Letecké PROTIrakety PAC-3 a AIM-120

[Pegeucko]

Min.obrany USA zahájilo jednání se zbrojařskými koncerny o možnostech NÁKUPU leteckých PROTIRAKET dlouhého doletu, schopných zasáhnout BALISTICKÉ RAKETY protivníka.



Potencionálními dodavateli se nyní jeví firmy Lockheed Martin a Raytheon, které již mají rozpracované protirakety vyvíjené na bázi raket PAC-3 a AIM-120 AMRAAM. Tyto projekty jsou financovány jako perspektivní z US státního rozpočtu od roku 2005.
Z některých údajů též vyplývá, že oba zmíněné typy nově vyvíjených raket jsou schopny kromě balistických raket ničit i družice na nízké orbitě.
Že podobný systém funguje potvrzují vojenští experti US a dokládají na příkladu již z r.1985, kdy letoun F-15 pomocí rakety ASM-135(Vought ASM-135 ASAT) úspěšně zničil za cíl vybraný "kosmický aparát".

Vought ASM-135 ASAT


AIM-120 - NCADE
Nová Protiraketa vyvinutá na bázi AIM-120 AMRAAM dostala pracovní označení NCADE (Network-Centric Air Defense Element) a je vybavena ifračerveně naváděnou hlavicí - obdobnou, jako má AIM-9X Sidewinder.
Efektivita hlavice byla otestována při nedávných testech právě na zmíněných AIM-9X. Oproti AIM-120 AMRAAM je pak protiraketa NCADE vybavena ještě druhým raketovým stupněm.
Fa Raytheon je připravena Pentagonu dodat prvních 20 seriových protiraket NCADE do roku 2013. Díky tomu, že se jedná o modifikaci již existující rakety se předpokládá, že CENA nepřekročí 1mil US za kus.

standartní verze AIM-120A

AIM-9X


PAC-3 - ALHTK
Představiltelé fa. Lockheed Martin pak kontrují, že v případě jimi rozpracované LETECKÉ varianty pozemního komplexu PAC-3 (MIM-104 A/B/C/D/E - ze země dolet 70km) ani není nutné doplňovat ani další stupeň ani novou bojovou hlavici a konverze na leteckou protiraketovou verzi vyjde ještě levněji.
Hlavní změnou v případě letecké PAC-3 tak má být vypouštěcí kontejner zavěsitelný na vnější závěsníky letounů. Letecká verze PAC-3 dostala pracovní označení ALHTK (Air Launched Hit to Kill).
Letecké testy ALHTK jsou plánované na druhou polovinu letošního roku.

PAC-3 /MIM-104


Standard SM-3
Další ,zatím uvažovanou, možností takto upravených leteckých protiraket je raketa SM-3/RIM 161 BlockII/BlockIIA.
Seriovou variantou SM-3 /RIM-161A jsou nyní vybaveny křižníky Aegis a její vylepšenou variantou RIM-161 Block1B byla nedávno sestřelena družice USA 193.
V případě SM-3 je ale hlavní komplikací celková váha rakety, která je pro leteckou variantu dosti vysoká.

Vývojová řada RIM-161


křižníky Aegis



Zdroje:
http://www.raytheon.com/
http://www.lockheedmartin.com/
http://www.defenselink.mil/
http://www.flightglobal.com/
http://lenta.ru/
http://rian.ru/

[cover72]

Na druhou stranu se rakety řady Standard v ARM variantě používaly ve vietnamu a i F/A-18 má ještě schopnost je nosit

[kopapaka]

Tak teď jen doufám, že se nepletu...Nemá jít náhodou o ničení balistických raket ještě během vzletu? Nebo přesněji řečeno v atmosféře a v době chodu motoru?
http://www.youtube.com/watch?v=S8J_G0Mj5As
Jo, tak se nepletu. Jde o zabránění vzletu balistických raket, v nejzranitelnější fázi letu.



AIM-120 - NCADE mi připadá jako nejreálnější, protože jako jediná je upravená ( IR koncové samonavádění ), ostatní by se museli upravit podobně (IR,RL,...). Tato raketa je totiž jediná se zmíněných tří, které stačí jen RL navedení do prostoru cíle, ostatní ( jiné úpravy, bez informací? ) potřebují i ozařování. Nebo dokonce povelové navádění podle údajů poloaktivního samonavedení z rakety a nevím o letadle které by toto umělo...
IR navádění je pro tento způsob liklidace nejvhodnější, plamen z trysky nejde přehlédnout ani reálně rušit.




Cituji:COVER72:"Standard v ARM variantě používaly ve vietnamu a i F/A-18 má ještě schopnost je nosit"

Právě že jen nosit, AGN-78 Standard ARM je totiž úplně o něčem jiném oproti RIM-161 Block1B která určitě neváží jen 816kg ( bez startovacího motoru ). A stejně tu nevidím řešení způsobu navádění, tedy pokud RIM-161 Block1B nemá vlastní RL.

[Alchymista]

Pokiaľ RIM-161 vychádza z RIM-66, RIM-67 a RIM-156, tak hmotnosť RIM-66 je 708kg, hmotnosť RIM-67 1341kg a RIM-156 má hmotnosť 1450kg. Hmotnosť RIM-161 teda zrejme príliš neprevyšuje 1500kg, z toho zhruba 700 kg tvorí hmotnosť štartovacieho motoru. Pre letecké použitie by bolo možné štartovací/urýchlovací motor zmenšiť a to pomerne výrazne, alebo celkom vypustiť (ale to nepredpokladám).

V prípade použitia RIM-161 na lietadle by zrejme nosič spolupracoval s ďalšími prvkami PRO a slúžil v podstate len ako lietajúca odpaľovacia základňa a prípadne aj ako retranslačná stanica pre prenos povelov a dát na riadenú strelu (pokiaľ by nebol dodatočne upravený). Vo vypočítanom bode by odpálil riadenú strelu, ktorej ďaľšie sledovanie a riadenie by prebral pozemný alebo námorný systém PRO. Podotýkam, že RIM-161 je určená pre ničenie mimo atmosféru alebo vo veľkých výškach (nad cca 70km) a koncové vyhľadanie cieľa a navedenie naň si zabezpečuje kinetický interceptor autonómne.
RIM-161 v leteckej úprave by teda bola prostriedkom vhodným na ničenie balistických rakiet v strednej časti letu a v koncovej časti letu pred vstupom do atmosféry. Pokiaľ bol výškový dosah RIM-161 odpálenej z lode cca 250km, pri odpálení z lietadla by výškový dosah (v zostave s neupraveným štartovacím motorom) mohol dosiahnuť až okolo 300-350km (odpálenie vo výške 10-12km a pri rýchlosti M1,5 = 500m/s - tj. nad hustejšími vrstvami atmosféry a s doplnkovou rýchlosťou od nosiča).
Použitie F/A-18 ako nosiča úplnej RIM-161 sa mi však nezdá príliš pravdepodobné. Predsa len je to príliš veľká (cca 6,5m) a ťažká raketa (cca 1500kg) a manéver pri odpálení by mal byť v podstate prechod do strmého stúpania až do "sviečky" pri nadzvukovej rýchlosti.

[cover72]

S RIM-161 jsem pro letecké použití ani neuvažoval - když už, tak spíše SM-2 nebo -1 s posledním stupňem RIM-161/SM-3. Totiž RIM-161 je sice v první fázi naváděná polaktivně či povelově, ale mimo stmosféru je v poslední fízi a s posledním stupňem řízená IČ-imaginery čidlem - viz. videa z testů Aegis BMD.

Jinak souhlas s AIM-120 - to ohledně možnosti nosit rakety třídy SM byla jen taková připomínka (a hmotnost by problém být nemusela - třeba na takové F-22 - to by vadilo jen zatížení na jeden závěsník, což se ale dá rozložit na více [mluvím teď prozměnu o podtrupových závěsnících např. na F-15E] - to spíše délka by byla problém.)

[Alchymista]

Záleží na akú úlohu v systéme PRO vlastne majú tieto rakety slúžiť.
Prepad pri štarte má význam len pri raketách v blízkosti čiary dotyku - povedzme do hĺbky 300km, čo by zodpovedalo použitie proti raketám ako je Točka a Iskander (maximálna rýchlosť letu cca 3000m/s). Medzikontinentálne rakety budú zrejme vždy hlbšie a na lepšie chránenom území, než aby sa k nim stíhači dostali dostatočne blízko.
Otázka tiež je, aká je dynamika štartu a letu cieľovej rakety (doba od odpálenia, zrýchlenie, výška, rýchlosť) a dynamika letu útočiacej rakety - predovšetkým maximálna letová rýchlosť, diaľka a výška odpalu a maximálna výška prepadu (tá závisí na systéme riadenia).

Vychádza mi približne, že pri cieľovej rakete štartujúcej so zrýchlením 100m/s a maximálnej rýchlosti útočiacej strely 2000m/s (Mach 6,5) by sa nosič musel nachádzať v okruhu menej než 50km od miesta štartu cieľovej rakety - a to súčasne znamená, že by pravdepodobne bol v dosahu prostriedkov PVO chrániacich odpaľovacie zariadenia.

[kopapaka]

ychádza mi približne, že pri cieľovej rakete štartujúcej so zrýchlením 100m/s a maximálnej rýchlosti útočiacej strely 2000m/s (Mach 6,5) by sa nosič musel nachádzať v okruhu menej než 50km od miesta štartu cieľovej rakety - a to súčasne znamená, že by pravdepodobne bol v dosahu prostriedkov PVO chrániacich odpaľovacie zariadenia.

Je to asi tak nějak ( uváděno do cca 70km ), možná bych to chápal jako varování ( do budoucna ), "klidně to odpalte, stejně nedoletí...".
Samozřejmě, pokud vezmeme třeba Irán, lze jen těžko předpokládat, že by nechal cizí letadlo poletovat nějakých cca 50-70km od odpalovací rampy když se dá předpokládat nasazení PLRK S-200... Ale pokud to srovnáme s první válkou v Iráku, je to už jiná situace.
Nejúčinější by tato raketa byla až při použití z některého UAV s velkým dostupem a vytrvalostí. Výhodou je hodně velká výdrž a samozřejmě v případě zničení UAVu jeho relativně nízká cena... Bohužel nemůžu citovat zdroj, ale pokusím se to najít, je to něco co vyšlo asi měsíc zpátky

[Alchymista]

UAV by možno bolo riešenie - problém je, že na toto ešte UAV nedorástli (tak o desať rokov, možno). Zatiaľ na to nemajú ani nosnosťou, ani palubným vybavením a schopnosťami.
Niečo iné je krúžiť nad nejakou "základňou" mimo dosah lokálnej PVO a prípadne odpáliť hellfire na nejaký cieľ na zemi za podmienok, že 5 minút nie je kritický čas, pretože pozemný cieľ je vždy pomalší ako UAV, a niečo iné je číhať na raketu, ktorá je za 20 sekúnd po odpálení mimo dosah (pri zrýchlení 100m/s2 sa za 20 sekúnd dostane do výšky 20km a má vertikálnu rýchlosť 2km/s). To už je lepšie použiť opäť hellfire, vlietnuť do zóny PVO a skúsiť ju zničiť aj s odpalovacím zariadením aj za cenu straty UAV.

[cover72]

No tak zaprvé - pokud vím tak donynějška není potvrzeno, že má Irán skutečně S-200, a za druhé měla F-15 do nějakých 20km větší stoupavost, než raketa Saturn V - takže i proti ICBM by to teoreticky šlo použít. Nehledě na další dva faktory:
1) Pokud by to bylo proti IRánu, tak by to mohlo být blízko hranic - aby Irán vůbec dostřelil tam, kam potřebuje
2) Není takový problém zahltit PVO takovým množstvím cílů (dipolóvými odražeči i UAV, popř. UCAV) že PVO naprosto nestíhá

[cernakus]

No tak zaprvé - pokud vím tak donynějška není potvrzeno, že má Irán skutečně S-200, a za druhé měla F-15 do nějakých 20km větší stoupavost, než raketa Saturn V - takže i proti ICBM by to teoreticky šlo použít. Nehledě na další dva faktory:
1) Pokud by to bylo proti IRánu, tak by to mohlo být blízko hranic - aby Irán vůbec dostřelil tam, kam potřebuje
2) Není takový problém zahltit PVO takovým množstvím cílů (dipolóvými odražeči i UAV, popř. UCAV) že PVO naprosto nestíhá

Porovnání s tím Saturnem V je liché. Prvně je asi myšlena rychlost, protože stoupavost o zrychlení 2,2 G F-15 jen tak nedá. Druhak, Saturn V byl konstruován jako nosná raketa s dlouhou dobou hoření. Balistické rakety mívají počáteční zrychlení dvoj až trojnásobné oproti kosmickým raketám. Jediná možnost kdy by kombinace F-15 a protiletecké "protirakety" bylo možno použít je situace, kdy F-15 již letí maximální rychlostí poblíž odpalované ICBM. A to je dosti teoretická situace.

[Altaj]

F 15 ma pociatocnu stupavost 270m/s, ak ma raketa zrychenie 100 m/s2 vydrzi jej ten naskok sotva 3 sekundy, co na danu potebu nie je dostatocne. O moc lepsie na tom nie je ani F 22, ta ma poc. stupavost 500 m/s, tj stupala by zo strelou asi 5 sekund.

A nebolo by lepsie nechat preventivne na stalo vystupat raptora do velkej vysky bars tych 20km ( dokaze to udrzat bez prid. spalovania) a odtial v pripade ohrozenia odpalit ARRAMA?

[Alchymista]

V oboch prípadoch to však vyžaduje vstup vojenského lietadla do výsostného vzdušného priestoru suverénneho štátu. A to je "tak trochu problém" - znamená to totiž vojnu.

Aby takáto protiraketová zbraň mala zmysel, nedá sa použiť ako súčasť "obranného systému", naopak, patrí bo výbavy údernej skupiny vyslanej s cieľom zničiť odpaľovacie zariadenia protivníka. Protiraketové strely sa potom použijú v prípade, že odpaľovacie zariadenia nebudú zničené dostatočne rýchlo a obsluhy rakety odpália.

[kopapaka]

V oboch prípadoch to však vyžaduje vstup vojenského lietadla do výsostného vzdušného priestoru suverénneho štátu. A to je "tak trochu problém" - znamená to totiž vojnu

Jenže poslední dobou není vyhlašování války zrovna v oblibě...viz Irák
A Američani jsou schopní to skusit zas někde jinde.

Protiraketové strely sa potom použijú v prípade, že odpaľovacie zariadenia nebudú zničené dostatočne rýchlo a obsluhy rakety odpália.

Souhlas.

Tak sem se trochu rozhlížel a mám pár drobností o AIM-120 - NCADE.
Jako startovací motor slouží původní pohonná jednotka z AIM-120, ta vynese střelu do velké výšky. Po oddělení startovacího stupně dál pokračuje v podstatě AIM-9X s novým motorem o tahu 0,55kN a dobou chodu 25s. To je docela zajímavé, protože běžné PLŘS mají mnohem větší tah, běžně i přes 20kN a samozřejmě kratší dobu chodu. V tomto případě bude tah velice blízko hmotnosti rakety!



Raketa je určena na ničení raket krátkého ( do 1000km ) a středního doletu ( 1000-5000km ). Ještě přihodím jeden odkaz http://www.atmonline.cz/news/2008/duben/090408b.htm , jde o spekulaci o možnosti použití BĚŽNÉHO AIM-120 AMRRAM jako protidružicové zbraně!?! Bez úprav poněkud šílené protože v té nejkritičtější chvíli těsně před zásahem by se jednalo o neřízenou střelu...

Dovolím si ještě takovou malou spekulaci:
Napadlo mě totiž, že raketový motor s tak malým tahem ( 0,55kN ) má o dost menší IR vyzařování a část varovných systémů proti PLŘS raketu vyhledává pomocí IR čidel. Takže by se tato raketa dala použít i jako běžná PLŘS a mohla by být celkem nebezpečná...
Já vím, zas jedna "Konspirační teorie...", ale jen mě to tak napadlo...

Možná že je bude nosit tohle...
http://www.letectvi.cz/letectvi/Article64902.html

[Alchymista]

Keď tak pozerám na tie obrázky - má to vôbec bojovú časť, alebo sa spolieha na kinetickú energiu zrážky? Aj keď je faktom, že balistické rakety príliš tvrdý cieľ nepredstavujú...

Ťah 0,55 kN (50 kg) sa mi zdá trochu málo na hnací motor, to by mohla byť skôr hodnota pre motory priečneho riadenia polohy ("to žlté" medzi nádržami a na prvej fotke). Ale je možné, že kvapalinový motor neslúži na ďalšie urýchlenie rakety, ale len na čiastočné vykrytie strát rýchlosti od aerodynamického odporu. Pre stabilné stúpanie bez straty rýchlosti by mal byť ťah o čosi väčší ako hmotnosť strely (hmotnosť plus aerodynamický odpor).
Keď tak pozerám na tú kresbu - koľko hnacích motorov (spaľovacích komôr) má "letový stupeň"? dva? štyri? a koľko váži? Celá strela má hmotnosť 330 libier - teda okolo 150kg. "Letový stupeň" nech má poplovicu - nejakých 75kg. Ak sú tam motory dva, spolu dávajú ťah 1,1kN a to by mohlo aj stačiť pre stabilnú rýchlosť pri stúpaní pri rýchlosti okolo mach 4.

[cover72]

kopapaka: no, jak které - třeba původní Aim-9A sice měla motor, který dal jen na začátku dvousekundový impuls (jak říkáš ty), ale už verze D měla motor s dobou hoření 60* sec., což je o dost víc, než na dnešní Aim-9X.

A ohledně té stoupavosti jsem vycházel z hototo obrázku:



Tam je to sice o Streak Eagle, což byla odstrojená modifikace Ačka dělaná pro rekordy, ale ani sériové stroje by na tom neměly být o moc hůře, nemluvě o F-22. Plus samozřejmě by ta stíhačka neletěla u země a nesnažila se pak tu IRBM stíhat.

Jinak bych předpokládal, že se ta raketa ani nebude snažit IRBm dohnat, ale spíše ji sundat z boku - čidlo SuperSidewinderu má off-boresight schopnost 60°, tudíž zachytit cíl (IRBM) ještě pod drahou letu NCADE a vypočítat impact point by nemusel být problém. Každopádně by to bylo lepší, než usmažit nebo alespoň oslepit čidlo pohonem IRBM, ne?

*Kroulík a Růžička, voj. rakety ("doba hoření u ní dosahovala jedné minuty", str. 439) - net udává jen dolet 18km a o době hoření se nezmiňuje

[Alchymista]

S tým AIM-9D to máš nejak divne.

Celá raketa vážila 88kg (195 libier), z toho bojová časť 11kg, takže náplň motoru nebola viac ako 20-30kg. Pri dolete cca 18km a maximálnej letovej rýchlosti Mach 2,5+ (cca 800-825m/s) je doba horenia motoru 60 sekúnd nezmyselná aj za predpokladu premenlivého ťahu, pretože uvedenú vzdialenosť prekoná strela za necelých 22-25 sekúnd. 60 sekúnd bude v najlepšom prípade maximálna doba aktívnej činnosti palubnej aparatúry (elektronika + pohon kormidiel).

Pre porovnanie - AIM-9B mala motor Thiokol MK 17 s ťahom 17,8 kN po dobu 2,2 s a dosahovala rýchlosť Mach 1,7 (cca 550-600m/s) pri dostrele necelých 5 km a dobe riadeného letu okolo 20-25 sekúnd. Čiže hranicu dostrelu dosiahla teoreticky za 8,5-9 sekundy. AIM-9B bola schopná len útoku zo zadnej polosféry a cieľ nesmel príliš manévrovať, zorné pole detektoru bolo 4° a maximálna uhlová rýchlosť cieľa v zornom poli bola 11°/s, vlastné preťaženie strely bolo limitované na 12G.

Treba mať na pamäti fakt, že pri činnosti kormidlového systému a manévrovaní rakety narastá jej aerodynamický odpor úplne fantasticky - bežne je to až 10 násobok čelného odporu, pri energickom manévrovaní s vysokými preťaženiami až 30 násobok, takže straty rýchlosti rakety sú vysoké.

[cover72]

To o tom rostoucím odporu v zatáčkách vím - na to dojíždí právě Aim-9X, u které většinu agility obstarává vektorování tahu, které je ale po vyhoření nanic - ale ta kniha výslovně píše:

"Nová pohonná jednotka, raketový motor Rocketdyne Mk.36 Mod 5, dávala větší specifický impuls a doba hoření u ní dosahovala jedné minuty. Sidewinder AIM-9D byl proto ve srovnání s předcházejícími verzemi rychlejší a měl větší dolet."

Přitom Kroulík+Růžička jsou (byli) dost erudovaní odborníci a přeci jen si nemyslím, že by se nad tím nepozastavili nebo by nedokázali provést triviální výpočet jako ty výše.

[Alchymista]

Knihu mám, a nie všetky tvrdenia v nej uvedené sú celkom správne.
V dobe vydania (1985) to bol celkovo dobrý zdroj, ale dnes sme o štvrťstoročie ďalej a máme o dosť lepšie informácie než mali autori. Otázka tiež je, ako k tomu záveru došli - chyba mohla vzniknúť pri zdroji (špionážne údaje?, dostupná literatúra?) alebo aj pri preklade zdroja - pre neodborného prekladateľa bez špecifických vedomostí nie je problém zameniť dobu činnosti motoru a dobu činnosti rakety (jej riadiaceho systému).

K protilietadlovým riadeným raketám všeobecne - z hľadiska použiteľnosti strely je jedným z kritických parametrov minimálna rýchlosť strely, pri ktorej je ešte schopná sa udržať v stabilnom horizontálnom lete, čo vzhľadom na typickú aerodynamickú konfiguráciu nie je významne menej než cca 300m/s.