Como a curvatura da Terra afeta o alcance do radar naval

Por Alexandre Galante

Em tempos de terraplanismo, é bom relembrar como a curvatura da Terra afeta o alcance do radar naval.

Existem limites para o alcance dos sinais de radar. Nas frequências normalmente usadas em radares, as ondas de rádio geralmente viajam em linha reta. As ondas podem ser obstruídas pelo clima ou por obstáculos naturais (como montanhas) e interferências podem vir de outras aeronaves ou de reflexos de objetos no solo (Figura 1).

Como também mostrado na Figura 1, uma aeronave ou navio podem não ser detectados porque eles estão abaixo da linha de radar que é tangente à superfície da Terra.

As esquações para se calcular o horizonte radar e o alcance de um radar são as seguintes:

Horizonte radar:

• RNM = Alcance em milhas náuticas
• h – altura da antena do radar em pés (1 pé igual a 0,305 m)

Alcance (além do horizonte/sobre a curvatura da terra):

• RNM = Alcance em milhas náuticas
• hradar = altura da antena do radar em pés (1 pé = 0,305 m)
• htarget = altura do alvo

Na obtenção das equações do horizonte do radar, é prática comum assumir um valor para o raio da Terra que seja 4/3 vezes o raio real. Isso é feito para compensar o efeito da atmosfera na propagação do radar.

Para uma verdadeira linha de visão, como a usada para busca e resgate ópticos, a constante nas equações muda de 1,23 para 1,06.

Um nomógrafo para determinar o alcance máximo do alvo é mostrado na Figura 2. Embora uma aeronave seja mostrada à esquerda, ela também poderia ser um navio, com radares em um mastro de altura “h”.

Qualquer altura de alvo (ou altitude) é representada pelo “H” no lado direito.

Por exemplo, no gráfico acima, o radar da aeronave à esquerda voando a 100 pés de altura poderia detectar o navio à direita a 25 milhas de distânica, caso seu mastro tiver altura de 100 pés. Por essa razão, aeronaves e mísseis ao atacarem navios usam o perfil de voo rente ao mar, para reduzir o horizonte radar inimigo e o tempo de reação das defesas.

O gráfico acima mostra os jatos de ataque argentinos Super Étendard voando abaixo do horizonte radar (zona morta do radar) do destróier inglês HMS Sheffield, na Guerra das Malvinas em 1982.

Esses dados foram expandidos na Figura 3 para considerar o alcance máximo que uma aeronave pode detectar outra aeronave usando:

• RNM = Alcance em milhas náuticas
• hradar e htarget = altura do alvo em pés (1 pé = 0,305 m)

A equação pode ser usada para alvos de superfície se htarget = 0. Deve-se notar que a maioria dos radares de aeronaves é limitada em potência e não detectaria objetos pequenos ou de superfície nos alcances listados.

Por exemplo, no gráfico acima, o radar de uma aeronave voando a 10k pés de altitude poderia detectar outra aeronave voando 20k pés a 300 milhas náuticas de distância.

A Figura 4 mostra o alcance máximo em que uma antena em um mastro de navio pode detectar um objeto de altura zero (isto é, um barco a remo).

Por exemplo, no gráfico acima, uma antena de radar instalada a 100 pés de altura no mastro de um navio, detectaria um bote a 12 milhas náuticas de distância.

A Figura 5 mostra o mesmo para os radares de aeronaves. Deve-se notar que a maioria dos radares de aeronaves é limitada em potência e não detectaria objetos pequenos ou de superfície nas faixas listadas.

No gráfico acima, uma aeronave voando a 30k pés conseguiria detectar um navio a mais de 200 milhas de distância.

FONTE: Electronic Warfare and Radar Systems, Naval Air Warfare Center Weapons Division