Tendencje rozwojowe
przeciwlotniczych systemów rakietowych
średniego zasięgu

Aby obrona powietrzna mogła odeprzeć atak nowoczesnych środków napadu powietrznego, działających z małych i bardzo małych wysokości pod osłoną intensywnych zakłóceń radioelektronicznych, konstruuje się nowe przeciwlotnicze systemy rakietowe mogące sprostać wymaganiom współczesnej taktyki walki.

Przed przeciwlotniczymi systemami rakietowymi średniego zasięgu stawiane są m.in. następujące wymagania:

• możliwość koordynacji działań bojowych na wyższym szczeblu dowodzenia;
• wysoka gotowość sił dyżurnych;
• krótki czas reakcji na zagrożenie ze strony ŚNP;
• duże prawdopodobieństwo zniszczenia celu pierwszą rakietą;
• zwalczanie wielu celów jednocześnie;
• duża odporność na przeciwdziałanie radioelektroniczne;
• duża manewrowość;
• prosta obsługa;
• mała liczba personelu zapewniającego właściwą eksploatację;
• minimalna liczba elementów bojowych i zapasowych części zamiennych.

Analizując powyższe wymagania trzeba stwierdzić, że rozwiązanie dotychczasowymi metodami wielu nowych problemów taktycznych i technicznych nie jest możliwe. Zdolności percepcyjne człowieka są ograniczone. Obecnie jego szybkość analizowania sytuacji powietrznej, wyboru sposobu przeciwdziałania oraz wprowadzania w czyn podjętych decyzji jest niewystarczająca. Żołnierza-operatora musi wspomagać lub wykonywać za niego określone czynności wyspecjalizowana elektroniczna maszyna cyfrowa (WEMC).

WEMC, w odróżnieniu od EMC, projektowana jest w celu realizacji ściśle określonych zadań w ramach systemu, którego pracą steruje. WEMC stosowane we współczesnych przeciwlotniczych systemach rakietowych składają się z następujących podsystemów: od 1 do 2 procesorów; bloku sterowania wyjściami i wejściami, bloku pamięci monolitycznej, bloku sterowania urządzeniami peryferyjnymi ¹. W celu wyeliminowania możliwości utraty danych z pamięci w wyniku krótkotrwałych awarii lub oddziaływania silnego impulsu elektromagnetycznego, powstającego przy wybuchu jądrowym, stosuje się tzw. pamięć pomocniczą.

Oprogramowanie WEMC jest stałe. Stanowią je trzy podstawowe programy:

Wstępny — realizuje zadania zbierania i przechowywania danych dotyczących rejonu działania przeciwlotniczego systemu rakietowego. Dotyczy to w szczególności wykonywania map horyzontu radiowego, oceny kątów zakrycia i wynikających stąd luk w strefie ognia, określania stref wzajemnego pokrycia sąsiednich systemów rakietowych itp. Program wstępny wykonuje także zadania związane z wprowadzeniem sprzętu w stan gotowości do pracy bojowej oraz wprowadzeniem do WEMC zasadniczego programu operacyjnego.

Operacyjny — realizuje zadania wyboru i przetwarzania danych przeznaczonych do zobrazowania na monitorach dla operatorów oraz przetwarzania komend prowadzanych przez operatorów do WEMC. Ocenia kursy celów, stopnie zagrożenia i kolejność ich niszczenia. Dokonuje wyboru wyrzutni przekazuje komendy do odpalenia rakiet. Nadzoruje obieg informacji z sąsiednich pododdziałów rakietowych i SD wyższego szczebla. Program operacyjny może być realizowany automatycznie lub półautomatycznie. W pracy bojowej podstawowy jest system półautomatycznego zwalczania celów, w którym WEMC wypracowuje dane decyzyjne i czeka na potwierdzenie decyzji przez operatora. Natomiast podczas pracy w systemie automatycznym WEMC samoczynnie wydaje komendy ogniowe i przeprowadza start rakiet. System automatycznego zwalczania celów uważa się jako zasadniczy w obronie małych obszarów przed szybkimi samolotami atakującymi z małych i bardzo małych wysokości, w sytuacjach gdzie krótki czas reakcji jest czynnikiem o pierwszorzędnym znaczeniu. W systemie automatycznym operator ma możliwość unieważnienia decyzji WEMC i przerwania prowadzenia ognia, wg następujących wariantów:

• wstrzymanie automatycznego odpalania rakiet do określonego celu bez przerywania automatycznego zwalczania innych celów;
• wstrzymanie automatycznego odpalania rakiet i kontynuowanie naprowadzania rakiet odpalonych;
• wstrzymanie automatycznego odpalania rakiet i podanie decyzji o przerwaniu naprowadzania rakiet odpalonych oraz spowodowanie ich samolikwidacji.

Diagnostyczny - prowadzi ciągłą ocenę stanu technicznego systemu rakietowego i lokalizuje uszkodzenia.

WEMC projektowana jest w postaci jednego kontenera stanowiącego SD pododdziału rakietowego. Pozostałe elementy bojowe (stacja naprowadzania rakiet, wyrzutnie, stacja zasilania) są sterowane z SD pododdziału zdalnie, bez obecności obsług na tych elementach. Sterowanie i przekazywanie danych pomiędzy SD a elementami bojowymi pododdziału odbywa się: bezprzewodowo — za pomocą systemu radioliniowego UKF, przewodowo lub sposobem mieszanym (np. przewodowo w relacji SD—SNR—stacja zasilania i bezprzewodowo w relacji SD-wyrzutnie rakietowe). Łączność między SD pododdziału rakietowego a SD wyższego szczebla dowodzenia realizowana jest poprzez dublowane kanały łączności radioliniowej UKF, kanały telefoniczne i transmisję danych w systemie utajnionym.

Śledzenie dużej liczby celów przez pododdział rakietowy i zwalczanie kilku z nich jednocześnie zapewniają: wielofunkcyjna SNR, bardzo szybka i dokładna rakieta oraz krótki czas reakcji systemu.

Wielofunkcyjna SNR o elektronicznie kształtowanych charakterystykach promieniowania anten powinna realizować jednocześnie następujące funkcje: wykrywać i śledzić cele powietrzne; oświetlać cele przeznaczone do zniszczenia; śledzić i naprowadzać własne rakiety. Realizację tych zadań zapewniają m.in. małogabarytowe zestawy antenowe składające się z elementarnych anten:

• wykrywania i śledzenia celów;
• śledzenia i naprowadzania rakiet;
• urządzenia identyfikującego „swój-obcy"
• przeciwdziałania radioelektronicznego.

Współczesna technologia umożliwia budowę zestawu anten jako jednego urządzenia o wymiarach ok. 2,5 X 3 m. Antena tego typu ma stały kąt podniesienia w elewacji 60—70°, natomiast w azymucie ma możliwość obrotu o 360°. Rozwiązanie to ogranicza poziomą strefę ognia samodzielnego pododdziału rakietowego do 60—90°. Pełne pokrycie bronionego obszaru powietrznego strefami ognia zapewnia włączenie w system OP wielu pododdziałów.

Rakiety nowoczesnych przeciwlotniczych systemów średniego zasięgu mają silniki na paliwo stałe. Pozwala to na zminimalizowanie urządzeń naziemnych do elaboracji, zwielokrotnienie okresu dyżurowania na wyrzutniach oraz przechowywania w magazynach gotowych rakiet. Przechowywanie rakiet w szczelnych zasobnikach, wyłożonych warstwą termoizolacyjną (będących jednocześnie pojemnikami startowymi montowanymi na wyrzutni) ułatwia eksploatację i zwiększa niezawodność. Duża wytrzymałość konstrukcji rakiet umożliwia znoszenie przeciążeń do ok. 60 oraz zapewnia wysoką manewrowość podczas lotu. Zapalniki uruchamiające ładunek bojowy - zbliżeniowe. Zasięg praktyczny do ok. 70 km, a maksymalna wysokość lotu ok. 24 000 m.

Jedną z nowszych metod naprowadzania rakiet przeciwlotniczych, gwarantującą: dużą skuteczność i optymalizację toru kinematycznego rakiety, rozróżnianie celów lecących blisko siebie oraz dużą dokładność trafienia, jest metodą „śledzenia za pośrednictwem rakiety". Naprowadzanie rakiety na cel tą metodą może być realizowane w następujący sposób (rys. 1):

• po starcie rakiety, pilot automatyczny naprowadza ją na wstępnie zaprogramowany przez WEMC tor - do czasu przechwycenia pocisku przez SNR;
• po przechwyceniu rakieta naprowadzana jest metodą dowódczą (naprowadzanie radiowe). Centralna WEMC SD pododdziału porównuje chwilowe położenie celu i pocisku, oblicza komendy kierowania i poprzez SNR przesyła na pokład rakiety;
• z chwilą uchwycenia przez rakietę echa od celu oświetlonego przez SNR pocisk przechodzi na metodę naprowadzania „śledzenie za pośrednictwem rakiety".

Rakieta odbiera echo odbite od celu oraz przesyła odpowiednie sygnały do radiolokatora, skąd są przekazywane do WEMC, która je opracowuje, eliminuje zakłócenia i w postaci komend sterowania przekazuje za pomocą SNR na pokład rakiety. W przypadku zastosowania przez pilota szerokopasmowych zakłóceń radioelektronicznych, stosuje się zmianę metody naprowadzania na ... samonaprowadzanie na źródło zakłóceń". W celu zmylenia pilota, spowodowania jego rezygnacji z wykonywanego zadania, odkrycia zamiaru taktycznego lub sprowokowania manewru celu nie obserwowanego przez SNR, istnieje możliwość wysyłania komend naprowadzania bez przeprowadzenia startu rakiet. Sygnały te są wykrywane przez urządzenia ostrzegające pilota jako start rakiety.

Rys.1. Naprowadzanie rakiety na cel w PZR nowej generacji: 1 - SNR, 2 - wyrzutnia rakietowa, 3 - pierwszy etap naprowadzania, 4 - drugi etap naprowadzania, 5 - trzeci etap naprowadzania, 6 — kanał śledzenia i naprowadzania rakiety, 7 - kanał odbiorczy śledzenia celu w metodzie „śledzenia przez rakietę", 8 - kanał przesyłania danych z pokładu rakiety do SNR, 9 — wiązka śledzenia i opromieniowania celu, 10 - wiązka poszukiwania i wykrywania celów.

Tabela 1. Porównanie przeciwlotniczych zestawów rakietowych starej generacji (Hawk) i nowej (Patriot).

Specjaliści twierdzą, że pogorszenie wskaźników skuteczności i sprawności działania w warunkach intensywnego przeciwdziałania radioelektronicznego we współczesnych przeciwlotniczych systemach rakietowych wynosi ok. 1%, podczas gdy w zestawach starszej generacji oceniano je na 60—90%.