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.
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.
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…
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.
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.
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).
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.
.jpg){kind=link}
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.
.gif){kind=link}
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:
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
.