Interposição à ameaça de drones marítimos

Interposição à ameça de drones marítimos 1. Objetivo Proposta de um sistema de detecção e proteção contra drone marítimo, segundo abordagem generalista dos meios empregados no conflituo Rússia – Ucrânia. 2. Modelo do drone marítimo em pleno emprego de ataques “kamikaze” e vigilância. Drone Marítimo Magura-V5, acredita-se que o nome Magura é um acrônimo derivado de: “Aparelho robótico não tripulado da Guarda Autônoma Marítima tipo V”. Com o avanço de investimentos na tecnologia, o USV recebeu blindagem e outras melhorias proporcionando sucesso em diversas operações. O desenvolvimento consistiu em modificar os veículos aquáticos existentes, instalando sistemas de controle remoto e cargas explosivas em itens como jet skis, scooters e barcos a motor. Dados divulgados do Magura V5 USV em consonância com as informações do exemplar capturado na Crimeia pelas forças russas em 22 de novembro de 2023. Comprimento: 5,5 metros (18 pés); Largura: 1,5 metros (5 pés); Altura acima da linha d'água: 500 mm (1,6 pés); Velocidade de cruzeiro: 22 nós (41 km/h/25,3 mph); Velocidade máxima: 42 nós (78/48,3 mph); Alcance: 450 milhas náuticas (833 quilômetros/518 milhas); Carga útil: 320 quilogramas (705,5 libras), acionada por espoleta; Comunicação: rádio mesh com repetidor aéreo ou comunicação via satélite. Construção do corpo: O Magura-V5 possui um corpo fino feito de tecido de carbono e resina epóxi. Essa construção é considerada semelhante àquela utilizada na fabricação de veículos aéreos não tripulados (VANTs). Motor: O compartimento do motor é feito de alumínio, incorporado ao casco com espuma de poliuretano de padrão industrial. É equipado com um sistema entre o motor e a tampa superior externa que limpa o vapor do combustível e ajuda a reduzir a visibilidade térmica da embarcação. Comunicações: A comunicação é feita por meio de duas antenas Starlink e uma antena de comunicações por satélite Kymeta fabricada nos EUA. Um canal de comunicação separado usa um roteador industrial com capacidade GPS celular dual-SIM com um alcance de até 40 quilômetros, permitindo acesso à Internet móvel terrestre quando próximo o suficiente da costa. Controle de computador: O drone é equipado com um computador com codificação Linux. 3. Características do costado do drone O tecido de carbono combinado com resina epóxi é um material compósito muito valorizado por suas propriedades mecânicas e estruturais. Como características notáveis se observa: – Resistência à Tração: O tecido de fibra de carbono pode oferecer uma resistência à tração muito alta, que é a capacidade de resistir a forças que tentam puxá-lo. Por exemplo, um produto específico, o Viapol Carbon CFW 300 BR, possui uma resistência máxima de tração de 4900 MPa. – Módulo de Elasticidade: Este é um indicador da rigidez do material. O mesmo produto mencionado tem um módulo de elasticidade de 230 GPa, o que significa que é extremamente rígido e não se deforma facilmente sob carga. – Alongamento de Ruptura: Refere-se à capacidade do material de esticar ou alongar antes de quebrar. O tecido de carbono mencionado tem um alongamento de ruptura de 2,1%. – Peso Leve: Uma das vantagens do tecido de carbono é o seu baixo peso próprio, o que o torna ideal para aplicações onde o peso é uma consideração crítica. - Aplicação: É fácil e rápido de aplicar, maleável e pode ser moldado in loco, adaptando-se a várias geometrias. Além disso, tem uma baixa espessura, o que não aumenta significativamente a seção do elemento estrutural reforçado. A resina epóxi, quando usada como matriz para reforçar o tecido de carbono, contribui para a adesão forte e resistência a substâncias químicas, água e calor. Juntos, esses materiais formam um compósito robusto, durável e versátil, adequado para uma ampla gama de aplicações estruturais. (1) Viapol - Viapol Carbon CFW 300 BR. https://viapol.com.br/produtos/proteção-reparo-ereforço/reforço-estrutural/viapol-carbon-cfw-300-br/. (2) Epóxi | Fórmula, Propriedades e Aplicação - Material Properties. https://material- properties.org/pt-br/epoxi/. (3) Caracterização das propriedades mecânicas de uma resina epoxy reforçada .... https://bing.com/search?q=caracter%c3%adsticas+do+tecido+de+carbono+e+resina+ep%c3%b3xi. (4) Resina epóxi reforçada com tecido de carbono não dobrável ... - Unesp. https://repositorio.unesp.br/items/db5aa31c-644b-4da0-a943-e3c7c8535563. 3.1. As vantagens e desvantagens do tecido de carbono combinado com resina epóxi são: Vantagens: - Durabilidade e Resistência: A resina epóxi é conhecida por sua durabilidade e resistência, inclusive à ação de diversos agentes químicos. - Variedade de Acabamentos: Pode-se obter acabamentos brilhantes ou foscos, além de uma ampla gama de cores, estampas e desenhos. - Resistência Mecânica: O tecido de carbono proporciona alta resistência mecânica ao compósito. - Leveza: O tecido de carbono é leve, o que é benéfico para aplicações onde o peso é uma consideração importante. Desvantagens: - Custo: O tecido de carbono e a resina epóxi podem ser mais caros em comparação com outros materiais. - Sensibilidade à UV: A resina epóxi pode ser sensível à exposição prolongada aos raios ultravioletas, o que pode afetar sua durabilidade em aplicações externas. - Dificuldade na Reparação: Uma vez que a resina epóxi endurece, pode ser difícil reparar ou modificar. - Incompatibilidade com Madeira: A resina epóxi não é indicada sobre pisos de madeira, pois a dilatação da madeira pode comprometer a vida útil da resina. (1) Resina Epóxi: O que é, Vantagens, Como e Onde Usar 60 FOTOS. https://www.decorfacil.com/resina-epoxi/. (2) O que é resina epóxi, como e onde utilizá-la - Pochteca Brasil. https://brasil.pochteca.net/o-quee-resina-epoxi/. (3) Resina epóxi reforçada com tecido de carbono não dobrável ... - Unesp. https://repositorio.unesp.br/items/db5aa31c-644b-4da0-a943-e3c7c8535563. (4) Piso Epóxi Vantagens Desvantagens » Porcelanato Liquido 3D .... https://porcelanatoliquido.com/piso-epoxi-vantagens-desvantagens/. 3.2. Interação do constado com ondas eletromagnéticas de radares. Os radares de superfície atuais são capazes de detectar os drones marítimos, embora com a pertinente dificuldade intrínseca de configurar às condições ambientais; e dimensões da silhueta do contato de interesse. Questões quais serão agravadas pela velocidade da ameaça, comprometendo o acompanhamento do alvo e a solução de tiro. 4. A interação do tecido de carbono e resina epóxi com ondas eletromagnéticas e laser Esse é um assunto complexo e depende de vários fatores, como a frequência da onda, a configuração do material compósito e o ambiente em que está inserido. No entanto, para fins de avaliação generalistas, seguem seguintes informações: - Reflexão: Materiais compósitos de carbono-epóxi podem refletir uma parte das ondas eletromagnéticas, especialmente se a superfície for lisa e bem acabada. A reflexão também pode ser influenciada pelo tratamento da superfície do tecido de carbono. - Absorção: O tecido de carbono tem a capacidade de absorver energia de ondas eletromagnéticas, incluindo a luz laser. A absorção ocorre quando a energia da onda é convertida em outra forma de energia, como calor. A eficiência da absorção pode ser afetada pela densidade e orientação das fibras de carbono, bem como pela matriz de resina epóxi. - Transmissão e Espalhamento: Além da reflexão e absorção, parte da energia pode ser transmitida através do material ou espalhada em diferentes direções. Isso é particularmente relevante para ondas eletromagnéticas de diferentes frequências. É importante notar que a interação específica de um compósito de carbono-epóxi com ondas eletromagnéticas e laser pode variar significativamente e geralmente requer testes experimentais para determinar as propriedades exatas. Em aplicações práticas, essas propriedades são cruciais para determinar a adequação do material para uso em ambientes expostos a radiação eletromagnética ou laser. Dentre às propriedades de interesse, salientam-se a reflexão, a ablação e a fotorruptura, além do efeito “lens flare” nas lentes das câmeras, podendo gerar cegueira dos sensores ou queima definitiva desses. Parâmetros decisivos para o desenvolvimento do laser mais eficaz: coeficiente de absorção e de espalhamento do – costado – câmera – antena de comunicação. (1) ANÁLISE DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DO MATERIAL COMPÓSITO CARBONO-EPOXI.. https://bing.com/search?q=reflex%c3%a3o+ou+absor %c3%a7%c3%a3o+do+tecido+de+carbono+e+resina+ep%c3%b3xi+em+ondas+eletromagn %c3%a9ticas+e+laser. 4.1. Espalhamento de um feixe de laser. O espalhamento acontece quando a luz do laser interage com partículas no meio por onde está passando, como moléculas de ar, gotículas de água ou partículas de poeira. Dependendo do tamanho e da composição das partículas, diferentes tipos de espalhamento podem ocorrer: - Espalhamento de Rayleigh: Ocorre quando as partículas são muito menores do que o comprimento de onda da luz. A luz é espalhada de forma mais eficiente em ângulos menores e é mais intensa em comprimentos de onda mais curtos³. - Espalhamento de Mie: Acontece quando as partículas têm um tamanho comparável ao comprimento de onda da luz. Este tipo de espalhamento é responsável por fenômenos como o céu nublado parecer branco, pois a luz é espalhada em todas as direções¹. - Espalhamento Geométrico: Quando as partículas são muito maiores do que o comprimento de onda da luz, a luz pode ser espalhada em direções específicas, o que é semelhante à reflexão e refração em superfícies grandes e lisas⁵. O espalhamento pode afetar a eficácia de um laser usado para destruir mísseis, pois pode reduzir a intensidade do feixe de laser ao atingir o alvo. Por isso, é importante considerar as condições atmosféricas e a presença de partículas no ar ao utilizar lasers para aplicações de defesa. (1) Pergunte ao CREF. https://bing.com/search?q=espalhamento+de+feixe+de+laser. (2) Efeito Tyndall: o que é, por que acontece e exemplos. - Todo Estudo. https://www.todoestudo.com.br/quimica/efeito-tyndall. (3) Espalhamento – Wikipédia, a enciclopédia livre. https://pt.wikipedia.org/wiki/Espalhamento. (4) O princípio de Huyghens, a óptica de Fourier e a propagação de feixes .... https://www.scielo.br/j/rbef/a/7nTdhk33XDxWdzXZGpV788S/. (5) Pergunte ao CREF. https://cref.if.ufrgs.br/?contact-pergunta=por-que-vemos-a-luz-do-laserverde-no-ceu-e-nao-vemos-a-luz-do-laser-vermelho. (6) Aplicação de Óptica de Fourier no sistema óptico de caracterização do .... https://www.arquivo.sbmac.org.br/cnmacs/2003/cd_cnmac/files_pdf/1559a.pdf. 4.2. O uso de laser para iluminação de contato inimigo. Utilização de sistemas de laser para identificar, marcar ou designar alvos em situações de combate. Esses sistemas podem ser usados para aumentar a precisão de armas guiadas e para melhorar a comunicação entre as unidades em campo. Aqui estão alguns pontos sobre o uso de lasers em aplicações militares: - Designação de Alvos: Lasers podem ser usados para designar alvos precisamente para munições guiadas por laser, como bombas e mísseis¹. - Reconhecimento e Vigilância: Sistemas de laser podem ser empregados para detectar e monitorar atividades inimigas a longas distâncias². - Comunicação: Lasers também podem ser usados para comunicação segura, transmitindo informações sem o risco de interceptação por meios convencionais de rádio¹. A integração da capacidade de vigilância, monitoramento e identificação de contatos por laser aos sistemas de destruição e neutralização pode influir em ampla gama de opções, devendo-se ater as condições reais de ameça, a saber: proximidade, tempo de reação, baixo ângulo de sítio, solução de tiro, salvas, interferências múltiplas, ações para perda de contato, manutenção de fogo mesmo em sinistro e ou sendo alvejado. Esses sistemas são altamente eficazes, mas também devem ser usados com cautela, pois o uso indevido pode causar danos aos olhos e outros ferimentos graves. Além disso, existem protocolos e convenções internacionais que regulamentam o uso de lasers em combate, visando evitar danos desnecessários e manter a segurança das operações. Os lasers concentram grande potência luminosa. Quando em contato com a câmera, eles podem ocasionar manchas e até comprometer todo o funcionamento do componente. O calor e concentração dos feixes podem gerar danos irreversíveis às câmeras. (1) Luz de laser no setor automotivo: Perguntas e respostas sobre a .... https://www.osram.com.br/am/especiais/tendencias-em-ilumina%C3%A7%C3%A3o-automotiva/ luz-de-laser-nova-tecnologia-de-farois/perguntas-e-respostas-sobre-tecnologia-de-laser-inovadora/ index.jsp. (2) Luz de laser para faróis: última tendência em iluminação automotiva .... https://www.osram.com.br/am/especiais/tendencias-em-ilumina%C3%A7%C3%A3o-automotiva/ luz-de-laser-nova-tecnologia-de-farois/index.jsp. (3) Tratamento a laser: o que é, indicações e possíveis ... - Sanar. https://www.sanarmed.com/tratamento-a-laser-o-que-e-indicacoes-e-possiveis-complicacoesposdermato. 4.3 O laser pode ser utilizado para reconhecimento e monitoramento de alvos a longa distância. - Alta Direcionalidade: Os feixes de laser mantêm sua estreiteza ao longo de grandes distâncias, o que permite apontar e rastrear alvos com grande precisão¹. - Alta Coerência: A luz do laser é altamente coerente, o que significa que as ondas de luz estão em fase. Isso permite que o laser permaneça focado e poderoso mesmo a longas distâncias². - Intensidade: O laser pode ser projetado com uma intensidade muito alta, o que é necessário para iluminar alvos distantes e permitir sua detecção e monitoramento³. - Tecnologia de Tempo de Voo (ToF): Alguns sistemas de laser utilizam a tecnologia ToF para medir a distância até um objeto. O laser é disparado em direção ao alvo e o tempo que leva para o reflexo retornar é medido, determinando assim a distância². Através de técnica de triangulação, pode se obter a posição exata do alvo, favorecendo em uma plotagem precisa. Essas características tornam o laser uma ferramenta valiosa para aplicações de vigilância e reconhecimento, permitindo que forças militares e de segurança identifiquem e acompanhem alvos de forma eficaz a distâncias consideráveis. Sendo portanto necessário haver correto suprimento energético para alimentação da carga elétrica. (1) Sensores a laser | KEYENCE Brasil. https://www.keyence.com.br/products/sensor/laser/. (2) MEDIÇÃO DE DISTÂNCIA A LASER – Movimatic. https://movimatic.com.br/fabrica_sensor_laser-html/. (3) Sensores fotoelétricos a laser de medição distância média a longa .... https://www.rockwellautomation.com/pt-br/products/hardware/allen-bradley/sensors-and-switches/ presence-sensors/photoelectric-sensors/photoelectric-laser-sensor/45lms-measurement.html. 5. Interação do laser com diferentes materiais. O comportamento do laser quando direcionado responderá às diferentes condições e propriedades ópticas e químicas desses materiais. Aqui estão algumas generalizações sobre como o laser interage com água do mar, cascos de embarcações miúdas e estruturas de tecido de carbono e resina epóxi: - Água do Mar: O laser pode ser absorvido pela água, causando um aumento de temperatura localizado. Em experimentos, lasers altamente focados podem criar correntes líquidas dentro da água, um fenômeno conhecido como "transmissão a laser"¹. A absorção do laser pela água do mar também depende da presença de partículas e sais dissolvidos, que podem alterar a eficiência da absorção e a profundidade de penetração do feixe. - Casco de Embarcações Miúdas: Embarcações miúdas geralmente têm cascos feitos de materiais como fibra de vidro, alumínio ou madeira. O laser pode refletir, absorver ou até mesmo penetrar esses materiais dependendo de sua intensidade e do tratamento da superfície do casco. Por exemplo, um casco pintado de branco refletirá mais luz do que um casco escuro. - Estruturas de Tecido de Carbono e Resina Epóxi: Compósitos de fibra de carbono e resina epóxi podem absorver energia de um laser, o que pode levar ao aquecimento e potencial degradação do material se a energia for suficientemente alta. A presença de vazios no compósito pode afetar a resistência ao cisalhamento interlaminar e, consequentemente, a interação com o laser². Além disso, a estrutura e orientação das fibras de carbono podem influenciar a forma como o laser é absorvido ou refletido pelo material. É importante notar que a interação do laser com esses materiais pode ser complexa e dependente de muitos fatores, incluindo o tipo de laser, sua potência, a duração da exposição e as condições ambientais. Em aplicações práticas, essas interações são cuidadosamente estudadas para garantir a segurança e eficácia do uso do laser. O uso dele pode gerar danos ao casco, à carga explosiva, ao sistema de comando e controle, bem como o de governo. (1) Cientistas usaram um raio laser para criar um fluxo de líquidos. https://engenhariae.com.br/ciencia/cientistas-usaram-um-raio-laser-para-criar-um-fluxo-de-liquidos. (2) Conhecimento das propriedades físicas e da interação do laser com os .... https://www.scielo.br/j/abd/a/KH8WDHL5Cv9Q3s5DBxgYJGR/?lang%3Dpt. (3) LASERS DE ALTA INTENSIDADE E SUAS INTERAÇÕES COM OS TECIDOS. http://ebm.ufabc.edu.br/wp-content/uploads/2011/10/laser-de-alta-intensidade-e-abla %c3%a7%c3%a3o-profa-Patricia-da-Ana.pdf. 6. Interposição frente a blindagens inseridas ao corpo do drone. Estruturas blindadas, como as projetadas para resistir a tiros de fuzil, interagem com lasers de maneira que depende da composição do material da blindagem e das características do laser. - Reflexão: Superfícies metálicas ou revestimentos reflexivos em blindagens podem refletir uma parte significativa da energia do laser, reduzindo sua efetividade. A geometria e ângulo de incidência pode ocasionar em reflexões imprevisíveis e indesejáveis, devendo haver nesses casos correto dimensionamento nas propriedades do laser para as características da blindagem do drone e para o objetivo da emissão laser (ofuscar ou desabilitar campo visual inimigo, destruir a blindagem, detonar a carga explosiva embarcada, iluminar contato, etc). - Absorção: Materiais opacos e escuros tendem a absorver mais energia do laser, o que pode causar aquecimento localizado e potencial dano se a intensidade do laser for alta o suficiente. - Transmissão: Em alguns casos, se a blindagem não for muito espessa ou se o laser for extremamente potente, pode haver transmissão de parte da energia através do material. - Ablação: Lasers de alta intensidade podem ser capazes de vaporizar ou remover material da superfície da blindagem, um processo conhecido como ablação. É importante notar que a interação específica entre um laser e uma estrutura blindada pode variar e geralmente requer testes detalhados para entender completamente. Além disso, as forças armadas podem empregar medidas adicionais para proteger estruturas blindadas contra lasers, como revestimentos antilaser ou sistemas de refrigeração ativa. (1) Conhecimento das propriedades físicas e da interação do laser com os .... https://www.scielo.br/j/abd/a/KH8WDHL5Cv9Q3s5DBxgYJGR/?lang%3Dpt. (2) Ação da laserterapia no processo de proliferação e diferenciação .... https://www.scielo.br/j/rcbc/a/NrYPgTHBg4X5G8MpvQkBZnb/. 7. Filtros ópticos para proteger contra a exposição de lasers. Esses filtros são usados para atenuar ou bloquear seletivamente a luz laser de certos comprimentos de onda, enquanto permitem a passagem de outras faixas de luz. Eles são essenciais