O noua abordare pentru gap-filler?

Abordarea nu e chiar noua, dar solutia nu au ajuns sa fie implementate la scara mare, din mai multe motive.

 

Sa incepem cu motivarea cazului…

Din cauza ca sistemele AA SHORAD tind sa isi extinda umbrela la distante mai mari de 40 de kilometri, ridicarea unor senzori pe un catarg la cativa metri inaltime s-ar putea sa nu mai fie o solutie suficienta.

Radarul SHORAD 3D ReVISOR al cehilor de la Retia, cu acoperire 30 km 

Stim ca orizontul radar pe mare sau teren plan este, pur teoretic, undeva la 35 de kilometri iar distanta de vizare directa radar (LineOfSight) e pe la 38-40km pentru antena radar amplasata pe la 25m inaltime si tinta la nivelul marii/solului.

Orizont geometric vs vizual vs radar

 

In cazul unui sistem antiaerian SHORAD, pentru o tinta care zboara la 50 de metri de sol, un radar aflat la 20 de metri inaltime o poate detecta (teoretic, facand abstractie de RCS-ul tintei si puterea radarului) la distante de pana la 47 de kilometri iar o bila electro-optica pana la 41 de km. Daca tinta coboara spre 20 de metri sau radarul spre 3m inaltime, distantele de detectie se reduc spre 36 respectiv 31 de km – acesta fiind cazul unor radare fara catarg telescopic extensibil.

Modelele de rachete AA ce intra in serviciu in anii urmatori (ESSM MkII, Mica NG, CAMM-ER, AMRAAM-ER si Iris-T SLM)  tind sa treaca in unele cazuri de 45-50km distanta de interceptie, ori in acest caz este nevoie de o acoperire detectie radar la distante aproape duble, inclusiv pentru altitudini mici. In plus, numarul de amenintari la joasa inaltime – drone si rachete de croaziera – a crescut exponential, tot mai multe state avand acces la astfel de tehnologii.

Pentru a ne uita putin si in directia C-RAM si a focului contra-baterie, artileria clasica si reactiva a inceput sa isi extinda raza de tragere cu munitii speciale la distante aflate intre 50 si 100km, si chiar peste in cazul celei reactive mai „speciale”. Diferenta in cazul C-RAM este ca identificarea originii si tintei se face de obicei din calculul traiectoriei balistice, daca acesta nu sufera modificari, cum este insa cazul munitiei manevriere cu raza extinsa si corectii de traiectorie.

O a treia categorie ar fi bateriile antinava si sistemele radar de supraveghere marina instalate pe coasta, care au nevoie sa „vada” la distante aflate la peste 150km (in viitorul apropiat tinzand spre 300km), daca alti senzori din retea (UAV, elicoptere, avioane de patrulare marina, nave, sateliti) nu acopera temporar respectiva zona. O solutie atat pentru apararea de coasta (atat AA cat si anti-nava) ar fi pozitionarea unui radar de putere mare pe varfurile din muntii Macin, la 400m altitudine,  aceasta penalizand insa cu cel putin 50km distanta de detectie datorita departarii de tarm.

Deci distantele de detectie pentru aceste 3 tipuri de sisteme de protectie aeriana tind sa coincida in nevoia lor de extindere.

 

Si acum lista de solutii…

Radarele pentru distante mici de tip Ericsson Giraffe (75, S,  AMB), Leonardo Kronos 3D , IAI ELTA (EL/M-2016 ATAR din care avem si noi 4 bucati) sau Thales au catarge extensibile pana la maxim 13-15m in functie de tip iar masele incep de la vreo 300kg. Aceasta corespunde la distante teoretice de detectie de 45km radar respectiv 39km optic a unor tinte aflate la 50 m inaltime.

Leonardo Kronos Land:

Singura modalitate de a extinde distanta de detectie si avertizare, dincolo de lucrul in retea, este de a urca radarul si mai sus. Ori pentru o detectie a unei tinte aflate la 50m inaltime si distante de 100 respectiv 110 km pentru optronica respectiv radar, este nevoie de o altitudine a radarului de 400m. In acest caz nu mai poate fi vorba de un catarg pentru radar ci este nevoie de o alta solutie.

 

Dronele si sistemele aeriene de avertizare timpurie care sunt echipate cu mijloace de detectie nu sunt disponibile 24 de ore din 24 si pe orice conditii meteo, ci mai degraba punctual.

 

Si astfel ajungem la reinventarea zborului, adica aerostate (folosite in observatii inca din primul razboi mondial) sau solutii mai moderne – drone captive.

In partea de sus a lantului tehnologic de Early Warning se afla sisteme gen TARS (Tethered Aerostat Radar System) sau al sistemelor EL/M-2083 si JLENS.  Un exemplu in cadrul TARS este aerostatul Lockheed Martin 420K cu o sarcina utila de 1 tona (in principal radarul Lockheed Martin L-88), distante de detectie de pana la 370km (radar ambarcat ) si capabil de altitudini de pana la 4,6 km (restrictionat, lungimea cablului fiind de  7,6km) si viteze ale vantului de pana la 120km/h. Disponibilitatea per ansamblu e undeva la 60% datorita mentenantei si conditiilor meteo.

TARS: elemente componente si variante aerostat

Raytheon JLENS a fost mai degraba un contraexemplu, un sistem scump (175 mil.$/bucata?!), complex (datorita solutiei aerostatului cu heliu cu presiune echivalenta cu cea atmosferica si cu masa utila de 1,6tone si folosirii a doua radare: unul de detectie VHF-band si altul de tragere X-band) si cu fiabilitate relativ scazuta, predispus la accidente. Era interconectat cu sistemele AA Patriot, Hawk si NASAMS. JLENS asigura o acoperire 360° pe distante de pana la 550km si trebuia sa coste in operare cam 15-20% din costul unor aeronave cu aripi fixe la acoperire echivalenta (4-5 aeronave).

JLENS – sistem de radare si scenariu de angajare (sursa Tehnomil)

In cazul ambelor solutii, aerostatul era compartimentat si se putea mentine in zbor chiar daca invelisul era avariat, suferind punctii in mai multe locuri.

Astfel de aerostate ar putea avea nevoie si de propulsoare pentru a se putea mentine pe loc in conditii de vant si/sau in cazul in care ar fi atasate unei nave in mars, insa pentru a se mentine in aer nu consuma deloc energie. Printre probleme de studiat: cat de repede pot fi pregatite de zbor, sau retrase si redepozitate intr-un hangar in conditii meteo proaste, solutiile de recuperare sau evitare a prabusirii in cazul in care sunt avariate dincolo de punctul in care pot fi controlate precum si evitarea transformarii lor in paratrasnet.

Un alt exemplu interesant – solutie navalizata folosita impotriva traficului de droguri in anii 1980, cu o sarcina utila de 136kg si o altitudine maxima de 760m – echipat cu radar AN/APS-128 putea descoperi o tinta de 10m² la o distanta de 60 de mile nautice (111km):

Si un aerostat livrat de americani marinei filipineze:

Dupa cum se vede, punerea in pozitie si lansarea, precum si recuperarea sunt operatiuni nu chiar rapide si simplu de realizat si necesita o platforma cu statie de „amarare” care ar putea ocupa spatiu semnificativ pe puntea unei nave…

Platforma pentru sistemul PTDS, cu elementele componente

si aici pe nava Atlantic Sentry 

Un sistem mai compact Skystar 180 de provenienta israeliana, cu sarcina utila mai redusa – in principal pentru bila optronica sau un radar de mici dimensiuni:

Solutia echivalenta pentru aeronave mai grele decat aerul ar fi ridicarea la punct fix a unei drone cu decolare verticala cu motoare electrice, alimentata de catre statia de la sol cu curent electric atat pentru propulsie cat si pentru senzorii ambarcati. Pentru a atinge o masa utila similara aerostatului, la cateva sute de kilograme, drona s-ar apropia de dimensiunile unui elicopter de mici dimensiuni. Ca sa ne facem o idee pentru un astfel de UAV – un FireScout MQ-8B echipat cu turbine RR M250 de 420CP poate duce o sarcina utila de maxim 320kg la o masa totala echipat de 1,4 tone.

FireScout MQ-8B

In cazul nostru, ar fi nevoie de un FIRESCOUT sau un cvadri-rotor in versiunea simplificata/minimalista, fara rezervor, fara inteligenta ambarcata, doar cu motoare electrice alimentate prin cablu de la sol/nava si o logica de stabilizare si control.

Daca luam in considerare solutiile mai moderne de radare aeropurtate, in genul celor de la IAI (familia ELM-2022/ si versiunea ES AESA) Leonardo SeaSpray 7500E sau Thales SearchMaster AESA X-Band, observam ca au masa cuprinsa intre 80-120kg si sunt capabile teoretic sa vada tinte pana la 200-300 de mile nautice. Apoi trebuie luata in calcul dependenta distantei in functie de RCS-ul tintei si cum stiu sa gestioneze „clutter”-ul specific mediului terestru fata de mediul marin, ceea ce ar putea duce la diferente de performanta intre cele doua medii. Radarele din aceasta categorie par chiar sa depaseasca cerintele cazului nostru de avertizare-coordonare a unor sisteme AA cu raza scurta, in acest caz ar putea fi utile si componentei cu raza medie dar si unor baterii de coasta si sisteme de artilerie.

De la stanga la dreapta: ELM-2022ES, SeaSpray 7500E, SearchMaster

Daca adaugam si o bila electro-optica multi-spectru, ajungem la o masa totala de 150-170kg, aproape la jumatate din cea utila pentru MQ-8B, la care adaugam masa cablului de legatura (alimentare si date) cu nava, ceea ce inseamna ca un astfel de sistem ar putea cantari intre o treime si jumatate din masa totala a Firescout, asta insemnand si o drona cu dimensiuni semnificativ reduse.

Un UAS mai ruso… (roman Ka-126):  «Drona» KA-37D

Ajungand si la noi in ograda, acum mai bine de un deceniu, odata cu sistemul Oerlikon 2x35mm VSHORAD a intrat in uz si radarul 2D TCP SHORAR, prezent pe prima pozitie in lista de mai jos:

Familia de radare X-TAR (X-Band Tactical and Acquisition radar) 2D/3D:

  • Oerlikon X-TAR2D radar, a.k.a. SHORAR®, cu distanta detectie pana la 30 km
  • Oerlikon X-TAR3D® radar cu distanta detectie pana la 30 sau 50 km
  • Oerlikon X-TAR3D® radar naval, cu distanta detectie pana la 80km

Acest radar TCP SHORAR a inlocuit proiectul radarului romanesc in banda de frecvente X (8-12 GHz) RIH-IRIS (anul 1985) al Institutului de cercetari al Armatei, radar propus de ACTTM la modernizare in 2006. Este clar ca TCP-SHORAR are nevoie de o modernizare, care ar putea integra dincolo de electronica si un catarg telescopic pentru a putea astfel eficientiza si folosirea rachetelor VSHORAD, posibil chiar si SHORAD.

 

Ajungand si in domeniul SHORAD-MRAD vorbind de catarge, cercetarea romaneasca a produs radarul START-1 banda de frecvențe S (2-4 GHz) (distanta de detectie maxima de 300 km si detecta tinte aflate la inaltimi cuprinse intre 25-4000 m) realizat in 12 exemplare (Sursa: Interviuri Nini Vasilescu) iar apoi colaborarea S.C. ELPROF S.A. cu Marconi Marea Britanie au dus la realizarea variantei radarului START-1M (vezi si aici), radar destul de performant la vremea lui dar ramas doar in stadiul de prototip (frecventa 3GHz, cu distanta de descoperire  de 150 km si altitudine maxima de detectie 4000m).

START 1M

In catalogul Marconi, S711 (familia S700) era similar lui START 1M (ciu exceptia formei antenei parabolice si pozitiei receptorului), dispunand de un catarg telescopic cu inaltime de pana la 20 de metri, derivatul sudafrican Reutech Tactical Mobile Radar (TMR) al britanicului laudandu-se cu o raza de detectie de 64nm (118km) la 15rpm sau 100nm (185km) la 7,5rpm.

Marconi S711

Acesta din urma a fost abandonat in favoarea lui TPS 79 R Gap Filler (radar in benzile D/E cu salt frecventa, bataie de 190 km pana la inaltimea de 10 km), dar fara catarg, si achizitionat in 23 de exemplare.

TPS-79

TPS-79 nu a fost inca modernizat de cand se afla in dotare si ramane de studiat daca antena ar putea primi si un catarg cu postament adaptat pentru cresterea acoperirii… radarul fiind in teorie capabil sa „vada” pana la 150-190km.

Si ca sa ajungem si la ultima achizitie de radare, ELTA EL/M-2106 ATAR, care dispune si el de un mic catarg:

Integrarea SIRET (Iris-T) SHORAD cu Hawk si ELTA EL/M-2106 ATAR

radarul fiind folosit de israelieni in Spider-SR pana la 35km avand pe hartie capacitatile de detectie:

  • Instrumental: 180 km
  • Avioane de lupta: 70-110 km
  • Elicoptere : 40 km
  • UAV & Ultra usoare: 40-60 km

pentru ca la Spyder MR (pana la 50km) sa fie folosit ELM-2084 AD.

 

Dupa cum va spuneam nimic nou, doar revizuit pe ici pe colo, prin punctele esentiale…

 

Marius Zgureanu

 

Surse:

www.afahc.ro/ro/afases/2015/afases_2015/air_force/Radulescu_Sandru.pdf

 

Citeste si:

https://www.rumaniamilitary.ro/nsm-to-be-or-not-to-be

 https://www.rumaniamilitary.ro/viforul-polonez

https://www.rumaniamilitary.ro/hawk-vs-sizzler

https://www.rumaniamilitary.ro/o-solutie-romaneasca-pentru-modernizarea-rachetelor-hawk

.

72 de comentarii:

  1. So you’re saying…lobsters…Aerodina Lenticulara?

  2. „de studiat daca antena ar putea primi si un catarg cu postament adaptat pentru cresterea acoperirii”

    Antena respectiva cantareste 7.400 de livre (3.363 kg). Se sinchiseste cineva sa calculeze strucura de rezistenta la un asemenea catarg? Este impracticabil si un alt elefant alb. Antena asta asa o sa ramana.

    2
  3. nu vazui nimik de saab
    si vazui ca si sarbii au girafa

  4. Ne intoarcem la baloanele de observare din WW I? Pe cand si niste baraje din baloane impotriva rachetelor de croaziera / balistice? 🙂
    O solutie mai simpla ar putea fi, (acolo unde e posibil) sa amplasezi pur si implu radarul mai in fata bateriei (7-8-10 km). Ar fi incontinuare acoperita de bateria SHORAD, poate mai compltezi cu un VSHORAD, si asta e. Dezavantajul ar fi ca trebuie sa stii cat de cat directia de unde vine atacul.

    Pentru pozitiile fixe cred ca merge si cu baloane, bine ancorate, dar pentru nave nu cred ca e o solutie, aici vor ramane de baza avioanele /elicopterele /dronele.

    • de ce nu încearcă baraje de baloane ca în WW2? pot fi o soluție pentru drone la mică înălțime noaptea pentru apărare unui port, sau cum ar fi la noi apărarea zonelor limitrofe

  5. Veniamine Franqueline

    Mare șmecherie, de ce sa urci stația pe Munții Macinului, urca dom’ne antena pe Hotel Parc din Mamaia sau echivalent! Acoperișul și clădirea sigur pot suporta 3 t.

    1
  6. Interesant concept perciunayilor merge pus și pe nave find mai compact decât americsncele

  7. In zona civila poti inchiria de pe OLX macarale rutiere care pot ridica nu trei ci 30 sau 50 de tone la inaltimi de 60-70 de metri deci de ce nu ar putea fi adaptate solutii „off the shelf” pt. catarge neancorate ridicabile la 60-70 de metri sau in jur de 100 metri ancorate pt stabilitate. Ca timp de pregatire, o macara de-aia isi intinde gatul in 10 min si se strange la loc in alte 10 minute.
    Mai trebuie cativa Eloni si prin industria de aparare.

    2
    • yep, aia e ideea
      doar ca astea militarele au nevoie de certificari si teste extra, ranforsari si… sunt mult mai scumpe 🙂

      • @marius zgureanu…nu vbim de motorul aerospike sau zbor pe Marte. Vbim de montatul unei antene in varful unui par. Ultima bucata fixa de la catargul ala de Giraffe se transplanteaza cu totul in varful unui cocostarc d’ala de la Liebherr si pt. un proof of concept e suficient. Daca promite, incepi treaba serioasa cu certificari & stuff. Mai degraba mi se pare complicata (in conditiile noastre) solutia cu aerostatul ala captiv. La noi un sfert din an vremea e prea nasoala pt asa ceva, il invarte pe toate partile. Dobrogea e patria eolienelor in Ro.

        1
        • Da, stiu ce zici, doar iti spun ca pentru militare, jocul e putin diferit, cu mult mai multe „obligatii”. Altfel, ce ii impiedica pe ACTTM sa faca un studiu de catarg ,sau sa colaboreze inclusiv cu companii civile pentru a militariza apoi proiectul?

          • In 1994 a fost omologata autospeciala de pompieri pentru salvare pana la inaltimi de 44 m , denumita ASP-ISI-R-26256 DF , proiectata la PROMPT Timisoara si construita la UMTimisoara . Era dotata cu brat telescopic asemanator macaralelor , cu 2 nacele de salvare , cu sistem de calare adaptat la situatii dificile .
            Adica asemanator cu ceea ce iti doresti dumneata .
            ” Altfel, ce ii impiedica pe ACTTM sa faca un studiu de ”
            Pe aceasta cine a impiedicat-o sa intre in dotare ?
            In mai mult de un exemplar ?
            ” si cumpara-i creveti de mai mult de un dolar ”

            Cea mai puternica macara cu brat telescopic care ar fi trebuit sa fie produsa in Romania , AMT 1250 , care ar fi potrivita radarului dumitale ar fi trebuit sa aiba capacitatea de ridicare de 125 t , proiectul ar trebui sa se gaseasca la UMT sau la PROMPT , nu am stiinta sa fi fost montata , sasiul a fost realizat la UMMarsa , era pe 5 sau 6 punti ( 3 pe fata ).

            1
  8. Apropo , radar-ul IRIS descoperit saptamana trecuta de Tehnomil stil Alexandre Dumas , e de fapt alt IRIS .
    Nu e radarul romanesc costier , de detectie a tintelor aeriene si navale de dinainte de `89 , RIH-IRIS ci e un radar de artilerie , utilizat la tragerile experimentale , cand se mai faceau in tara, containerul fiind montat pe un sasiu DAC 665 G .
    Exista inca fotografiile amandoura .

    2
  9. Razele alea de actiune de 30-40-50km pe shorad sunt cele maxime la care poate ajunge racheta. Doar ca de la 20km incolo respectiva racheta pierde f mult din viteza si manevrabilitate. Trebuie sa fi tembel sa lansezi o essm pe o tinta aflata la 40km.in primul rand pilotul are timp sa lanseze contramasuri sau sa coboare la altitudine mica, in al doilea rand racheta are viteza mica si manevrabilitate scazuta. Razele astea de actiune aiuristice tin mai mult de politica de marketing a firmelor producatoare de armament. Ceva de genul cum ii mai pacalim pe prosti sa ne cumpere produsele. Ca fapt divers in sistemul patriot racheta pac2gem are raza de actiune de peste 120km desi radarul „bate” la doar 100km.oare de ce?? ???

    3
    • Ptr ca nu toate rachetele pleaca pe tinta..in linie dreapta, gen distanta mai scurta
      La hsam-uri in functie de tinta combatuta, racheta urca rapid in straturile cu densitate mai mica si accelereaza
      La short range, in functie de cum trage, poate vira brusc in apropierea lanastorului si pleca pe tinta..sau pleaca intr-o elipsa in urmarire
      Toate folosesc algoritmi ptr a determina traiectul optim etc
      Oricum ai dreptate ca nu e optim a lansa aproape de anvelopa maxima..dar depinzand de tinta combatuta, pozitia ei, etc, e factibil

      • in plus nu e obligatoriu ca toate lansatoarele sa fie langa radar, iar unele pot folosi informatia de la alte radare/surse.
        Iar distanta de descoperire a radarului trebuie sa fie mai mare decat anvelopa maxima a rachetei, sa descopere din timp tintele si sa poata aloca rachetele din diverse locatii pe baterii sau alte resurse in functie de evolutia traiectoriei…

        • Ar mai fi una simpla, de dragul matematicii daca @Strumpf se intreaba de ce patriotul e cum e
          Ca diagonala nu e egala cu latura, in orice situatie o racheta va parcurge o distanta mai mare decat distanta masurata de radar pana la tinta

          • Pe bune? Ia vezi tu cat iti da ipotenuza unui triunghi dreptunghic cu laturile de 100 respectiv 30km(bataia radarului respectiv altitudinea max), vreo 105km.

            • Era ca sa te enerveze putin
              Adevarul e ca la ora cu teorema ipotenuzei am lipsit
              Partea a doua e ca de obicei short range sta pe aceeasi platforma cu radarul de achizitie a tintei
              Ca in compunerea ei o baterie poate avea si un radar de cercetare??? Sau ca pe vapoare il au???
              Da…nu am sustinut niciodata contrariul
              Amraam si sidewinder in trageri aer aer sunt cam cum am spus eu
              Si alea europene asemanator
              Ceea ce face ca lansate de pe platforme terestre sa se comporte asemanator cu unele optimizari
              Nu mai tin minte, dar tot unii de pe aici creditati pantsirul ca ar trage eficient aproape de anvelopa unui pac din ala gem..dar invers nu
              Asta ar fi chestiunea, pareristic, nic8 un sistem de arme, platforma nu se comporta chiar optim la limita performantelor sale teoretice

              • in privinta pantsir se face in general o mare greseala. este considerat un SPAAG clasic in timp ce el este un sistem ultra specializat(doar ca rusii merg pe sipca si il vand prostilor ca spaag) .el nu e facut sa dea jos avioane sau elicoptere super manevrabile.el apara sistemele s400 de HARM -uri, LACM- uri si alte munitii inteligente folosite in lupta SEAD. racheta 57E6 in doua trepte are de fapt o singura treapta propulsiva: boosterul care functioneaza 1,5 sec si imprima capului de lupta dirijat(ca asta este de fapt treapta a-2-a) o viteza de 1300m/s. iar asta la finalul celor 18km parcursi ramane cu 750m/s viteza si capabilitatea de a face manevre la G 6-8. foarte putin ptr a da jos un f16 sau apache dar suficient ptr o HARM,JASSM sau tomahawk care vine ca vaca fara sa se fereasca.

        • Repet, aparare a-a nu inseamna niste baterii de rachete si radarele aferente. Inseamna o multitudine de radare(inclusiv cele „ciivile”) si senzori ce functioneaza pe diferite paliere si frecvente si care transmit informatiile unui comandament de aparare a-a care are in subordine inclusiv aviatia militara. Baietii aia stabilesc tintele prioritare si le aloca celor mai apropiate unitati, baterii aa sau avioane de vanatoare. CAMM ul de exemplu, integrat in asa ceva, poate functiona si fara radar propriu, primind solutii de tir direct.

  10. Cum stam atunci cu avioanele de pe Mihail Kogalniceanu pe care S400 le doboara imediat ce-au decolat?

    2
    • Cand au proiectat 40n6e rusii sigur au avut altceva in tartacuta decat sa dea jos f16 (mig21 pe vremea aia) deasupra MK. Poate sa dea jos avioane cisterna sau awacs, sau poate b52 care zboara la altitudini mari, au viteze subsonice si factor de suprasarcina g care tinde spre zero? Si in aceste cazuri nici interceptorul dupa niste sute de km parcursi nu trebuie sa posede cine stie ce viteza sau manevrabilitate?? Zic si eu, nu dau cu parul.

      3
  11. Off.. Nasty as a nightmare .. but it works! Also for targeting.
    https://www.facebook.com/101724110013360/videos/1023310618133381/

  12. Aero-T, a subsidiary of Israeli RT LTA Systems, has unveiled a large reconnaissance aerostat. The 24 m long aerostat can lift 150 kg and reach a height of 1000 m.

    The SkyGuard 1 family of aerostats are manufactured at the Aero-T factory in Katzrin in northern Israel.

    Read more at: https://www.altair.com.pl/news/view?news_id=31355

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *