Sustavi za registraciju pogodaka RP-1, RP-2 i RP-3

Pojava bilo kojeg novog oružja ili ratne opreme istodobno potiče na razmišljanje kako da se za takvo sredstvo simuliraju ratni uvjeti u mirnodopskom rezdoblju. Postoji grana vojnih znanosti koja se bavi proučavanjem i pronalaženjem optimalnih metoda za provođenje vježbi s borbenim sredstvima, pri čemu se posebna pozornost pridaje gađanju. Gađanje kao proces obuhvaća: nišanjenje (praćenje), ispaljivanje (lansiranje) očitanje rezultata (pogodak – promašaj)

Sustav za registraciju pogodaka RP-1 (zemlja-zrak)

Glavne kategorije gađanja s obzirom na lokaciju oružja i cilja su: zemlja-zrak; zrak-zrak; zrak-zemlja; zemlja-zemlja, more-zrak, zrak-more, more-more…
Očitavanje pogodaka kao rezultata gađanja na određenu metu provodi se vizualno, mjerenjem ili uspoređivanjem odnosa na referentnu točku ili uređajima koje zovemo indikatori pogodaka. Za neka gađanja indikatori pogodaka predstavljaju modernizaciju (npr. zrak-zemlja, nije potrebno brojiti pogotke na meti već se očitavaju na prijamnoj postaji), dok su za neka potrebni (zrak- zrak, zemlja-zrak).
Indikatore pogodaka možemo podijeliti :
I) Prema vrsti senzora:
Akustički – reagiraju na energiju izazvanu promjenom tlaka zraka od udarnog vala projektila koji se giba nadzvučnom brzinom u blizini indikatora te mehaničku energiju pretvara u električnu.
Radarski – primjena dopplerovog efekta u radarskoj tehnici rezultirala je Dopplerovim radarima čija se načela rada rabe i u indikatorima pogodaka (to su indikatori velike preciznosti i velike osjetljivosti na vanjske smetnje).
Radioaktivni – reagiraju na projektile koji na sebi nose radioaktivni premaz.
II) Prema preciznosti registracije i predstavljaja informacija:
Indikatori brojila pogodaka – daju podatak o broju projektila koji su prošli kroz zonu registracije.
Indikatori pogreške gađanja – daju podatak o udaljenosti pogotka (pogreške) u odnosu na indikator kao i o njegovoj orijentaciji u prostoru.
Raspored zona u odnosu na metu i silueta zamišljeno zrakoplova
III) Prema kategoriji gađanja (pokretljivost):
Stacionarni – indikator se ne giba u fluidu ili je gibanje zanemarivo s obzirom na brzinu zvuka i radarskih zraka (indikator na zemlji ili brodu).
Dinamički – indikator se giba u fluidu, gibanje nije zanemarivo s obzirom na brzinu zvuka i radarskih zraka ( indikator u sklopu vučene mete koju vuče zrakoplov).
Za provođenje gađanja nije dostatan samo indikator pogodaka već mora postojati i META u funkciji cilja u koji se gađa. Meta može imati funkciju optičkog cilja, radarskog cilja, IC cilja itd. Indikator se nalazi u sklopu mete.
Mete dijelimo:
I) Prema kategoriji gađanja ( pokretljivost )
1) STACIONARNE – ne gibaju se u fluidu ili je gibanje zanemarivo s obzirom na brzinu zvuka i radarskih zraka ( meta na zemlji ili brodu).
2) DINAMIČKE mete za gađanja zrak-zrak; zemlja (more)-zrak. Kod tih meta najviše se rabe indikatori pogodaka. Dinamičke mete mogu biti:
2.1 AUTONOMNE- imaju vlastiti pogon, to su bespilotne letjelice s ugrađenim indikatorima pogodaka ili bez indikatora pogodaka
2.2 VUČENE METE- vuku se na udaljenosti nekoliko stotina metara do nekoliko kilometara. Vuče ih zrakoplov ili bespilotna letjelica pomoću čel. žice, čeličnog užeta ili konopca od tekstilnih vlakana. Mogu biti mete s ugrađenim indikatorima pogodaka ili bez indikatora pogodaka.
II) po konstrukciji
1. mekane mete (meta rukavac, meta zastava itd.) rabe se u podzvučnom području do 700 km/h.
2. tvrde mete (imaju kruti aerodinamički oblik) rabe se za visoke podzvučne brzine i niže nadzvučne brzine iznad 700 km/h
3. kombinirane mete sastoje se od krutog aerodinamičkog dijela i mekog dijela koji pojačava njihovu vidljivost, o konkretnoj konstrukciji ovisi primjena.
III) po uporabljivosti
1. jednokratne mete – po završetku leta se odbacuju i nisu više uporabljive
2. višekratno uporabljive mete – rabe se u više letova

Raspored zona u odnosu na metu i silueta zamišljeno zrakoplova

Sustavi za registraciju pogodaka RP-1 (zemlja -zrak) i RP-3 (zrak-zrak)

U sagledavanju problematike registracije pogodaka konstruktori ZTZ-a su u dosadašnjem radu ispitali nekoliko inačica meta. Godine 1997. konstruirana je kombinirana meta VMKT 97 (dimenzije krutog dijela – 0,23x 2,4 m) i ispitana u gađanju iste godine. Meta je bila nošena na lanseru koji se nalazio na krilnom nosaču zrakoplova MIG-21 BIS. Pri ulasku u zonu poligona meta je bila otpuštena sa lansera i nakon 2-3 minute (vrijeme odmatanja 1300 m vučne žice) meta je bila spremna za uporabu. U nosu mete bio je ugrađen indikator pogodaka. Po završetku gađanja ili pri kraju leta zrakoplova meta se odbacivala pri čemu su bili uništeni meta, vučna žica i indikator pogodaka. Nedostatci ove mete su bili jednokratna uporaba i slaba uočljivost (mala meta).
RVMZ (radiovođeni model zrakoplova) konstruiran je i ispitivan 4 puta u razdoblju 1996.-98. Po konstrukciji autonomna meta (bespilotna letjelica) je raspona krila 1,8 m, dužine 1,62 m, snage motora 1,8 KW s ugrađenim indikatorom pogodaka. Meta se rabila u rasponu brzina 50-185 km/h (krstareća 165-170 km/h), bila je radiovođena od pilota koji se nalazio na paljbenom položaju. Vođenje je bilo realizirano u dužini 1000 m u dolasku i odlasku. Meta je imala višekratnu uporabu. Nedostatci ove mete su ograničena dužina vođenja (u dolasku) i mala brzina.
Želeći otkloniti nedostatke VMKT 97 i RVMZ, a vodeći se potrebama i opremljenošću HRZ-a konstruktori ZTZ-a su ponudili korisnicima (tehnički i taktički nosioci) konfiguraciju sustava za registraciju u sustavu zemlja-zrak i zrak-zrak:
1. U odabiru između autonomne i vučene mete, izabrana je vučena meta.
2. U odabiru po karakteristikama uporabljivosti odlučeno je da bude višekratno uporabljiva meta. U odabiru po i konstrukciji mete odlučeno je da bude mekana meta oblika rukavac.
3. S obzirom na relativno kratko vrijeme leta zrakoplova tegljača i potrebnog smanjenja pripremno-završnog vremena (vrijeme aktiviranja sustava i vrijeme deaktiviranja sustava) s ciljem maksimalnog povećanja aktivnog vremena sustava odlučeno je da se sustav temelji na kontejneru mete u koji bi bila ugrađena meta s indikatorom i vučno uže. U takvom sustavu pripremno vrijeme za izvlačenje i formiranje mete traje 10-20 sek. nakon čega je meta spremna za uporabu. Po završenom gađanju meta s indikatorom i vučnim užetom odbacuje se na travnati dio aerodroma i vrlo rijetko se uništava. Po odbacivanju mete zrakoplov prelazi u krug za slijetanje.
4. Zrakoplov tegljač, jedini mogući za predviđene brzine tegljenja (450-650 km/h) za uporabu u oba sustava je MIG-21BIS.
5. Odlučeno je da vučno uže bude tekstilno u dvije dužine 600 m za sustav zrak-zrak i 1200 m za sustav zemlja-zrak (u nerastegnutom stanju dužina tog užeta je 1050 m). Tekstilno uže je pogodno za pakiranje u ladicu užeta LKM koja se ugrađuje u kontejner mete. Tekstilno uže ne daje radarski odraz što je vrlo bitno kod gađanja s radarskim nišanima. Dužinu užeta određuje brzina vuče i ostali parametri sigurnosti.
6. Indikator pogodaka. S obzirom na prednosti i nedostatke akustičkih, radarskih, radioaktivnih indikatora te postojeće iskustvo i konstruktorsko znanje kao i mogućnosti indikatora i potrebe korisnika odlučeno je da indikator pogodaka bude akustički indikator-brojilo pogodaka. U sustavu zemlja-zrak sa 6 zona koje se koncentrično prostiru od indikatora, za kalibre (14,5); 20; 30; 40; 57 mm. U sustavu zrak-zrak s jednom zonom koja je sfera oko indikatora, za kalibar 23 mm.
Zrakoplovno-tehnički zavod iz Velike Gorice završio je razvoj sustava RP-1 (zemlja -zrak) i RP-3 (zrak-zrak). Potrebno je još obaviti završna ispitivanja, predaju korisniku i obuku korisnika.
Sustav za registraciju pogodaka RP-1 (zemlja – zrak) rabi se pri gađanju PZO topništva s kopna ili s brodova na vučene mete s topovima kalibra 14,5, 20, 30, 40 i 57 mm. Meta može biti optički ili radarski cilj. Registracija se provodi akustičkim indikatorom pogodaka u 6 zona s mogućnošću razlučivanja 0,01 sek (6000 granata u sekundi).
Gađanje se provodi na poligonu Rta Kamenjak (topništvo PZO) ili u akvatoriju srednji Jadran (postrojbe HRM). Zrakoplov MIG-21 BIS tegli metu na visinama 300-600 m pri brzinama 450-650 km/h. Registrirani se pogodci očitavaju na zemaljskoj prijamnoj postaji (ZPP/T) koja se nalazi na jednom od brodova (HRM) ili na poligonu Rta Kamenjak (PZO).
U jednom letu zrakoplova moguće je izvesti 8-10 naleta na paljbeni položaj, u jednom naletu na metu se može gađati samo jednim kalibrom. Za svaki sljedeći nalet može se mijenjati kalibar (odabir kalibra obavlja se na zemaljskoj prijamnoj postaji ZPP/T). Parametre leta: brzina, visina, defile-udaljenost od topništva, naleti, definira zapovjedništvo vježbe i preko časnika za navođenje ih dojavljuje pilotu zrakoplova tegljača.
Sustav čine:
– zrakoplov-tegljač MIG-21 BIS,
-kontejner mete MKM-1,
-ladice užeta LKM,
-vučno uže VKKM/1200,
-indikator pogodaka AIP/T,
– vučena meta VM,
-vreća mete VVM,
-zemaljska prijamna postaja ZPP/T.
Od 1998. sva gađanja topništva PZO i HRM provode se uz uporabu sustava RP-1, ukupno 68 letova .
Sustav za registraciju pogodaka RP-3 (zrak – zrak)

Sustav se rabi pri gađanju zrakoplovstva tj. zrakoplovnim topovima na vučene mete s topom kalibra 23 mm, a meta je optički cilj. Registracija se provodi u jednoj zoni registracije (polumjer zone 5,5 m) s mogućnošću razlučivanja 0,01 sek. (6000 granata u sekundi).
Zrakoplov MIG-21 BIS tegli metu na visinama 2000-3000 m pri brzinama 450-700 km/h. Gađanje se provodi na GZC DUGI OTOK. Registrirani se pogodci očitavaju na zemaljskoj prijamnoj postaji (ZPP/Z) koja se nalazi na kontrolnom tornju u ZL Zemunik Donji. Baziranje zrakoplova može biti u ZB Pula ili ZL Zemunik Donji. Gađanje se provodi zrakoplovom tegljačem i sustavom RP-3 i najčešće dva zrakoplova lovca. Vođenje s gađanjem se provodi iz kontrolnog tornja ZL Zemunik Donji.
Sustav čini:
– zrakoplov tegljač MIG-21 BIS,
– kontejner mete MKM-1,
– ladice užeta LKM,
– vučno uže VKKM/600,
– indikator pogodaka AIP/Z,
– vučena meta VM,
– vreća mete VVM,
-zemaljska prijamna postaja ZPP/Z.
Od 1998. provedena su dva IŠG-a s registracijom pogodaka pomoću sustava RP-3 s ukupno 11 letova.

Dijelovi sustava RP-1 i RP-3
Dva zrakoplova posjeduju električnu instalaciju i produženi podtrupni nosač potrebne za ugradnju kontejnera mete MKM-1 i upravljačke kutije. Naoružavanje podtrupnog nosača, podvješavanje kontejnera mete MKM-1, ugradnja upravljačke kutije u kabini traju oko 1 sat, koliko traje i demontaža i razoružavanje. Na zrakoplovu ne treba raditi nikakve promjene da bi se preveo u funkciju tegljača.
Kontejner mete je kutijasta tankostjena zakovana konstrukcija koja se sastoji od dva spremnika. Lijevi spremnik služi za smještaj cijevi u koju se postavlja “paket” (vreća mete VVM s ugrađenom metom VM i indikatorom pogodaka AIP/T; AIP/Z; AIP/L), u desnu komoru ugrađuje se ladica mete LKM sa složenim vučnim užetom VKKM/600 ili VKKM/1200.
Kontejner je pričvršćen za zrakoplov na podtrupni nosač i u nuždi se može odbaciti u letu. Za izbacivanja “paketa” iz cijevi iz lijeve komore rabi se pneumatski sustav (komprimirani zrak koji se nalazi u boci u nosu kontejnera i svi ostali dijelovi sustava).
Izbacivanje se aktivira pomoću el. energije uključivanjem prekidača na upravljačkoj kutiji. Pneumatski sustav otvara vrata cijevi i ispucava “paket” iz cijevi. Nakon izbacivanja paket mora sigurno proći ispod podtrupnog grebena i napustiti zonu zrakoplova, istodobno izvlačeći vučno uže i ladice LKM (izvlačenje užeta traje 12-18 sekundi).
Nakon završetka izvlačenja uže prednjim dijelom ostaje učvršćeno za bravicu kontejnera. Zatezanje užeta u punoj dužini dovodi do preopterećenja špagica koje pucaju. Špagica koja drži zatvorenu vreću mora puknuti prva i počinje postupak otvaranja paketa. Druga špagica povlači šipku (čitava se vreća otvara), potom puca druga špagica, indikator pogodaka napušta svoje ležište i dolazi do njegovog aktiviranja (čep se izvlači iz čepišta). Nakon izlaska indikatora iz vreće on za sobom povlači metu koja također napušta vreću i formira se. Sustav je spreman za gađanje. Prazna vreće mete VVM zaostaje i zbog gravitacije pada na zemlju (u more). Meta se tegli u zoni paljbe po prije dogovorenim pravcima i parametrima ili po naputku ČZN. Nakon završenog gađana zrakoplov leti u zonu odbacivanja (aerodrom) i odbacuje metu s užetom i indikatorom pogodaka. Odbacivanje se obavlja na travnati dio aerodromske piste. Odbacivanje se obavlja pomoću el. energije uključivanjem dva prekidača na upravljačkoj kutiji i aktivirajući obje strane bravice koje oslobađaju vučno uže.

U razvoju sustava za registraciju pogodaka izrađen je 1 komad prototipa kontejnera mete KM na kojem su rađena aerodinamička ispitivanja u letu i ispitivanja funkcionalnosti. Zbog velikih aerodinamičkih problema napravljena je rekonstrukcija prototipa te je rekonstruirani prototip dobio oznaku “kontejner mete MKM”. Svi nedostatci uočeni na prototipovima te primjedbe i želje korisnika uvažene su pri izradi serijskih kontejnera mete MKM-1 (2 komada). Projekt, konstrukcija i proizvodnja kontejnera mete MKM-1, te provedba klimo-mehaničkih ispitivanja obavljena je u ZTZ-u. Zbog neposjedovanja softwarea za proračun metodom konačnih elemenata, neposjedovanja preše za savijanje ploča i tehnologije izrade i zavarivanja prokromskih materijala te uređaja za klimo-mehanička ispitivanja rabljene su usluge vanjskih suradnika.

Proračun strukture kontejnera
Kontejner je opterećen silom užeta, aerodinamičkom silom, vlastitom težinom i opterećenjem centrifugalne sile u zavojima. Proračun opterećenja radili su konstruktori ZTZ-a, rađen je za situaciju zatezanje užeta u pravocrtnom letu pri instrumentalnoj brzini 420 km/h te u lijevom i desnom zaokretu pri instrumentalnoj brzini 650 km/h i bočnom nagibu 45o.
Na temelju proračunskih podataka prof.dr.sc. Jurica Sorić i dr.sc. Zdenko Tonković s Zavoda za tehničku mehaniku Fakulteta strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Zagrebu proveli su proračun nosive strukture kontejnera mete MKM-1. Proračun su proveli metodom konačnih elemenata primjenom programskog paketa NISA verzija 8.0 i pokazao je da konstrukcija zadovoljava postavljena opterećenja. Materijal kontejnera je 3.1354.T351, aluminijska legura s granicom tečenja 0,2=290MPa, materijal zakovica je 3.1324.4.
Savijanje ploča kontejnera napravljeno je u TPK-EPO-u. Izrada cijevi u koju se smješta i ispucava “paket” obavljeno je u tvrtki MAFO. Mehanička ispitivanja napravljena su u Brodarskom institutu. Ispitivanje rezonantnih frekvencija, test na vibracije i test na izdržljivost, prema standardu MIL STD 810E (JAS 0514 postupak II B). Ispitivanje na udare, prema standardu MIL STD 810E (JAS 0516). Klimatološka ispitivanja obavljena su u ZTZ-u. Ispitivanje na povišenu temperaturu (+50oC) prema standardu MIL STD 810E metoda 501.3 (JAS 0501). Ispitivanje na snižene temperature (-20oC) prema standardu MIL STD 810E metoda 502.3 (JAS 0502).

Vučno uže VKKM/600 za sustav RP-3
Uže je sintetička pletenica, 24 preplitaja, neprekinute dužine 61020 m s ispletenim omčama na početku i kraju. Na prednjem kraju kevlarska presvlaka dužine 35 m.
VKKM/1200 za sustav RP-1
Uže u nerastegnutom stanju je dugačko 1050 m, pri tegljenju dužina užeta je 1150-1200 m ovisno o brzini. Uže se sastoji od 4 dijela različitih debljina i čvrstoća međusobno spojena čvorovima Č1-PT (uže se spaja i nadzire u ZTZ-u).

Vučena meta VM
Rabi se u sustavu RP-1 i RP-3. Meta se rabi kao optički cilj, a u slučaju da se gađa s topovima koji imaju radarski ciljnik, rabi se meta iste konstrukcije s pojačanim radarskim odrazom (ušivena Al folija u prednji dio mete u pp gurtu i zadnji dio mete prebojan toplostal bojom). Meta se sastoji od užadi poliester 5 12 komada u prednjem dijelu mete, obruča od patent žice koji je ušiven u PP gurtu i rukavca koji se sastoji od gusto postavljenih špagica od teksturiranog poliestera 6. Prednji dio mete je dugačak 2,8 m, glavni dio (rukavac) 5,5m i promjer  0,75m. Obruč mete je deformabilan što pogoduje pakiranju mete u vreću mete.

Indikator pogodaka AIP/T; AIP/Z, AIP/L
Indikator pogodaka je uređaj koji registrira prolazak projektila u svojoj blizini. Reagiraju na energiju izazvanu promjenom tlaka zraka od udarnog vala projektila koji se giba nadzvučnom brzinom u blizini indikatora. Mehaničku energiju pretvara u električnu. Unutar indikatora pogodaka nalazi se i telemetrijski sklop (odašiljač). U sustavu prigodom tegljenja nalazi se vezan između završetka vučnog užeta i omče prednjeg kraja mete. Po konstrukciji je cilindar promjera  70mm dužine 600 mm, mase 5 kg. U prednjem dijelu cilindra nalazi se ugrađen mikrofon, u srednjem dijelu nalaze se elektronički sklopovi i set akumulatora, u zadnjem dijelu je antenski sklop i čepište (sklop koji drži indikator u pasivnom stanju dok je upakiran u vreći mete). Paralelno s cilindrom nalazi se okretnica (vezana za cilindar s okovima) koja omogućuje rotaciju mete ili užeta.

Indikator pogodaka AIP/T
Rabi se u sustavu RP-1 pri gađanju topništva na vučene mete za kalibre 14,5, 20, 30, 40, 57 mm, registracija se obavlja u 6 zona, polumjer zone ovisi o kalibru. Domet odašiljača je 30 km.

Indikator pogodaka AIP/Z
Rabi se u sustavu RP-3 pri gađanju zrakoplovnim topovima na vučene mete. Postojeći indikatori su ugođeni za kalibar 23mm. Registracija se obavlja u jednoj zoni polumjera 5,5m na brzinama tegljenja do 700 km/h, na visinama tegljenja 2000-3000m, Domet odašiljača je 100 km.

Indikator pogodaka AIP/L
Lažni indikator pogodaka rabi se u trenažnim letovima (bez bojnog djelovanja) u oba sustava. Indikator nema mogućnost registracije, zadovoljava samo aerodinamičku funkciju.

Vreća mete VVM
Vreća mete VVM je element sustava RP-1 i RP-3, u sustavu ima ulogu ambalaže. U vreću mete se slaže meta i indikator pogodaka, za prednji dio vreće i okretnice indikatora pogodaka učvršćuje se zadnja omča vučnog užeta (vreću mete sa složenom metom i indikatorom nazivamo paket). Paket se postavlja u cijev lijeve komore kontejnera gdje se tijekom leta nalazi do trenutka izbacivanja.

Sustav za registraciju pogodaka RP-2 (zrak-zemlja)
Sustav RP-2 nalazi se u završnoj fazi prototipa. Potrebno je proveli završno ispitivanje prototipa, nakon čega slijedi izrada “0” serije.
Sustav za registraciju pogodaka pri gađanju iz zrakoplova vatrenim naoružanjem na zemaljske ciljeve RP-2 (u daljnjem tekstu Sustav), služi za obuku pri vježbanju gađanja zrak-zemlja.
Osnovica Sustava su senzori S/G – elektroakustički pretvarači, koji mjere intenzitet udarnog vala nastalog prolaskom projektila nadzvučne brzine u definiranom akustičkom polju – zoni osjetljivosti. Taj signal (slika 1) se obrađuje u indikatoru AIP/G i odašilje do zemaljske prijamne postaje ZPP/G preko telemetrijskog odašiljača TMO. Platnena meta ima ulogu ciljničke točke .
Senzori 1 i 2 određuju lijevu bočnu stranu, a senzori 4 i 5 desnu bočnu stranu mete. Donja stranica je određena visinom grudobrana. Preostala, gornja, stranica određuje se uspoređivanjem razine amplitude napona senzora izazvanog intenzitetom udarnog vala. Senzor 3 osigurava akustičko polje u gornjem središnjem polju mete.
Oblik, dimenzije, masa i napajanje elemenata Sustava prilagođeni su uvjetima rada na poligonu. Dio Sustava koji se nalazi na poligonu zaštićen je grudobranom i telemetrijskom vezom povezan sa zemaljskom prijamnom postajom koja se nalazi kod operativnog pulta – tornja. Položaj mete je određen visinom grudobrana, nagib joj je ostao isti.
Sustav sadrži :
a) dio Sustava kod grudobrana
– senzori S/G
– indikator pogodaka AIP/G s telemetrijskim odašiljačem TMO
b) dio uz operativni pult
– zemaljska prijamna postaja ZPP/G
– antena
c) test uređaj
– generator zvuka GZ/G
Sastavni dio Sustava su i grudobran , postolje za metu i jutena meta kao ciljnička točka.
Senzori su smješteni u mikrofonskim komorama. Kablom su povezani s indikatorom pogodaka koji je smješten u podnožju grudobrana, bočno prema tornju.

Tomislav PEŠUT