Coreia do Sul leva drones com IA de formações de caças à manutenção de aeronaves

Pilotos de caça, drones autônomos e um novo negócio na aviação

As empresas de aviação da Coreia do Sul estão promovendo uma transformação que vai do cockpit de um avião de combate FA-50 ao hangar de manutenção: máquinas capazes de perceber o ambiente, tomar decisões e executar tarefas físicas. A Korea Aerospace Industries (KAI) está desenvolvendo um sistema no qual um caça KF-21 poderá, no futuro, coordenar 20 aeronaves não tripuladas, enquanto a Korean Air desenvolve drones autônomos e aplica inteligência artificial à inspeção de aeronaves.

O próximo passo prático da KAI é menor, mas essencial. Uma demonstração planejada para dezembro, perto do centro de aviação em Goheung, na província de Jeolla do Sul, colocaria um piloto no assento traseiro de um FA-50 para enviar comandos de voo diretamente a um drone de cerca de 150 quilos. Em um voo de formação anterior, um programa de IA em solo controlou a aeronave não tripulada.

Korean Air, Hanwha Aerospace e KAI estão explorando essa oportunidade por caminhos diferentes: aeronaves de combate autônomas, cooperação entre pilotos e drones, motores aeronáuticos e manutenção digital. O desafio comum é transformar a experiência na fabricação de aeronaves em sistemas que combinem hardware, software e comunicações confiáveis.

As ambições comerciais são expressivas. A Straits Research projeta que o mercado global de drones crescerá de uma estimativa inicial de US$ 48,71 bilhões para US$ 138,96 bilhões em 2034. Sua previsão para o mercado de drones militares sobe de US$ 26,97 bilhões para US$ 63,05 bilhões no mesmo período. Esses números colocam os drones militares em cerca de 55% do mercado inicial e 45% do total projetado para 2034, mostrando que as aplicações civis também representam uma parcela significativa da expansão esperada.

Por que a autonomia importa quando as comunicações falham

A guerra entre Rússia e Ucrânia levou os drones muito além da antiga imagem de ferramentas auxiliares de reconhecimento. Os ataques ucranianos contra aeronaves russas e alvos em áreas profundas do território russo demonstraram como sistemas não tripulados podem ameaçar equipamentos caros e alcançar locais que seriam perigosos para pilotos.

A IA responde a uma fragilidade prática: um drone controlado à distância depende de comunicações que o adversário pode interromper. Um software que reconhece veículos, equipamentos e o terreno a partir de imagens de câmeras pode ajudar uma aeronave a seguir um alvo em movimento ou manter a rota quando perde contato com um operador. A navegação visual também pode ser útil quando os sinais de navegação por satélite sofrem interferência.

O reconhecimento cria outro problema que a IA pode ajudar a resolver. Os drones coletam grandes volumes de imagens, e as pessoas precisam de tempo para analisá-las. A análise automatizada pode identificar objetos de interesse com mais rapidez, reduzindo o intervalo entre observar uma área e decidir o que fazer.

Son Jun-young, professor da Escola de Ciência da Computação e Engenharia da Universidade Nacional de Pusan, destaca os custos de aquisição e operação mais baixos em comparação com aeronaves tripuladas, além de ciclos mais curtos de produção e aperfeiçoamento. Ele vê uma demanda que vai além da preparação para a guerra e inclui segurança de fronteiras e operações antiterrorismo.

O que o próximo voo da KAI testaria

A plataforma aérea adaptável da KAI, ou AAP, é uma pequena aeronave experimental criada para testar como drones podem operar junto com aviões de combate. No primeiro voo de formação descrito em seus planos mais recentes, o FA-50 voou ao lado da AAP, enquanto um sistema em solo controlava o drone.

A demonstração de dezembro levaria esse controle para o ar. Um piloto no assento traseiro do FA-50 transmitiria comandos à AAP, testando a conexão entre as duas aeronaves durante o voo. Nenhuma data exata para a demonstração foi anunciada.

A KAI também pretende elevar a velocidade máxima da AAP de 790 para 920 quilômetros por hora, um aumento de cerca de 16%. Uma velocidade maior ajudaria o drone a operar junto com aeronaves de combate. A empresa está desenvolvendo seu próprio piloto de IA, chamado KAIilot, para permitir voos mais autônomos, e também planeja voos em formação com o KF-21.

O objetivo mais amplo é usar a IA para ajudar a definir objetivos e cumprir missões em coordenação com uma aeronave tripulada. Para chegar lá, não basta manter duas aeronaves voando próximas: elas precisam trocar instruções e informações de forma confiável, enquanto seus softwares administram condições que mudam.

Um plano de desenvolvimento que vai além de 2038

O roteiro da KAI para a cooperação entre aeronaves tripuladas e não tripuladas, frequentemente chamada de MUM-T, sigla em inglês para cooperação entre aeronaves tripuladas e não tripuladas, divide o desenvolvimento em quatro fases. O plano começa com demonstrações relativamente pequenas e avança até uma força conectada de caças, drones e outras aeronaves.

• 2023: Início do desenvolvimento, incluindo trabalhos com helicópteros e pequenos drones lançados de aeronaves.
• 2025 a 2028: A segunda fase prevê uma demonstração com o FA-50 envolvendo o controle de até quatro plataformas aéreas adaptáveis.
• Junho de 2026: Está prevista a primeira entrega do KF-21, que dará origem a uma família de aeronaves destinada a apoiar as etapas posteriores do desenvolvimento.
• Até 2037: A terceira fase tem como meta transferir tecnologias mais avançadas de cooperação para um KF-21 de dois assentos e avançar no desenvolvimento de um drone de combate que voaria junto com ele.
• A partir de 2038: A fase final busca conectar aeronaves e sensores em uma rede mais ampla de combate aéreo e espacial.

Os quatro drones da demonstração planejada com o FA-50 poderiam desempenhar funções diferentes. Um poderia servir de chamariz, outro levar um bloqueador para interferir nos sistemas eletrônicos inimigos, um terceiro coletar imagens e o quarto realizar um ataque. A divisão de tarefas permitiria ao piloto contar com várias aeronaves sem exigir que cada drone carregasse todos os tipos de equipamento.

A configuração proposta para o KF-21 é maior. Um caça controlaria quatro drones de combate acompanhantes, cada um dos quais comandaria outras quatro AAPs. Ao todo, seriam quatro drones maiores e 16 plataformas menores, ou seja, 20 aeronaves não tripuladas associadas a um único caça.

A versão do KF-21 prevista para essa função é a configuração Block III, planejada com dois assentos. Seu desenvolvimento conectaria o programa do caça a projetos de software, comunicações e drones que vão muito além da primeira entrega prevista da aeronave.

Korean Air desenvolve vários tipos de aeronaves não tripuladas

A Korean Air está ampliando sua atuação, que vai do transporte de passageiros e cargas à fabricação aeroespacial e de defesa. Entre seus projetos está o KUS-FX, um pequeno drone cooperativo de cerca de quatro metros de comprimento, que usaria tecnologia de missão autônoma e voos coordenados em grupo.

Autonomia de missão significa que um comandante define um objetivo e as aeronaves ajudam a planejar como alcançá-lo, inclusive dividindo tarefas. O voo coordenado em grupo exige que os drones compartilhem informações de posição e velocidade para manter distância entre si e evitar colisões.

A Korean Air também está desenvolvendo um drone-alvo subsônico para testar sistemas de defesa aérea e treinar equipes para interceptar aeronaves, além de drones de ataque pequenos e médios projetados para identificar e atingir alvos. O projeto KUS-LW é um esforço à parte para desenvolver um drone de combate acompanhante. O desenvolvimento começou em novembro de 2021, e a Administração do Programa de Aquisição de Defesa selecionou a divisão aeroespacial da Korean Air para o programa em agosto de 2022.

A Korean Air descreveu as funções previstas para esse grupo de drones acompanhantes:

O esquadrão de VANTs não apenas dará apoio e escolta a uma aeronave tripulada, como também poderá realizar suas próprias missões, incluindo vigilância, táticas de interferência eletrônica e disparos de precisão,

A empresa também trabalha com a Anduril, companhia americana de tecnologia de defesa, em aeronaves não tripuladas que usam IA. Essa parceria coloca o desenvolvimento de software ao lado do projeto de estruturas aeronáuticas como parte central de suas ambições no setor de defesa.

Hanwha e KAI buscam caminhos diferentes para crescer

A Hanwha Aerospace está trabalhando com a General Atomics Aeronautical Systems na grande aeronave não tripulada Mojave, projetada para decolar e pousar em espaços curtos e restritos. Essa capacidade poderia ampliar os locais de onde um drone de grande porte pode operar.

A Hanwha também pretende aplicar seu próprio modelo de IA, o Engineerus, ao voo autônomo de drones e ao desenvolvimento de motores aeronáuticos. As duas aplicações envolvem tarefas diferentes, mas ambas exigem que o software opere com sistemas físicos complexos.

As ambições da KAI vão além dos caças. O MC-X Orca, ainda em projeto, seria uma aeronave multimissão com peso máximo de decolagem de 92 toneladas. Entre as funções previstas estão transporte, reabastecimento aéreo, evacuação médica, patrulha marítima, alerta aéreo antecipado e cooperação com drones. Se o projeto avançar, a produção poderá começar já em 2035, e a KAI tem buscado parceiros internacionais.

Um executivo da KAI estimou um mercado potencial de exportação de até 800 aeronaves KF-21 ao longo de várias décadas e apontou a Arábia Saudita e os Emirados Árabes Unidos como possíveis clientes. Essas ambições tornam a integração comercialmente relevante: um comprador interessado em um caça também pode querer os drones, as comunicações e os softwares que operariam junto com ele.

A inspeção de aeronaves se torna outro campo de testes

A manutenção de aeronaves oferece outro uso para a IA física, termo que designa a inteligência artificial que atua por meio de máquinas no mundo real. Em vez de cumprir uma missão de combate, um robô ou drone se desloca ao redor de uma aeronave, coleta medições e ajuda a identificar danos.

Uma inspeção externa tradicional pode exigir que técnicos usem equipamentos de elevação para examinar diretamente as superfícies. Um sistema automatizado pode combinar drones e robôs terrestres com sensores que determinam sua posição e criam um mapa tridimensional do espaço ao redor. Em seguida, as máquinas coletam informações detalhadas de diferentes partes da aeronave.

A IA pode analisar essas informações em busca de pequenas rachaduras e defeitos em componentes. A Korean Air aplicou IA física à inspeção de aeronaves, tornando a manutenção uma aplicação prática que complementa seus programas de desenvolvimento de aeronaves autônomas, de prazo mais longo.

Esse negócio é conhecido como manutenção, reparo e revisão, ou MRO, na sigla em inglês. A MRO digital usa dados e software para apoiar essas atividades. Uma projeção de mercado citada para o setor prevê crescimento de US$ 1,35 bilhão para US$ 4,12 bilhões até 2034, cerca de três vezes o valor inicial.

Para as companhias aéreas, a vantagem é concreta: detectar danos com confiabilidade e, ao mesmo tempo, reduzir o tempo e os custos das inspeções. Para as empresas aeroespaciais, a manutenção abre outra fonte de receita além da fabricação e venda de aeronaves.

Resposta a desastres pode ampliar o alcance da tecnologia

A Korean Air também vê uma possível demanda em grandes áreas atingidas por desastres, incluindo incêndios florestais. A proposta da empresa combinaria informações de sensores em terra, no ar e no espaço para monitorar continuamente sinais de incêndio.

Quando um possível foco de incêndio fosse detectado, um drone autônomo poderia se deslocar até o local e tentar uma resposta inicial. O objetivo central do sistema seria detectar um incêndio pequeno e chegar rapidamente até ele.

A ligação com o desenvolvimento militar está na necessidade de combinar observações, tomar decisões e direcionar uma aeronave para uma tarefa. A resposta a desastres exigiria que essas capacidades funcionassem em outro ambiente, com missões voltadas a localizar perigos e apoiar operações de emergência.

Software e demanda por exportações definirão os resultados

Douglas Barrie, pesquisador sênior de aeronáutica militar do Instituto Internacional de Estudos Estratégicos, em Londres, afirmou que a Coreia do Sul tem experiência industrial para buscar a cooperação entre aeronaves tripuladas e drones. Ele também considera que o trabalho ainda está em estágio inicial, assim como iniciativas semelhantes em outros lugares.

Barrie explicou a vantagem financeira de acrescentar aeronaves não tripuladas a uma força:

Qualquer abordagem que permita ampliar a capacidade de combate a um custo razoável, com sistemas que possam tornar mais aceitáveis taxas maiores de perdas, será atraente.

Capacidade de combate se refere ao número de aeronaves e outros recursos que uma força pode empregar. Perdas são aquelas sofridas durante as operações. A vantagem está em acrescentar aeronaves úteis a um custo que torne mais administrável a perda de algumas delas do que a de caças tripulados caros.

Kim Kwang-ok, professor de gestão da aviação da Universidade Aeroespacial da Coreia, vê a defesa, as aeronaves não tripuladas e a MRO como possíveis fontes de receita estável por meio de contratos longos. Segundo ele, para ter sucesso nas exportações, as empresas precisam preparar tecnologias de IA para as necessidades dos clientes estrangeiros e se adaptar às mudanças na aviação.

Contratar profissionais com experiência em IA faz parte dessa tarefa. As empresas sul-coreanas já fabricam aeronaves e motores; a próxima etapa também exige softwares capazes de interpretar dados de sensores, gerenciar missões e coordenar máquinas. As demonstrações de voo planejadas e as aplicações de manutenção oferecem oportunidades concretas para testar essas capacidades.

Principais pontos

• A KAI planeja testar o controle direto de um drone a partir de um FA-50, após um voo de formação controlado em solo.
• Seu roteiro de longo prazo prevê que um KF-21 coordene quatro drones de combate e 16 plataformas não tripuladas menores.
• A Korean Air desenvolve vários tipos de drones, trabalha com a Anduril e aplica IA física à inspeção de aeronaves.
• A Hanwha Aerospace está desenvolvendo a aeronave Mojave com a General Atomics e explorando aplicações de IA para o voo e o desenvolvimento de motores.
• A manutenção e os possíveis sistemas de resposta a incêndios florestais ampliam o uso da tecnologia para além das missões de combate.
• As ambições de exportação dependem de adequar aeronaves, comunicações e softwares de IA às necessidades dos clientes.