Estudo: ‘Navios-Patrulha Oceânicos armados com mísseis antinavio versus fragata FREMM’

Comparativo de Poder de Combate de Superfície Utilizando as Equações de Salva

Por Alberto Ferreira Filho
Oficial Superior na Marinha do Brasil
Master of Arts in Defense and Strategic Studies – U.S. Naval War College
Mestre em Ciências Navais – EGN

Resumo Executivo

Este estudo propõe uma comparação do poder de combate em guerra de superfície (ASuW) entre uma fragata FREMM (utilizando como referência a Classe Bergamini italiana) e um grupo de Navios-Patrulha Oceânicos (OPV) da Classe Amazonas, em duas possíveis configurações: (i) Configuração A – armados com 4 mísseis antinavio Exocet; (ii) Configuração B – equipados com 8 Exocet e defesa de ponto forte com SeaRAM.

A análise utiliza o modelo determinístico das Equações de Salva de Wayne P. Hughes Jr. para estimar o ponto de corte (breakpoint) em que uma força de OPVs consegue neutralizar a FREMM e ainda manter ao menos um OPV em condição de combate. Também são introduzidas âncoras de custo (plataforma e pacotes) em fontes abertas, o que permite uma discussão preliminar sobre custo-efetividade.

1. Introdução

Na era dos mísseis antinavio de longo alcance, o combate de superfície tende a ser decidido por salvas concentradas. Nesse contexto, a rapidez na condução do engajamento, a capacidade de saturar as defesas do adversário e a distribuição de plataformas lançadoras influenciam a letalidade da força e a sobrevivência de seus meios. A partir dessa perspectiva, Wayne P. Hughes enfatiza que a superioridade numérica e a dispersão de poder de fogo podem compensar desvantagens individuais de plataformas, especialmente quando a defesa não escala proporcionalmente à ofensiva.

Utilizando como base as mesmas referências teóricas discutidas, os modelos matemáticos e o simulador empregados no artigo “Trump’s Class ‘Mahanian’ Battleship Vs. Arleigh Burke-Class Destroyers” [1], este estudo busca avaliar, comparativamente, o poder de combate de navios de menor porte e custo, mais próximos da realidade do Poder Naval brasileiro.

Para tal, consideraram-se como referência para a unidade de maior poder de combate as fragatas FREMM italianas, com configuração de emprego geral, da Classe Bergamini. Em contrapartida, foram contempladas duas possibilidades de modificação dos Navios-Patrulha Oceânicos (OPV) Classe Amazonas, a exemplo de modelos produzidos para outras marinhas, como a Classe Khareef, operada pela Marinha Real de Omã.

A motivação do estudo é avaliar se e em que medida um OPV poderia ganhar relevância em um cenário de combate de superfície ao receber mísseis superfície-superfície (MSS) e, em uma versão mais avançada, uma defesa de ponto robusta.

2. Metodologia: Equações de Salva (Hughes) – Modelo Determinístico

O modelo de Hughes abstrai o combate em três parâmetros principais por força:

(α, β): poder de ataque (striking power) – número esperado de armamentos ofensivos empregados em uma salva, assumindo a ausência de oposição do adversário. Varia de acordo com a quantidade de armamento lançado e a probabilidade de sucesso de cada armamento em atingir o alvo;

(a₃, b₃): poder de defesa (defensive power) – número de armamento inimigo que se espera que seja neutralizado pelas medidas de defesa aeroespacial de cada plataforma; e

(a₁, b₁): poder de permanência (staying power) – o número de impactos necessários para colocar um navio fora de ação.

Em sua forma básica, estima-se quantos navios de cada lado são colocados fora de combate em uma troca de salvas, pela seguinte fórmula:

Onde A e B representam a quantidade de navios em cada lado do combate.

Para este estudo, considera-se um duelo do tipo N OPVs vs. 1 FREMM, adotando como critério de vantagem:

• Neutralizar a FREMM (FREMM remanescente ≤ 0), e
• Sobreviver com pelo menos 1 OPV (OPVs remanescentes ≥ 1).

3. Parametrização do Caso (FREMM-IT vs OPV Amazonas)

3.1 Plataforma de referência – FREMM italiana (Bergamini)

Para a FREMM italiana, considerou-se a quantidade existente de 8 MSS Exocet e fixou-se o engajamento com uma salva alocada de 4 mísseis antinavio por turno, com probabilidade de acerto p_hit ajustável. Para o poder de defesa (b3), considerou-se a capacidade de neutralizar 04 mísseis, e, para o poder de permanência (b1), a necessidade de 04 impactos para considerar a unidade neutralizada.

3.2 NPaOc Classe Amazonas – Com as seguintes configurações simuladas:

• A: Navio adaptado com sistema de lançamento de 4 mísseis Exocet, considerando a salva de 02 mísseis por turno, com a mesma probabilidade de acerto da FREMM. Para o poder de defesa, considerou-se o armamento existente na classe, adotando-se a possibilidade de neutralizar 1 míssil. O poder de permanência considerou a necessidade de 02 impactos para neutralizar cada unidade.
• B: Upgrade mais robusto dos sistemas e armamentos, incluindo capacidade para 8 mísseis Exocet e o sistema de defesa antiaérea SeaRAM (11 mísseis RAM no lançador), além de sensores e C2. Considerada salva de 04 MSS por turno e poder de neutralização de 03 mísseis (a3 maior). O poder de permanência considerado foi o mesmo da configuração A.

4. Resultados Determinísticos (Breakpoints)

Considerando os valores-base acima, foram simulados engajamentos por turnos/pulsos, utilizando a fórmula básica da equação de salva. As simulações foram realizados por meio de planilha própria para o modelo e pelo simulador online das equações de salva.[2]

Os resultados considerando p_hit = 0,9 e o engajamento simultâneo entre as forças mostram que:

• Para o modelo A, 03 OPVs são capazes de equilibrar o poder de combate de superfície e a partir de 05 OPVs obtém-se vantagem completa no combate, conforme a tabela abaixo:

Considerando os cálculos do simulador, observa-se os seguintes resultados para N=2, N=3 e N=4, com a continuidade do combate além do 1º turno de engajamentos:

• Para o modelo B, 01 OPVs possui ligeira desvantagem, enquanto 02 OPVs revertem o cenário e 03 OPVs conseguem obter vantagem completa no combate, conforme a tabela abaixo:

Considerando os cálculos do simulador, observa-se os seguintes resultados para N=1, N=2 e N=3, com a continuidade do combate além do 1º turno de engajamentos:

Tendo em vista que as simulações acima consideram o engajamento simultâneo entre os meios, foram realizadas novas simulações para identificar possíveis resultados em situação tática em que os OPVs, operando de forma distribuída e coordenada, conseguem executar o ciclo de engajamento de forma mais eficiente, atacando primeiro.

Nessa situação, os resultados são os seguintes:

• Modelo A

• Modelo B

Os resultados apresentados contribuem para a análise de que, apesar da vantagem individual das capacidades das FREMM como plataforma de combate de superfície, a vantagem numérica de plataformas mais simples, como os OPVs da Classe Amazonas adaptados com MSS, demonstra-se eficaz na obtenção de vantagem.  Essa vantagem se consolida com a superioridade numérica a partir de 04 OPVs dotados de lançadores com 04 MSS Exocet.

No caso de uma adaptação mais completa da Classe, com sensores, um sistema de defesa antiaérea mais robusto e lançadores com 08 mísseis antinavio, a vantagem é consolidada na proporção de 02 OPVs para 01 FREMM. A superioridade da vantagem numérica em relação à capacidade concentrada em uma única plataforma se intensifica quando se considera o cenário tático em que as unidades operando de forma distribuída e coordenada são capazes de girar o ciclo de engajamento de forma mais eficiente, atacando primeiro.

5. Resultados para o Modelo Estocástico

Visando incorporar incertezas ao cálculo (névoa da guerra), foram simuladas as mesmas situações em modelo estocástico das equações de Salva, adotando ruído gaussiano de σ = 0.10. Para cada configuração e situação tática foram empregadas simulações de Monte Carlo, com 1.000 rodadas e o máximo de 50 turnos para cada.

6. Considerações Táticas e Doutrinárias

Os resultados obtidos, tanto no modelo determinístico quanto no estocástico, reforçam um princípio central da guerra naval na era dos mísseis: o combate de superfície tende a ser decidido pela capacidade de gerar e sustentar salvas eficazes, mais do que pela robustez individual de uma única plataforma.

A FREMM, enquanto fragata de grande porte, concentra sensores, armamentos e sistemas de defesa em um único casco, o que lhe confere elevada letalidade e sobrevivência individual. Entretanto, os modelos mostram que essa concentração de poder apresenta um limite claro quando confrontada por múltiplas plataformas distribuídas, mesmo que, individualmente, inferiores.

Do ponto de vista tático, três aspectos merecem destaque:

a) Importância da iniciativa (Attack Effectively First)

Os cenários em que os OPVs atacam primeiro apresentam aumentos significativos nas probabilidades de vitória, sobretudo no Modelo B. Isso evidencia que a capacidade de detectar, classificar e engajar antes do adversário, apoiada por sensores externos, enlaces de dados e coordenação, pode ser tão decisiva quanto a quantidade de mísseis disponíveis.

b) Defesa de ponto como multiplicador de força

A introdução de um sistema de defesa de ponto robusto (SeaRAM) no OPV altera qualitativamente o equilíbrio de combate. O efeito não é apenas reduzir perdas, mas também diminuir drasticamente a variância dos resultados, tornando o desempenho da força mais previsível. Doutrinariamente, isso sugere que investimentos em defesa de ponto em plataformas menores podem gerar retornos desproporcionais em termos de efetividade.

c) Coerência com conceitos de letalidade distribuída

Os achados convergem com o conceito de letalidade distribuída, no qual a capacidade ofensiva é espalhada por um maior número de plataformas, aumentando a resiliência e a sobrevivência da própria força, e a complexidade do problema para o inimigo. Em vez de buscar apenas plataformas cada vez maiores e mais caras, a doutrina pode explorar arquiteturas híbridas, combinando navios de primeira linha com meios menores armados e integrados em rede.

Em termos doutrinários, o estudo sugere que OPVs armados não substituem fragatas, mas podem complementar a força de superfície, ampliando a massa de salvas, saturando defesas inimigas e aumentando a densidade de vetores ofensivos disponíveis ao comandante da força-tarefa.

Ressalta-se que a presente análise foca exclusivamente no aspecto das ações/engajamentos de superfície, ou seja, no engajamento entre navios de superfície empregando sistemas de mísseis antinavio. Dessa forma, ao desenvolver o planejamento de força, essa comparação de poderes combatentes constitui apenas um dos diversos subsídios para a escolha do meio de superfície que melhor se adequa às necessidades de uma Força Naval. Nesse contexto, a FREMM concentra diversas outras capacidades relevantes no combate naval, tais como operações antissubmarino, guerra eletrônica, operações duradouras com diversos tipos de aeronave (incluindo hangaragem), entre outras. Por outro lado, os OPVs possuem características mais voltadas às tarefas da Segurança Marítima, incluindo as ações de presença, patrulha naval e repressão a ilícitos no mar. Adicionalmente, considera-se que a incorporação de Navios-Patrulha Oceânicos dotados de MSS proporciona maior flexibilidade e versatilidade à Força Naval, alavancando a exploração das características básicas do Poder Naval.

7. Análise Preliminar de Custo X Efetividade (valores estimados em USD)

De forma preliminar e embrionária, buscou-se identificar, a partir de dados de fonte aberta, os custos de aquisição das plataformas simuladas nesse estudo. Além de valores históricos de comercialização dos navios citados, adotou-se um cálculo aproximado dos valores necessários para a adaptação do projeto dos NPaOc Classe Amazonas, contemplando as configurações A e B. Todos os valores citados a seguir são aproximações a valores identificados em documentos e notícias disponíveis na internet e convertidos em USD, para efeito de comparação.

7.1. Custo aproximado por plataforma:

•  FREMM-IT: US$ 658 milhões;
• OPV Classe Amazonas: US$ 65 milhões;
• Configuração A: US$ 35 milhões – Total Config.A = US$ 100 milhões
• Configuração B: US$ 115 milhões – Total Config.B = US$ 180 milhões

7.2. Custo da força azul (OPVs) no breakpoint:

• Configuração A = 4 x US$ 100M = US$ 400 milhões
• Configuração B = 2 x US$ 180M = US$ 360 milhões

7.3. Interpretação:

Mesmo considerando margens de incerteza nos custos e nos parâmetros táticos, os resultados indicam que:

• Uma força de OPVs armados capaz de neutralizar uma FREMM pode custar menos da metade do valor de uma única fragata de grande porte.
• A Configuração B apresenta melhor relação custo x efetividade, pois reduz o número de plataformas necessárias e aumenta a previsibilidade dos resultados.

Isso não implica que OPVs substituam fragatas em missões de escolta, guerra antissubmarino ou defesa aérea de área. Contudo, sugere que, do ponto de vista de poder de combate antissuperfície, arquiteturas de frota que combinem plataformas de alto valor com meios menores armados podem oferecer maior densidade de letalidade por dólar investido.

Referencial Teórico

• Armstrong, Michael J. 2005. “A Stochastic Salvo Model for Naval Surface Combat.” Operations Research 53 (2): 245–258. https://doi.org/10.1287/opre.1040.0195.
• Armstrong, Michael J. 2014. “The Salvo Combat Model with a Sequential Exchange of Fire.” Journal of the Operational Research Society 65 (10): 1593–1601. https://doi.org/10.1057/jors.2013.115.
• Christiansen, Robert. 2008. Using Hughes’ Salvo Model to Examine Ship Characteristics in Surface Warfare. Newport, RI: Naval War College.
• Hughes Jr., Wayne P. 1995. Fleet Tactics: Theory and Practice. Annapolis, MD: Naval Institute Press.
• Hughes Jr., Wayne P., and Robert P. Girrier. 2018. Fleet Tactics and Naval Operations. 3rd ed. Annapolis, MD: Naval Institute Press.
• Till, Geoffrey. 2018. Seapower: A Guide for the Twenty-First Century. 4th ed. New York: Routledge.
• Lambert, Nicholas A. 2023. The Neptune Factor: Alfred Thayer Mahan and the Concept of Sea Power. Annapolis, MD: Naval Institute Press.
• Mahan, Alfred Thayer. 1890. The Influence of Sea Power upon History, 1660–1783. Boston: Little, Brown and Company.

[1] FERREIRA FILHO, Alberto. “Trump’s-Class “Mahanian” Battleship Vs. Arleigh Burke-Class Destroyers  Naval Combat Power Comparison Through Hughes’ Salvo Models”.

[2] O Aplicativo Simulador das Equações de Salva foi desenvolvido juntamente com Tullio Mozart Pires de Castro Araújo e outros autores, e apresentado no 57º Simpósio Brasileiro de Pesquisa Operacional. O aplicativo está disponível em: https://salvo-equations.streamlit.app.

VEJA TAMBÉM:

Aprimorando os OPVs classe ‘River’ Batch II