Sustavi za obranu od dronova

Besposadne letjelice, prije svega one manje u koje spada i lutajuće streljivo, postale su neizostavan dio ratovanja, s tendencijom povećanja i kvalitete i kvantitete. Istodobno se, naravno, povećava i potreba za sredstvima obrane od tih sustava. Kako taj segment borbenog djelovanja još uvijek znatno zaostaje za prijetnjom, sve veći broj tvrtki vidi to područje kao tržišnu priliku

Oerlikon Revolver Gun Mk3 kalibra 35 mm udarna je snaga Rheinmetallova topničkog PZO sustava Skynex. Kako bi se povećala učinkovitost protiv vrlo malih ciljeva koji lete na malim i vrlo malim visinama, svaki top dobio je ciljnički radar i elektrooptički ciljnički sustav (Foto: Rheinmetall) Foto: Rheinmetall

 

Obrana od besposadnih letjelica teorijski se može klasificirati kao mekana i tvrda. Mekana obuhvaća sredstva za elektronička djelovanja kojima se pokušava onemogućiti djelovanje besposadnih letjelica, a tvrda obuhvaća sve načine djelovanja kojima se pokušava uništiti besposadne letjelice. Vezano uz trenutačni stupanj razvoja, vrlo velik postotak besposadnih letjelica zahtijeva da njima upravlja operater. To znači da na neki način imaju posadu, samo što ona nije u letjelici, već sa zemlje s pomoću radiosignala njom upravlja. Sredstva za elektronička djelovanja pokušavaju ometati ili potpuno prekinuti tu komunikaciju te time onemogućiti djelovanje besposadnih letjelica. Budući da je to Ahilova peta besposadnih letjelica koje zahtijevaju upravljanje, sasvim je razumljivo da je to bio i prvi odabir u borbi protiv njih. Međutim, iskustva iz ratova, trenutačnih i nedavnih, pokazala su da uporaba sustava za elektronička djelovanja ima i negativne strane. Kako bi se pokrio što veći prostor, sustavi moraju djelovati snažnim emisijama u vrlo širokom spektru. Iskustva su pokazala da posljedično ometaju/onemogućavaju uporabu vlastitih besposadnih letjelica. Osim toga, često ometaju i sustave veza (radiouređaje). Tu je i problem što je sustave za elektronička djelovanja lako otkriti sustavima koji se inače rabe za otkrivanje radara, jer im je princip djelovanja jednak, samo u nešto drukčijem spektru zračenja. Suvremene oružane snage, što ujedno znači one koje su dobro opremljene proturadarskim projektilima i besposadnim letjelicama (recimo IAI Harpy), mogu tim sredstvima uništavati i sustave za elektronička djelovanja. Osim što održavaju komunikaciju s posadama na zemlji, besposadne letjelice koje lete na veće udaljenosti moraju imati i navigacijske sustave. To su u pravilu satelitski sustavi koji se kao takvi mogu ometati lažnim zračenjima. Negativna je strana što ti sustavi neselektivno ometaju i satelitske navigacijske sustave vlastitih snaga. Stoga u nedostatku boljih rješenja sustavi za elektronička djelovanja mogu pomoći iako su daleko od idealnog.

Druga je mogućnost djelovanja, posebice protiv lutajućeg streljiva / kamikaza dronova (loitering munition) postavljanje fizičkih zapreka te dodatnog oklopa na borbena vozila. Lutajuće streljivo koje se koristi na bojištu u pravilu ima malu masu i brzinu, te mu je kinetička energija pri udaru malena. Stoga za uništavanje cilja u pravilu rabi kumulativnu bojnu glavu jer njezina učinkovitost ne ovisi o brzini kretanja. Da bi se onemogućilo učinkovito djelovanje lutajućeg streljiva, dovoljno je ne dopustiti mu izravan kontakt s ciljem. Ratna iskustva dokazala su da uporaba mreža oko stacionarnih ciljeva pruža zadovoljavajuću razinu zaštite. Pritom se mreže mora postaviti na odgovarajuće nosače, a ne na samo štićeno vozilo ili objekt. Rješenje s postavljanjem rešetkastog oklopa na borbena vozila zaustavlja lutajuće streljivo, ali ima i velike nedostatke. Uz znatno povećanje mase vozila, povećavaju se i gabariti. Izrada rešetkastog oklopa zahtijeva usto vrijeme i sredstva. Zasad je najveći postotak takvih rješenja djelo posada vozila koje na taj način nastoje povećati vjerojatnost preživljavanja.

Američki topnički sustav C-RAM na testiranju na letjelištu Bagram u Afganistanu u listopadu 2016. Iako je razvijen za zaštitu od raketa i minobacačkih granata, dokazao se i kao sustav koji može obarati besposadne letjelice (Foto: US Force Afghanistan public affairs / Ben Santos)

Mali izbor na tržištu

Najbolje su rješenje za obranu od djelovanja svih vrsta besposadnih letjelica tvrdi sustavi obrane, čije djelovanje dovodi do uništavanja cilja. Problem je što takvih sustava na tržištu trenutačno ima malo, iako ih je vrlo velik broj u razvoju. Dio takvih sustava čine topnički, a dio raketni. Uskoro bi se trebali pojaviti i prvi operativni sustavi koji će kao oružje koristiti lasersku zraku. Neki samohodni protuzračni topnički sustavi, koji su donedavno smatrani zastarjelim, dokazali su se kao učinkovito oružje protiv besposadnih letjelica koje lete na malim visinama malim brzinama, a dovoljno su velike da ih radari mogu zamijetiti i pratiti. Američki topnički sustav C-RAM Centurion, nastao na osnovi brodskog sustava Phalanx CIWS Block 1B, izvorno je razvijen za zaštitu od raketa i minobacačkih granata. Međutim, dokazao se i kao sustav koji može obarati besposadne letjelice. Zahvaljujući ugrađenom elektrooptičkom sustavu motrenja i ciljanja, C-RAM Centurion može uništavati vrlo male i spore besposadne letjelice koje radar ne bi otkrio. Topnički sustavi namjenski razvijeni za obaranje besposadnih letjelica, kao što su MSI-DS Terrahawk Paladin, Rheinmetall Skynex ili EOS Slinger tek se trebaju dokazati. Terrahawk Paladin britanske tvrtke MSI-Defence Systems namijenjen je uništavanju besposadnih letjelica i krstarećih projektila. Tvrtka navodi da kupac može odabrati svaki top koji želi, sve do kalibra 40 milimetara. Zasad se zna da se za jednu europsku zemlju ugrađuje američki top Mk44 Bushmaster II kalibra 30 mm. Ciljeve otkriva AESA radar s četiri fiksne antene, dok praćenje ciljeva i ciljanje obavlja elektrooptički motrilačko-ciljnički sustav opremljen i laserskim daljinomjerom. Prema tvrdnjama proizvođača, Terrahawk Paladin trebao bi imati učinkoviti domet do dva kilometra. Cijeli se sustav nalazi na paleti koja se prevozi terenskim kamionom pa može služiti kao pokretni ili nepokretni sustav.

Stari sustav s novom namjenom

Topnički sustav Rheinmetall Skynex zapravo je relativno stari sustav Oerlikon Skynex Air Defence System, koji je našao novu namjenu. Glavni je dio sustava motrilački radar Oerlikon X-TAR3D. Radi se o ne baš najmodernijem Dopplerovu radaru s rotirajućom antenom koji je, prije svega softverski, nadograđen kako bi mogao otkrivati male i spore ciljeve kao što je lutajuće streljivo. S obzirom na to da je uvezan s topničkim sustavom, doseg djelovanja od nekoliko kilometara više je nego dovoljan. Iako je zastario, dobra strana radara X-TAR3D povoljna je cijena u odnosu na konkurenciju. Kako Oerlikon X-TAR3D zapravo nije najbolji izbor za otkrivanje vrlo malih ciljeva koji lete vrlo nisko relativno malim brzinama, u sustav je dodan Oerlikon Multi Sensor Unit (MSU). MSU se sastoji od AESA radara s četiri fiksne antene koji ima sposobnost otkrivanja te praćenja i vrlo malih ciljeva. Uz radar je ugrađena turela s elektrooptičkim motrilačkim sustavom.

Svi prikupljeni podaci sa senzora obrađuju se u zapovjednom središtu Skymaster – Battle Management System. Iz njega se daljinski upravlja topovima Oerlikon Revolver Gun Mk3 kalibra 35 milimetara. Kako bi se povećala učinkovitost protiv vrlo malih ciljeva koji lete na malim i vrlo malim visinama, svaki je top dobio ciljnički radar i elektrooptički ciljnički sustav koji se sastoji od dnevne i infracrvene kamere te laserskog daljinomjera. Tako opremljen top trebao bi imati učinkoviti domet do četiri kilometra uz vrlo visoku razinu preciznosti. U svakoj bitnici nalaze se četiri topa.

Od svih spomenutih topničkih sustava koncepcijski je najnapredniji i stoga najzanimljiviji Slinger, proizvod australske tvrtke Electro Optic Systems (EOS). Najbolja je odlika Slingera vrlo mala masa od 355 kilograma, zbog čega se može postaviti i na laka terenska vozila. Usprkos maloj masi, ima sve što je potrebno, prije svega AESA 4D radar EchoGuard američke tvrtke Echodyne. Specifičnost je tog radara da rabi samo jednu antenu optimiziranu za otkrivanje ciljeva s vrlo malim radarskim odrazom. Slinger je s tim radarom zapravo višenamjenska paljbena stanica, jer EchoGuard otkriva avion veličine Cessne na udaljenosti od 2,5 km; vozilo veličine kombija na 3,5 km; osobu na 2,2 km; a najmanje besposadne letjelice na minimalno
1 km. Uz radar je postavljena turela s elektrooptičkim motrilačkim sustavom koja se može okretati neovisno o smjeru topa. Ugrađena je dnevna i termovizijska kamera te laserski daljinomjer. Dnevna kamera može identificirati i najmanje letjelice na udaljenosti od minimalno 4700, a termovizija na 4000 metara. Za povećanje preciznosti paljbe ugrađen je i senzor vjetra. Sve to namijenjeno je za usmjeravanje paljbe topa M230LF Bushmaster kalibra 30 mm. Proizvođač tvrdi da su testiranja potvrdila da već prva granata pogađa cilj. Slinger navodno uništava sve ciljeve, uključujući i najmanje besposadne letjelice, na minimalnoj udaljenosti od 400 metara. S obzirom na to da u spremnik streljiva stane 150 granata, Slinger bi trebao biti vrlo učinkovit protudronski sustav.

Raketni sustavi

Za uništavanje besposadnih letjelica, prije svega lutajućeg streljiva, ne koriste se samo topnički već i raketni sustavi. Iako su vođeni projektili znatno skuplji od topničkih granata, opravdanje više cijene trebala bi biti veća učinkovitost. Jedan je od njih raketni sustav VAMPIRE (Vehicle-Agnostic Modular Palletized ISR Rocket Equipment) američke tvrtke L3Harris Technologies. VAMPIRE je namijenjen uništavanju širokog spektra besposadnih letjelica, mase od svega deset pa do čak 600 kilograma. Specifičnost sustava je u tome što ne rabi radar, već isključivo elektrooptički motrilački sustav WESCAM MX-10 RSTA. Turela ima masu od samo 19,5 kilograma te je u sustavu VAMPIRE postavljena na teleskopski kran koji je podigne na visinu od otprilike tri metra. Sastavni je dio sustava WESCAM MX-10 RSTA termovizija i dnevna kamera visoke razlučivosti, koje osiguravaju djelovanje danju i noću. Termovizija bi trebala omogućiti i djelovanja u lošim vremenskim uvjetima. Ugrađen je laserski daljinomjer i laserski označivač ciljeva. Ovaj drugi nužan je zato što se ciljevi uništavaju laserski navođenim projektilima. Proizvođač tvrdi da se sustav može prilagoditi svakom laserski navođenom projektilu, no zasad se rabi projektil AGR-20 APKWS (Advanced Precision Kill Weapon System). Radi se o poznatoj nevođenoj raketi Hydra 70 kojoj je dodan senzor laserskog zračenja i sustav za upravljanje letom te je tako dobiven vođeni projektil zrak-zemlja. Projekt razvoja APKWS-a pokrenut je 2003., a za nositelja je određena tvrtka General Dynamics. Program je zaustavljen 2005., a na njegovim je osnovama 2008. pokrenut razvoj naprednijeg projektila APKWS II. No, taj je put nositelj programa bila tvrtka BAE Systems. Uz dvije spomenute tvrtke, u razvoj je uključen i Northrop Grumman. Razvoj projektila dovršen je 2012. godine. Zanimljivo je da projektil APKWS II nikad nije uvršten u naoružanje američkog OS-a, ali jako se dobro prodaje stranim kupcima. Sad će unutar sustava VAMPIRE, kao vođeni projektil zemlja-zrak, naći nove kupce. S dometom djelovanja od 1100 metara (ili nešto više), taj sustav ima veliki potencijal koji se tek treba dokazati. Doduše, nedostatak radara i činjenica da se koristi lasersko navođenje upućuju na moguća ograničenja sposobnosti djelovanja u lošim vremenskim uvjetima kao što su pješčane oluje, snježne mećave, gusta magla ili vrlo jaka kiša. S druge strane, radi se o vrlo jeftinom sustavu koji je jednostavan za uporabu. Zbog vrlo male mase moguće ga je instalirati i na laka terenska vozila.

3a i 3b – Detalj malog drona (fotografija lijevo) koji je oborila zraka američkog laserskog sustava MEHEL instaliranog na oklopnom vozilu Stryker (fotografija desno) na testiranju u vojarni Fort Sill u travnju 2017. Uskoro bi se trebali pojaviti i prvi operativni sustavi koji će protiv dronova koristiti lasersku zraku (Foto: U.S. Army) (Foto: U.S. Army / C. Todd Lopez)

Revolucionarna letjelica?

Roadrunner je projekt američke tvrtke Anduril Industries. Osnovana 2017. u kalifornijskom gradu Costi Mesi, tvrtka razvija napredne besposadne sustave za uporabu u zraku, na zemlji i na vodi. Razvija usto i zapovjedno-nadzorne sustave za automatsko praćenje bojišta uz visok stupanj automatizacije pri analiziranju i odlučivanju. U skladu sa svojim proizvodnim programom i filozofijom, Anduril Industries odlučio je razviti sustav koji će postrojbe na bojištu štititi od svih vrsta besposadnih letjelica, krstarećih projektila, ali i jurišnih aviona i helikoptera. Sustav se može usto rabiti i za izviđanje. Iako Anduril Industries to ne navodi, sasvim je sigurno da se zbog opisanih svojstava djelovanja Roadrunner-M može rabiti i za uništavanje ciljeva na zemlji i na vodenoj površini.

Američka ratna mornarica počela je u lipnju 2023. isporučivati Ukrajini protudronski raketni sustav VAMPIRE američke tvrtke L3Harris Technologies. Na fotografiji je sustav instaliran na vozilu Humvee koje se ukrcava u transportni avion (Foto: U.S. Navy) Foto: U.S. Navy

Kao osnova za razvoj lutajućeg streljiva Roadrunner-M uzeta je izvidnička letjelica Roadrunner s mnogim zanimljivim tehničkim rješenjima. Najzanimljivija je odlika Roadrunnera, pa tako i inačice Roadrunner-M, jedinstven način djelovanja. Letjelica se lansira okomito iz spremnika (koji tvrtka naziva Nest), u kojem se ujedno čuva i transportira. Nest je opremljen sustavima za analizu letjelice tako da je njezino stanje poznato u svakom trenutku. Nakon obavljene zadaće, letjelica slijeće okomito na unaprijed određenu poziciju. Nakon toga samo je treba napuniti gorivom i ponovno je spremna za djelovanje. Gorivo je standardni kerozin kojim se pokreću dva turbomlazna motora, također Andurilovi proizvodi. Motori su namjenski razvijeni za letjelice Roadrunner/Roadrunner-M pa im omogućuju ne samo okomito polijetanje već i slijetanje. Ni pri polijetanju ni pri slijetanju ne koriste se raketni motori. Letjelica slijeće okomito unatrag zbog čega su pri tom manevru upravljačke površine na krilima neupotrebljive. Kako bi se osigurala stabilnost i upravljivost, mlazni motori imaju vektorizaciju potiska. Letjelica neposredno prije dodira s podlogom spušta četiri noge koje je štite od oštećenja. Tvrtka ne navodi da se vektoriziranje potiska mlaznih motora možda rabi za povećanje pokretljivosti tijekom leta, što bi povećalo vjerojatnost pogađanja i vrlo pokretnih ciljeva. Ne navodi se ni točna brzina leta, već samo da je vrlo visoka podzvučna.

Jedna je od nepoznanica navođenje letjelice Roadrunner-M na cilj. Izvorni Roadrunner, kao i Roadrunner-M u izvidničkoj izvedenici, opremljeni su standardnim elektrooptičkim sustavima. Međutim, u izvedenici lutajućeg streljiva Roadrunner-M umjesto elektrooptičkih sustava ima bojnu glavu s blizinskim upaljačem. Po svemu sudeći, iako nije posve jasno, bojna glava nije opremljena nikakvim senzorom koji bi navodio letjelicu prema cilju, već se to obavlja preko dvosmjerne podatkovne veze i računala koje prati poziciju letjelice u odnosu na poziciju cilja te je usmjerava. Anduril Industries navodi da jedan operater može istodobno upravljati s više letjelica iako ne objašnjava kako se to postiže. Međutim, jedan američki izvor blizak njihovim specijalnim snagama tvrdi da upravljanje obavlja softver temeljen na umjetnoj inteligenciji. On omogućava i rojeve – istodobno djelovanje više sustava Roadrunner i Roadrunner-M. Anduril Industries još je uvijek jako tajnovit vezano uz cijeli sustav. Tako nisu poznate ni dimenzije, ni masa letjelica, kao ni domet djelovanja. Nagađa se da su projektili dugi između 1,5 i 1,8 m, te da im je najveća brzina djelovanja oko 1000 km/h. Najvažniji je podatak za moguće buduće kupce da je Američko zapovjedništvo za specijalne operacije (U.S. SOCOM) s Andurilom potpisalo 12,5 milijuna dolara vrijedan ugovor za isporuku nedefiniranog broja Road­runnera. Za potencijalne kupce jednako je važna informacija da Anduril Industries tvrdi kako je cijena jednog Roadrunnera nekoliko stotina tisuća dolara, a da će se nakon što započne serijska proizvodnja dodatno sniziti.

Raytheonov Ku-pojasni radiofrekvencijski senzor, poznat kao KuRFS, i dronovi-projektili Coyote (lijevo na fotografiji) dio su sustava LIDS Američke kopnene vojske za borbu protiv dronova. Fotografiju je objavio Raytheon u listopadu 2023., nedugo nakon ljetnih testiranja na poligonu Yuma Proving Ground (Foto: Raytheon/RTX) Foto: Raytheon/RTX

Besposadni presretači

Ideja o besposadnim letjelicama koje će se rabiti kao svojevrsni presretači nije nova. Javila se prije više od 15 godina, ali otad, s obzirom na to da ratna zrakoplovstva nisu bila zainteresirana, nije ni razvijana. Postoje dva glavna smjera mogućeg razvoja. Jedan je uporaba naoružanih besposadnih letjelica koje će obarati protivničke besposadne letjelice. Drugi je uporaba besposadnih letjelica kao svojevrsnih navođenih projektila koji izravnim udarom uništavaju besposadne letjelice. Iako trenutačno ne postoji besposadna letjelica koja je projektirana da djeluje kinetičkom energijom na drugu besposadnu letjelicu i tako je uništava, mediji su objavili da zaraćene strane u jednom od aktualnih ratova koriste taj način djelovanja i to prilagođenim komercijalnim besposadnim letjelicama. Zasad se razvijaju velike borbene besposadne letjelice koje će se naoružavati vođenim bombama i projektilima zrak-zemlja, a uvođenje u naoružanje projektila zrak-zrak spominje se kao vrlo izvjesna mogućnost samo za američke projekte.

Tako su u različitim fazama razvoja velike i jako velike borbene besposadne letjelice koje će djelovati zajedno s borbenim avionima pete i šeste generacije. Očekuje se da će, zahvaljujući uporabi napredne umjetne inteligencije, te letjelice imati mogućnost samostalnog borbenog djelovanja unutar unaprijed zadanih parametara. Uz naoružanje zrak-zemlja, imat će i vođene projektile zrak-zrak. Stoga nije teško zamisliti vrlo blisku budućnost u kojoj takve borbene besposadne letjelice opremljene radarom i/ili elektrooptičkim sustavom motrenja, te naoružane vođenim projektilima zrak-zrak, samostalno obavljaju zadaće obrane zračnog prostora. I to još povezane unutar suvremenih zapovjedno-nadzornih sustava kojima upravlja umjetna inteligencija, te i same opremljene umjetnom inteligencijom. Trenutačno su u najvišem stupnju razvoja američki projekti MQ-28 Ghost Bat tvrtke Boeing i XQ-58 Valkyrie tvrtke Kratos. Borbene besposadne letjelice slične koncepcije razvijaju se i unutar europskih programa Global Combat Air Programme (Ujedinjena Kraljevina, Italija i Japan), te Future Combat Air System (Njemačka, Francuska, Španjolska i Belgija). Spomenute borbene letjelice velike su, složene i skupe. Međutim, neke tvrtke razvijaju i nude znatno manje borbene besposadne letjelice koje mogu obavljati zadaće otkrivanja i uništavanja ciljeva u zraku, uključujući i besposadne letjelice.

Podržavamo zahtjeve misije

Tvrtka Anduril uz opisane besposadne letjelice Roadrunner i Roadrunner-M nudi i znatno veću borbenu besposadnu letjelicu Fury. Doduše, Anduril nije razvio Fury, već ju je dobio kupnjom tvrtke Blue Force Technologies. Ta je tvrtka razvijala besposadnu letjelicu Fury s namjerom da obuku posada učini jeftinijom tako što će sudjelovati u simulacijama bliskih zračnih borbi. Međutim, Anduril ima puno veće planove s Furyjem, koji je ušao u završnicu američkog programa CCA (Collaborative Combat Aircraft). Upola manji od F-16, odnosno duljine oko šest, a raspona krila oko pet metara, Fury ima poletnu masu oko 2260 kg. Pokreće ga turbomlazni motor Williams International FJ44-4M potiska 17,8 kN. To je dovoljno za najveću brzinu od 0,95 Macha i vrhunac leta od 15 000 metara. S obzirom na to da je Fury razvijan kao besposadna letjelica koja će simulirati lovačke avione, ograničenje opterećenja joj je na +9 i –3 G. Trajno opterećenje na 6000 metara je +4,5 G. Međutim, Anduril najavljuje da će daljnjim razvojem Furyja kao borbene besposadne letjelice opterećenja koja će moći izdržati biti još veća. Najavljuje se i ugradnja jačeg motora kako bi se omogućilo postizanje nadzvučne brzine. Anduril ističe da je Fury modularna letjelica koja se vrlo lako može prilagoditi svim zadaćama. U prostor u nosu može se ugraditi AESA radar ili elektrooptički sustav motrenja ili pak sustav za elektronička djelovanja. Fury je još uvijek u razvoju i zasad se ne spominje mogućnost njegova naoružavanja. Doduše, Anduril ističe da će prilagoditi letjelicu svim potrebama kupca, odnosno, kako kažu, podržati zahtjeve misije.

TEKST: Mario Galić