Autor: Edilson Moura Pinto * Instituto GSEC
A Europa está em busca de desenvolver novos sistemas de armas em resposta as capacidades Russas e Chinesas e um programa em especial corre longe dos olhos do público e se destina ao desenvolvimento de mísseis balísticos com alcance superiores a 1000 km. Este Programa é vital para a Ucrânia que corre atrás desta meta com mais afinco. Esta nova corrida revela uma realidade incômoda, porém incontornável, a chave tecnológica para alcançar essa capacidade está no propelente sólido para estes foguetes.
Destaca-se que as circunstâncias políticas e técnicas tornam este programa único, uma vez que a matéria prima para este combustível só pode ser produzido na própria Ucrânia e isso não se trata de uma escolha política, mas sim, de uma necessidade estratégica. Alguns países da própria europa possuem as tecnologias e até os meios de produção deste combustível, mas nenhum deles está disposto a ajudar Kiev transferirindo esse tipo de tecnologia sensível, nem mesmo, se dispõe à fornecer componentes críticos que permitiriam à Ucrânia construir motores sólidos de alto desempenho.
O alerta amarelo já foi acionado e a Ucrânia resolveu não mais esperar. Em 2007 numa matéria do Plano Brazil, (**clique aqui para ler**) foi apresentado pela primeira vez o programa dos mísseis balísticos ucranianos Sapsan, programa que evoluiu para novos mísseis com maiores alcances como o Hrim -2 apresentado na matéria (Os misteriosos mísseis balísticos de Zelensky). De lá pra cá, muita coisa tem mudado, novas armas tem surgido e novos sistemas tem sido testados. Porém, uma coisa permance em seu estado de necessidade essencial para o programa de mísseis táticos ucranianos e a criação de um sistema balístico de longo alcance, e pra isso, o seu propelente, cuja a resposta é mais ou menos definida.
Zinoviy Pak, químico ucraniano e ex-diretor da Associação Soyuz, é um dos maiores especialistas soviéticos em motores de propelente sólido. Residente na Eslovênia, é reconhecido por desenvolver os propelentes dos mísseis RT-2PM Topol, R-39 e RT-23
A ucrânia está atualmente trabalhando na busca de seu próprio propelente de desempenho energético satisfatório e está mais próximo de alcançá-lo. Os parâmetros aerodinâmicos e geometria do míssil, sua carga útil e seu alcance dependem diretamente de quão eficiente é o propelente, isso porque a mesma “carenagem” do míssil pode receber diferentes combustíveis e resultar em alcances completamente diferentes, 300 km, 500 km ou até 1000 km.
Esta busca pela formulação ideal está em franco desenvolvimento e um novo fator pode fazer o jogo virar em favor da Ucrânia, pois toda esta discussão está ironicamente nas mãos de uma figura histórica que revolucionou esta ciência no passado e que desta vez está cada vez mais perto de concretizar o sonho ucraniano e talvez europeu de desenvolver sistemas balísticos de curto e intermediários alcances.
Essa discussão remete ao trabalho do professor Zinoviy Pak, um ucraniano, doutor em Ciências Químicas, ex-diretor da Associação de Pesquisa e Produção Soyuz e um dos maiores especialistas vivos em motores de propelente sólido.
Radicado atualmente na Eslovênia, Pak nasceu em uma cidade da atual Galícia oriental ucraniana, curiosamente, ainda busca a cidadania ucraniana e é reconhecido como o responsável pelo desenvolvimento dos propelentes usados em mísseis de referência da URSS, como o RT-2PM Topol, o R-39 e o RT-23.
A descoberta soviética que mudou a balística
Em 1971, a União Soviética sintetizou uma molécula que revolucionaria os sitemas de propulsão de mísseis e foguetes, o novo propelente a base de Dinitramida de amônio (ADN) abriu as portas para o desenvolviemnto de uma nova geração de propelentes sólidos. Os Estados Unidos só viriam sintetizar esta substância cerca de 20 anos depois, patenteando-a uma vez qeu os soviéticos não o fizeram por mantê-la em segredo de estado por duas décadas.
A URSS já havia criado uma produção industrial de propelentes baseados no ADN e colocado em operação novos mísseis de longo alcance muito mais poderosos e esse avanço permitiu ao Escritório de Projetos Pivdenne reduzir a defasagem tecnológica que separava Moscou de Washington, abrindo caminho para uma geração mais potente de mísseis intercontinentais.
O RT-23UTTH “Molodets”, designado pela OTAN como SS-24 Scalpel, foi um míssil balístico intercontinental (ICBM) de terceira geração desenvolvido pela União Soviética na década de 1980, projetado para garantir capacidade de segundo ataque mesmo sob um primeiro ataque nuclear inimigo.
Foi esta descoberta que fundamentou o desenvolviemnto do então RT-23, um míssil balístico de três estágios, totalmente propulsado por combustível sólido de alto desempenho, cuja versão mais conhecida culminou no progrejo de um sistema lançado a partir de lançadores ferroviários os lendários RT-23UTTH Molodets (SS-24 Scalpel), um sistema de cerca de 104,5 toneladas, capaz de transportar até dez ogivas independentes, cada uma com cerca de 55 kt a um alcance máximo de cerca de 10100 km.
O diferencial estratégico do Molodets era a possibilidade de lançamento tanto a partir de silos reforçados quanto de um sistema ferroviário móvel, o BZhRK (БЖРК), um trem camuflado como composição de carga comum, permitindo elevada mobilidade e sobrevivência.
O poderoso míssil entrou em serviço em 1989 e permaneceu operacional até 2003. Ironicamente, o Molodets operou da Ucrânia onde cerca de 46 unidades da versão de lançamento apartir de silos (15Zh61) foram implantadas durante o período soviético.
O RT-23UTTH foi considerado um dos ICBM mais difíceis de neutralizar devido ao sistema ferroviário móvel, que permitia ao míssil circular pela malha ferroviária soviética como um trem comum, tornando praticamente impossível para satélites inimigos rastrearem sua posição exata. Após os tratados START e o colapso soviético, todos os sistemas foram retirados de operação, sendo desmantelados até 2005.
O segredo técnico mais sensível
Dentre todas as inovações da nova arma, o verdadeiro salto tecnológico do RT-23, entretanto, estava no terceiro estágio. Seu propelente incorporava não apenas o ADN, mas um segundo componente ainda mais crítico, o hidreto de alumínio, conhecido como um dos materiais mais energéticos já testados para impulsão sólida.
Durante décadas, diversos centros de pesquisa em vários países tentaram utilizar hidreto de alumínio em motores de foguetes, muitas delas até hoje nunca se concretizaram. A dificuldade residia em suas propriedades instáveis já que o composto se decompõe rapidamente, mesmo em baixas temperaturas, liberando hidrogênio, um processo incompatível com a necessidade de armazenar um motor sólido por 15 a 20 anos sem perder integridade.
É aqui que entra em cena a figura de Zinoviy Pak, que formula as condições desejáveis e permite o salto tecnológico e produtivo necessário para que este sistema opere de forma estável. Curiosamente em vez de tentar estabilizar o hidreto, ele procurou prender o gás liberado e convertê-lo em líquido, criando um sistema químico capaz de manter a monoliticidade do motor. Esse processo foi patenteado como uma patente fechada da URSS, inacessível à Rússia atualmente por razões legais e técnicas.
É exatamente a combinação, ADN + hidreto de alumínio estabilizado por processo químico próprio, que continua sendo até hoje um dos segredos mais sensíveis da tecnologia de mísseis Russos. E esta pode ser a chave para o desenvolvimento deste propelente que tanto a Ucrânia como inúmeras nações europeias buscam para os seus programas de mísseis estratégicos.
Na Europa, apenas a ArianeGroup (França) produz mísseis balísticos d longo alcance, os SLBM M51, e os Estados Unidos recusaram a entregar propelentes sólidos de ATACMS antigos para integrar ao programa Sapsan/ Hrim-2, e tal como os ucranianos, países que avançam em tecnologia de propelente sólido, como Turquia e Coreia do Sul, também não possuem acesso ao know-how necessário para estabilizar hidreto de alumínio em nível militar.
A química dos motores
A dinitramida de amônio (ADN), NH₄⁺·[N(NO₂)₂]⁻, é um oxidante sólido altamente energético cuja estrutura aniônica confere elevada entalpia de decomposição e queima isenta de cloro. Possui higroscopicidade e sensibilidade térmica superiores às do perclorato de amônio (AP), exigindo condições estritas de umidade, estabilização cristalina e controle de processamento.
Quando integrada a matrizes poliméricas adequadas, a ADN permite Isp (impulso específico) superior, menor emissão corrosiva (sem HCl) e assinatura visual reduzida, vantagens em sistemas de alta performance e em monopropelantes “verdes” tipo HPGP. Entretanto, sua instabilidade físico-química, somada à complexidade de produção, limita a adoção militar em ampla escala.
A chave do sistema está nas combinações com hidretos como AlH₃ que oferecem densidades energéticas ainda maiores, porém, igualmente, o AlH₃ é termicamente metastável e pode liberar H₂, comprometendo a integridade e a vida útil do motor. Dessa forma, estes sistemas requerem encapsulamento, passivação e procedimentos industriais extremamente complexos.
Porém, com tudo funcionando da maneira como Zinoviy Pak propõe, a dinitramida de amônio (ADN) que no fundo trata-se de um sal formado entre o cátion amônio (NH₄⁺) e o ânion dinitraminato [N(NO₂)₂]⁻ e portanto é uma substância fortemente oxidante, rica em nitrogênio e oxigênio, se combinado com o hidreto de alumínio (AlH₃) que por sua vez, é um combustível metálico altamente energético, capaz de liberar grande quantidade de energia na oxidação muito mais que o alumínio metálico convencional, resultam numa fórmula perfeita, já que a combinação dos dois produz um sistema típico de combustível + oxidante altamente eficiente.
É isto que os ucranianos e seus parceiros europeus estão buscando agora, o segredo para que esta tecnologia ganhe forma no complexo industrial ucraniano e quem sabe, em outras nações europeias dando escala para a produção de mísseis balísticos de curto, intermediário e de alcance intercontinental.
Mas e sobre Zinoviy Pak?, além de ser o responsável por alguns dos mais avançados propelentes da história soviética, este senhor insiste que deseja contribuir para fortalecer seu país de origem.
Numa entrevista a uma Tv europeia, Pak ressaltou:
A soberania estatal depende, antes de tudo, da soberania na produção de munições e mísseis. Sem isso, nenhum sistema de defesa poderá garantir segurança real frente às ameaças estratégicas.
Segundo ele,
O desafio ucraniano não reside apenas em construir instalações industriais, mas recuperar e aplicar o conhecimento técnico acumulado por seus cientistas. Somente com o domínio de propelentes avançados, em especial o sistema baseado em ADN e hidreto de alumínio, será possível desenvolver um míssil balístico nacional capaz de alcançar 1000 km e assegurar autonomia plena no campo balístico.
Situação industrial, infraestrutura e pessoal
A Ucrânia ainda dispõe de infraestrutura e pessoal para retomar programas de mísseis balísticos, tendo na Pavlohrad Chemical Plant seu principal centro de produção de propelentes sólidos. A planta, histórica desde a era soviética, mantém capacidade técnica para fabricar cargas propulsoras e materiais estratégicos. Porém, sua operação atual é limitada por ataques, problemas logísticos e restrições de fornecimento.
A ucrania ainda dispõe de infraestrutura, pessoal e capacidades para retornar e desenvolver seus sistemas de mísseis balísticos, dentre elas destaca-se no setor industria à Pavlohrad Chemical Plant (Pavlohradskyy Himichnyy Zavod), historicamente o principal complexo ucraniano associado à produção de propelentes sólidos e materiais pirotécnicos estratégicos. Esta instituição que atua desde a era soviética quando concentrou atividades relevantes para a fabricação de cargas propulsoras e processamento de precursores químicos, até os dias atuais com o desenvolvimento e fabricação de propelentes .
A planta permanece referenciada como o centro industrial mais diretamente ligado à produção em escala de compostos para propelentes sólidos na Ucrânia, embora sua capacidade operacional recente esteja sujeita a intermittências decorrentes de ataques, logística e restrições de fornecimento.
O complexo de produção aeroespacial integrado por entidades como Pivdenmash/Yuzhmash (fabricação) e o Pivdenne Design Office (Yuzhnoye) (projeto) retém know-how em veículos lançadores, guiagem, integração estrutural e certa experiência em propulsão líquida e sólida.
Essas organizações mantêm competências em engenharia de motores, usinagem pesada, testes e qualificação de estágios, mas, desde a dissolução soviética, grande parte das capacidades específicas para propelentes sofisticados tornou-se fragmentada, dependente de infraestruturas localizadas (ex.: Pavlohrad) e do acervo de especialistas técnicos.
O fator humano é um item extremamente significante neste setor e a Ucrânia dispõe de centros de pesquisa e universidades com competência em química inorgânica, ciência de materiais e engenharia de superfícies, incluindo institutos da Academia Nacional de Ciências da Ucrânia (NAS), centros de investigação regionais e empresas-spin-off (ex.: Materials Research Centre e laboratórios universitários em Kharkiv, Lviv e Dnipro).
Esses centros realizam trabalhos em termodinâmica, materiais energéticos, compósitos e propulsão experimental, o que fornece a base académica e talento para R&D em propelentes avançados.
Porém é sempre importante ressaltar que a transposição da pesquisa para produção industrial exige instalações de escala com linhas de mistura sob atmosfera controlada, secagem e embalamento, ensaios instrumentados, qualificações regulatórias e cadeias de fornecimento de precursores químicos.
Esses aspectos historicamente dependiam de centros industriais específicos mesmo na era soviética e, em alguns casos, de fornecedores externos. A capacidade acadêmica existe, mas a capacidade industrial em larga escala é mais limitada e sujeita a interrupções.
Relatórios e análises institucionais ucranianas indicam crescimento substancial da produção de material de defesa desde 2023–2024, com programas governamentais para expandir e reestruturar capacidades industriais. Esses esforços podem aumentar a produção nacional de componentes e acelerar P&D, mas dependem fortemente de segurança física, financiamento e de restauração/modernização de linhas industriais especializadas.
Diante de tudo isso, pode-se concluir que a a Ucrânia mantém base científica e remanescente capacidade industrial (Pavlohrad, Pivdenmash/Yuzhmash, institutos da NAS e universidades) que formam o alicerce para desenvolver propelentes avançados como os à base de ADN e composições com hidretos.
Contudo, a capacidade industrial em escala e a resiliência operacional, linhas de produção climatizadas, ensaios instrumentados e suprimento confiável de precursores, são limitadas, concentradas e vulneráveis no atual contexto de conflito. Transformar competências históricas e pesquisa em produção operativa e segura exige investimento substancial, proteção física e programas de qualificação longos, além de navegar em meio às restrições políticas e de não-proliferação que podem atrapalhar os desejos de Kiev de reestabelecer-se nesta capacidade, garantindo soberania para sí e seus parceiros tecnológicos.
Sobre o Autor
Edilson Moura Pinto é físico, pesquisador e professor, licenciado pela UNESP, mestre em Física pela UNICAMP e doutor em Engenharia de Materiais pela Universidade de Coimbra, Portugal.
Atua nas áreas de materiais nanoestruturados, eletroquímica, sensores e tecnologias avançadas, com experiência em pesquisa internacional na América do Sul, Europa e África.
Atua no ensino superior, gestão acadêmica e direção de projetos. É criador e editor-chefe do Plano Brazil, dedicado à análise de defesa, tecnologias militares e geopolítica, e integra o GSEC, contribuindo com uma visão científica e estratégica sobre soberania, segurança e desenvolvimento tecnológico do Brasil.
Fonte
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- Combustion Characteristics of Ammonium Dinitramide-Based Composite Propellants- Journal of Propulsion and Power (AIAA)— [LINK]
- Aluminum hydride as a hydrogen and energy storage material: Past, present and future- Journal of Alloys and Compounds— [LINK]
- AlH**3**as High-Energy Fuels for Solid Propellants: Synthesis, Thermodynamics, Kinetics, and Stabilization – Compounds — [LINK]
- ADN Propellant Development- 4TH EUROPEAN CONFERENCE FOR AEROSPACE SCIENCES (EUCASS)—[LINK]
- Nuclear U.S. and Soviet/Russian Intercontinental Ballistic Missiles, 1959-2008- Taylor & Francis— [LINK]
- **Russia has developed new railway missile complex “Barguzin” able to tow up to six Yars missiles 2712-**Army&recognition— [LINK]
- Which Propellant Does Ukrainian Ballistics Need to Reach 1,000 km and Why Only Ukraine Can Make It– Defense express—[LINK]
- **Ukrainian Tactical Missile System was developed for two types of missiles–**Militarnyi— [LINK]
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- PAVLOHRAD CHEMICAL PLANT— org — [LINK]
- Materials Research Centre (About MRC)— org.ua — [LINK]
- Materials Research Centre — Contacts— org.ua — [LINK]
- Военное дело — notícias e artigos militares— com — [LINK]
- Ukraine — Country Spotlight / Non-proliferation overview— Nuclear Threat Initiative (NTI) — [LINK]
- Report on the results of the defence industry in 2024— Ukrainian Council of Defence Industry (UCDI) — [LINK]
- Pavlograd Chemical Plant — recent developments / Arms Control context— org — [LINK]