O X-29 americano testou a mesma ideia 13 anos antes, e nenhum país voltou a fazer caça assim.
Um único Sukhoi Su-47 Berkut chegou a voar, e a característica que o tornou famoso está nas asas: em vez de apontarem para trás, como em praticamente todo caça, elas apontam para a frente. O protótipo decolou pela primeira vez em 25 de setembro de 1997, no aeródromo de Jukovsky, perto de Moscou, com o piloto-chefe de provas da Sukhoi, Igor Votintsev, nos comandos, segundo o site americano 19FortyFive.
O russo não foi o primeiro a tentar. Treze anos antes, em 1984, o americano X-29 já tinha testado a mesma ideia, segundo a NASA. Nenhum dos dois programas resultou em caça de série, e nenhuma força aérea do mundo voltou a desenhar um avião de combate com a asa virada para a frente.
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Da prancheta ao voo: de S-32 a Su-47
O projeto nasceu com o nome interno S-32, virou S-37 ainda em desenvolvimento e só recebeu o nome comercial Su-47 por volta de 2002, quando a Sukhoi já usava o protótipo para atrair interesse externo, segundo o site especializado MiGFlug. O programa vinha de estudos soviéticos sobre asa para frente dos anos 1980, retomados pela própria fabricante depois do colapso da União Soviética.
Faltava dinheiro para motores à altura do projeto. A Sukhoi instalou um par de motores D-30F6, os mesmos do caça-interceptor MiG-31, porque era a opção russa de maior empuxo disponível na prateleira, segundo o 19FortyFive. O motor era emprestado, nada parecido com o motor de combate de última geração que a Rússia testa hoje no Su-57.
Por que virar a asa ajuda a manobrar
Num caça comum, em ângulos de ataque altos, o ar escorrega para a ponta da asa e a ponta perde eficiência primeiro, o que tira força dos ailerons bem na hora em que o piloto mais precisa deles. Com a asa virada para a frente, o fluxo de ar caminha para a raiz em vez da ponta, e as superfícies de controle continuam funcionando em ângulos maiores, segundo o 19FortyFive.
O ganho aparece em manobra e em pouso. Segundo o site especializado Air Force Technology, a configuração dá maior relação entre sustentação e arrasto, mais resistência à perda de sustentação, melhor estabilidade em ângulos de ataque altos, velocidade mínima de voo mais baixa e pista de pouso e decolagem mais curta.
A asa que ameaça se rasgar sozinha
A mesma geometria carrega um defeito estrutural. A força aerodinâmica torce a ponta da asa para cima, o que aumenta o ângulo de ataque, gera mais sustentação e torce a asa ainda mais, um ciclo que pode acabar arrancando a asa em voo, segundo o 19FortyFive.
O fenômeno tem nome técnico, divergência aeroelástica, e foi o obstáculo que travou o desenho de asa para frente em metal por décadas. Nenhuma estrutura metálica convencional aguentava rigidez suficiente sem ficar pesada demais para voar.
A fibra de carbono que impede o colapso
A saída veio dos compósitos. Fibras de carbono orientadas em camadas específicas permitem que a asa se deforme de um jeito controlado, sem entrar no ciclo que a rasga, uma técnica chamada de adequação aeroelástica, sem o peso extra que o reforço em metal exigiria.
No Su-47, a solução tomou boa parte da estrutura. Cerca de 13% do peso estrutural do avião era compósito, proporção modesta para os padrões de um caça furtivo, mas os painéis da própria asa chegavam a quase 90% de material compósito, segundo o Air Force Technology.
A lição que ficou para o Su-57
A Sukhoi não credita publicamente o Su-47 pelo caça que veio depois, mas analistas ligam os pontos. Segundo o Air Force Technology, a experiência com grandes painéis de compósito e com o comportamento estrutural do Berkut ajudou a preparar terreno para o Su-57, o caça furtivo que sucedeu o programa russo de quinta geração.
O site americano National Security Journal vai além e credita ao Su-47 também uma lição negativa: a clareza de que virar a asa para a frente não resolvia os problemas que importavam num caça furtivo, o que teria liberado os projetistas para um desenho com compartimento interno de armas e leis de controle de voo herdadas dos testes do Berkut. A publicação atribui essa leitura à própria análise, não a um comunicado da Sukhoi.
O herdeiro ainda procura cliente estrangeiro. Em agosto, o secretário de Defesa da Índia recusou fechar a compra do Su-57, mesmo com a oferta russa de montagem no país.
O país que retoma o Su-30MKI na nova fase do seu programa de caças mantém, ao mesmo tempo, conversas com Moscou sobre a produção do Su-57E. Nenhum contrato foi assinado.
O X-29 americano já tinha voado assim, 13 anos antes
O russo não inventou a ideia. Em 14 de dezembro de 1984, o X-29 decolou pela primeira vez em Edwards, na Califórnia, com o piloto-chefe de provas da Grumman aos comandos, num programa que reunia a fabricante, a força aérea americana e a agência de pesquisa militar Darpa, segundo a NASA.
A NASA descreve a mesma lição que a Sukhoi teria de aprender sozinha treze anos depois: compósitos avançados permitem orientar as fibras para impedir a divergência aeroelástica dentro do envelope de voo. No X-29, a Grumman orientou 752 camadas de grafite e epóxi na asa para que ela se deformasse na direção contrária à ruptura, segundo reportagem da Vintage Aviation News.
Foram dois exemplares e 437 voos entre 1984 e 1992, e um deles ultrapassou a velocidade do som em voo nivelado em 13 de dezembro de 1985, a primeira aeronave de asa para frente a fazer isso, segundo a NASA. Como o Su-47, nenhum dos dois X-29 virou caça de série.
Por que nenhum país repetiu o desenho
A vantagem também não durava em alta velocidade. Segundo o National Security Journal, os ganhos da asa para frente valem sobretudo no regime subsônico e transônico, e perdem força quando o caça precisa manter desempenho supersônico, papel que a asa convencional cumpre melhor.
A geometria também atrapalha a furtividade. Alinhar bordas e tratar a superfície para reduzir a assinatura de radar fica mais difícil numa asa que aponta para a frente, e o desenho deixa pouca margem estrutural para crescer com sensores e armas mais pesados no futuro, segundo a mesma publicação.
A doutrina de combate também mudou de direção. Engajamento além do alcance visual, fusão de sensores e baixa observabilidade passaram a pesar mais no projeto de um caça do que a manobra em baixa velocidade que a asa para frente entrega.
Um protótipo sem programa, num país sem dinheiro
Só um Su-47 saiu da linha de montagem. O projeto seguiu como iniciativa da própria Sukhoi num momento em que o orçamento de defesa russo quase desapareceu, no período pós-soviético, e o avião nunca teve recursos para virar caça de série, segundo o 19FortyFive.
O avião serviu como demonstrador de tecnologia, não como arma operacional, segundo o Air Force Technology. Com 14 pontos de fixação sob asas e fuselagem, o Su-47 provou conceitos de voo, mas nunca chegou a carregar armamento em combate.
Da pista de Jukovsky ao público da MAKS de 2019
O único Su-47 nunca saiu da Sukhoi. Ele segue registrado como propriedade da fabricante em Jukovsky, o mesmo aeródromo onde decolou pela primeira vez em 1997, e foi exibido na mostra aeroespacial MAKS de agosto de 2019, ali mesmo, segundo o Air Force Technology.
Essa foi a última vez que o público viu o avião de perto, quase três décadas depois do voo com Votintsev nos comandos. A asa que apontava para a frente continuou ali, um exemplar só, sem programa de série e sem repetição em nenhuma força aérea do mundo desde então.