Lutador leve - Light fighter

O General Dynamics YF-16 e o Northrop YF-17 eram designs concorrentes no programa US Lightweight Fighter .

Um lutador leve ou lutador leve é uma aeronave de caça no limite inferior da faixa prática de peso, custo e complexidade sobre a qual os caças são colocados em campo. O caça leve ou leve retém características competitivas cuidadosamente selecionadas, a fim de fornecer design e desempenho com boa relação custo-benefício.

Um lutador leve e bem projetado é capaz de se igualar ou melhor com um tipo de avião a avião mais pesado em muitas missões, e por um custo menor. A classe leve pode, portanto, ser estrategicamente valiosa.

Na tentativa de dimensionar essa eficiência para um custo ainda mais baixo, alguns fabricantes adotaram nos últimos anos o termo "caça leve" para também se referir a aeronaves leves de ataque ar-solo , algumas das quais são projetos modificados de treinamento. Essas aeronaves leves de ataque de custo mais baixo tornaram-se conhecidas como aeronaves leves de combate (LCAs) e às vezes são consideradas como incluindo alguns caças leves multifuncionais.

Desde 1926, o conceito de caça leve tem sido um segmento regular no desenvolvimento de aeronaves de caça, com alguns projetos notáveis ​​entrando em uso em larga escala.

Objetivos de design

Um dos principais objetivos do projeto de caça leve / leve é ​​satisfazer os requisitos de eficácia do caça ar-ar padrão a um custo mínimo. Esses critérios, em ordem de importância, são a capacidade de se beneficiar do elemento surpresa, de ter superioridade numérica no ar, de ter capacidade de manobra superior e de possuir eficácia de sistemas de armas adequada. Os caças leves normalmente obtêm uma vantagem surpresa sobre aeronaves maiores devido às assinaturas visuais e de radar menores, o que é importante, uma vez que na maioria dos abates ar-ar, o elemento surpresa é dominante. Seu custo comparativo mais baixo e maior confiabilidade também permitem números maiores por orçamento. Finalmente, enquanto um caça leve de um único motor normalmente carregaria apenas cerca de metade da carga de armas de um caça pesado bimotor, sua surpresa e vantagens de manobrabilidade frequentemente permitem que ele ganhe vantagem posicional para fazer melhor uso dessas armas.

A exigência de caças de baixo custo e, portanto, pequenos surgiu no período entre a Primeira Guerra Mundial e a Segunda Guerra Mundial. Os exemplos incluem vários projetos de interceptores RAF da era entre guerras e aeronaves "Jockey" francesas do período imediatamente anterior à Segunda Guerra Mundial. Nenhum desses lutadores muito leves teve sucesso na Segunda Guerra Mundial, pois seu desempenho era muito prejudicado. Semelhante ao significado de lutador leve hoje, durante a Segunda Guerra Mundial o termo “lutador pequeno” foi usado para descrever uma aeronave monomotora de desempenho competitivo, alcance e carga de armamento, mas sem peso e custo desnecessários.

Eficácia

A visão moderna dos caças leves / leves é como uma arma capaz destinada a satisfazer os principais critérios de eficácia do combate ar-ar, que em ordem de importância, são:

1. Superioridade no elemento surpresa , estar atento ao inimigo antes que ele se dê conta de você. Em combates anteriores, a vantagem surpresa baseava-se principalmente em pequenas assinaturas visuais e de radar, e em boa visibilidade fora do cockpit. A surpresa é uma vantagem significativa, já que, historicamente, em cerca de 80% das mortes ar-ar, a vítima desconhecia o invasor até tarde demais.

Pequenos caças como o F-5 com uma área plana de cerca de 300 pés quadrados (28 m ² ) ou o F-16 com cerca de 400 pés quadrados (37 m ² ), em comparação com cerca de 1.050 pés quadrados (98 m ² ) para o F-15, tem um perfil visual muito inferior. O caça pequeno é normalmente invisível para os pilotos adversários além de cerca de 4 milhas (6,4 km), enquanto um caça maior, como o F-15, é visível a cerca de 7 milhas (11 km). Esta é uma vantagem não linear para o lutador leve opondo-se a um lutador pesado. Além disso, alvos menores demoram mais para serem adquiridos visualmente, mesmo que sejam visíveis. Esses dois fatores juntos dão ao piloto de caça leve chances estatísticas muito melhores de ver o caça pesado primeiro e preparar um primeiro tiro decisivo. Uma vez que o pequeno lutador vê e se vira em direção ao oponente, sua área frontal muito pequena reduz o alcance máximo de detecção visual para cerca de 2 a 2,5 milhas (3,2 a 4,0 km).

Com tecnologia semelhante, os caças menores normalmente têm cerca de dois terços do alcance do radar contra o mesmo alvo que os caças pesados. No entanto, isso não pode ser considerado para dar ao lutador grande uma vantagem de vitória, já que caças maiores com área transversal típica de radar de cerca de 10 metros quadrados (110 pés quadrados) são detectáveis ​​por um determinado radar em cerca de 50% mais alcance do que os 2 de seção transversal de 3 metros quadrados (22 a 32 pés quadrados) do caça leve. Isso equilibra aproximadamente essas compensações e às vezes pode favorecer o lutador leve. Por exemplo, visto de frente, o F-15 apresenta, na verdade, cerca de 20 metros quadrados (220 pés quadrados) de área de seção transversal do radar e foi tipicamente derrotado por forças opostas do F-16 não apenas em combate corpo-a-corpo, mas também em extenso Beyond Visual Ensaios de alcance (BVR). Além disso, os radares de caça aerotransportados são limitados: sua cobertura é apenas para a frente e estão longe de ser perfeitos para detectar aeronaves inimigas. Embora o radar tenha sido amplamente utilizado pelos Estados Unidos na Guerra do Vietnã, apenas 18% dos caças norte-vietnamitas foram detectados pela primeira vez por radar, e apenas 3% por radar em aviões de caça. Os outros 82% foram adquiridos visualmente.

A tendência moderna de aeronaves furtivas é uma tentativa de maximizar a surpresa em uma era em que os mísseis Beyond Visual Range (BVR) estão se tornando mais eficazes do que os de baixa eficácia que o BVR teve no passado.

2. Superioridade numérica no ar , o que implica na necessidade de menor custo de aquisição, menor custo de manutenção e maior confiabilidade. Sem levar em conta a capacidade de combate às vezes superior das aeronaves mais leves com base na surpresa e na capacidade de manobra, a simples questão dos números de menor custo e maior confiabilidade (maiores taxas de surtidas) também tende a favorecer os caças leves. É um resultado básico das leis de Lanchester , ou do modelo de combate salvo , que um número maior de unidades menos sofisticadas tenderá a ter sucesso sobre um número menor de unidades mais avançadas; o dano causado é baseado no quadrado do número de unidades disparando, enquanto a qualidade dessas unidades tem apenas um efeito linear no resultado. Essa relação não linear favorece o lutador leve e leve.

Além disso, como a capacidade do piloto é, na verdade, a consideração principal para maximizar a eficácia total do sistema da aeronave-piloto, a compra mais baixa e o custo operacional de caças leves permitem mais treinamento, proporcionando, assim, pilotos mais eficazes. Por exemplo, em 2013, o custo operacional total do F-15C pesado foi relatado em US $ 41.900 por hora e o custo do F-16C leve em US $ 22.500 por hora.

3. Manobrabilidade superior , que em combate de manobra permite ficar em uma posição superior para atirar e marcar a morte. Esta é uma função de alcançar menor carga de asa, maior empuxo para proporção de peso e aerodinâmica superior. Isso às vezes é descrito coloquialmente como "envolver a menor estrutura possível em torno do motor mais potente disponível." A análise profissional por meio de lutadores de 4ª geração mostra que entre os lutadores mais pesados, apenas o F-15 tem sido geralmente competitivo com os lutadores mais leves, e seu desempenho de manobra é superado por vários lutadores mais leves, como o F-16. Os caças leves não têm nenhuma vantagem aerodinâmica inerente para velocidade e alcance, mas quando projetados para serem o mais simples possível, eles tendem a ter menor carga de asa e maior relação empuxo / peso. Além disso, caças menores têm menor inércia, permitindo uma resposta transitória mais rápida em combate de manobra.

4. Eficácia dos sistemas de armas . Esta área é aquela em que o caça leve pode estar em desvantagem, uma vez que a carga de combate de um caça leve com um único motor é tipicamente cerca da metade de um caça pesado bimotor. No entanto, caças leves modernos com um único motor, como o General Dynamics F-16 Fighting Falcon e o Saab JAS 39 Gripen, geralmente carregam armas de caça com mísseis ar-ar e canhões semelhantes aos caças mais pesados. O combate aéreo real na era moderna é de curta duração, normalmente cerca de dois minutos, e como apenas uma pequena fração disso é gasta realmente disparando, o uso de armas modestas geralmente é eficaz. A carga de armas ideal para um lutador moderno é considerada uma arma interna e dois a quatro mísseis guiados, uma carga que os caças leves modernos são totalmente capazes de manter alta agilidade. Por exemplo, o JAS 39 Gripen , apesar de ser o caça principal mais leve da produção atual, carrega uma carga de combate de um canhão de 27 mm e até seis mísseis ar-ar do mesmo tipo que os carregados por caças pesados. Além disso, a experiência de combate mostra que a "eficácia" dos sistemas de armas não foi dominada pela quantidade de armamento ou "carga", mas pela capacidade de matar uma fração de segundo quando em posição para isso.

Resumo do conceito

A tecnologia superior tem sido freqüentemente citada como um forte fator a favor do caça pesado. O argumento específico geralmente apresentado é que caças pesados ​​têm alcance de radar superior e mísseis BVR de maior alcance que tiram vantagem desse alcance. Essa vantagem de alcance do radar é uma das principais razões para a existência do caça pesado moderno, mas não se revelou uma vantagem significativa na história do combate aéreo por vários motivos. Uma das principais razões é porque os disparos de mísseis BVR de longo alcance muitas vezes não podem ser usados ​​e, muitas vezes, não são confiáveis ​​quando podem ser feitos. O peso dos mísseis maiores também reduz o desempenho e o alcance necessários para se posicionar para atirar. Devido a esses fatores, entre 1958 e 1982, em cinco guerras, houve 2.014 disparos de mísseis por pilotos de caça engajados em combate ar-ar em cinco guerras, mas houve apenas quatro mortes além do alcance visual.

O argumento mais geral e muitas vezes mal compreendido para mais tecnologia que historicamente se supõe favorecer os caças pesados ​​não é apenas um radar melhor, mas também um melhor suporte de sistemas para o piloto de caça de outras maneiras. Os exemplos incluem capacidade para todas as condições meteorológicas, navegação eletrônica precisa, contra-medidas eletrônicas, vinculação de dados para melhorar a percepção das informações e automação para aliviar a carga de trabalho do piloto e mantê-lo concentrado nas tarefas essenciais para o combate. Esse foi um argumento convincente, pois o maior fator para a eficácia de um avião de caça sempre foi o piloto. Citando uma referência proeminente, "Ao longo da história do combate aéreo, alguns pilotos de caça de destaque, normalmente menos de 5% do total, conseguiram grandes pontuações às custas de seus irmãos menos talentosos. O desequilíbrio numérico era tal que um grande era necessário um grande número de pontuadores. A missão era transformar cada piloto de caça em um ás, e a tecnologia parecia a mais fácil, e a única maneira de alcançá-la. Essa foi a ideia subjacente aos dois primeiros super lutadores americanos; o F-14 Tomcat e o F-15 Eagle. ”

Embora a vantagem da tecnologia para caças pesados ​​que melhor suportava o piloto possa muito bem ter sido um ponto válido na década de 1970 (quando o F-14 e o F-15 entraram em serviço pela primeira vez), essa vantagem não foi mantida ao longo do tempo. As melhorias no desempenho do motor melhoraram a capacidade de transporte de carga e, com componentes eletrônicos mais compactos, o caça leve tem, a partir da década de 1980, características técnicas de aprimoramento de piloto semelhantes. O lutador leve carrega armas igualmente eficazes, incluindo mísseis BVR, e tem alcance de combate e persistência semelhantes. O lutador leve e moderno atinge essas características competitivas enquanto mantém as vantagens clássicas de melhor surpresa, números e capacidade de manobra. Assim, as vantagens naturais do lutador leve permaneceram em vigor apesar do acréscimo de mais tecnologia ao combate aéreo.

Devido a seus custos mais baixos, os caças leves modernos equipam as forças aéreas de muitas nações menores. No entanto, como os orçamentos têm limites para todas as nações, a seleção ideal de peso, complexidade e custo de aeronaves de caça é uma questão estratégica importante, mesmo para nações ricas. A importância orçamentária e estratégica dos caças leves é ilustrada pelo investimento em defesa em questão. Como um exemplo onde dados bem referenciados estão disponíveis, embora numerosas referências de ensaios e combates considerem o leve F-16 tão bom ou melhor em um avião quanto o excelente, mas caro F-15, posicionando e mantendo uma força de caça leve baseada em o F-16 custa aproximadamente metade do custo do mesmo número de F-15. A Força Aérea dos EUA relata que o custo total carregado por hora (em 2013) de operação do F-16C é de aproximadamente US $ 22.500 por hora, enquanto o do F-15C pesado é de US $ 41.900 por hora. Numerosas fontes confiáveis ​​relatam que leva cerca de 200 a 400 horas de vôo por ano para manter a proficiência do piloto de caça.

As leis de Lanchester sobre superioridade militar sugerem que qualquer superioridade técnica do caça pesado em uma base de unidade nem sempre se traduzirá em vencer guerras. Por exemplo, no final da Segunda Guerra Mundial, o caça a jato alemão Messerschmitt Me 262 muito superior , pilotado pelos melhores pilotos que a Alemanha deixou, muitos deles ases com pontuação muito alta e contagens de mortes muito superiores às dos pilotos Aliados, em seu número relativamente pequeno sofreu pesadas perdas e foi incapaz de alterar fundamentalmente a guerra aérea sobre a Alemanha. Essas questões são relevantes para o futuro planejamento e desdobramentos militares.

História

Período entre guerras

Caudron C.714

A classe dos caças leves originou-se originalmente da preocupação com o tamanho e custo crescentes dos caças da linha de frente na década de 1920. Durante o final dos anos 1920 e 1930, o caça leve receberia atenção significativa, especialmente na França.

Um dos primeiros projetos de caça leve foi o programa de interceptação Jockey ' da Força Aérea Francesa de 1926. Várias aeronaves, incluindo o Nieuport-Delage NiD 48 e Amiot 110 , foram testadas sem muito sucesso, pois ofereciam pouco sobre as aeronaves já em produção no no final da década de 1920, os britânicos emitiram de forma semelhante a especificação F.20 / 27 para um interceptor diurno de escalada rápida de curto alcance. Os monoplanos de Havilland DH.77 e Vickers Jockey estavam entre os sete projetos propostos para atender às especificações, mas nenhum entrou em produção, sendo preferido o biplano Hawker Fury , mais pesado, mas mais rápido .

Apesar do fracasso de seu programa Jockey, os franceses voltaram aos caças leves durante a década de 1930 como um meio de expandir a frota de aeronaves da França e conter o aumento da força aérea alemã. Isso se concentrava em caças leves de madeira que poderiam ser construídos rapidamente sem afetar a produção de outras aeronaves. Uma especificação de meados dos anos 30 exigindo material rodante fixo produziu dois protótipos e em 1936 um requisito revisado para engrenagem retrátil resultou em três protótipos. O mais numeroso dos dois designs que entraram em produção foi o Caudron C.714 . A entrega começou no início de 1940, mas menos de 100 foram construídas antes da queda da França . Embora sem potência suficiente, era necessariamente usado pelos pilotos da força aérea polonesa que serviam na França.

Segunda guerra mundial

Houve um debate antes e durante a Segunda Guerra Mundial sobre o tamanho ideal, peso e número de motores para aviões de caça. Durante a guerra, os lutadores na faixa de peso leve a médio provaram ser os mais eficazes. Projetada de maneira adequada, com relações de potência competitiva para peso e empuxo para arrasto, essas aeronaves superaram os caças pesados ​​em combate devido à maior surpresa e capacidade de manobra. Eles também eram mais eficazes em termos de custos, permitindo que um maior número de pessoas fosse implantado como uma vantagem de combate. Alguns caças monomotores (incluindo o P-51 Mustang e o A6M Zero) também podiam igualar ou superar o alcance de seus pesados ​​bimotores.

Alemanha

O alemão Bf 109 foi o segundo menor lutador importante da Segunda Guerra Mundial, e produzido em maior número do que qualquer outro lutador da história.

O alemão Messerschmitt Bf 109 entrou em serviço em 1937 como um interceptador de alta velocidade e se tornou o caça mais produzido da história, com quase 34.000 unidades. A filosofia de projeto do Bf 109 era envolver uma pequena fuselagem em torno de um motor potente usando o princípio de "construção leve" de Messerschmitt, que visava minimizar o peso e o número de peças separadas na aeronave. Ao concentrar o peso da asa, do motor e do trem de pouso no firewall, a estrutura do Bf 109 pode ser relativamente leve e simples. O Bf 109 foi o segundo menor caça importante da Segunda Guerra Mundial e o mais leve do teatro europeu. A versão "E" usada na Batalha da Grã-Bretanha tinha um peso vazio de 2.010 kg (4.431 lb). A versão G mais fortemente armada e poderosa usada posteriormente na guerra tinha um peso vazio de 2.700 kg (5.900 lb). Em comparação, seus principais lutadores oponentes pesavam 2.100 kg (4.640 lb) a 5.800 kg (12.800 lb).

Japão

O japonês A6M2 Zero foi o lutador principal mais leve da segunda guerra mundial. Extremamente manobrável e de longo alcance, foi muito bem-sucedido no início da guerra, embora superado nos estágios posteriores.

O lutador principal mais leve da Segunda Guerra Mundial foi o caça naval japonês Mitsubishi A6M Zero . Entrando em serviço em 1940 e permanecendo em uso durante a guerra, tinha um peso vazio de 1.680 kg (3.704 lb) para a versão A6M2, que era extremamente leve mesmo para os padrões de sua época. O líder da equipe de design, Jiro Horikoshi , pretendia que fosse o mais leve e ágil possível, incorporando as qualidades de uma espada de samurai . Com a tecnologia do motor japonês ficando para trás em relação ao oeste, mas necessária para superar os caças ocidentais, os projetistas minimizaram o peso para maximizar o alcance e a capacidade de manobra. Isso foi conseguido por métodos que incluíam o uso de armamento leve e a ausência de blindagem e tanques de combustível autovedantes. No início da Segunda Guerra Mundial, o Zero era considerado o caça baseado em porta-aviões mais capaz do mundo, e o alcance extremamente longo significava que o Zero podia aparecer e atacar locais onde o poder aéreo japonês não deveria alcançar. Nas primeiras operações de combate, o Zero ganhou a reputação de excelente dogfighter , atingindo uma taxa de abate de 12 para 1. No entanto, o Japão não foi capaz de continuar a melhorar a aeronave durante a guerra, principalmente limitada pela tecnologia de motor atrasada, e em meados de 1942 uma combinação de novas táticas e a introdução de aeronaves melhores permitiu que os pilotos aliados enfrentassem o Zero em termos iguais ou superiores. Por exemplo, o maior e mais pesado Grumman F6F Hellcat teve desempenho superior ao Zero em todos os aspectos, exceto a capacidade de manobra. Combinado com os padrões de treinamento superiores da Marinha dos Estados Unidos, as unidades equipadas com o tipo alcançaram uma grande proporção de vitórias / derrotas contra o Zero e outras aeronaves japonesas.

Reino Unido

O Spitfire britânico era apenas ligeiramente maior do que o Bf 109, e uma partida eficaz para ele durante a Batalha da Grã-Bretanha.

A Royal Air Force entrou na Segunda Guerra Mundial com dois modernos caças monomotores formando a maioria da força de caça da RAF - o Supermarine Spitfire e o Hawker Hurricane . Inicialmente introduzidos como interceptores de bombardeiros, ambos começaram com o armamento de oito metralhadoras, mas mudaram para canhões no decorrer da guerra.

O Spitfire, projetado por RJ Mitchell , entrou em serviço em 1938 e permaneceu em produção durante a guerra. O peso vazio da Batalha da Grã-Bretanha -era Spitfire IIA era 2.142 kg (4.723 lb), aumentando para 2.984 kg (6.578 lb) em uma variante posterior. Era altamente manobrável e geralmente uma partida para seus oponentes alemães. A maioria dos Spitfires tinha um motor Rolls Royce Merlin , mas variantes posteriores usaram um dos motores mais potentes da guerra - o Rolls Royce Griffon . O Spitfire foi produzido e melhorado durante a guerra, mas era complexo de construir e tinha alcance limitado. Em outros aspectos, foi considerado um excelente lutador.

O Hawker Hurricane desempenhou um papel importante na Batalha da Grã-Bretanha , mas seu desempenho foi inferior ao do Spitfire e, durante a guerra, foi removido do serviço da linha de frente como caça e usado para ataque ao solo. A produção cessou em meados de 1944. O furacão IIC pesava 2.605 kg (5.745 lb) vazio.

Estados Unidos

O P-51 é amplamente considerado o melhor caça a pistão da Segunda Guerra Mundial. Com tanques de queda como mostrado aqui, o relativamente leve P-51 poderia realizar escolta de bombardeiro de longo alcance.

Na véspera da guerra, o Corpo Aéreo do Exército dos Estados Unidos contratou vários projetos de caças "muito leves" baseados no motor Ranger V-770 , um motor V12 invertido refrigerado a ar, que entregava até 700 cv. Dois protótipos foram o Bell XP-77 (peso vazio 2.855 lb (1.295 kg)) e o Douglas XP-48 (peso vazio 2.655 lb (1.204 kg)). Problemas com o motor e desempenho e uma falta de necessidade percebida causaram o cancelamento de ambos os programas. No entanto, eles foram especificamente definidos como aviões de caça "leves" ou "muito leves".

Em vez disso, os EUA desenvolveram vários caças de perseguição padrão, sendo o mais eficiente o relativamente leve North American P-51 Mustang . O P-51 era mais econômico, custando menos por abate ar-ar do que qualquer outra aeronave americana.

A Marinha dos Estados Unidos , também ciente das vantagens do peso leve pelos resultados de combate, encomendou uma versão mais leve do Grumman F6F Hellcat , que com peso vazio de 9.238 lb (4.190 kg) tinha capacidade de manobra e taxa de subida limitadas. A substituição planejada do Grumman F8F Bearcat usou o mesmo motor, mas com o peso vazio reduzido para 7.070 lb (3.210 kg) teve um desempenho excelente. Ele entrou em produção tarde demais para ver o combate na Segunda Guerra Mundial. No pós-guerra, equipou 24 esquadrões de caças na Marinha e um número menor na Marinha. O autor da Marinha James Perry Stevenson chamou o Bearcat de "o lutador leve por excelência".

URSS

O soviético Yakovlev Yak-3 , que entrou em serviço em 1944, foi uma tentativa de desenvolver o menor e mais leve caça em torno do motor V-12 Klimov M-107 de 1.600 hp (1.200 kW). Como este motor não estava disponível a tempo, o 1.300 hp (970 kW) Klimov M-105 foi substituído, com um peso vazio resultante de 2.100 kg (4.640 lb). Apesar da potência reduzida, o Yak-3 atingiu uma velocidade máxima de 655 km / h (407 mph). O Yak-3 poderia superar o alemão Bf 109 e Fw 190. Os pilotos alemães foram ordenados a evitar dogfights com o Yak-3 em baixo nível.

O soviético Yakovlev Yak-9 também era um lutador leve, inicialmente usando o motor M-105. Com um peso vazio de 2.350 kg (5.170 lb), ele estava entre os principais lutadores mais leves da Segunda Guerra Mundial. Um desenvolvimento do Yakovlev Yak-7 , ele entrou em combate no final de 1942 e foi o caça mais produzido da União Soviética com 16.769 fabricados. Em baixas altitudes, o Yak-9 era mais rápido e mais manobrável do que o Bf 109. No entanto, seu armamento de um canhão e uma metralhadora era relativamente leve.

Idade precoce do jato

O primeiro caça a jato em serviço foi o alemão Heinkel He 162 de 1945.

Folland Gnat do Reino Unido mostrando seu tamanho em relação aos F-86 Sabres norte-americanos ao fundo, que dominou em vários conflitos.

O Heinkel He 162 Volksjäger da Luftwaffe de 1945 foi uma tentativa deliberada de produzir um caça a jato de baixo custo sem materiais que estavam em falta no final da guerra. Era um caça de emergência de baixo custo , um dos vários projetos do Programa de Caça de Emergência usando foguetes ou jatos, que poderiam ser construídos por mão de obra não qualificada e seriam pilotados por pilotos inexperientes para defender o Terceiro Reich. Com um peso vazio de 1.660 kg (3.660 lbs), era muito leve até para a época. O He 162A era movido por um motor BMW 003 . Com uma velocidade máxima de 790 km / h (491 mph) no empuxo normal ao nível do mar e 840 km / h (522 mph) a 6.000 m (19.680 pés), era cerca de 130 km / h (80 mph) mais rápido do que Caças aliados, mas não tinham mais do que 30 minutos de combustível. Os pilotos de teste relataram que era uma aeronave de excelente manuseio e conceitualmente bem projetada, e consideraram seus problemas de entrega apressada mais do que qualquer falha fundamental de projeto. Nunca entrou formalmente em serviço operacional e não recebeu o benefício de ser pilotado por pilotos bem treinados usando um plano operacional bem elaborado. Apenas 120 foram entregues às unidades, e marcou apenas algumas mortes em uso experimental antes do fim da guerra.

Após a Segunda Guerra Mundial, o design dos caças mudou para a era do jato, e muitos caças seguiram a fórmula bem-sucedida da Segunda Guerra Mundial de designs altamente eficientes, em sua maioria monomotores. Os primeiros exemplos proeminentes incluem o britânico Folland Gnat de meados dos anos 50 , o americano F-86 Sabre norte-americano , o Northrop F-5 e o soviético Mikoyan MiG-15 .

O Mikoyan-Gurevich MiG-15 foi um caça a jato soviético desenvolvido logo após a Segunda Guerra Mundial. Ele pesava 3.630 kg (8.003 lb) vazio e foi um dos primeiros caças a jato bem-sucedidos a usar asas varridas para altas velocidades transônicas. Ele serviu pela primeira vez na Guerra Civil Chinesa. Em combate durante a Guerra da Coréia, ele superou os caças a jato de asas retas. Cerca de 18.000 foram produzidos.

O North American F-86 Sabre , um caça a jato transônico fabricado a partir de 1949, foi o primeiro caça de asa aberta dos Estados Unidos . Com um peso vazio de 5.000 kg (11.000 libras), era quase 40 por cento mais pesado do que o MiG-15, mas leve em comparação com os caças de hoje. O F-86 tinha um dossel em bolha, tamanho pequeno, custo moderado, alta capacidade de manobra e um armamento de seis metralhadoras de calibre .50 in (13 mm). Ele poderia virar mais rápido do que qualquer lutador moderno. Ele viu o combate contra o Mig 15 em batalhas de alta velocidade durante a Guerra da Coréia . Considerado (com o MiG 15) um dos melhores caças da Guerra da Coréia, foi o caça a jato ocidental mais produzido, com uma produção total de 9.860 unidades. Ele continuou como um lutador de linha de frente em várias forças aéreas até 1994.

O Folland Gnat foi um projeto de empreendimento privado britânico para um caça leve e foi o produto das teorias de "Teddy" Petter sobre o projeto de aviões de caça. Embora adotado apenas pelo Reino Unido como treinador, o Gnat serviu com sucesso como lutador para a Força Aérea Indiana e esteve em serviço de 1959 a 1979. A Índia produziu um derivado melhorado dele, o HAL Ajeet . Com um peso vazio de 2.177 kg (4.800 libras), foi o caça a jato mais leve bem-sucedido do pós-Segunda Guerra Mundial, embora ao custo de menor alcance em comparação com outros caças. O Gnat é creditado como tendo abatido sete F-86 paquistaneses na guerra de 1965 , pela perda de dois Gnats abatidos por combatentes do PAF. Durante a Guerra Indo-Paquistanesa de 1971 , Indian Gnats abateu vários F-86 paquistaneses sem perdas. O Gnat foi bem-sucedido contra o capaz F-86 pilotado por pilotos paquistaneses bem treinados porque seu tamanho menor permitia um nível superior de surpresa e maior agilidade nas brigas de cães.

Um Luftwaffe Fiat G.91

No início da década de 1950, a competição da OTAN NBMR-1 por um "caça de ataque tático leve" barato capaz de transportar armas nucleares convencionais ou táticas e operar a partir de campos de aviação dispersos com apoio mínimo em terra levou a projetos que incluíam o francês SNCASE Baroudeur , Breguet Taon e Dassault Étendard VI , o italiano Aeritalia G.91 e Aerfer Ariete . Outros concorrentes incluíam o Northrop F-5A. Os britânicos optaram por continuar a produção do Hawker Hunter , enquanto os franceses decidiram trabalhar independentemente da concorrência. A Itália produziu o Fiat G.91 durante a competição e, em 1957, ele foi selecionado como o caça de ataque padrão da OTAN. Com um peso vazio de 3.100 kg (6.830 lbs), era muito leve para um caça a jato. O G.91 entrou em serviço na Força Aérea Italiana em 1961, na Luftwaffe da Alemanha Ocidental , em 1962, e mais tarde na Força Aérea Portuguesa . Esteve em produção por 19 anos, com a produção encerrada em 1977 com 756 aeronaves construídas.

Lançamento oficial do primeiro Northrop F-5E Tiger II da Força Aérea dos Estados Unidos .

Em meados da década de 1950, percebeu-se que os custos dos caças estavam subindo para níveis possivelmente inaceitáveis, e algumas empresas procuraram reverter a tendência para caças mais pesados ​​e caros. Um resultado proeminente foi o Northrop F-5 de Mach 1,3 a Mach 1,6, 4335 kg (9.558 lb) . Menor, mais barato e mais simples que o F-4 Phantom contemporâneo, o F-5 tinha excelente desempenho e era popular no mercado de exportação. Foi talvez o caça mais eficaz produzido nos Estados Unidos na década de 1960 e início de 1970, com uma alta taxa de surtidas, baixa taxa de acidentes, alta capacidade de manobra e um armamento eficaz de canhões de 20 mm e mísseis direcionados ao calor. Embora os Estados Unidos nunca tenham adquirido o F-5 para o serviço de linha principal, eles o adotaram como um "agressor" das forças opostas (OPFOR) para funções de treinamento diferentes por causa de seu pequeno tamanho e semelhança em desempenho com o MiG-21 soviético. Também participou de testes em larga escala de eficácia de aeronaves e mísseis. No extenso ensaio AIMVAL / ACEVAL de 9 meses na Nellis AFB em 1977, o F-5 "Red Force" foi bastante eficaz contra o caça naval Tomcat F-14 consideravelmente maior e os caças monoposto F-15 Eagle que compunham o "Blue Força". Essas aeronaves modernas são aproximadamente cinco a dez vezes mais caras do que as várias versões do F-5. O resultado final foi o F-5 lutando contra os caças mais modernos até um avião efetivo para sorteio de aviões. Em combate direto contra o semelhante MiG-21 (que teve um bom desempenho contra caças americanos no Vietnã), o F-5 é conhecido por ter obtido 13 vitórias contra 4 derrotas. Quase 1.000 unidades do F-5A Freedom Fighter foram vendidas em todo o mundo, e outras 1.400 da versão atualizada do F-5E Tiger II. Em 2016, o F-5 permanece em serviço em muitas nações, algumas das quais realizaram extensos programas de atualização para modernizar suas habilidades com aviônicos digitais e mísseis guiados por radar.

O peso médio leve Saab 35 Draken foi um caça Mach 2 de segunda a terceira geração produzido de 1955 a 1974 e em serviço por 45 anos, com pesos vazios de 6.577 kg (14.500) a 7.440 kg (16.400 lbs). Era um caça monomotor de asa duplo delta. Sua asa delta interna abruptamente inclinada permitia uma alta velocidade de cruzeiro. O duplo delta, com um ângulo mais raso na asa externa, melhorou a manobrabilidade. Ele foi projetado para ser barato o suficiente para países pequenos e simples o suficiente para ser mantido por mecânicos recrutados. Sua alta aceleração, carregamento leve e extrema capacidade de manobra permitiram que ele fosse um excelente dogfighter. No entanto, ele tinha um sistema de controle de incêndio excessivamente complexo. Permaneceu em serviço até 2005.

O peso leve e supersônico MiG-21 provou ser um oponente perigoso para os lutadores americanos mais pesados ​​na Guerra do Vietnã.

O francês Dassault Mirage III é outro caça Mach 2 de asa delta do final da 2ª / início da 3ª geração. Decorrente de uma exigência francesa de um interceptor leve para todos os climas, está em serviço desde 1961. Com um peso vazio de 7.076 kg (15.600 lbs) na versão "E" com capacidade de ataque ao solo adicionada, o Mirage III é um leve lutador pelos padrões modernos (embora duas vezes mais pesado que o Mirage I inicial). Sua capacidade de manobra, custo modesto, confiabilidade e armamento de canhões de 30 mm e mísseis buscadores de calor provaram ser eficazes. Serviu a Força Aérea Francesa e foi exportado para muitos países. Ele teve um desempenho muito bom para Israel na Guerra dos Seis Dias de 1967 e na Guerra do Yom Kippur de 1973. No entanto, os Mirage III da Argentina foram superados pelos British Sea Harriers durante a Guerra das Malvinas de 1982.

Semelhante em tamanho ao F-5, o russo Mikoyan-Gurevich MiG-21 entrou em serviço em 1959, foi produzido até 1985 e ainda é amplamente utilizado hoje. O final da Geração 2 à Geração 3, Mach 2 MiG-21 tem um peso vazio de 4.535 kg (10.000 lbs) e atendeu a quase 60 países. Ele abateu 37 a 104 Phantoms dos EUA, na Guerra do Vietnã, com os Phantoms abatendo 54 a 66 MiG-21s em troca. Em dezembro de 1966, os pilotos do MiG-21 do 921st FR abateram 14 F-105s sem nenhuma perda. Seus pontos fracos incluem pouca visibilidade e alcance relativamente curto, mas por outro lado provou ser um lutador capaz.

Insígnia dos pilotos F-8

O Vought F-8 Crusader dos EUA usado no Vietnã pesava 8.000 kg (17.500 lb), em comparação com 13.750 kg (30.300 lbs) para um F-4 Phantom. Era um caça simples, supersônico, monomotor, armado com canhão e caça-calor em serviço na linha de frente de 1957 a 1976. Não tinha radar, exceto um radar de campo de tiro simples. Os EUA afirmam que o Crusader (até 1968) abateu seis aeronaves inimigas para cada perda, em comparação com 2,4 para cada Phantom perdido. Os três F-8s abatidos ar-ar foram todos perdidos por tiros de canhão MiG-17.

As primeiras décadas da era dos caças a jato mostraram uma história de combate semelhante, em geral, à tendência dos caças a hélice da Segunda Guerra Mundial. Contanto que os caças mais leves tenham uma relação peso / potência suficiente e sofisticação de fuselagem, e pilotados por pilotos com habilidades semelhantes, eles tendem a dominar caças mais pesados ​​usando surpresa, números e capacidade de manobra. No entanto, uma diferença significativa surgiu na estratégia de design no início da era dos caças a jato. Na Segunda Guerra Mundial, o design dos caças foi fortemente influenciado pela busca de velocidades mais altas que eram valiosas no combate para aproximar-se do inimigo ou escapar. Esta tendência foi instintivamente continuada em alguns caças a jato através da 3ª geração (F-4 em Mach 2.23) e na 4ª geração (F-14 em Mach 2.35 e F-15 em Mach 2.5+). Os requisitos aerodinâmicos para operar em tais velocidades adicionam considerável complexidade, peso e custo à fuselagem. Mas, essas velocidades de classe Mach 2 e acima têm utilidade zero em combate. As velocidades de combate nunca excedem Mach 1,7 e raramente 1,2, por duas razões. Primeiro, requer uso extensivo do pós-combustor, o que normalmente aumenta o consumo de combustível por um fator de três ou até quatro, e reduz rapidamente o raio operacional. Em segundo lugar, velocidades até mesmo acima de Mach 0,7 a Mach 1 (dependendo das circunstâncias) ampliam o raio de curva em manobras de combate de forma que o lutador seja lançado muito longe para obter uma solução de rastreamento em um oponente. A velocidade havia atingido o limite de seu valor prático de combate, de modo que o design ideal do lutador exigia a compreensão das penalidades que a busca incessante por maior velocidade estava impondo e, às vezes, a escolha deliberada de não aceitar essas penalidades.

Era supersônica

O General Dynamics / Lockheed F-16 é o arquétipo do caça a jato leve moderno e avançado, e está a serviço de muitas nações.

Como desempenho supersônico, com motores de pós-combustão e armamento de mísseis moderno, tornou-se a norma, o soviético Mikoyan MiG-21 , o francês Mirage III e o sueco Saab Draken entraram em serviço. A próxima geração de lutadores leves incluiu o americano F-16 Fighting Falcon , o sueco JAS 39 Gripen , o indiano HAL Tejas , o coreano FA-50 , o japonês Mitsubishi F-2 , o chinês Chengdu J-10 e o paquistanês CAC / PAC JF-17 Thunder . A alta eficácia prática e orçamentária dos caças leves modernos para muitas missões é a razão pela qual a Força Aérea dos Estados Unidos adotou o F-15 Eagle e o F-16 em uma estratégia "hi / lo" de um caça pesado excepcional, mas caro e de custo mais baixo mas também excelente lutador leve. O investimento para manter uma força aérea moderna e competitiva de caça leve é ​​de aproximadamente $ 90 milhões a $ 130 milhões (dólares de 2013) por avião ao longo de uma vida útil de 20 anos, o que é aproximadamente metade do custo de caças pesados, portanto, entender as compensações de projeto de aeronaves de caça e a eficácia do combate é de importância estratégica em nível nacional.

Nas décadas de 1960 e 1970, um " Fighter Mafia " com base nos Estados Unidos , liderado pelos coronéis John Boyd , Everest "Rich" Riccione e o analista Pierre Sprey defendeu a produção de um caça leve de 4ª geração. Apesar das pesadas perdas de caças na Guerra do Vietnã, a maioria dos líderes da Força Aérea dos Estados Unidos ainda se opunha ao conceito de caça leve. Depois de muito debate, a General Dynamics projetou o bem-sucedido F-16. Seu concorrente, o Northrop YF-17 , levou ao sucesso do caça McDonnell Douglas F / A-18 Hornet Navy como alternativa mais barata ao F-14. O F-16 oferecia excelente desempenho em combate ar-ar devido em parte ao seu sistema de controle fly-by-wire, que aumentava a agilidade. Quando não carregado por armas pesadas ar-solo, o F-16 tinha o maior alcance de qualquer caça dos Estados Unidos na época. O F-16 e o ​​F / A-18 mais tarde adicionaram peso significativo para se tornarem caças multirole com fortes capacidades ar-solo, empurrando-os para a faixa de "peso médio" dos caças modernos.

A contraparte soviética do F-16 e F / A-18, o Mikoyan MiG-29 , era originalmente parte do programa Perspektivnyy Lyogkiy Frontovoy Istrebitel (LPFI, ou "Advanced Lightweight Tactical Fighter").

O Northrop F-20 Tigershark era uma atualização do F-5 destinado ao mercado de exportação, mas perdeu para o F-16 e nunca entrou em produção.

Na década de 1980, o F-5G desenvolvido de forma privada, mais tarde renomeado como Northrop F-20 Tigershark , tinha como objetivo corrigir os pontos fracos do envelhecido F-5, mantendo o tamanho pequeno e o baixo custo. Seu peso vazio era de 6.000 kg (13.150 libras). Seu motor General Electric F404 produzia 60 por cento mais potência do que o F-5 e tinha uma taxa de subida e aceleração mais altas, melhor visibilidade da cabine e um radar mais moderno. Chuck Yeager , piloto de testes e o primeiro homem a quebrar a barreira do som, referiu-se ao F-20 como "o melhor caça" de meados dos anos 1980. Apesar de seu alto desempenho e eficácia de custo, o F-20 perdeu nas vendas ao exterior contra o F-16 mais caro e de capacidade semelhante, que estava sendo adquirido em grande número pela Força Aérea dos Estados Unidos e era visto como tendo maior apoio. O Tigershark foi cancelado por não ter feito nenhuma venda.

HAL Tejas é o lutador mais leve entre os caças leves de produção atual

O HAL Tejas pesa 6.500 kg (14.300 lbs) e é o lutador mais leve entre os caças leves de produção atual. Introduzido em serviço limitado em 2014, com 16 aeronaves com especificação IOC entregues em janeiro de 2020, foi a aeronave de caça de menor custo com capacidade ar-ar competitiva em produção na época, a um custo equivalente a US $ 27 milhões. Espera-se que mais 16 aeronaves de caça, em uma especificação FOC, e 8 aeronaves de treinamento de assento duplo sejam entregues em meados de 2021. Várias centenas de aeronaves poderão eventualmente entrar em serviço tanto na Força Aérea Indiana quanto na Marinha Indiana . O design é semelhante ao Mirage III e JAS 39 Gripen, sendo um caça monomotor de asa delta leve sem cauda com capacidade de ataque ao solo.

O francês Dassault Mirage 2000 foi projetado para a Força Aérea Francesa ( Armée de l'Air ) no final dos anos 1970, como um caça monomotor leve. Baseado no Mirage III , ele entrou em serviço em 1982 e, desde então, evoluiu para uma aeronave multifuncional. Na forma multifuncional mais pesada, ele tem peso vazio de 7.400 kg (16.300 lb). Mais de 600 foram construídos e serviu nas forças aéreas de nove nações.

KAI FA-50

O KAI T-50 Golden Eagle da Coréia do Sul , projetado pela Lockheed Martin com a Korea Aerospace Industries , é baseado no caça multifuncional F-16 . Sua última variante, o FA-50 Fighting Eagle , é designado como um lutador leve e treinador. Ele usa a mesma estrutura aérea que o treinador avançado T-50 apresentado em agosto de 2002. Agora é implantado com a Força Aérea da Coréia do Sul e a Força Aérea das Filipinas .

CAC / PAC JF-17 Thunder

O caça leve CAC / PAC JF-17 Thunder foi desenvolvido em conjunto pela Chengdu Aircraft Corporation da China e pelo Complexo Aeronáutico do Paquistão no início dos anos 2000. foi introduzido na Força Aérea do Paquistão em fevereiro de 2010. Pelo menos 66 aeronaves foram entregues ao Paquistão. Mais aeronaves estão programadas para serem introduzidas em 2018. Uma variante de dois lugares estava sendo testada em voo no final de 2015.

O versátil Gripen é o segundo caça a jato mais leve atualmente em produção e apresenta aerodinâmica canard-delta avançada.

O JAS 39 Gripen é um caça leve monomotor fabricado pela empresa aeroespacial sueca Saab . Com um peso vazio de 6.800 kg (14.900 lbs), é o segundo caça mais leve em produção em 2016. Embora seja principalmente um caça de superioridade aérea, o projeto também tem capacidade ar-solo eficaz. Sua asa delta oferece alto cruzeiro e super-cruzeiro (acima de Mach 1 sem usar pós-queimador), baixa carga de asa e alta manobrabilidade. Ele pode operar em pistas de pouso curtas e seções de 800 m (800 jardas) da estrada, pode ser atendido por mecânicos moderadamente treinados e tem altas taxas de surtidas. Entre os caças ocidentais de 4ª geração, o Gripen tem o menor custo operacional, cerca de US $ 4.700 por hora de vôo (em 2012). O menor custo operacional na gama atual de caças discutido acima é de HAL Tejas de cerca de US $ 4.000. Entre os caças ocidentais, o próximo caça com melhor custo operacional é o F-16, com cerca de US $ 7.000 por hora de vôo. O Gripen tem controles de vôo fly-by-wire com estabilidade relaxada para máxima agilidade, velocidade máxima de Mach 2, um canhão de 27 mm, mísseis direcionados ao calor e mísseis guiados por radar.

Tendências atuais

A questão de onde um lutador está melhor posicionado na curva de peso, custo e complexidade ainda é uma questão controversa. A tecnologia stealth (estrutura da aeronave e projeto do motor que reduzem fortemente o radar e as assinaturas de calor) busca enfatizar a característica mais importante da eficácia do caça, o elemento surpresa. Até agora, ele foi apresentado apenas em caças mais pesados ​​e mais caros, especificamente o F-22 Raptor e o F-35 Lightning II . Esses caças não são apenas furtivos, mas também têm vantagens de informação ou consciência de combate devido aos radares ativos eletronicamente digitalizados (AESA) e conexão de dados para rastreamento externo da posição inimiga e status da força amiga. Sua combinação de quase invisibilidade, consciência de combate superior, rede e mísseis Beyond Visual Range (BVR) confiáveis, permite que eles entrem profundamente no ciclo OODA do inimigo e destruam os caças inimigos antes que seus pilotos tenham consciência da ameaça.

Drones de caça (consulte Veículo aéreo de combate não tripulado ) estão em desenvolvimento, movidos pelos mesmos princípios táticos e de custo-benefício dos caças leves. Suas vantagens percebidas incluem não apenas custos e números, mas o fato de que seu "piloto" baseado em software não requer anos de treinamento, está sempre com a mesma eficácia de pico para cada aeronave (ao contrário do caso do piloto humano, onde os 5% principais dos pilotos historicamente marcou cerca de 50% de todas as mortes), não é fisiologicamente limitado e não tem uma vida a perder se a aeronave for perdida em combate. Embora haja resistência cultural à substituição de pilotos de caça humanos e também preocupações sobre confiar as decisões de vida ou morte ao software do robô, espera-se que esses drones de caça sejam eventualmente implementados.

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Notas

Referências