa de cidades como Tel Aviv dentre outras, destacando-o como ideal para a defesa em zonas urbanas.

Os efeitos colaterais dos mísseis do sistema Patriot que ao falharem na interceptação ou mesmo serem bem sucedidos, produziam como efeito colateral uma nuvem de detritos que caiam sobre residências e áreas civis, muitas vezes causando danos tão relevantes quanto os ataques de foguetes e mísseis de equivalentes dimensões.

Ao seu favor, os dados recentes das operações do sistema tornados públicos, indicam uma taxa de sucesso de cerca de 87% em engajamentos reais, taxa essa considerada elevada dada a variada natureza das ameaças (misseis de cruzeiro, foguetes, mísseis táticos balísticos, MIRVS, drones dos mais variados tipos e planadores hipersônicos). Ressalta-se que o sistema está em desenvolvimento e adquirindo novas capacidades, seus teste foram executados em situaçãoes reais de interceptações em momentos críticos de saturação. 

Espera-se que as melhorias nos sensores EO/IR e no radar AESA, bem como a integração com IA possam aumentar a taxa de acerto para 94% ou mais, especialmente contra ameaças furtivas. A variante SkyCeptor, mais barata, pode ser integrada para reduzir custos em cenários de baixa densidade, reduzindo e otimizando os custos operacionais do sistema.

Interoperabilidade e Integração

 

Projetado para integração com a rede de defesa aérea de Israel, o sistema está sendo preparado para  operar em forma integrada aos sistemas OTAN. O David’s Sling foi adotado pela Finlândia em 2023, com um contrato de € 316 milhões, dando os primeiros passos para esta capacidade. A arquitetura aberta do sistema permitiu a integração com radares externos, como o AN/MPQ-53 do Patriot, e aos centros de comando da OTAN, facilitando operações multinacionais.

Para o futuro, espera-se que o desenvolvimento do Patriot Advanced Affordable Capability-4 (PAAC-4), que integra o Stunner com radares e lançadores Patriot, pode expandir ainda mais a  interoperabilidade com os sistemas da OTAN.

Mobilidade e Flexibilidade de Implantação

 

Lançador móvel do sistema David’s Sling, projetado para interceptação de mísseis de médio alcance possui massa de: 20 toneladas e capacidadepara até 12 mísseis Stunner por lançador; tempo de reação rápido, com mobilidade estratégica para deslocamento em terrenos variados. Integrado ao radar ELTA 2084 e à rede de comando e controle, oferece cobertura de defesa aérea eficaz contra ameaças balísticas e foguetes de precisão.

O David’s Sling é altamente móvel, com lançadores (Transporter Erector Launcher – TEL) montados em veículos reboques de dois eixos, cada um carregando 6 a 12 mísseis Stunner em canisters verticais. Essa configuração reduz o tempo de preparação para lançamento, aumentando a reatividade.

O radar EL/M-2084 é igualmente móvel, com capacidade de deslocamento rápido em comparação com sistemas como o Patriot. Todos os sistemas são aerotransportáveis por aeronaves C-17 ou similar e possivelmente até por uma aeronave KC-390, estando dependente apenas da confirmação do transporte do radar EL/M-2084.

A modularidade do sistema permite escalabilidade, com unidades de lançamento e radares que podem ser configurados em diferentes cenários, desde bases fixas até operações móveis. A Finlândia por exemplo, destacou a mobilidade do EL/M-2084 como um fator decisivo em sua escolha sobre o Patriot.

Esta decisão foi igualmente tomada baseando-se no fato dos sistemas serem do tipo plug-and-play com maior modularidade as quais, podem facilitar a integração com plataformas navais ou aéreas, como a variante C-Dome do Iron Dome. Testes atuais avaliam a possibilidade do sistema operar lançadores menores, com menos mísseis, provavelmente 4, 6  ou 8, estes  novos lançadores compactos podem reduzir ainda mais o tempo de implantação, bem como os custos, aumentando a versatilidade e disponibilidade do sistema.

 Suporte de Ciclo de Vida

 

Cada interceptador Stunner custa cerca de US$1 milhão, significativamente menos que os US$3 milhões do interceptador PAC3 MSE do Patriot, tornando o David’s Sling uma opção muito mais econômica. A variante SkyCeptor, ainda mais barata, custa cerca de 20% do preço do MSE, o que o torna uma opção para cenáros moderados e de baixa intensidade à um custo 60% inferior. O custo inicial de uma unidade de disparo completa é estimado em € 317 milhões, comparado a valores muito mais altos para o Patriot PAC-3.

A manutenção do sistema foi um item extensivamente analisado, Israel experimentou e vive uma condição única em sua defesa, sua limitada profundidade estratégica em função do seu reduzido território a expõe a fogo concentrado e para o que não dá margem para paradas longas ou troca de sistema, bem como manutenção em situação de guerra e salvas de ataques saturados.

Esta situação exige dois fatores difíceis de se alcançar especialmente quando se trata de itens tecnológicos, são eles: Rápida reposição, fácil e rápida manutenção.

Isto é sempre levado a sério pois uma bateria não pode ficar inoperante por um intervela de alguns minutos o que exigiu um retrabalho das equipes de desenho e projeto.

Nesse sentido até mesmo a sua produção é  facilitada e distribuída, com 50% dos componentes fabricados nos EUA, garantindo disponibilidade de peças. O sistema demonstrou sustentabilidade em cenários de saturação, interceptando 14 foguetes simultâneos em 2023 e 93% de foguetes disparados de Gaza em maio de 2023. A integração com outros sistemas reduziu os custos logísticos, compartilhando infraestrutura de comando e controle, em apoio ao Iron dome e outros sistemas o David’s Sling mostrou-se capaz de integrar a rede e fornecer controle, detecção e destruição de alvos como nunca antes.

Atualmente a  Rafael trabalha na automação de manutenção bem como, no diagnóstico de falhas, danos e manutenções preventivas para  reduzir intervalos longos de manutenção e ao mesmo tempo, aumentar a disponibilidade reduzindo os custos operacionais.

A expansão do sistema para a produção do SkyCeptor é um exemplo disso, a troca por mísseis mais baratos pode viabilizar a substituição de interceptadores mais caros em cenários de alta intensidade, enquanto upgrades no software de gestão de combate podem otimizar o uso de recursos em ataques de saturação.


Fonte

  1. David’s Sling Weapon SystemU.S. Missile Defense Agency LINK

  2. David’s Sling Air Defense SystemIsraeli Ministry of Defense LINK

  3. Rafael Advanced Defense Systems – David’s SlingRafael LINK

  4. David’s Sling Missile Defense SystemRaytheon Missiles & Defense LINK

  5. Fact Sheet: David’s Sling Weapon SystemU.S. Department of Defense LINK

  6. David’s Sling Successfully Intercepts Ballistic Missile in IsraelDefense News LINK

  7. U.S. and Israel Co-Develop David’s Sling SystemU.S. Army LINK

  8. Israel Air Defense Systems Overview (Iron Dome, David’s Sling, Arrow)CSIS Missile Threat LINK

  9. David’s Sling Air Defense: Capabilities and RoleRAND Corporation LINK

  10. David’s Sling Achieves Full Operational CapabilityJane’s Defence LINK

  11. Israel Deploys David’s Sling Against Rockets from GazaAl Jazeera LINK

  12. David’s Sling Integrated into NATO Air DefenseNATO Allied Air Command LINK

  13. David’s Sling Export Approved to FinlandFinnish Ministry of Defence LINK

  14. David’s Sling in the Multilayered Israeli Missile Defense ArchitectureBrookings Institution LINK

  15. David’s Sling Missile Intercept TestBreaking Defense LINK

  16. David’s Sling: U.S.-Israel Missile Defense CollaborationCongressional Research Service LINK

  17. David’s Sling Procurement by FinlandYle News (Finland) LINK

  18. David’s Sling Performance and Strategic RoleThe Jerusalem Post LINK

  19. David’s Sling vs. Iron Dome: Comparing CapabilitiesDefense Update LINK

  20. David’s Sling Export and NATO IntegrationEuropean Defence Agency LINK

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