Supermanobrabilidade

SUPERMANOBRABILIDADE
Sukhoi su-35 SM

https://www.liveleak.com/view?i=9f8_1500582842&comments=1

A Supermanobrabilidade capacita o caça (avião de combate) a não ter, praticamente, nenhuma limitação de ângulo de ataque. Essa superagilidade se baseia em seu altíssimo Coeficiente  de Sustentaçao permitido pelo TVC (Thrust Vectoring Control = Controle Vetorial do Empuxo) de 360º (3D) = tridimensional = três eixos). Este sistema dota todos os caças Sukhoi da "família Flanker", cujo primeiro vôo realizou-se em  31/12/1985. São caças operacionais produzidos em série desde 1997, também dotados de FBW (Fly-By-Wire = "Vôo Por Fios" (Controle Computadorizado das Superfícies Móveis Por Cabos Elétricos, com redundância quádrupla, sistema que substitui os convencionais

controles de vôo manuais, de uma aeronave, através de uma interface eletrônica).

Diferente do TVC de Três Eixos = 360º com três paletas fixas, do avião
experimental norte-americano  o Rockwell - Messerschmitt - Bolkow - Blohm X-31  -primeiro vôo: 11/10/1990 - produção de dois aviões exclusivamente experimentais, (notar a bandeira alemã na empenagem do caça). Entretanto os russos desenvolveram e operacionalizaram um TVC com seu conjunto de paletas conjugadas inteiramente rotativo, sendo que nos Sukhoi su-30/su-35 cada uma das turbinas se move independente da outra, porém perfeitamente coordenadas pela condução Fly-By-Wire...

Porém tão somente no
Lockheed Martin F-22 Raptor (2005), os EUA conseguiram por

em produção um caça com TVC...mesmo assim sendo bidimensional
(2D).

TVC de Dois Eixos = 180º com duas paletas fixas.

Tal recurso aponta para uma Superioridade Aérea ímpar.

Nos Sukhoi, únicos caças operacionais e produzidos em série com tal tecnologia, é possível localizar seus alvos e atacá-los com suas armas a partir de qualquer posição. Este recurso é útil para o combate aéreo (dogfight), para evasão e/ou para contra-ataques ar-ar, inclusive míssil-anti-míssil.

Na verdade os experimentos, tanto do Dr. Wolfgang Herbst, quanto dos
russos, separadamente, criaram o Conceito Pós-Stall onde, mesmo em situações antes impossíveis de recuperação da estabilidade de vôo, o caça continua em condições de combate. Especificamente, junto com oTVC de 360º (3D), engenhosamente operacionalizado, os russos alcançaram em seus caças um patamar de Supermanobrabilidade, aceleração, eficiência estrutural, aviônicos, integração de sistemas de navegação (inclusive satelital), sistema de voo em acompanhamento de terreno, de orientação situacional, de orientação tática, armamento e desempenho global superior.

Tal estágio tecnológico os colocou, absolutamente, capacitados a produzir, em futuro próximo, o caça de 6ª Geração.

Surpreendentemente a Rússia já havia desenvolvido o extraordinário Sukhoi su-27, a resposta tecnológica ao F-15 Eagle norte-americano, no qual levou ao extremo a utilização destas superfícies com seu "canard móvel", acessorado por computador (FBW).

Em recente Exercícios de Combate Simulado ( Garoud - 'Indradhaunush' 21 à 31 de julho de 2015 ), os Sukhoi su-30 MKI, indianos, derrotaram por 12 a 0 os Eurofighter Typhoom-2000... da Royal Air Force !

*Os primeiros requerimentos para construção de um caça que seria a "espinha dorsal" da Superioridade Aérea Européia, foram o britânico AST 403 e o alemão ocidental TKF-90, onde dentre muitas novíssimas tecnologias, constava a

"possibilidade de Vetoração de Empuxo", o que, não pôde ser operacionalizado em nenhum dos caças europeus até os dias de hoje.*
Ver: http://www.ndtv.com/india-news/indian-air-forces-top-guns-score-wins-in-the-uk-1204336
             http://idrw.org/flanker-fury-how-the-sukhois-blanked-the-typhoons-12-0-in-british-skies/
             Revista de Cultura e História da Aviação - ASAS Nº86, de Agosto/Setembro de 2015.*

Tal capacidade foi um marco histórico na Aviação
, pois elevou o conceito de Supermanobrabilidade
a um patamar nunca visto, a capacidade da 
aeronave manipular a direção do empuxo dos
motores para ter o controle de manobras em situações e formas que excedem, em muito, o que
é possível fazer através daqueles tradicionais recursos e mecanismos aerodinâmicos.

Esta capacidade foi introduzida, operacionalmente, também, no MiG-29 OVT, tornando-se um referencial padrão para os Combates Aproximados para todos os caças de 4ª e 5ª Gerações (ver matéria Sukhoi Flanker na 1ª página deste blog).

Na História da Aviação, uma das heranças da IGG (1914~1918) foi a preocupação constante no avanço tecnológico dos artefatos bélicos. Durante a IIGG (1939~1945), uma  dessas preocupações foi a conquista da Superioridade Aérea através da melhoria dos caças em suas qualificações

técnicas:
Velocidade, Razão de Subida/Taxa de Ascenção, Alcance, Teto Operacional, Raio de Combate, Capacidade de Curvatura, Carga Bélica  e Manobrabilidade...

Porém, para os pilotos, uma das principais na Guerra Aérea sempre foi a Manobrabilidade: 
                                       *https://youtu.be/-HosQDh-T0w

Decorre que, podemos comparar alguns itens dos caças da IIGG :

Velocidade                  

Velocidade de Ascensão

Alcance

Altitude

Curvatura (Curva Fechada)

- http://www.wwiiaircraftperformance.org/wade-comp-perf-chart1.jpg

- http://www.wwiiaircraftperformance.org/wade-data.jpg

* Nestes comparativos não se leva em conta outros importantes caças operacionais da IIGG.

                                                   Super Acrobacias

* Ver entrevista com o piloto de testes Dry Sergei Bogdan da OKB-Sukhoi à Aviation Week

http://vpk.name/news/91866_paris_air_show_2013_sergei_bogdan_obyasnil_preimushestva_sverhmanevrennosti__aviation_week.html

"...No que diz respeito à doutrina de ênfase na preservação de alta velocidade, diz Bogdan :
"A teoria do combate aéreo está em constante evolução. Exemplo disto: entre os anos 1940 e anos1950 as prioridades eram primeiro: Altitude de voo; então a Velocidade; em seguida a
Manobrabilidade/agilidade, depois poder de fogo.
Com os caças da terceira e quarta gerações as prioridades eram:
velocidade; altitude; capacidade de manobra. Aí sendo a manobrabilidade um fator novo... [manobras de escape]
Bogdan recordou a essência da manobra "Cobra" do Sukhoi su-27 (T10M): ...A taxa de desaceleração rápida, pode atrapalhar a aquisição e manutenção dos aviões inimigos "trancados" (fixados sob a mira do radar),  se eles utilizarem radares tipo Doppler. Esta manobra foi ainda mais desenvolvida com o Sukhoi su-35S, tanto ainda quando, depois da ação, o caça pode retomar qualquer direção... ...É como um canivete no bolso de um soldado... ...Essa manobra propicia ao piloto um disparo de oportunidade ímpar, como o de um sniper, não podendo ser repetido pois revelaria a sua posição ...".

 Super Manobras

Cobra de Purgatchev - Uma "fuga da cauda para frente". Ela substitui as tradicionais Low Yo-Yo e High Yo-Yo, sendo que a aeronave literalmente "freia" e retoma instantaneamente seu voo já preparado para a conclusão do envelope. Esta manobra deve pertencer a um cenário tático, avaliado pelo piloto, sobre a
necessidade de retardo ou parada, enquanto o radar Pulse Doppler do inimigo sofre dificuldades e/ou desengajamento, possibilitando uma posição favorável de ataque ar-ar, inclusive disparos de mísseis de 4ª e 5ª geração.

Super-Cobra - Basicamente a mesma, porém com uma volta de 360º para trás (cambalhota), dando seguimento a mesma trajetória.

Kulbit - Basicamente uma "cambalhota para trás" (360º) com laço diametralmente apertado, às vezes menor que o comprimento do caça. Foi desenvolvida por pilotos
russos.
Sendo outro exemplo de manobras pós-stall, usa-se o TVC em potência para virar o final da aeronave sobre a extremidade enquanto perde velocidade a frente. Idealmente é utilizada de forma semelhante a Cobra de Pugatchev, na medida em que é concebido para reduzir a velocidade da aeronave, posicionando-a atrás de um alvo previamente em fuga.

Tail-Slide - Derrapagem com a cauda. Inicia-se uma subida vertical em linha reta (na potência máxima) até que o impulso acabe e a aeronave atinge 0 e pára de subir, o piloto mantém, graças ao TVC, a aeronave nesta posição (stand-still) no maior tempo possível. Como ele começa a cair à ré, o nariz cai fazendo com que o avião entre em um mergulho. O piloto retoma o  controle (push ou pull). Com o TVC, isso é muito potencializado, possibilitando ao piloto um stand-still  absolutamente impensável, para os padrões tradicionais, mantendo o avião em velocidade baixa, próxima de stall, com o nariz empinado, possibilitando um disparo de oportunidade acima ou abaixo, conforme escolha.

Herbest - A manobra de Herbest, (também conhecida como J-Turn)

 permite que uma aeronave reverta rapidamente a direção usando uma combinação de alto ângulo de ataque e de rolamento. Embora lembre a Tail-Slide, a manobra de Herbest é menos agressiva em seu ângulo de ataque. Foi nomeada depois que o Dr. Wolfgang Herbst, membro da
alemã Messerschmitt -Bölkow-Blohm (MBB) elaborou estudos sobre
Combates Aproximados (Shortrange) e os Além do Alcance Visual (Beyond-Visual-Range).
Herbst foi o iniciador da Rockwell SNAKE, que serviu de base para o
projeto/consórcio NASA Rockwell-Messerschmitt-Bolkow-Blohm X-31 e
um dos desenvolvedores originais da tecnologia pós-stall.
A manobra Herbest foi realizada pela primeira vez por um X-31 em
29.04.1993 .
Ela é apenas uma Cobra de Pugatchev com um rolamento realizado no meio que coloca a aeronave na direção oposta que ele estava enfrentando inicialmente. É basicamente uma forma elegante de se virar, mas com o TVC, a velocidade com que essa manobra pode ser realizada, bem como a relativa rapidez com que pode ser executada a torna uma técnica de combate incrível. 

Sino Kvochur ou Kolokol - a aeronave impulsiona para a frente quase verticalmente, ao mesmo tempo quebra e vai seguindo o movimento da cauda.

Hook -  Dotado de  TVC, esta manobra é incrivelmente realizada em
um arco absolutamente perfeito e em alta velocidade. O "Gancho" é totalmente simétrico.

Na verdade a supermanobrabilidade, proporcionadas pela operacionalidade nos dois tipos de TVC = Thrust Vector Control =

Controle do Empuxo Vetorial, puseram as belas e efetivas Immelman,

Loop, Hook, Split-S, Low Yo-Yo, High Yo-Yo, Oito Cubano, Barrel Roll,

etc, em outro plano de aproveitamento efetivo no Novo Cenário do Combate Aéreo Aproximado... a Vetoração do Empuxo super acentua os ângulos de ataque e cria alternativas de combate antes impensáveis....

H I S T Ó R I A

Os alemães operacionalizaram, pela 1ª vez, a tecnologia de

controle do fluxo de jato através de 4 palhetas de grafite (graffitti jet vanes), usadas para direcionar o fluxo de combustão do motor dos primeiros foguetes intercontinentais, os V-2.    clique nas fotos

A CORRIDA ARMENTISTA NA GUERRA FRIA...

clique nas tabelas

Ver: Pequena História da Espionagem e Invasão de Espaço Aéreo Pós-IIGG =  http://www.combatreform.org/airrecon.htm

Os caças Sukhoi, a "família Flanker", foram uma resposta tecnológica da criatividade e inventiva russas contra o propósito norte-americano de se manter à frente na Corrida Armamentista, instaurada desde o fim da Segunda Grande
Guerra Mundial ...até mesmo após o colapso e fim do socialismo-comunismo russo.

Neste caso especificamente tratamos da Superioridade Aérea, dando atenção específica a conquista da Super
Manobrabilidade, uma vez que esta foi mais uma conquista pouco conhecida e menos ainda reconhecida no Ocidente, já que seu realizadores não foram os ianques... 

Como já trouxemos ao conhecimento dos leitores do blog, mesmo que, ditas, tardiamente, os russos foram capazes de produzir artefatos e tecnologias similares e mesmo superiores...e outras completamente inovadores e repletos de inventiva e criatividade.

Os norte-americanos, no começo dos anos 90, no avião de testes Rockwell-Messerschmitt-Bölkow-Blohm X-31
da NASA com a colaboração da Alemanha (notar bandeira na cauda), alcançou relativo sucesso, uma vez que o TVC
tridimensional (3D) ainda (2017) não foi operacionalizado
em nenhum caça ianque, muito menos fabricado em série... 

                                                                                clique nas fotos

Durante anos a NASA (em consórcio com a Alemanha), testou vários tipos de TVC, nos McDonnell Douglas F-15 ACTIVE
(Advanced Control Technology for Integrated Vehicles), Boeing F-18 HARV, Rockwell X-31 e General Dynamics/Lockheed Martin

F-16 MATV (clique nas fotos acima), porém tão somente no
Lockheed Martin F-22 Raptor (2005), os EUA conseguiram por

em produção um caça com TVC...mesmo assim bidimensional
(2D).

De fato, os aviões que não usam Controle de Vetorial de Empuxo (TVC = Thrust Vectoring Control), só podem contar apenas com suas superfícies de controle aerodinâmico:
ailerons, lemes, estabilizadores verticais, flapes, "spoilers" e freios aerodinâmicos (dispositivos destinados a diminuir a sustentação), "slats" (aerofólio auxiliar móvel), "frontlerons"
(flapes de bordo de ataque), "slots" (fendas na asa) e a quilha dorsal.

"... O Ocidente também tem tentado explorar o cenário desafiador da supermanobrabilidade, embora até o momento isto tenha sido feito apenas com modelos puramente experimentais, como os F-15 ACTIVE,  F-16 MATV,  F-15 Stol/MTD,  F-18 HARV e, principalmente o Rockwell / MBB X-31.

Seja como for, ninguém hoje discute que qualquer novo caça para o Século XXI, se quiser ter chances de vitória (e mesmo de sobreviver nos céus), terá de exibir a supermanobrabilidade. Mas o que é exatamente isso?

A supermanobrabilidade  implica altos índices de arfagem, altas tolerâncias da força-G, grandes acelerações angulares nos três eixos principais (X, Y e Z)...  (clique nas fotos)

...e mudanças rápidas na atitude e orientação do vôo. Ou seja, a supermanobrabilidade prevê aeronaves que irão se mover num ambiente de acelerações muito mais complexo do que o dos tipos atuais. Muito mais complexo do que qualquer máquina criada antes pelo homem. Para se ter uma idéia, os melhores caças atuais possuem resistência à carga de força-G que ficam entre +7,5 G (sustentada) e +9 G (pico). Já os futuros tipos, da próxima geração, deverão chegar a + 15 G - o atual Super Franker chega a pouco mais de +10 G...".

- Entrevista feita a *Claudio Lucchesi, (com acréscimo nossos dos desenhos).
- Fonte: Revista Flap Internacional - nº 340 - Ano 38
*Claudio Lucchesi é jornalista, fotógrafo e criador, editor e redator-chefe da Revista ASAS de História e Cultura da Aviação.(nossa melhor revista de Aviação).

Ao fim e ao cabo, na Guerra Aérea o que importa para os pilotos, é ter uma máquina que lhe transmita confiança, consciência da sua capacidade tecnológica e na relação homem-máquina, essa confiabilidade, esse fator de integração sinergético se consolide, na prática, pela Manobrabilidade, neste caso pela Supermanobrabilidade.

Manobras Derivadas:

No Novo Cenário do Combate Aéreo Aproximado ou no Além do Alcance Visual contará com pilotos tecnologicamente capacitados e sinergeticamente potencializados em níveis impensáveis, até algumas dezenas de anos.   

Fontes:

http://misfitsarchitecture.com/category/architectural-myths/page/2/ 
https://www.youtube.com/watch?v=rBe4YXmBusU

http://www.liveleak.com/view?i=12b_1371670615

http://vnfa2.tripod.com/Russian1.html

http://www.flightglobal.com/blogs/the-dewline/2007/03/sweetman-no-viffing-allowed/

http://www.aeroplanemonthly.com/news_frameset.htm

http://www.wwiiaircraftperformance.org/sl-wade.html

http://www.dfrc.nasa.gov/Gallery/Movie/X-31/HTML/EM-0036-03.htmll

http://www.abstract.xlibx.com/a-medicine/62587-3-title-response-surface-methods-applied-submarine-concept-explor.php

http://www.nkj.ru/archive/articles/4079/  
http://vayu-sena.tripod.com/interview-simonov1.html
https://www.liveleak.com/view?i=9f8_1500582842&comments=1

https://www.youtube.com/watch?v=UUWxlael19k&t=250s