Como as facetas tornaram o F-117 difícil de detectar por radar

O Lockheed F-117 Nighthawk foi concebido para reduzir drasticamente a quantidade de energia de radar devolvida à antena que o procurava. Seu formato angular, comparado no material a um avião de papel, permitia direcionar as ondas para longe do radar, enquanto revestimentos absorventes ajudavam a diminuir ainda mais o retorno. A aeronave apresentava uma seção reta de radar estimada entre 0,011 e 0,032 pé quadrado, ou de 0,001 a 0,003 metro quadrado, em determinadas condições e ângulos. O resultado não era invisibilidade total, mas uma redução suficiente para dificultar a detecção e o rastreamento por radares de controle de tiro, especialmente aqueles usados para orientar o emprego de mísseis.

A origem do desenho esteve ligada tanto à física quanto às limitações computacionais da década de 1970. Naquele período, os engenheiros da Lockheed conseguiam calcular com mais segurança o comportamento de ondas de radar diante de superfícies planas do que diante de formas curvas e tridimensionais. Estudos do físico soviético Pyotr Ufimtsev sobre a dispersão de ondas em superfícies e bordas planas foram aproveitados por Denys Overholser e Bill Schroeder, da unidade Skunk Works. Eles transformaram esses princípios no programa Echo 1, capaz de estimar o retorno produzido por uma aeronave composta por triângulos planos. O trabalho deu origem ao demonstrador Have Blue, construído em dois exemplares e consideravelmente mais leve que o F-117.

A lógica das facetas pode ser entendida pela comparação com uma bola de bilhar que atinge uma tabela em ângulo: em vez de voltar diretamente à origem, ela se desvia. Uma superfície curva espalha a energia em várias direções, aumentando a possibilidade de parte dela retornar ao emissor. Já um painel plano reflete a maior parte da energia de maneira previsível. Ao inclinar cada painel, os projetistas procuraram enviar a reflexão para o céu ou para o solo. As bordas de ataque das asas tinham varredura de 67,5 graus, e a geometria concentrava os retornos em estreitos picos. Assim, um radar colocado exatamente em um desses picos ainda poderia obter um eco relevante; o objetivo era reduzir a probabilidade de detecção nos ângulos mais importantes.

As estimativas disponíveis ajudam a dimensionar a diferença. Um caça da classe do McDonnell Douglas F-15 é associado a uma seção reta de radar entre 108 e 270 pés quadrados, ou de 10 a 25 metros quadrados. Para o F-117, os números citados ficam muito abaixo disso, embora normalmente correspondam a condições específicas, sobretudo à observação frontal, e não a um valor absoluto para todos os aspectos da aeronave. A frequência do radar também era decisiva. O projeto foi otimizado principalmente contra radares de controle de tiro na banda X, entre 8 e 12 gigahertz, cujos comprimentos de onda variam de 2,5 a 3,75 centímetros. Nessa faixa, os painéis eram grandes em relação à onda, permitindo controlar melhor a reflexão.