Repülés, repülőgépek

jetplanes

Új fedélzeti fegyver kategória, de melyik legyen?

2019. július 02. - stonefort2

                                    

A Zrínyi 2026 haderő fejlesztési program egyik fontos része a légierő forgószárnyas képességének megújítása. A két új helikopter típus már eldőlt, az Airbus Helicopters H145M és H225M összesen 36 példányára kerül majd az ék alakú magyar felségjel.

zthz.jpg

A helikopterek egy része fegyverzetet is kap, a HForce rendszer több különböző géppuska, nem irányított és irányított rakéta alkalmazását teszi lehetővé. A kínálat nagyrészt ismert, de emellett lehetséges az is, hogy a megrendelő más eszközöket alkalmazzon például úgy, ahogy a szerbek teszik azt. Az általuk megrendelt H145M helikopterekhez részben saját fejlesztésű és (vagy) gyártású fegyverzetet rendszeresítenek.

dsc_0424.jpg

A könnyű helikopterek számára ideális egy  közelmúltban kifejlesztett fegyver, a bevált nem irányított rakétákon alapuló precíziós vezérlésű rakéta. Ezek létjogosultsága megkérdőjelezhetetlen, de a technológiai fejlettség szintje még két évtizeddel ezelőtt sem tette lehetővé a kifejlesztésüket.  A több kilométerre lévő álló vagy mozgó földi célpontok megsemmisítésére a nem irányított rakéták tömegének felhasználása volt szükséges, amihez rendelkezésre álltak a 7-32 rakéta befogadására alkalmas rakétablokkok. A fegyverek szórása miatt azonban a kisméretű célpontokat csak véletlenszerűen sikerült így megsemmisíteni, ellenben a környező területen sokszor történt járulékos, nem szándékos károkozás.

6_14.jpg

Nagy pontossággal csak az irányított rakéták voltak képesek elvégezni a feladatot, azok többsége azonban harckocsik megsemmisítésére szolgált, ennek megfelelően kumulatív harci résszel. A kisebb pusztító erejű, de hasonló pontosságú repülőgép/helikopter fedélzeti rakéta igénye már régi, és különösen 1991-ben az Öböl-háború idején lett volna szükség rá.

Az USA-ban az AGM-114 Hellfire több olyan változatát is kifejlesztették, amelynek harci része már nem a páncélosok megsemmisítésére volt optimalizálva, így hatékonyan lehetett alkalmazni más jellegű célok ellen is. Volt azonban egy komoly hátránya az ára, emellett az esetek többségében „overkill”-nek bizonyult, vagyis indokolatlanul nagy romboló erőt képviselt.

Szükség volt tehát egy hasonlóan pontos, hasonlóan nagy távolságból bevethető, de kisebb romboló erejű és járulékos kárt kevésbé okozó, ugyanakkor lényegesen olcsóbb  fegyverre.  Azonban hosszú időn át nem sikerült ilyet létrehozni, napjainkban viszont már több is rendelkezésre áll.

Az Airbus Helicopters ajánlatában szerepel az FZ275 típusú rakéta, amely megfelel a vázolt elvárásoknak. Félaktív lézeres önirányítású, egy 70 mm-es nem irányított rakéta részegységeinek felhasználásával jött létre, a francia Thales fejleszti, a belga Forges de Zeebrugge cég gyártja. A helikopterek számára tervezett fegyver a hagyományos rakétablokkból indítható, önirányító rendszere a csőelhagyást követően kinyíló kormányfelületekkel vezeti célra. Tesztelése még tart, egyelőre nem áll rendszerben.

10a.jpg

Hasonló a helyzet egy másik, nagyon hasonló fegyverrel, ez a török Cirit, vagyis ez is vadonatúj fejlesztés és még nincs mögötte  gyakorlati tapasztalat. A harmadik típus az eddigiekkel ellentétben már bevált és tömeges gyártásban, szolgálatban van. Ez az angol British Aerospace által kifejlesztett APKWS (Advanced Precision Kill Weapon System) rakéta, amelyről az említett típusokhoz képest nagyságrenddel több információ áll rendelkezésre.

akela-freedom-apkws-02.jpg

Fejlesztésének jogát 2002-ben az amerikai General Dynamics nyerte el, de nem járt sikerrel. A tesztek során a fegyver nem volt képes demonstrálni a szükséges képességeket. A pályázati feltételek teljesítése természetesen nem volt könnyű, hiszen kiindulási alapként  meglévő Hydra 70-es 70 mm-es nem irányított rakéta készletet kellett felhasználni, beleértve a számos különböző változatú harci részt. Az utóbbiak felhasználási követelménye első hallásra nehezen érthető, hiszen a „szokás” az, hogy az irányító rendszert a rakéta orrában helyezzék el, ami ebben az esetben nem volt lehetséges. Nem is sikerült, így a programot 2005 elején törölték.

hydra-70-apkws-ii-3d-model-max-obj-mtl.jpg

A Pentagon, pontosabban az összes haderőnem közös igénye alapján még az év őszén újra indult az APKWS II program, amire két cégcsoport pályázott. A Lockheed Martin és a Raytheon veszített a BAe Systems, Northrop Grumman és General Dynamics-el szemben. A brit cég felhasználta a GD sikertelen terveit, ami már csak azért is hasznosnak bizonyult, mivel nem kellett a nulláról kezdeni a tervezést, ezen felül mindenképpen kellett amerikai gyártó partner ahhoz, hogy legyen esélyük a pályázat elnyerésére.

2-apkws_units.jpg

A BAe Systems terve 2009-ben elnyerte a Pentagon tetszését, így megrendelték a fegyver részletes fejlesztését. Pontosabban csak az irányító rendszerre vonatkozott mindez, hiszen a kiindulási alap, a Hydra 70 készen volt.

A szóban forgó nem irányított rakéta hosszú múltra tekintett vissza.

Már az első világháborúban is alkalmaztak repülőgépek fedélzetéről rakétákat, méghozzá az angolok a német Zeppelinek ellen. A második világháborúban de még Koreában is a rakétákat egyesével függesztették a gépek szárnyai alá, ami egyrészt munkaigényes, másrészt pedig nagy légellenállást eredményező megoldás volt. Egyszerűbb és jobb, ha a rakétákat “kötegelve”, áramvonalas konténerben helyezik el.

8_11.jpg

A fejlődés ezen a területen behatárolt volt, viszont a rakéták még számos lehetőséget tartogattak. A hetvenes évek végétől fejlesztették ki az új Hydra 70 típust, amelyet  a Lockheed Martin gyártott . A fegyvert egyaránt rendszeresítette az USAF, az US NAVY, a MARINES és az US ARMY is, tehát univerzalitása vitán felül áll.

Természetesen a meglévő régi típusból indultak ki. A hajtómű külső kialakítása alig változott, a hosszú alumíniumcső viszont új etilcellulóz alapú szilárd tüzelőanyagot tartalmaz, amelyben a hosszanti légrés  nyolcágú csillag alakban profilozott a nagyobb égésfelület biztosítására. A 6.2 kg hajtóanyag 1,05-1,1 másodperc égésideje alatt 600 kp tolóerővel 740m/sec sebességre gyorsítja fel a rakétát. A fúvócső csavart vonalban rovátkolt, ennek következtében a kiáramló forró gáz a hossztengelye körül megforgatja a fegyvert. Ugyancsak profilozott a hengerpalástból háromfelé kinyíló stabilizáló vezérsík is, ezek együttesen másodpercenként 35 fordulat elérését biztosítják. Ez minden eddiginél nagyobb repülési stabilitást, azaz pontosságot eredményez.

akela-freedom-apkws-ii-09.jpg

Az új hajtómű a földi próbalövészeteken max. 10,5 km ballisztikus hatótávolságot biztosított, de természetesen a helikopterek  fedélzetéről ez a nagyobb kezdősebesség ellenére kisebb, legfeljebb 5-6 km.

A Hydra 70 számára számos indító berendezést, vagyis rakétablokkot dolgoztak ki. A legelterjedtebbek a LAU-19, -68,-69, -131 típusok , ezeket  harcigépek alkalmazzák. A rakétablokkok szerkezete kellően erős ahhoz, hogy kibírják a nagy sebesség torlónyomását, illetve az akár 9 g-s túlterhelést. Az M260 és M261 típusok szerkezete könnyebb, hiszen azok helikopterek számára készültek, amelyeknél sokkal alacsonyabb az igénybevétel. A 7 és 19 csövű rakétablokkokat húsz repülőgép és helikopter fegyverzetébe integrálták.

4_16.jpg

A hétcsövű rakétablokk (ilyen a LAU-68 és az M260) hossza 1,65 méter, átmérője 0,254 méter tömege üresen pedig 15,5 kg. A 19 csövű változatok hossza azonos, átmérője 0,406 méter, tömege pedig 35,9 kg.

A tervezésnél fontos szempont volt, hogy a rakéták indító és gyújtó áramköreit megvédjék az elektromágneses impulzusoktól, amelyek régen számos súlyos baleset forrásai voltak. A kísérletek során a Hydra 70-eseket és a blokkokat 300 kilovoltos kisülésnek tették ki, amelyek nem voltak káros hatással rájuk .

akela-freedom-apkws-ii-05.jpg

A Hydra 70 számos különböző cserélhető harci résszel rendelkezik, a következőkben a teljesség igénye nélkül említünk meg néhányat.

Az M151-es egyszerű 4,5 kg-os repeszhatású, élőerő ellen előszilánkosított acélköpennyel. A robbanóanyag több, mint  egy kg, ez tíz méteres körön belül pusztít, de a repeszek a fedezéken kívül lévőket még 50 méter távolságban is harcképtelenné teszik.

1000w_q95.jpg

Az M255A1 egészen rendkívüli harci rész. 1179 db néhány grammos acélnyilacskát tartalmaz, amelyeket egy időzítő szerkezet által működtetett kis hatóerejű robbanótöltet szór szét. Stabilizálódásuk után a  nyilak kb. 35 méter átmérőjű körben 2 Mach sebességgel csapódnak a célba, ami ha nem páncélozott, akkor megsemmisül. Ezt a változatot légi célok elleni harcra is alkalmazhatják, egy rakétasorozat gyakorlatilag áthatolhatatlan falat képez az acélnyilak ezreiből. Légvédelmi változata is elkészült, az amerikai tengerészgyalogság harcjárműre szerelt változatát rendszeresítette. Számos további harci rész szerelhető fel, igazodva az éppen felmerülő feladat jellegéhez.

p1130717_1.jpg

A Hydra 70 tehát egy rendkívül sokoldalú fegyver, amely jó alapot biztosított a precíziós vezérlésű változathoz.

A fő probléma, mint említettük, az volt, hogy a meglévő harci részek változtatás nélkül használhatók legyenek. Ehhez az irányító rendszert a hajtómű szekció és töltet közé kellett elhelyezni, ennek megfelelően a félaktív lézeres rendszer optikai elemei nem lehettek a legkedvezőbb helyen, a fegyver orrában. A tervezők szellemes megoldása, hogy az indítást követően kinyíló kormányfelületek belépő élében helyezték el a négy kisméretű lézeres detektort, amelyek a célról visszaverődő lézerfényt érzékelik és ennek alapján történik az önrávezetés. A megoldás további előnye, hogy az indításig a lézer detektorok védve vannak a szennyeződésektől, míg a konkurens típusok esetében a rakéta orrában lévő optikai elem védelme nehezebben oldható meg.

3_13.jpg

A WGU-59/B típusú berendezés átmérője azonos a rakétatestével, azaz 70 mm, hossza 470 mm és tömege pedig 4,1 kg. Beszerelése egyszerűen történik a rakétatest mellső részén kialakított menetbe illeszkedik, a mellső részén pedig olyan menet található, amelybe a robbanó töltet csavarható be.

1.JPG

Semmiféle további átalakítás nem szükséges az immár precíziós vezérlésű rakéta számára. A hengeres testben hermetikus borításból előfeszített rugók segítségével pattannak ki a kormányfelületek fél másodperccel a csőelhagyást követően, a rakéta önirányító rendszere ekkor aktiválódik. Mivel nincs semmilyen kábel kapcsolat a rakétablokkal és az indító géppel, nagy valószínűséggel az indítás gyorsulása oldja fel a blokkolásokat és ez is aktiválja a belső  elektromos energia ellátást, amire a robotpilótának és a félaktív lézeres önirányító rendszernek van szüksége.

apkws-warhead.jpg

Mivel egyidejűleg több repülő eszköz is bevetheti egymás közelében a fegyvert, ezért meg kellett oldani, hogy mindegyik csak a saját rakétáját irányítsa. Ehhez a rakéta betöltése előtt az irányító berendezés hengeres testén elhelyezett, csavarhúzóval működtethető szelektorokkal beállítják az éppen alkalmazott lézer frekvenciát, így a detektorok csak erre fognak reagálni és a többi repülő eszköz által indított hasonló rakéták nem. Az irányításra alkalmazott lézer a STANAG szabványok alapján lett kiválasztva, így a rakétát célra vezetheti földi JTAC megjelölő készüléke, a helikoptereken elhelyezett FLIR berendezésben lévő lézer, vagy éppen a harci repülőgépek célzókonténere is.

2_13.jpg

Ez egyben azt is jelenti, hogy az APKWS rakéta bevethető nagysebességű típusokról. Ez a konkurensek esetében nem lehetséges, mivel nem volt a fejlesztés szempontjai között. A harci gépekről történő alkalmazhatóság komoly pluszt igényel, ugyanis amíg a harci helikopterek kis magasságban, viszonylag szűk hőmérséklet határok között repülnek, addig egy vadászbombázó akár órákon át tartózkodhat nagy magasságban, ahol a fegyver mínusz 50 fokra is lehűlhet, és ez nem szabad, hogy befolyásolja a megbízhatóságát, Ugyancsak ki kell bírnia akár 9 g-s manőverezési túlterhelést és az erős vibrációt is, bár ez utóbbi a helikopterekre is jellemző, csak éppen lényegesen eltérő frekvenciával és amplitúdóval.

7_14.jpg

Egyszóval az APKWS jóval szélesebb üzemi körülmények között alkalmazható, mint a konkurens típusok, bár az igazsághoz tartozik, hogy mindez csak a jelenleg gyártásban lévő verzióra vonatkozik, eredetileg  külön készültek a harci gépek és a helikopterek számára megfelelő példányok kisebb eltérésekkel.

baeapkws1.jpg

Az első kísérleti példányok 2009-bn készültek el, és a próbalövészetek során mindössze 0,5 méteres körkörös szórást produkáltak. Két évvel később 2011-ben nyilvánították bevethetőnek, ettől kezdve rendszeresítették az USA fegyveres erői. A tapasztalatok alapján módosult a  kiindulási alap, vagyis a Hydra 70 rakéta is. Mivel a fegyver tömege 15 kg-ra nőtt, ezért eltérő hajtóanyagot alkalmaztak a szilárd tüzelőanyagú rakétában, amely így nagyobb sebesség elérését biztosította. A kiégéskor kb. 1 km/sec az érték, amely rövid repülési időt biztosít, helikopterekről 5 km-ben határozták meg az maximális indítási távolságot, harci repülőgépekről ez meghaladhatja a 8 km-t, de nagyobb magasságból megfelelő légköri viszonyok esetén biztosított akár 12 km-ről is a találat. A DASALS (Distributed Aperture Semi Active Laser System) tiszta időben akár 14 km-ről is érzékeli a visszaverődött lézerfényt, a rakéta előtt lévő 40 fokos tartományon belül. Az indítás azonban csak szűkebb régióban kivitelezhető, ha a hordozó eszköz hossztengelyéhez képest  cél max. 14 fokra látható.

apkws_image_2_2.jpg

Az amerikai megrendelés több tízezres nagyságrendű, így a fegyver darabonkénti ára nem haladja meg a 30 ezer dollárt, ami harmada egy Hellfire költségeihez képest.

Az APKWS bevetése a szolgálatba állítást követően hamarosan megtörtént Irakban és Afganisztánban, a több száz felhasznált rakéta 93%-a eltalálta a számára kijelölt célt.  Hozzá kell tenni, hogy a fegyver rendkívüli előnyei ellenére többnyire (amennyiben helikopterről vetik be) a hordozható légvédelmi fegyverek indítási zónájában kerül alkalmazásra, de ez a harci helikopterek többi pusztító eszközénél is pontosan ugyanígy történik.

2_12.jpg

A sorozatgyártás megkezdését követően tucatnál több helikopter és vadászbombázó típuson integrálták, ami rendkívül egyszerűen történt, hiszen amelyik eredetileg is képes volt a nem irányított rakéta blokkok alkalmazására és ezen felül rendelkezésre állt a lézeres célmegjelölés, ott minimális munkával azonnal rendszeresíthették.

akela-freedom-apkws-01.jpg

Széleskörű exportja folyamatban van, a BAe Systems szerződött az ugyancsak európai MBDA céggel a fegyver közös marketingjéről is, így megfontolandó, hogy a magyar haderőnél rendszeresítendő helikopterek HForce fegyverrendszerében is megjelenjen.

Fotók: BAe Systems, US ARMY, USAF, Akela Freedom és saját

A bejegyzés trackback címe:

https://jetplanes.blog.hu/api/trackback/id/tr2714923190

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.