What makes it tick

Drone naval

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Como funciona um drone naval

Um barco sem ninguém a bordo: desliza sobre o casco, anda com uma bomba d'água e é pilotado por satélite.

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Uma lancha sem ninguém a bordo

Este é um Magura V5, um drone naval ucraniano: um barco rápido sem ninguém a bordo. A estatal SpetsTechnoExport o fabrica para o GUR, a inteligência militar da Ucrânia; ele foi apresentado em julho de 2023. Tem 5,5 m de comprimento, fica só 0,5 m acima da água e pesa menos de uma tonelada. Um piloto distante o conduz por satélite.

Por fora, você vê um casco baixo e cinza de compósito, tecido de fibra preso em resina. Na carenagem elevada de trás ficam duas antenas Starlink e uma antena de satélite reserva; perto da proa, uma cúpula baixa com câmera térmica e uma câmera de proa fixa. O propulsor a jato d'água na popa move o barco. Dentro ficam um compartimento de carga para até 320 kg, os tanques de combustível e o motor numa cuba sobre espuma, com a eletrônica por cima. Ligue a vista em corte (C) para vê-los ou espere o capítulo do jato.

O modelo acompanha um percurso. O barco sai de uma rampa, entra em planeio e segue a 22 nós, cerca de 41 km/h; um nó é uma milha náutica por hora. Depois, arranca a 42 nós, cerca de 78 km/h, com mais dois barcos, até a proa chegar a um navio cinza ancorado.

Na velocidade normal, o barco anda tão rápido quanto um de verdade, mas a viagem cabe em dois minutos: um cruzeiro de cerca de 20 horas por todo o seu alcance de 450 milhas náuticas, cerca de 800 km, dura aqui 42 segundos, e a arrancada também é mais curta. O navio está a 1,5 km, e não a centenas de quilômetros. O relógio conta o tempo do modelo; arraste a linha do tempo para mudar de momento.

Casco
Floating
Distância percorrida
0 m
Progresso do percurso
0 %

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Ele para de boiar e passa a deslizar

Parado, o barco é sustentado pela água que ele empurra para o lado: a flutuação. Quando ele acelera, a água que bate no fundo inclinado o empurra para cima com cada vez mais força. Assim que esse empurrão carrega a maior parte do peso, o casco sobe e desliza: é o planeio. A parte de trás do fundo continua sempre na água.

Todo barco forma uma onda na proa. A cerca de 5,7 nós, ela fica tão comprida quanto este casco de 5,5 m: é a velocidade de casco, uma regra prática para barcos que só flutuam, e não um limite; a 42 nós, o Magura anda cerca de 7 vezes mais rápido. Antes, ele sobe a corcova de resistência, onde faz ondas grandes e o arrasto, a água que o segura, cresce rápido. As bordas afiadas do fundo, as quinas, aumentam o arrasto aqui e só compensam depois que ele entra em planeio.

Mova o controle e observe a proa. Ela sobe mais perto da corcova e depois baixa: esse ângulo é o trim, com menor arrasto em cerca de 3 a 4 graus. O planeio começa por volta de 15 a 18 nós; o modelo muda aos 16. O fundo molhado, de 5,1 m em repouso no modelo, encolhe de cerca de 4,5 m a 15 nós para 1,5 a 2 m a 42. Como não há dados publicados sobre a corcova, o pico de 6 graus e a divisão do peso são do próprio modelo.

O fundo é um V profundo, que amortece as pancadas das ondas; o modelo usa 20 graus na popa, mais fechado na proa, pois o ângulo real não foi publicado. A água se solta limpa da borda inferior afiada da popa reta. Um fino defletor de respingos em cada lateral, um palpite do modelo, joga os respingos para fora. Trim demais faz um barco em planeio quicar: é o efeito golfinho.

11 kn, 20 km/h
Casco
Climbing the hump
Ângulo da proa (trim)
6.0°
Peso sustentado
36 % by speed, 64 % by floating
Comprimento molhado
4.4 m, against 5.1 m at rest
Em relação à velocidade de casco
1.9 times the hull speed of 5.7 kn

03

Uma bomba no lugar da hélice

Com o casco aberto, siga a energia: os tanques de combustível alimentam o motor, cujo eixo de transmissão gira a bomba da popa, o propulsor a jato d'água. A água entra por uma grade no fundo. Um rotor giratório, parecido com um ventilador, a acelera; aletas fixas, o estator, desfazem o giro; um bocal a dispara para trás.

O impulso vem de acelerar a água na bomba: a força de propulsão é a massa de água por segundo vezes o quanto o jato sai mais rápido que o barco. Mesmo uma bomba perfeita só transforma em movimento 2 / (1 + velocidade do jato / velocidade do barco) do seu trabalho: 80 % com o jato a 1,5 vez a velocidade do barco, bem menos em baixa velocidade.

Acima de cerca de 25 a 30 nós, um jato iguala ou supera uma hélice, e sem nada embaixo do casco o barco pode andar em águas rasas. A grade quase sempre se limpa sozinha, mas algas e cabos ainda podem entupi-la. O primeiro barco desta família, em maio de 2022, tinha motor de popa; barcos do fim de 2022, como um achado perto de Sebastopol, usavam motor de jet ski Rotax e bomba Sea-Doo. O motor do Magura não foi divulgado, então o modelo supõe um motor a gasolina do tipo de jet ski que gira a bomba diretamente. Estima-se que a bomba movimente 210 litros por segundo a 42 nós.

Não há leme. O bocal de direção desvia o jato até 27 graus para cada lado: vire-o para a direita e a proa vira para a direita. Para parar ou dar ré, uma concha de ré desce sobre o bocal e manda o jato para a frente e para baixo. O controle ajusta o acelerador, que o modelo trata como a vazão da bomba. Aperte o play para voltar ao percurso.

69 %
Velocidade do barco
22 kn, 41 km/h
Vazão da bomba
148 kg a second, about 144 litres
Velocidade do jato
22 m/s, 81 km/h
Força de propulsão
1.65 kN
Eficiência ideal
67 %

Direção do jato
Straight back: holds course

04

Segundo relatos russos, um Magura capturado na Crimeia em novembro de 2023 levava dois terminais Starlink, uma antena de satélite reserva da Kymeta, GPS, um computador com Linux e um roteador com dois chips para uso perto da costa. O fabricante também alega ter rede de rádio em malha, controle autônomo e até três transmissões de vídeo.

O piloto fica num console dentro de uma maleta rígida. Viagens longas podem ser programadas antes, mas um piloto acompanha tudo e muitas vezes conduz o trecho final à mão: o barco não é totalmente autônomo. O que um barco real faz quando perde a conexão não foi divulgado; o modelo o mantém no rumo.

O atraso típico do Starlink é de cerca de 25 a 35 ms em terra e pode passar de 100 ms no mar. O upload, de 10 a 30 megabits por segundo, mais ou menos o que três vídeos exigem, define a nitidez da imagem. Quanto ela chega atrasada não foi publicado. A 42 nós, um quarto de segundo equivale a 5,4 m, cerca de um comprimento de barco; o barco fantasma mostra onde o piloto o vê.

Bloqueio e falsificação de GPS sobre o mar Negro são registrados desde meados de 2024; provavelmente é por isso que o fabricante também anuncia navegação inercial e visual. Em setembro de 2022, segundo Elon Musk e a versão corrigida de um livro de 2023 sobre ele, a Ucrânia esperava cobertura do Starlink perto da Crimeia que nunca tinha sido ligada; antes, o livro dizia que ela tinha sido desligada. Aqui, os satélites aparecem baixos, próximos e bem maiores que os reais.

250 ms
Onde o piloto o vê
2.8 m behind the boat at 22 kn
Na velocidade máxima
5.4 m at 42 kn, 1.0 boat lengths
Conexão
Starlink, two terminals
O que o barco faz
Pilot steers by the video

Como um comando chega ao barco

  1. Piloto: mexe numa alavanca ou joystick.
  2. Estação terrestre: manda o comando ao satélite por rádio.
  3. Satélite: repassa o comando ao barco.
  4. Barco: o computador mexe no acelerador ou no bocal.
  5. Vídeo: volta pelo mesmo caminho, um pouco atrasado.

05

Baixo o bastante para se esconder atrás da curvatura do mar

O mar se curva, então, de h metros de altura, o horizonte fica a cerca de 3,86 × √h km. A câmera do barco, a cerca de 0,7 m da água, enxerga só uns 3 km. O mar em 3D é plano, pois em 1,5 km a curvatura real desce menos de 0,2 m; o desenho abaixo a exagera.

O radar de um navio enfrenta a mesma curva. As ondas de rádio se curvam um pouco, então sua linha de visada até um barco de 0,5 m é de cerca de 4,12 × (√h1 + √h2) km, com as alturas em metros: cerca de 21 km para um radar a 20 m de altura. Essa é só a maior distância a que ele poderia ver o barco, e mesmo assim o navio teria no máximo cerca de 16 minutos de alerta a 42 nós.

A detecção real vem depois. A seção reta radar de um barco pequeno, o tamanho que ele parece ter para o radar, fica em torno de 0,5 a 5 m²; nenhuma foi publicada para o Magura. Uma norma de radar costeiro prevê que um alvo de 1 m², a 1 m da água, seja detectado a cerca de 9 km por um radar avançado, até o estado do mar 4 (ondas de 1,25 a 2,5 m): cerca de 7 minutos de alerta a 42 nós. Barcos pequenos podem se esconder atrás das ondas até metade do tempo, e o retorno do mar, o eco das próprias ondas, pode abafar o deles.

Os operadores dizem que os barcos são difíceis de detectar: um comandante do Grupo 13 do GUR disse que o radar tem dificuldade com o casco de plástico e que o barco emite pouco calor. São alegações; nenhuma medição foi publicada. Uma análise russa relatou que a cuba do motor, assentada em espuma, reduz o aquecimento da superfície externa. Os barcos são cinza, e os ataques mais conhecidos foram à noite ou ao amanhecer. Toque nos botões para mudar o estado do mar.

Vista lateral do radar, do mar e do barco; curvatura e alturas exageradas.
20 m
Linha de visada do radar
21.3 km
Alerta do navio a 42 nós
16.5 min

Horizonte da câmera
3.2 km from a lens 0.7 m up
Detecção esperada
About 9.3 km, 7.1 min of warning at 42 kn
Altura das ondas
0.5 to 1.25 m, sea state 3
Escondido atrás das ondas
Up to half the time: waves as tall as its deck

06

Barato, pequeno e mudando rápido

Um Magura V5 custa cerca de um quarto de milhão de dólares. O Sea Baby, um barco diferente feito pelo SBU, o serviço de segurança ucraniano, custa cerca de US$ 221 mil. O GUR avalia em cerca de US$ 65 milhões o navio-patrulha Sergey Kotov, afundado em março de 2024 após um ataque de barcos Magura.

Os barcos raramente atuam sozinhos: muitos ataques relatados usaram grupos de cerca de cinco a dez, cada barco com uma função, segundo os desenvolvedores. Os navios dados como afundados levaram vários impactos. Os dois acompanhantes no percurso, e a formação deles, são escolha do modelo.

O projeto não para de mudar. Em dezembro de 2024, o GUR equipou barcos V5 com dois mísseis ar-ar R-73, rebatizados de Sea Dragon; os botões mostram essa versão, que muda só o convés, não o percurso. Em 2025, o GUR apresentou o Magura V7, maior, com 7,2 m de comprimento e até 650 kg de carga.

O registro abaixo se limita às palavras de cada lado, e muitas alegações são contestadas. O Ministério da Defesa do Reino Unido conta pelo menos 26 navios da Marinha russa danificados ou destruídos de fevereiro de 2022 a junho de 2024, por todo tipo de arma, cerca de um terço da Frota do Mar Negro.

A bordo
A payload of up to 320 kg in the bow
Custo por barco
About USD 250,000 to 273,000
Navio-patrulha, avaliado pelo GUR
About USD 65 million

Registro público, conforme relatado

  1. 29 de outubro de 2022, Sebastopol: drones navais e aéreos atingiram a fragata Admiral Makarov e um caça-minas; a Rússia admitiu danos leves.
  2. 31 de janeiro a 1º de fevereiro de 2024, lago Donuzlav: barcos Magura V5 afundaram a corveta Ivanovets; o GUR alega seis impactos, o vídeo mostra cerca de três.
  3. 4 e 5 de março de 2024, estreito de Kerch: barcos Magura V5 afundaram o navio-patrulha Sergey Kotov; a Ucrânia disse que cinco barcos participaram.
  4. 31 de dezembro de 2024, cabo Tarkhankut: o GUR diz que barcos Magura V5 derrubaram helicópteros Mi-8 com mísseis R-73, algo inédito para um drone naval; primeiro alegou um, depois dois.
  5. 2 de maio de 2025, perto de Novorossiysk: o GUR diz que barcos Magura V7 derrubaram dois caças Su-30SM com mísseis Sidewinder; a Rússia não confirmou.