Japão dispara protótipo de canhão eletromagnético naval do JS Asuka contra embarcação-alvo, em primeiro teste no mar

Um teste inovador com implicações regionais

O Japão deu um passo importante rumo à implantação operacional de um canhão eletromagnético em alto-mar. A Agência de Aquisição, Tecnologia e Logística do Ministério da Defesa (ATLA) confirmou que, de junho ao início de julho, engenheiros dispararam um protótipo de canhão eletromagnético do navio de testes JS Asuka contra uma embarcação-alvo, durante testes no mar. A agência publicou quatro imagens do teste e afirmou que esta foi a primeira vez que um canhão eletromagnético instalado em um navio foi disparado contra uma embarcação real. O trabalho foi realizado com o apoio da Força Marítima de Autodefesa do Japão, cuja embarcação experimental Asuka funciona como laboratório flutuante para novos sistemas.

Canhões eletromagnéticos aceleram pequenos projéteis metálicos usando eletricidade, e não propelente químico. Dois trilhos condutores e uma armadura deslizante criam um potente campo magnético que impulsiona o projétil para fora do cano em velocidade extrema. O conceito promete disparos de longo alcance e alta velocidade, com custo por tiro muito menor que o de mísseis guiados. Um canhão eletromagnético não precisa de ogivas explosivas. Ele depende da energia cinética pura, o que reduz os riscos de armazenamento e pode ampliar a capacidade de munição de um navio em comparação com os compartimentos para mísseis.

O teste realizado entre junho e julho acontece em um momento em que o Japão investe em defesas avançadas contra um arsenal de mísseis em expansão na região. Autoridades em Tóquio destacaram canhões eletromagnéticos, sistemas de micro-ondas de alta potência e lasers como parte de um plano em camadas de defesa aérea e antimísseis. A ATLA informou que mais detalhes técnicos dos testes no mar serão apresentados em um simpósio de tecnologia de defesa em novembro. O governo financiou um esforço de pesquisa sobre um futuro canhão eletromagnético no atual ciclo orçamentário. O objetivo é desenvolver um sistema completo capaz de disparar vários projéteis em sequência, integrar-se ao controle de tiro e estabilizar os projéteis durante o voo.

O que exatamente foi testado no mar?

O Asuka, um navio de pesquisa e desenvolvimento de 151 metros comissionado em 1995, transporta o protótipo do canhão eletromagnético no convés de popa. Fotos do teste mostram uma estrutura compacta para o canhão, um mastro de suporte visível para sensores próximo à montagem e uma antena de radar para medir a velocidade na saída do cano. A ATLA também instalou câmeras, incluindo uma sob o cano, para estudar o momento do disparo e auxiliar na análise posterior. O alvo foi instalado em um pequeno rebocador de estaleiro que navegou como contato de superfície em movimento; as imagens mostram os painéis-alvo.

A ATLA afirmou que o teste incluiu disparos de longo alcance e tiros contra a embarcação-alvo. A agência não divulgou imagens dos impactos dos projéteis durante o evento. Os dados dos disparos, as leituras dos sensores e os vídeos alimentarão um programa de testes mais amplo, iniciado em campos de tiro terrestres e levado ao mar no fim de 2023. O Comando de Pesquisa e Desenvolvimento da Frota da força marítima apoiou o trabalho, e oficiais de alta patente visitaram o Asuka durante a primavera para observar a instalação antes de o navio partir de Yokosuka para os testes.

Como funciona um canhão eletromagnético?

Um canhão eletromagnético usa a força de Lorentz para acelerar um projétil. Quando um grande pulso de corrente passa de um trilho ao outro pela armadura atrás do projétil, a interação entre o campo magnético e a corrente gera uma força ao longo dos trilhos. A energia é armazenada em grandes bancos de capacitores ou outros módulos de potência pulsada e, em seguida, liberada em milissegundos. As acelerações e correntes máximas são extremas, o que cria desafios de engenharia.

Energia e refrigeração

A integração em um navio depende de energia elétrica que possa ser gerada e armazenada com segurança em um conjunto compacto. O disparo contínuo também exige recarga rápida e dissipação de calor. O gerenciamento térmico é essencial porque a corrente elevada aquece os trilhos e o caminho da armadura. Os engenheiros precisam dimensionar os componentes eletrônicos de potência, os cabos e os circuitos de refrigeração para que o canhão possa disparar várias vezes sem uma queda acentuada de desempenho. Esse é um dos principais motivos pelos quais o Asuka, que dispõe de espaço para equipamentos de teste e grandes geradores, está sendo usado como plataforma inicial, enquanto navios de combate menores exigiriam uma solução de energia muito mais compacta.

Vida útil do cano e materiais

Ao contrário de um canhão convencional, um canhão eletromagnético não sofre erosão pela pressão da explosão, mas os trilhos e as superfícies de contato são submetidos a corrente, calor e atrito intensos. A ATLA informou que os primeiros canos usavam trilhos de cobre e que, posteriormente, foram adotados outros materiais. A agência estabeleceu a meta de alcançar uma vida útil do cano de 120 disparos mantendo uma velocidade estável na saída. Esse trabalho inclui melhorias na armadura que conduz a corrente, revestimentos nos trilhos e projéteis capazes de permanecer estáveis ao atravessar o ar denso em alta velocidade.

O que o Japão já alcançou?

A ATLA iniciou trabalhos em grande escala com sistemas de aceleração eletromagnética em 2016. Os testes em terra alcançaram marcos sucessivos, seguidos pelo primeiro disparo de um navio no fim de 2023. Em abril deste ano, imagens mostraram o canhão totalmente instalado no Asuka antes da etapa no mar. O protótipo atual tem um cano de cerca de seis metros de comprimento e calibre de aproximadamente 40 milímetros. Em disparos anteriores, a equipe informou velocidades na saída do cano de cerca de 2 mil a mais de 2.400 metros por segundo. Essas velocidades se aproximam de Mach 7 em grandes altitudes, embora a velocidade real em voo ao nível do mar dependa da densidade do ar e do formato do projétil.

A ATLA demonstrou anteriormente um disparo de cinco megajoules e discutiu planos para elevar a energia armazenada a cerca de 20 megajoules em versões futuras. O programa está passando de testes com disparos únicos para o fogo contínuo, em que recarga, acúmulo de calor e estabilidade se tornam os principais desafios de engenharia. No mar, o Asuka transportou um console de controle de tiro dedicado, próximo à montagem do canhão, para conectá-lo aos sensores do navio e coletar dados precisos, como a velocidade medida na saída do cano e o ângulo de saída do projétil. Isso pode ser visto nas fotografias que acompanharam o anúncio recente.

A indústria japonesa participa da construção e da campanha de testes. Informações citadas por autoridades de defesa atribuem a empresas como a Japan Steel Works trabalhos de fabricação, enquanto a ATLA lidera o projeto e os testes. O programa também explorou a cooperação com o Instituto de Pesquisa Franco-Alemão de Saint-Louis para trocar dados e métodos. Todas essas etapas visam desenvolver um sistema completo que possa ser fabricado, mantido e operado por equipes treinadas em plataformas reais.

O que essa arma poderia fazer em combate?

Um canhão eletromagnético desenvolvido poderia atacar uma ampla variedade de alvos. No mar, a tripulação de um navio poderia disparar contra pequenas embarcações e veículos de superfície controlados remotamente, alvos contra os quais o uso de mísseis é caro demais. Com o projétil adequado, o canhão poderia lançar fragmentos em explosão aérea para destruir drones e mísseis de cruzeiro. Contra ameaças balísticas ou hipersônicas que voam alto e rápido, o canhão provavelmente atuaria em conjunto com mísseis e sensores, como parte de uma defesa em camadas. Sua vantagem está no volume de fogo. Um navio poderia transportar centenas de projéteis cinéticos e disparar muitos tiros em pouco tempo, algo valioso contra ameaças em enxame.

A capacidade dos paióis e o custo são fatores centrais no interesse por essa tecnologia. Navios de guerra modernos transportam um número fixo de células para mísseis e não podem recarregá-las no mar. Sempre que um navio ataca um drone barato com um interceptor de alto custo, gasta milhões de dólares e perde uma célula difícil de repor durante uma longa patrulha. Os projéteis de canhões eletromagnéticos são menores, mais fáceis de armazenar e muito mais baratos por disparo. Isso os torna atraentes para missões prolongadas e para situações como as observadas no mar Vermelho, onde navios dispararam grandes quantidades de interceptores para deter drones e mísseis.

Em terra, um canhão eletromagnético poderia ser usado para fogo de contrabateria, como artilharia costeira ou em ataques contra instalações fixas a distâncias superiores às da artilharia convencional. Programas de pesquisa estudaram projéteis capazes de liberar vários subprojéteis de tungstênio na fase terminal do voo para aumentar a probabilidade de acerto contra alvos rápidos que se aproximam. Os projetistas também estão testando recursos de orientação, como receptores GPS simples para atualizações durante a trajetória, embora instalar componentes eletrônicos em um projétil submetido a aceleração extrema não seja uma tarefa trivial.

Como o programa se compara aos esforços de outros países?

A Marinha dos Estados Unidos suspendeu seu programa de canhão eletromagnético em 2021, depois de gastar centenas de milhões de dólares sem colocar um sistema operacional em serviço. Os principais obstáculos foram o desgaste dos trilhos, o aquecimento intenso, as necessidades de energia e a dificuldade de construir projéteis capazes de sobreviver ao disparo e ainda assim serem guiados com precisão. A China testou grandes protótipos de canhões eletromagnéticos em barcaças fluviais e afirmou ter avançado na orientação, embora não haja provas públicas de um sistema naval operacional. Coreia do Sul, Turquia e institutos de pesquisa europeus continuam investigando a tecnologia.

O Japão está à frente nos testes reais no mar com um canhão eletromagnético instalado em um navio. Ao disparar contra uma embarcação-alvo durante testes apoiados pela frota, a ATLA passou das demonstrações em laboratório para cenários marítimos mais próximos de operações reais. O país também está integrando o trabalho a um plano mais amplo, que inclui novos grandes navios de combate com ampla capacidade de geração elétrica e a integração dos sensores necessários para obter rastreamento de qualidade e controlar os disparos.

Quais são os próximos passos para o canhão eletromagnético do Japão?

A ATLA informou que compartilhará mais dados da série de disparos de junho e julho em um simpósio técnico em novembro. Autoridades já delinearam um programa de pesquisa que vai até o ano fiscal de 2026 para desenvolver um sistema completo. O orçamento nacional do ano fiscal de 2024 reservou recursos para pesquisas sobre um futuro canhão eletromagnético capaz de interceptar ameaças aéreas. A ausência de uma nova rubrica no próximo plano provavelmente reflete uma dotação plurianual que cobre os trabalhos em andamento.

As tarefas de curto prazo incluem melhorar a estabilidade dos projéteis em voo, reforçar os trilhos e as superfícies de contato para manter a velocidade na saída do cano ao longo de muitos disparos e aperfeiçoar o sistema de controle de tiro. A equipe também se concentra na miniaturização do fornecimento de energia, pois um gerador compacto e um módulo de armazenamento de energia são essenciais para a instalação em contratorpedeiros e futuros navios de grande porte equipados com o sistema Aegis. Plataformas de teste em terra continuarão disparando projéteis em desenvolvimento, enquanto o Asuka dará apoio à integração a bordo, às verificações de segurança e ao desenvolvimento de táticas.

Se o progresso continuar conforme o previsto, um sistema representativo de produção poderá ser instalado primeiro em um navio de grande porte com ampla reserva de energia elétrica. Outra possibilidade é uma bateria terrestre voltada a missões de defesa costeira. De qualquer forma, a capacidade de disparar muitos projéteis precisos em alta velocidade acrescentaria uma nova camada à postura defensiva do Japão.

Riscos, limitações e questões em aberto

As alegações sobre alcance e poder letal precisam ser comprovadas no mar, contra alvos realistas que manobram e chegam em grande número. Interceptar um míssil de cruzeiro ou um alvo balístico exige rastreamento confiável, estimativas precisas do tempo de voo e um projétil capaz de sobreviver ao disparo, manobrar e detonar no momento certo. O aquecimento, a formação de plasma ao redor do projétil e o arrasto atmosférico complicam esse cenário. As fotos mais recentes mostram atenção à medição, com radar para aferir a velocidade na saída do cano e câmeras de alta velocidade, mas o programa ainda precisa demonstrar acertos em condições exigentes.

O disparo contínuo envolve mais do que um problema de energia. O choque e o calor alteram o alinhamento mecânico e o contato elétrico entre os trilhos. Mesmo pequenas mudanças podem reduzir a velocidade na saída do cano ou prejudicar a estabilidade do projétil. O navio também precisa gerenciar a compatibilidade eletromagnética para que um disparo de alta corrente não interfira em outros sistemas sensíveis. Armazenar grandes quantidades de energia elétrica a bordo de uma embarcação tripulada também exige cuidados de segurança. São desafios de engenharia solucionáveis, mas exigirão tempo e aperfeiçoamentos sucessivos.

Há também questões de custo e capacidade industrial. Os canhões eletromagnéticos substituem mísseis caros por projéteis mais baratos, mas não eliminam os desafios logísticos. A frota ainda precisa fabricar, testar, transportar e armazenar muitos projéteis. Os fabricantes precisam de materiais que possam ser produzidos em quantidade sem depender de insumos raros. O treinamento, a doutrina e as regras para decidir quando usar o canhão eletromagnético em vez de um míssil precisam ser aprimorados para evitar desperdício de disparos ou promessas exageradas sobre o desempenho do canhão em cenários complexos.

Em resumo

• A ATLA disparou um protótipo de canhão eletromagnético do JS Asuka contra uma embarcação-alvo durante testes no mar realizados de junho ao início de julho
• A agência afirmou que foi a primeira vez que um canhão eletromagnético instalado em um navio foi disparado contra uma embarcação real
• As imagens mostram uma torre compacta, um radar para medir a velocidade na saída do cano e câmeras para coletar dados
• O alvo foi instalado em um rebocador de estaleiro em movimento, equipado com painéis-alvo
• Os primeiros testes alcançaram velocidades na saída do cano de cerca de 2 mil a mais de 2.400 metros por segundo
• A ATLA demonstrou um disparo de cinco megajoules e pretende elevar a capacidade para cerca de 20 megajoules
• As metas do programa incluem fogo contínuo, vida útil do cano de 120 disparos e um sistema dedicado de controle de tiro
• O Japão destinou cerca de 167 milhões de dólares à pesquisa sobre um futuro canhão eletromagnético no ano fiscal de 2024
• Mais detalhes técnicos devem ser apresentados em um simpósio de tecnologia em novembro
• Os Estados Unidos encerraram seu programa de canhão eletromagnético em 2021, enquanto o Japão continua os testes ativos no mar
• As possíveis missões incluem a defesa contra drones e mísseis de cruzeiro, ataques contra alvos de superfície e funções de artilharia costeira