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Sistemas de Armas AEGIS MK-7 - SPY-1
No fim dos anos 60, foi percebido que o tempo de reação, potência e disponibilidade dos mísseis da família Terrier já não era suficiente. Assim surgiu o requerimento do Advanced Surface Missile System (ASMS), e renomeado AEGIS em dezembro de 1969.
O AEGIS foi projetado como um sistema de armas completo, da detecção até a destruição do alvo para defender a esquadra de mísseis anti-navios, principalmente como uma resposta à tática soviética "carrier killer" de saturação com mísseis anti-navio.
O sistema de armas AEGIS é um sistema de armas superficie-ar integrado. Foi projetado para defender a frota contra qualquer ameaça aérea. O AEGIS é responsável pela defesa de aérea para grupo batalha e compila o quadro aéreo para caças que se concentram na batalha aérea externa. Com modernizações posteriores o AEGIS passou a ser o sistema de defesa anti-mísseis balísticos primário da US Navy.
Os componentes principais do sistema: míssil e sistema de lançamento (Versões do Standard e o lançador MK26), Command and Decision System, Weapons Control System, antena de varredura (a famosa antena plana AN/SPY-1A) e sistema computacional associado e o sistema de comando e controle.
O AEGIS foi desenvolvido a partir do sistema Typhon para ser instalado em grandes fragatas, aproveitando tecnologias, como os radares de varredura eletrônica SPG-59 junto com o programa Talos e Tartar.
Em 1968 foi assinado um contrato com a Boeing/General Dynamics e RCA para desenvolvimento e testes do sistema.
A RCA Electronics, que passou para a General Electric e agora parte da Lockheed Martin, recebeu um contrato inicial para desenvolver o AEGIS e o seu componente mais importante, o radar de varredura eletrônica SPY-1, em 1969. O radar iria cooperar com o novo míssil superfície-ar RIM-66 Standard que estava entrando em serviço em massa.
As lições do Typhon e SPS-32 SCANFAR serviria para os pesquisadores pensarem no mundo real com um sistema útil. Desde o inicio foi pensado em integrar todos os sistema digitais de controle e manipulação do feixe principal e do processamento do sinal recebido. Isto asseguraria que o sistema funcionaria como anunciado. A antena também seria bem mais leve e consumia menos energia. Foi feita uma separação clara entre hardware e software para facilitar as modernizações de longo prazo. Foi dada ênfase a manutenção e confiabilidade, mesmo sacrificando o desempenho.
O sistema inicial foi instalado pela primeira vez no navio teste AVM-1 Norton Sound em 1974. O navio também recebeu módulos de todo o sistema como o CIC e radares de iluminação de mísseis. Em 1975 o correu o primeiro teste do sistema com um míssil Talos modificado sendo abatido por um míssil Standard .
O engajamento de alvos múltiplos foi demonstrado em 1977. O navio disparou dois mísseis Standard RIM-66C contra dois drones BQM-34. Os mísseis não foram iluminados o tempo todo como nos SAM navais anteriores. Foram disparados inicialmente em direção a um ponto no seu e guiados até lá com o seu INS. Depois receberam atualização de meio curso da posição do alvo do radar SPY-1. Os alvos foram iluminados pelo SPG-62 dividindo o tempo entre os dos alvos. Os dois alvos foram derrubados.
Entre 1974 e 1980 foram realizados testes e melhorias nos sistema. A adoção de novos computadores aumentou em muito o desempenho e confiabilidade. A prontidão nunca era menor que 96%.
Desde o inicio dos testes havia duvidas sobre como o sistema seria usado. Uma proposta era de um contratorpedeiro para uso em massa e com baixo custo e capacidade limitada. Isto causaria divergência entre a capacidade prometida e o poder aparentemente limitado do novo navio.
Foi estudada a instalação do AEGIS nos cruzadores nucleares da Classe Virginia (CGN-38), mas os prazos de entrega e outras considerações tornaram impraticável. Depois foi estudado um cruzador de ataque nuclear (CSGN) para o início da década de 70. Os dezesseis CSGN seriam usados aos pares para escoltar cada um dos oito NAe nucleares americanos. Isto significa que os AEGIS seriam navios pouco numerosos e a tecnologia não seria usada como queriam.
Com o cancelamento do CSGN, finalmente foi adotado uma versão maior do contratorpedeiro Spruance com o AEGIS e dois lançadores MK-26, depois substituídos pelo VLS Mk-41 de lançamento vertical. Estes navios foram classificados como cruzadores, chamados de classe Ticonderoga, e entraram em operação em 1983.
O AEGIS é um sistema de sistemas. O coração do AEGIS é o radar AN/SPY-1 de varredura eletrônica que faz busca, detecção, acompanhamento e controle e guiagem de mísseis simultaneamente.
Os outros elementos são o Mk 99 fire control directors (radar SPG-62), Command and Decision System, Fire Control System, Weapons Control System, Operational Readiness and Test System, Aegis Combat Trainer System, e Aegis Display System.
O SPY-1 é capaz de detectar e acompanhar centenas de alvos a mais de 350km, classifica-los, podendo engajar vários ao mesmo tempo, mais de 20, separadamente, com os mísseis SM-2 Standard. O tempo de reação médio em segundos supera em muito os radares giratórios. O radar também é capaz de detectar alvos de superfície e balísticos.
O radar SPY-1 não deve ser descrito sem considerar o contexto de todo o sistema que apoia. O radar opera na banda S (3,1-3,5 GHz) e usa quatro antenas de varredura eletrônica passiva tem forma octogonal plana medindo 3,65x3,65m cada. O feixe tem cerca de 1,7x1,7 graus. A versão inicial SPY-1A tinha 4.480 elementos agrupados em 32 grupos de transmissores.
Os elementos transmissores tinham 132W de pico de potência. A potência média é de 58kW e a potência máxima chega a 4-6MW. Um radar de busca rotatório gera cerca de 1MW na mesma banda.
O centro do sistema Mk7 Mod3 era composto de 16 supercomputadores UYK-7, um servidor UYK-19 e 11 minicomputadores UYK-20, todos da Unisys. Os módulos de computação eram agrupados fisicamente juntos para formar uma unidade processadora única com interface com o mostrador colorido Hughes AN/UYA-4 e quatro outros menores PT-525. O sistema foi limitado a mostrar 128 alvos para evitar saturação e pode ser aumentado em combate. Os últimos modelo usam computadores comerciais com mais de mil vezes a capacidade de processamento original.
No modo automático, os computadores tem total autoridade dos sensores do navio e armas e também de vários navios próximos subordinados ao controle do navio via NTDS ou outros sistemas de datalink compatível. A estrutura do sistema é compatível com os protocolos NTDS e troca dados via Link 11 e Link 16.
A principal diferença com a próxima versão SPY-1B era a adição de um modo de alta elevação para acompanhar mísseis a grande altitude como o AS-4 e AS-6. Novos modelos mais compactos diminuiriam o peso total (cada um passou de 5,44kg para 3,56kg por módulo TR). Isto também resultou na diminuição do número de elementos no subgrupos e a formação de feixes mais estreitos. Novos computadores UYK-43/44 foram instalados com maior capacidade de processamento. Mesmo com a redução do consumo de energia os Ticonderoga perdiam cerca de 2.000 milhas de alcance quando o SPY-1 transmitia continuamente.
Em 1980 foi percebido que navios menores com capacidade AEGIS já era possível com a tecnologia disponível e mantendo a mesma capacidade. Um navio menor teria casco com avanços para manter as qualidades marinheiras e diminuir a assinatura IR e RCS. Assim surgiu a classe DDG-51 com o primeiro navio comissionado em 1991.
A nova classe de contratorpedeiros DDG-51 Arleigh Burke tem um deslocamento inferior comparado com os DDG-47 Ticonderoga e receberam o modelo SPY-1D. Cada transmissor tinha 1,91kg. O SPY-1D também foi instalado nos contratorpedeiros Kongo japoneses e nas fragatas F-100 espanhola.
O SPY-1D(V) foi modernizado para operar no litoral com melhor capacidade contra mísseis cruise furtivos voando baixo e ruído de fundo pesado na presença de interferência eletrônica pesada. O SPY-1D(V) foi instalado nos DDG-51 Flight IIA iniciando em 1998.
As versões mais recente SPY-1F e SPY-1K são mais leves e com área menor e projetadas para exportação. O SPY-1F fo selecionado para as cinco fragatas F-310 norueguesa. O SPY-1K é ainda mais compacto e deve ser usado em fragatas e corvetas. As versões menores não tem capacidade anti-míssil balístico
Apesar das inúmeras vantagens o SPY-1 tinha alguns pontos fracos. O AEGIS foi projetado para operar no mar aberto e no litoral, porém, foi configurado para olhar acima do terreno para evitar alvos falsos em excesso. Esta configuração pode aumentar a susceptibilidade contra alvos voando baixo. Outro problema é que após disparar uma salva, o alvo não será reengajado até ser confirmado sua destruição. Como o radar é instalado relativamente baixo e não em um mastro, o horizonte radar é menor. Os DDG-51 também não tem um radar de busca secundário AN/SPS-49 como os Ticonderoga.
O AEGIS já foi testado em combate, mas apenas para disparar mísseis Tomahawk. Em 1980 o cruzador USS Vincennes (CG-49) disparou um míssil Standard contra um Airbus pensando ser um F-14 iraniano. Em outra ocasião um outro Tico abriu fogo contra nuvens pesadas pensando ser um ataque aéreo.
As versões bases do sistema AEGIS são:
- Baseline 1 (CG-47 ao CG-58) com o SPY-1A.
- Baseline 2 (CG-52 a CG-58) com o VLS Mk-41, Tomahawk e melhorias nas capacidades ASW.
- Basline 3 (CG-59 ao CG-64) usa o AN/SPY-1B com console AN/UYQ-21.
- Baseline 4 (CG-65 ao CG-73) usa usa computadores AN/UYK-43/44 com programas do DDG-51. Forma a base do DDG-51-67
- Baseline 5, introduzido em 1992 ,inclui JTIDS, Link 16, Combat Direction Finding, Tactical Data Information Exchange System, AN/SLQ-32(V)3 Active Electronic Counter Countermeasures, e o AEGIS Extended Range (ER) Missile.
- Baseline 6 tem capacidade antimíssil balistico (TBMD) e engamento cooperativo (CEC). Será equipado com o ESSM e sistema de indentificação modernizado, entre outros.
- Baseline 7 está equipado com o AN/SPY-1D(V), Standard-2 Block IIIB e Advanced Integrated Electronic Warfare System (AIEWS).
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Na foto, de um cruzador Ticonderoga, é possível ver a antena da proa. Existe outra três nas laterais e uma outra acima do hangar do helicóptero, na superestrutura de ré. Com essa disposição, o navio possui uma cobertura de 360º contínua. Cada antena cobre 90 graus. O alcance é de 300 km para busca aérea e cerca de 80km para busca no horizonte. O custo total do programa AEGIS foi de US$ 42,7 bilhões.
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Fragata espanhola F-100 Alvaro de Bazan equipada com o AEGIS
