Kombinacija balona i radara dokazala se kao jefitina i učinkovita opcija za osiguravanje nadzora kopna, mora i zraka

Otkad se čovjek prvi put balonom vinuo u zrak 21. studenog 1783. vojske svijeta su razmišljale kako tu novonastalu sposobnost iskoristiti za svoje potrebe. Kako je smjer leta ovisio o smjeru vjetra u početku ga se moglo uporabiti samo kao istureno izvidničko mjesto koje je za zemlju držalo debelo uže ili čelična sajla. Sredinom 19. stoljeća razvijeni su zračni brodovi s vlastitim pogonom koji im je osigurao upravljivost neovisno o smjeru leta. Takvi zrakoplovi mogli su se, osim za izviđanje, rabiti i za zadaće uništavanja ciljeva na zemlji. Vrhunac svoje vojne karijere zračni su brodovi dostigli tijekom I. svjetskog rata kad su njemački Zeppelini prodirali sve do Londona. Nagli razvoj lovačkog zrakoplovstva tijekom I. svjetskog rata ubrzo je učinio zračne brodove zastarjelim, a balon je II. sjvetski rat “preživio” uglavnom kao defenzivno sredstvo britanskih gradova. Uporaba balona (aerostata) opremljenih radarima u vojne svrhe počela je sredinom pedesetih godina prošlog stoljeća programom američke ratne mornarice ZPG-2W/3W, a prvi su operativno uporabljeni tijekom sedamdesetih godina. Protekom vremena takva je kombinacija postala sve prisutnija u naoružanju sve većeg broja oružanih snaga. Suvremena promišljanja idu u smjeru sve veće uporabljivosti radara na balonima sa i bez pogona u zadaćama ranog otkrivanja ciljeva na kopnu, moru i u zraku. Baloni bez pogona osobito su pogodni za uporabu u zadaćama štićenja matičnog teritorija od šverca ljudi i narkotika, zaštite gospodarskih zaštićenih zona i uporabe u zadaćama traganja i spašavanja.

Osim što znatno povećavaju radarsku zonu otkrivanja ciljeva baloni se mogu opremiti sa znatno više sustava za motrenje nego što su to radari s fiksnom ili rotirajućom antenom, i tako znatno povećati svoju učinkovitost. Uz to u zraku mogu ostati znatno duže i uz znatno manje troškove od aviona i helikoptera opremljenih sličnim sustavima. Ralativno su jeftini i jednostavni jer baloni bez pogona često nose samo radarsku antenu, dok se svi ostali sustavi (procesori, kontrolne konzole, sustavi napajanja itd.) nalaze u zgradama smještenim na zemlji. Takvo rješenje ima i svojih loših strana, a najveća je nepokretljivost cijelog sustava i vezanost za određeno područje.

Isplativost
U današnje vrijeme pri nabavi svakog novog sustava za oružane snage jedan od odlučujućih čimbenika je odnos cijena/učinkovitost. Kakva je ona kod balona opremljenih radarima pokazat ćemo na jednoj američkoj kalkulaciji iz 1993. godine, pripremljenoj za tamošnji Senat.
U njoj se tvrdi da je cijena sustava sposobnog da otkrije ciljeve radarskog odraza 2 m2 na udaljenosti od 278 km između 18 i 22 milijuna američkih dolara. Cijena operativne uporabe jednog balona po satu je između 300 i 400 američkih dolara, tako da bi godišnji troškovi uporabe (s 5256 sati osmatranja) bili oko 3 milijuna američkih dolara. Za usporedbu uzet je zrakoplov P-3 Orion AEW&C (Airborne Early-Warning and Control). Njegova nabavna cijena bila je 37 milijuna američkih dolara. Cijena jednog sata leta u zadaći motrenja iznosila je oko 3500 američkih dolara, pri kojima bi Orion mogao otkriti ciljeve radarskog odraza 2 m2 na udaljenosti od 280 km. Tako se došlo do cijene od 18,4 milijuna američkih dolara za 5250 “radnih” sati. Pritom nije uzeta u obzir činjenica da u standardnim uvjetima flota Oriona ima tek 60 posto operativno sposobnih aviona.

Uz sve prednosti radari na balonima imaju i svoje nedostatke. Jedan je velika osjetljivost na atmosferske uvjete, osobito na snažan vjetar koji zanosi balon, a u ekstremnim uvjetima može doći i do njegovog gubitka zbog trganja spone između stanice na zemlji i balona. Iskustvo je pokazalo da snažni vjetrovi, posebno u pustinjskim uvjetima, na otocima i priobalju mogu znatno smanjiti mogućnost djelovanja tih sustava.
Jedan od problema je i relativno mala ponuda koja se do nedavno svodila na samo nekoliko američkih proizvođača, koja je tek od nedavno proširena i na neke izraelske i ruske tvrtke. Američka se ponuda svodi na četiri radara: AN/APG-66SR, AN/TPS-63, Enhanced-Low Altitude Surveillance System (E-LASS)/Advanced Technology Low Altitude Surveillance System (ATLASS) i L-88.

AN/APG-66SR
Jedan od njih, AN/APG-66SR tvrtke Northrop Grumman je (kako mu ime pokazuje) derivat zrakoplovnog radara APG-66 koji se ugrađivao na borbene avione F-16. Radar se trenutačno rabi na balonima američkog sustava TCOM Small Aerostat Surveillance System (SASS) i talijanskom sustavu South Adriatic Aerostat Coastal Surveillance (SAACS). APG-66SR je minimalno izmijenjeni i prilagođeni APG-66 i radi u rasponu frekvencija od 9,7 do 9,9 GHz. Posebno je prilagođen za smještaj na balon i dobio je mogućnost motrenja u 360 stupnjeva po horizontali, i sposobnost otkrivanja ciljeva u zraku i na zemlji (površini mora). Uz sam radar sustav na balonu sadrži i dva žiroskopa namijenjena preciznom utvrđivanju pozicije balona po horizontali i usmjerenosti balona u odnosu na sjever. Svi se podaci s radara prenose u kontrolnu sobu na zemlji preko optičkog kabla.
U SASS inačici radar nudi sedam režima rada: srednja Pulse Repetition Frequency (PRF) namijenjena otkrivanju ciljeva u zraku sa zonama motrenja od 19, 37, 74 i 148 kilometara; niska PRF s nekontinuiranom, “frequency-agile” zrakom namijenjen otkrivanju ciljeva na površini mora; s kontinuiranom radarskom zrakom s Dopplerom (automatsko otklanjanje cluttera) također namijenjen otkrivanju ciljeva na provršini mora; Moving Target Indication (MTI) namijenjen otkrivanju ciljeva na kopnu; pasivni režim rada koji može otkrivati radarsko zračenje u rasponu od 8 do 12,5 GHz; meteorološki režim rada i mapiranje terena. Radar ima dvije brzine okretanja antene: 0,5 i 3 okretaja u minuti.

AN/TPS-63
Neke tvrtke nude mogućnost ugradnje radara AN/TPS-63, u inačicama TPS-63(S) i TPS-63M(S) koje su posebno prilagođene uporabi na balonima. Zajedničko im je da rade u rasponu frekvencija od 1 do 2 GHz i koriste se tehnologijom poluvodiča i mikročipova. Zahvaljujući tome radar ima 90 postotnu mogućnost otkrivanja ciljeva u zraku radarskog odraza 1 m2 na udaljenosti od 148 km, neutraliziranje meteoroloških utjecaja i neprekidnu zaštitu od lažnih uzbuna. Radar se koristi “freyuency agility” tehnologijom. Prilagođen je i otkrivanju ciljeva na zemlji i na vrlo malim udaljenostima. Kad je ugrađen u balon TPS-63 omogućava 90 postotnu vjerojatnoću otkrivanja cilja radarskog odraza 5 m2 koji leti na visini od 170 metara na udaljenosti od 260 km. U jednom pretraživanju (okretu antene) automatski se otkrivaju svi objekti na visini između 1000 i 3300 metara. Operator može, ovisno o zoni motrenja, odabrati brzinu okretanja antene od 6, 12 ili 15 okretaja u minuti. Negativna strana tog radara je njegova velika masa od čak 3400 kg.

E-LASS i ATLASS sustavi
Radar TPS-63 poslužio je i kao osnova za razvoj radarskih sustava E-LASS i ATLASS koji također rade u frekvencijskom rasponu od 1 do 2 GHz. Najveća razlika u odnosu na TPS-63 je u tome da je E-LASS od početka projektiran tako da u potpunosti bude prilagođen uporabi na balonima. E-LASS radarski sustav optimiziran je za otkrivanje ciljeva na površini kopna i mora, ali je sposoban i za otkrivanje ciljeva u zraku. Svi podaci prenose se preko optičkog kabla u zapovjednu stanicu na zemlji gdje se obrađuju. Cilj radarskog odraza veličine 2 m2 otkriva na udaljenosti od 278 km u rasponu brzina od 37 do 1111 km/h pri brzini okretanja antene od 5 okretaja u minuti.
Na tim je osnovama razvijen unaprijeđeni radarski sustav ATLASS koji se od E-LASS-a razlikuje ponajviše po većoj izlaznoj snazi koja omogućava veću zonu motrenja i veću otpornost na elektronička ometanja. Oba radara rade u frekvencijskom rasponu od 1215 do 1350 MHz.

L-88
Na osnovama radara AN/FPS-117, AN/TPS-59 i AN/DPS-5 tvrtka Lockheed Martin Maritime Systems and Sensors razvila je radar L-88 namijenjen uporabi na balonima. Razvijene su dvije inačice: L-88(V)3 i L-88A. Radar je opisan kao najsuvremeniji na tržištu s uporabom poluvodiča i procesora. To je dvokanalni radar s mogućnošću automatskog detektiranja i anuliranja cluttera, te automatskoj prilagodbi uvjetima u kojim radi. Tako će L-88 sam odabrati najpovoljniji mod rada u odnosu na cilj ili vremenske prilike. Radar ima i dodatni sustav elektroničke stabilizacije koji anulira negativne učinke naginjanja balona ili gubitka visine zbog snažnog vjetra. Uz radar se mogu postaviti i elektrooptički sustavi motrenja koji znatno povećavaju učinkovitost. Za L-88 razvijena je kontrolna konzola Lockheed Martin Radar Display Unit (LMRDU) koja se bazira na bazi Apple Macintoshovih računala.
Najveća razlika između inačica L-88(V)3 i L-88A je u tome što prvi ima duplo manju antenu i zbog toga 317 kg manju masu (L-88A – 1315 kg, L-88(V)3 – 998 kg). Razlika je i u izlaznoj snazi jer veća antena omogućava najveću izlaznu snagu od 16,6 kW, dok manja može postići tek 9 kW. Zbog toga je maksimalna zona motrenja inačice L-88A 370 km, a L-88(V)3 278 km. Oba radara rade u frekvencijskom rasponu od 1215 do 1400 MHz. Brzina okretanja antene je 5 okretaja u minuti.

Elta Systems APR
Izraelska tvrtka Elta Systems je za potrebe izraelske vojske razvila radarski sutav Aerostat Programmable Radar (APR) koji je projektiran za uporabu s aerostatom 71M tvrtke TOCM. PAR je razvijen na osnovama radara EL/L-2080 Green Pine namijenjenog pretraživanju zračnog prostora i usmjeravanju paljbe na otkrivene ciljeve. APR je 3D radar koji radi u frekvencijskom rasponu od 1 do 2 GHz i koji je prilagođen za otkrivanje ciljeva u zraku koji lete na svim visinama uključujući i krstareće projektile, bespilotne letjelice i mikroletjelice (npr. motorni zmajevi) kojima bi se mogli poslužiti teroristi za prijelaz granice. Za razliku od prije spomenutih radara zapovjedni centar APR-a smješten je u kontejner koji se lako može transportirati kamionom na zadano odredište.
Po navodima proizvođača radar ima maksimalni domet od čak 500 km. Navodno može istodobno motri zadano područje, detektiranja otkrivene ciljeve i pratiti ih, te na njih navoditi projektile PZO raketnog sustava Arrow koji lete sve do brzine od 3000 metara u sekundi.

Sea Dragon
Za potrebe kineskih oružanih snaga ruska tvrtka NIIS/Leninets na bazi radara Novella razvila je radar Sea Dragon namijenjen otkrivanju ciljeva u zraku i na površini mora. Radar je postavljen na aerostat Au-21 Puma tvrtki Augur/RosAeroSystems. S visine od 3300 metara navodno može otkrivati ciljeve na udaljenosti do 200 km. Sea Dragon je osposobljen za otkrivanje ciljeva u zraku, pa čak i onih koji vrlo velikom brzinom lete na vrlo malim visinama (neposredno iznad površine mora) bez obzira na vremenske uvjete. Nakon što otkrije objekt može ga identificirati i automatski pratiti pri čemu pruža podatke o njegovoj udaljenosti, visini i smjeru leta. Obrađeni podaci prikazuju se putem tri multifunkcionalne konzole u boji s Barco MPRD 134 LCD ekranima u boji. Balon je navodno opremljen sustavom za stabilizaciju, a prijenos podataka prema centru na zemlji obavlja se zaštićenom radiovezom.

Daljnji razvoj
Američke oružane snage trenutačno provode dva programa u koja su uključeni baloni opremljeni radarima. Prvi je Joint Land Attack Cruise Missile Defense Elevated Netted Sensor (JLENS), a drugi je High Altitude Airship (HAA).
U ožujku 1999. demonstrator tehnologije tvrtke TCOM uspješno je dokazao da kombinacija radara i balona može osigurati dovoljno podataka za djelovanje američkih krstarica opremljenih AEGIS radarima i protubalističkim PZO raketnim sustavima, te PZO kopnenim raketnim sustavima Patriot i AMRAAM. Potvrđena je mogućnost otkrivanja i praćenja krstarećih projektila preko horizonta koja je omogućavala njihovo pravodobno presretanje i obaranje sustavima PZO raketnim sustavima smještenim na ratnim brodovima i na kopnu.
Osnova JLENS-a je TCOM-ov 71M aerostat koji podiže napredne senzore sve do visine od 5000 metara gdje ostaju u misijama koje traju do maksimalno 720 radnih sati. Daljnji razvoj sustava predviđa da se na dio aerostata ugrade motrilački radari, a na dio napredni iluminacijski radari (Precision Track Illumination Radar – PTIR), te da se svi oni uvežu u naprednu mrežu za prenošenje podataka u realnom vremenu. PTIR radari trebali bi pružiti učinkovito navođenje projektila sustava Patriot PAC-3, SM-2, AMRAAM i Medium Extended Air Defense System.

U daljnem razvoju planira se ugradnja radara za motrenje dometa do 320 km i iluminacijskih radara dometa 250 km, te unapređenje sustava za identifikaciju ciljeva. Uz 246 milijuna američkih dolara odobrenih u 2004. godini, ove godine je odobreno dodatnih 85 milijuna dolara za daljnja testiranja i nadogradnje sustava. Dosad objavljeni podaci govore da se očekuje da bi JLENS trebao imati mogućnost neprekidnog motrenja od najmanje 30 dana, i da bi za to vrijeme trebao obavljati zadaće otkrivanja i praćenja krstarećih projektila na velikim udaljenostima; dalekometno motrenje zraka, mora i kopna; precizno praćenje objekata u zraku i na moru (opcionalno na kopnu); borbena identifikacija, te visoki stupanj povezanosti s korisnicima njegovih podataka.
Bitno drukčiji je HAA projekt kojem je cilj zaštita Sjedinjenih Država od napada balističkih projektila i aviona koji lete velikim brzinama na vrlo velikim visinama. Projekt je pokrenut krajem 2003. kad je Missile Devense Agency potpisala ugovor s tvrtkom Lockheed Martin za razvoj prvog prototipa. Pod nazivom Advanced Techology Concept Demonstration (ATCD) pokazan je 152 metra dugačak zračni brod napunjen helijem i pokretan s četiri električna motora. Lockheed Martin tvrdi da će ATCD moći ponijeti 1814 kg korisnog tereta, te u zraku ostati mjesec dana leteći na visini od oko 21 500 metara. Prvi bi prototip trebao biti gotov do srpnja 2006., a ispitivanja u letu trebala bi se obaviti između kolovoza 2006. do srpnja 2008.

Proizvođači balona
Trenutačno je na tržištu ograničeni broj tvrtki koje proizvode balone koje se može opremiti radarskim sustavima. Ruska tvrtka RosAeroSystems nudi svoj aerostat Au-21 Puma zapremine 11 800 m3 koji može ponijeti teret do mase 2250 kg. U zraku može ostati do 25 dana na visini između 2200 i 5500 metara. Ostaje operativan i pri brzini vjetra od 30 m/s. Uz to ista tvrtka nudi svoje aerostate Au-27 Lynx, DAG-2M i Jaguar, te zračne brodove Au-11, Au-12, Au-30, DPD-5000, MD-900 i AV-1R.

Američka tvrtka Lockheed Martin nudi svoje aerostate 56K, 275K, 420K i 595K. Tako model 420K može ponijeti između 935 i 1814 kilograma korisnog tereta na visine između 5000 i 3300 metara. 420K ima zapreminu od 11 893 m3, a na njega se mogu postaviti radari, elektrooptički sustavi za motrenje i sustavi za elektroničko izviđanje i ometanje. Radarska ili neka druga antena može imati širinu do 8,8 metara i visinu veću od 5 m. Lockheed Martin navodi da je autonomnost njegovih aerostata između pet i sedam dana.
Na tržištu je još jedna američka tvrtka – TCOM. Ona nudi aerostate 15M, 17M, 32M, 38M i 71M, pri čemu oznaka pokazuje dužinu letjelice u metrima. TCOM-ova primarna platforma za radare je 71M koji ima promjer 22 metra i zapreminu 16 700 m3. Maksimalna nosivost mu je 1600 kg kojom može djelovati na visini od 5000 metara. Sa smanjenim opterećenjem balon se može podići i do 7300 m. U zraku može neprekidno ostati do 30 dana i operativno djelovati sve do brzine vjetra od 130 km/h.

Korisnici aerostata opremljenih radarima
Kina
Kina je kupila barem jedan aerostat Au-21 Puma i opremila ga motrilačkim radarom Novella/Sea Dragon kako bi njime nadgledala Tajvanski tjesnac i svoju južnu obalu. Izvori navode da je radar bio aktivan tijekom 2003. i 2004. godine i da je smješten u provinciji Fujian u jugoistočnoj Kini.
Indija
Indija je navodno 2004. kupila dva TCOM-ova 71M aerostata i opremila ih radarima kako bi njima nadgledala svoju granicu s Pakistanom. U projekt je uključena i izraelska tvrtka Rafael koja je vjerojatno isporučila radare. Ugovor navodno obuhvaća i isporuku dodatna dva aerostata.
Italija
Italija je tijekom 1998. razvila South Adriatic Aerostat Coastal Surveillance (SAACS) sustav koji se oslanja na aerostat 32M tvrtke TCOM i radar APG-66SR. Uz njega, na balon je postavljen i L-3 Wescam Model 14 elektrooptički sustav za motrenje. Namjena sustava je kontrola prometa i sprečavanje šverca u Otrantu.
Izrael
Za potrebe bolje kontrole svoje sjeverne granice (prema Libanonu) Izrael je kupio jedan TCOM-ov aerostat 71M. TCOM je Izraelu od 1980. do 1983. isporučio miješovitu flotu koja se sastoji od balona 365H namijenjenog djelovanju na većim visinama i balona 71M. Ti baloni se rabe unutar sustava Low Altitude Sureillance System (LASS) koji može otkriti i pratiti male niskoleteće zrakoplove i pokretne objekte na zemlji. Iako postoje izvješća da je LASS potvrđen u praksi trenutačno nije poznato je li operativan.
Kuvajt
Kuvajt je 2003. naručio jedan 71M aerostat s radarom TPS-63 i elektrooptičkim motrilačkim sustavom EDO Reconnaissance and Surveillance Systems AR-900. Po ugovoru cijeli bi sustav trebao postati operativan tek 2011. godine.
Ujedinjeni Arapski Emirati
Neka izvješća ukazuju da su UAE kupili jedan TCOM 71M balon opremljen radarskim sustavom ATLASS kako bi njime unaprijedili svoju integriranu protuzračnu obranu.
Sjedinjene Američke Države
Američko ratno zrakoplovstvo upravlja Tethered Aerostat Radar System (TARS) motrilačkom mrežom koja nadgleda aktivnosti na južnoj državnoj granici (prema Meksiku) i na Karibima. Zasad TARS je raspoređen u: Cudjoe Key (Florida), Deming (New Mexico), Eagle Pass (Texas), Fort Huachuca (Arizona), Horseshoe Beach (Florida), Lajas (Puerto Rico), Marfa (Texas), Matagorda (Texas), Rio Grande (Texas) i Yuma (Arizona). Operativna mjesta Cudjoe Key, Eagle Pass, Lajas, Mafra i Rio Grande postala su operativna tijekom 2004. godine. Operativna mjesta Deming, Fort Hauchuca, Horseshoe Beach, Matagorda, Morgan City i Yuma trebala bi zamijeniti svoje dosadašnje TCOM 71M balone radarima E-LASS s balonima Lockheed Martin 420K opremljenim radarima L-88(V)3. Operativno mjesto Cudjoe Key opremljeno je Lockheed Martin 275K aerostatom i radarom L-88(V)3.

 

Pripremio Domagoj MIČIĆ