Pardal AIM-7

O AIM-7 Sparrow (Míssil de Interceptação Aérea) é um míssil ar-ar norte-americano de médio alcance, semi-ativo, dirigido por radar, operado pela Força Aérea dos Estados Unidos, Marinha dos Estados Unidos, e Corpo de Fuzileiros Navais dos Estados Unidos, bem como outras várias forças aéreas e marinhas. Sparrow e seus derivados foram o principal míssil ar-ar além do alcance visual (BVR) do Ocidente do final dos anos 1950 até os anos 1990. Ele permanece em serviço, embora esteja sendo desativado em aplicações de aviação em favor do AIM-120 AMRAAM mais avançado.

O Sparrow inicial foi projetado principalmente para uso contra alvos maiores, especialmente bombardeiros e tinha inúmeras limitações operacionais em outros usos. Contra alvos menores, a necessidade de receber um forte sinal de radar refletido dificultou o alcance efetivo do míssil. Como o próprio radar da aeronave lançadora precisava ser apontado para o alvo durante o combate, isso significava que no combate caça-contra-caça, o caça inimigo frequentemente se aproximava dentro do alcance de mísseis teleguiados infravermelhos de alcance mais curto, enquanto o aeronave de lançamento teve que continuar voando em direção ao seu alvo. Além disso, os primeiros modelos só eram eficazes contra alvos em altitudes aproximadamente iguais ou superiores, abaixo das quais os reflexos do solo se tornavam um problema.

Vários designs atualizados do Sparrow foram desenvolvidos para resolver esses problemas. No início dos anos 1970, a RAF desenvolveu uma versão com buscador monopulso inverso e motor aprimorado conhecido como Skyflash, enquanto a Força Aérea Italiana introduziu o similar Aspide. Ambos tinham a capacidade de disparar contra alvos abaixo do caça lançador ("olhar para baixo, abater"), eram mais resistentes a contramedidas e eram muito mais precisos na fase terminal. Esse conceito básico passou a fazer parte dos US Sparrows no modelo M (para monopulso) e alguns deles foram posteriormente atualizados como o modelo P, o último a ser produzido nos EUA. Aspides vendidos para a China resultaram no PL-11 produzido localmente. As Forças de Autodefesa do Japão também empregam o míssil Sparrow, embora esteja sendo substituído pelo Mitsubishi AAM-4.

O Sparrow também foi usado como base para um míssil terra-ar, o RIM-7 Sea Sparrow, usado por várias marinhas para defesa aérea. Disparado em baixa altitude e voando diretamente em seu alvo, porém, o alcance do míssil nesta função é bastante reduzido devido ao aumento da densidade do ar da baixa atmosfera. Com a aposentadoria do Sparrow no papel ar-ar, uma nova versão do Sea Sparrow foi produzida para atender a essa preocupação, produzindo o RIM-162 ESSM maior e mais capaz.

Desenvolvimento

Pardal I

Sparrow Eu sou durante testes em um Douglas F3D Skyknight no início da década de 1950

O Sparrow surgiu de um programa da Marinha dos Estados Unidos no final da década de 1940 para desenvolver uma arma de foguete guiada para uso ar-ar. Em 1947, a Marinha contratou Sperry para construir uma versão de feixe de um HVAR padrão de 5 polegadas (127 mm), o foguete aéreo não guiado padrão, sob o Projeto Hotshot. A arma foi inicialmente apelidada de KAS-1, depois AAM-2 e, a partir de 1948, AAM-N-2. A fuselagem foi desenvolvida pela Douglas Aircraft Company. O diâmetro do HVAR provou ser inadequado para a eletrônica, levando Douglas a expandir a fuselagem do míssil para 8 polegadas (203 mm) de diâmetro. O protótipo da arma iniciou testes de voo sem motor em 1947 e fez sua primeira interceptação aérea em 1952.

Após um prolongado ciclo de desenvolvimento, o AAM-N-2 Sparrow inicial entrou em serviço operacional limitado em 1954 com caças noturnos Douglas F3D Skyknight especialmente modificados para qualquer clima. Em 1956, eles se juntaram aos caças McDonnell F3H-2M Demon e Vought F7U Cutlass. Comparado com as versões modernas, o Sparrow I era mais aerodinâmico e apresentava uma fuselagem em forma de bala com um nariz longo e pontiagudo.

Sparrow I era uma arma limitada e bastante primitiva. As limitações da orientação por feixe (que era escrava de uma mira óptica em caças monolugares e radar em caças noturnos) restringiam o míssil a ataques contra alvos voando em linha reta e o tornavam essencialmente inútil contra um alvo em manobra. Apenas cerca de 2.000 rodadas foram produzidas para este padrão.

Pardal II

Pardal 2 Missile

Já em 1950, Douglas examinou equipar o Sparrow com um buscador de radar ativo, inicialmente conhecido como XAAM-N-2a Sparrow II, o original tornando-se retroativamente Pardal I. Em 1952 foi dado o novo código AAM-N-3. O radar ativo fez do Sparrow II um "dispare e esqueça" arma, permitindo que vários sejam disparados contra alvos separados ao mesmo tempo.

Em 1955, Douglas propôs prosseguir com o desenvolvimento, pretendendo que fosse a arma principal do interceptador F5D Skylancer. Mais tarde, foi selecionado, com alguma controvérsia, para ser a arma principal do interceptador supersônico canadense Avro Arrow, junto com o novo sistema de controle de fogo Astra. Para uso canadense e como segunda fonte de mísseis dos EUA, a Canadair foi selecionada para construir os mísseis em Quebec.

O pequeno tamanho do corpo do míssil e o radar de banda K AN/APQ-64 limitaram o desempenho e nunca foi capaz de funcionar em testes. Após considerável desenvolvimento e testes de lançamento nos Estados Unidos e Canadá, Douglas abandonou o desenvolvimento em 1956. Canadair continuou o desenvolvimento até que o Arrow foi cancelado em 1959.

Pardal X

Uma subvariante do Sparrow I armada com a mesma ogiva nuclear do MB-1 Genie foi proposta em 1958, mas foi cancelada pouco tempo depois.

Pardal III

F3H Demon lançando um Sparrow III em 1958

Simultaneamente ao desenvolvimento do Sparrow I, em 1951, a Raytheon começou a trabalhar na versão de radar semi-ativo da família de mísseis Sparrow, o AAM-N-6 Sparrow III . A primeira dessas armas entrou no serviço da Marinha dos Estados Unidos em 1958.

O AAM-N-6a era semelhante ao -6, mas usava um novo motor de foguete de combustível líquido Thiokol para melhorar o desempenho. Também incluiu alterações na eletrônica de orientação para torná-la eficaz em velocidades de fechamento mais altas. O -6a também foi selecionado para armar os caças F-110A Spectre (F-4 Phantom) da Força Aérea em 1962, conhecido por eles como AIM-101. Entrou em produção em 1959, com 7.500 sendo construídos.

Outra atualização revertida para um motor de combustível sólido Rocketdyne para o AAM-N-6b, que iniciou a produção em 1963. O novo motor aumentou significativamente o alcance máximo para 35 quilômetros (22 mi) para ataques frontais.

Durante este ano, a Força Aérea e a Marinha concordaram em convenções de nomenclatura padronizadas para seus mísseis. Os Sparrows se tornaram a série AIM-7. O Sparrow I original e o Sparrow II abortado se tornaram o AIM-7A e o AIM-7B, apesar de ambos estarem fora de serviço. O -6, -6a e -6b se tornaram o AIM-7C, AIM-7D e AIM-7E, respectivamente.

25.000 AIM-7Es foram produzidos e tiveram uso extensivo durante a Guerra do Vietnã, onde seu desempenho foi considerado decepcionante. Os resultados mistos foram uma combinação de problemas de confiabilidade (exacerbados pelo clima tropical), treinamento limitado de pilotos em combate caça-a-caça e regras restritivas de combate que geralmente proibiam combates BVR (além do alcance visual). O P_k (probabilidade de morte) do AIM-7E era inferior a 10%; Os pilotos de caça dos EUA abateram 59 aeronaves dos 612 Sparrows disparados. Dos 612 mísseis AIM-7D/E/E-2 disparados, 97 (ou 15,8%) atingiram seus alvos, resultando em 56 (ou 9,2%) abates. Duas mortes foram obtidas além do alcance visual.

Em 1969, uma versão melhorada, a E-2, foi introduzida com asas cortadas e várias mudanças na espoleta. Considerado um "dogfight Sparrow", o AIM-7E-2 foi pensado para ser usado em alcances mais curtos onde o míssil ainda viajava em alta velocidade, e no aspecto frontal, tornando-o muito mais útil em as limitações visuais impostas aos combates. Mesmo assim, sua taxa de abate foi de apenas 13% em combate, levando a uma prática de disparar todos os quatro ao mesmo tempo na esperança de aumentar a probabilidade de abate. Sua pior tendência era detonar prematuramente, aproximadamente mil pés à frente da aeronave lançadora, mas também apresentava muitas falhas de motor, voos erráticos e problemas de espoleta. Uma versão E-3 incluía mudanças adicionais no espoleta, e um E-4 apresentava um buscador modificado para uso com o F-14 Tomcat.

Registros da Guerra do Vietnã (1965–1973)

Versões aprimoradas do AIM-7 foram desenvolvidas na década de 1970 em uma tentativa de resolver as limitações da arma. O AIM-7F, que entrou em serviço em 1976, tinha um motor de foguete de dois estágios para maior alcance, eletrônica de estado sólido para maior confiabilidade e uma ogiva maior. Mesmo esta versão tinha espaço para melhorias, levando a British Aerospace e a empresa italiana Alenia a desenvolver versões avançadas do Sparrow com melhor desempenho e eletrônica aprimorada como o BAe Skyflash e o Alenia Aspide, respectivamente.

A versão mais comum do Sparrow hoje, o AIM-7M, entrou em serviço em 1982 e apresentava um novo buscador de monopulso inverso (combinando com as capacidades do Skyflash), fusível de proximidade de radar ativo, controles digitais, resistência ECM aprimorada e melhor desempenho em baixa altitude. Foi usado com boa vantagem na Guerra do Golfo de 1991, onde marcou muitos abates ar-ar da USAF. Dos 44 mísseis disparados, 30 (68,2%) atingiram os alvos pretendidos, resultando em 24/26 (54,5%/59,1%) abates. 19 mortes foram obtidas além do alcance visual.

O AIM-7P é semelhante em muitos aspectos às versões M e foi principalmente um programa de atualização para os mísseis da série M existentes. As principais mudanças foram no software, melhorando o desempenho de baixo nível. Uma atualização subsequente do Bloco II adicionou um novo receptor traseiro, permitindo que o míssil recebesse correção de curso da aeronave de lançamento. Os planos inicialmente exigiam que todas as versões M fossem atualizadas, mas atualmente os P's estão sendo emitidos conforme necessário para substituir os M's perdidos ou removidos do inventário.

A versão final do míssil deveria ter sido o AIM-7R, que adicionou um buscador de infravermelho a um inalterado AIM-7P Bloco II. Uma redução geral do orçamento levou ao seu cancelamento em 1997.

O Sparrow agora está sendo desativado com a disponibilidade do radar ativo AIM-120 AMRAAM, mas provavelmente permanecerá em serviço por vários anos.

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  Um Australian F-18A Hornet dispara um míssil AIM-7 Sparrow.

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  AIM-7Es sendo carregado em um Havaí ANG F-4C em 1980

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  AIM-7Fs em um 37o TFW F-4G em 1988

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  Asas sendo instaladas em um AIM-7

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  Um AIM-7M sendo carregado

Versões estrangeiras

Canadá

Um Sparrow II é testado em uma instalação do Canadair. Note os roundels RCAF pintados nas barbatanas.

Como parte do programa Avro Canada CF-105 Arrow, a Canadair (agora Bombardier) fez parceria com a Douglas Aircraft Company no desenvolvimento do Sparrow II (AAM-N-3/AIM-7B). Depois que Douglas abandonou o programa, a Canadair continuou com ele até o término do projeto Arrow.

O AAM-N-3 Sparrow II era o único que tinha um sistema de orientação por radar totalmente ativo. Isso combinou um transmissor e receptor de radar no míssil, tornando desnecessário para o piloto manter a aeronave apontada para o alvo após disparar o míssil, ao contrário dos mísseis semi-ativos de radar homing (SARH) que requerem orientação contínua assistida por radar durante o vôo.. Isso permitiu que a aeronave que disparou o AAM-N-3 desviasse, processasse outros alvos e/ou escapasse de possíveis mísseis retaliatórios disparados pela aeronave inimiga durante o tempo que o Sparrow leva para atingir seu alvo. Apesar das vantagens significativas deste projeto sobre a orientação SARH, todos os modelos subsequentes do Sparrow usam homing de radar semi-ativo.

Para acomodar o sistema de orientação por radar ativo, o AAM-N-3 Sparrow II tinha um volume muito maior do que seu antecessor. Seu tamanho posteriormente definiria o precedente para todas as futuras variantes do Sparrow.

Em 1959, a Canadair havia concluído cinco mísseis baseados em fuselagens da Douglas, e construído dois modelos do zero, quando o programa foi cancelado com o cancelamento do Arrow.

Itália

O Aspide foi mais fortemente modificado do que outros derivados Sparrow como Skyflash, incluindo um novo motor, novo sistema de orientação e alterações nas superfícies de controle.

A empresa italiana Finmeccanica (agora Leonardo S.p.A.), Alenia Difesa licenciou a tecnologia AIM-7E Sparrow dos EUA e produziu sua própria versão. Mais tarde, na década de 1980, a Alenia começou a produzir uma versão melhorada do AIM-7 chamada Aspide, em comparação com o AIM-7E. baixa altitude confundida na desordem do solo. Ele também recebeu um novo motor mais potente e novas superfícies de controle, essas superfícies de controle eram todas independentes umas das outras, isso dava ao míssil uma manobrabilidade muito melhor em comparação com o AIM-7E e o Skyflash inglês que ainda usava superfícies de controle dependentes.

República Popular da China

O PL-11 e o HQ-6 são uma família de mísseis chineses desenvolvidos pela Academia de Ciência e Tecnologia de Xangai, em grande parte baseada no míssil italiano Aspide – uma versão do Sparrow.

União Soviética

A União Soviética adquiriu um AIM-7 em 1968 e uma equipe Vympel começou a copiá-lo como o K-25. O míssil não entrou em produção porque o R-23 foi pensado para ter melhor versatilidade, alcance, lógica de processamento de sinal e imunidade a interferências. O trabalho do K-25 terminou em 1971, mas a análise do Sparrow foi posteriormente usada para informar o projeto do Vympel R-27, particularmente os servomecanismos e as asas móveis.

Reino Unido

O Skyflash parecia idêntico ao Sparrow do lado de fora, mas abrigava um buscador muito melhorado e motor atualizado.

A British Aerospace (BAe) licenciou a tecnologia AIM-7E2 na década de 1970, produzindo o míssil Skyflash. A Skyflash usou um buscador monopulso Marconi XJ521 junto com melhorias na eletrônica. Era movido pelo motor de foguete Aerojet Mk52 mod 2 (mais tarde pelo Rocketdyne Mk38 mod 4). Skyflash entrou em serviço com a Royal Air Force (RAF) em seu Phantom FG.1/FGR.2 em 1978, e mais tarde no Tornado F3. Skyflash também foi exportado para a Suécia para uso em seus caças Viggen.

Uma versão atualizada com buscador de radar ativo, chamada Active Sky Flash foi proposta pela BAe e Thomson-CSF, mas não recebeu financiamento porque a RAF optou por outros mísseis.

Design

O Sparrow tem quatro seções principais: seção de orientação, ogiva, controle e motor de foguete (atualmente o motor de foguete de propelente sólido Hercules MK-58). Tem um corpo cilíndrico com quatro asas no meio do corpo e quatro barbatanas na cauda. Embora as dimensões externas do Sparrow tenham permanecido relativamente inalteradas de modelo para modelo, os componentes internos dos mísseis mais recentes representam grandes melhorias, com capacidades amplamente aumentadas. A ogiva é do tipo haste contínua.

Tal como acontece com outros mísseis semi-ativos guiados por radar, o míssil não gera sinais de radar, mas, em vez disso, se concentra em sinais de onda contínua refletidos do radar da plataforma de lançamento. O receptor também detecta o radar de orientação para permitir comparações que aumentam a resistência do míssil ao bloqueio passivo.

Princípio de orientação

Close-up de um computador conjunto de teste AN/APM-282, para testar a orientação de mísseis AIM-7

A aeronave lançadora iluminará o alvo com seu radar. Nos radares da década de 1950, esses eram dispositivos de rastreamento de alvo único usando um chifre de nutação como parte da antena. Isso fez com que o feixe fosse varrido em um pequeno cone. O processamento de sinal seria aplicado para determinar a direção da iluminação máxima e, assim, desenvolver um sinal para direcionar a antena em direção ao alvo. O míssil detecta o sinal refletido do alvo com uma antena de alto ganho de maneira semelhante e direciona todo o míssil para o fechamento com o alvo. A orientação do míssil também amostra uma parte do sinal de iluminação por meio de guias de onda apontando para trás. A comparação desses dois sinais permitiu que os circuitos lógicos determinassem o verdadeiro sinal de reflexão do alvo, mesmo que o alvo ejetasse palha refletora de radar.

Operadores

Mapa com operadores AIM-7 em azul