Serwis używa cookies. Korzystając z serwisu wyrażasz zgodę na używanie cookies, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki. Zapoznaj się z polityką prywatności.
zamknij   

szukaj

2012-10-19 17:59:07

Polska rakieta przeciwlotnicza Błyskawica i jej protoplaści

     Publiczna prezentacja demonstratora polskiej rakiety przeciwlotniczej Błyskawica była zapowiadana od dawna – już w 2010 roku ujawniono informacje o krajowym projekcie systemu przeciwlotniczego krótkiego zasięgu, klasy SHORAD (SHOrt Range Air Defense). Pojawiły się wówczas również spekulacje, co do ewentualnej konstrukcji a także charakterystyk bojowych nowego zestawu, w tym przede wszystkim najbardziej tajemniczej jego części – pocisku rakietowego. Pokazany we wrześniu 2012 roku na MSPO w Kielcach demonstrator rakiety rozwiał część wątpliwości, ale jego prezentacja wygenerowała również sporo innych pytań.

    Decyzja o rozpoczęciu prac badawczych nad polską rakietą przeciwlotniczą zapadła w grudniu 2009 roku. Finansowany z budżetu Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego projekt nr O R00 0002 09 „Opracowanie demonstratora przeciwlotniczej dwustopniowej rakiety krótkiego zasięgu” ma zatem niecałe trzy lata, jednak prace koncepcyjne nad takim pociskiem rozpoczęto jeszcze w latach dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku.

Pierwsze podejście

   Po 1989 roku w związku z nowymi uwarunkowaniami geopolitycznymi i militarnymi w uznano, że w Polsce, w oparciu o lokalne możliwości techniczno-finansowe, należy skonstruować własny system obrony przeciwlotniczej krótkiego zasięgu. Projekt koncepcyjny oraz wstępne założenia taktyczno-techniczne przeciwlotniczego zestawu rakietowo-artyleryjskiego zatwierdzono w 1991 roku. W następnym roku Szefostwo Badań i Rozwoju Techniki Wojskowej MON zleciło podmiotom naukowo-badawczym realizację prac badawczo-rozwojowych dotyczących kilku projektów, w tym wspominanego zestawu przeciwlotniczego. Wszystkie te prace miały być następnie koordynowane w ramach uruchomionego w sierpniu 1994 roku Strategicznego Programu Rządowego „Nowoczesne technologie dla potrzeb rozwoju systemu obrony przeciwlotniczej wojsk i obiektów”, którego realizację planowano na lata 1994-1999, potem termin zakończenia przesunięto na 2001 rok. W ramach SPR realizowano różne projekty, które zaowocowały powstaniem m.in. zestawu przeciwlotniczego bliskiego zasięgu Grom, czy małogabarytowych stacji radiolokacyjnych.

    W sierpniu 1995 roku założenia taktyczno-techniczne zestawu rakietowo-artyleryjskiego zostały zatwierdzone przez Departament Rozwoju i Wdrożeń MON. Zgodnie z tymi założeniami zakładano opracowanie dwóch wersji zestawu – artyleryjskiej i rakietowej – wzajemnie się uzupełniających i zapewniających osłonę przeciwlotniczą wojsk lub obiektów na bliskich i małych odległościach [1]. Odmiana rakietowa miała mieć osiem pocisków w kontenerach, zdolnych zwalczać cele operujące w odległości 15000 m i na wysokości do 6000 m. Pociski miały być kierowane metodą komendową - pozwalało to na uzyskanie prostej i taniej konstrukcji, a jednocześnie odpornej na zakłócenia. Przewidywano możliwość zastosowania dwóch kanałów celowania: radiolokacyjnego i optoelektronicznego. Przyjęto, że zasadnicza różnica pomiędzy PZA a PZR polegać będzie na innych środkach ogniowych, natomiast pozostałe elementy, w tym podwozie, część systemów elektronicznych, stacja radiolokacyjna wykrywania miały być zunifikowane. Początkowo zakładano, że około 70% rozwiązań dla wersji artyleryjskiej i rakietowej zestawu będzie takich samych: podwozie gąsienicowe, radar wstępnego wykrywana oraz system kierowania ogniem. W związku z tym, że za nieopłacalne uznano opracowanie dla obu wersji środków ogniowych (armat i rakiet) założono zakup licencji i ich produkcję w kraju.

    W 1995 roku powstało konsorcjum produkcyjne, którego koordynatorem a zarazem głównym wykonawcą zostało ówczesne Centrum Naukowo-Produkcyjne Elektroniki Profesojnalnej Radwar. Według dostępnych informacji wyboru rakiet zamierzano dokonać spośród naprowadzanych komendowo pocisków Thales Crotale VT-1, Denel SAHV-3 [2] oraz Saab BAMSE, choć jedynie szwedzki pocisk osiągał wymagany przez stronę polską piętnastokilometrowy zasięg, ale nie spełniał wymagań odnośnie manewrowości. Przy tym RBS-23 miał zauważalnie wysokie osiągi przy najniższej masie – jednak jak się okazało nie był jeszcze dopracowany (do służby zestawy BAMSE weszły dopiero w 2008 roku). Z oczywistych względów nie brano pod uwagę rakiet rosyjskich tej klasy, szczególnie 9M331 i 9M335, choć związek tej ostatniej z polskim programem okazał się bliski (o tym dalej). Wobec powyższego wskazywano na potrzebę zmniejszenia wymagań odnośnie zasięgu (do 10000-12000 m), zaproponowano również stworzenie – przy pomocy partnera zagranicznego – polskiego pocisku spełniającego założenia taktyczno-techniczne.

Makieta rakietowego zestawu przeciwlotniczego wykorzystująca wyniki prac nad programem Loara a prezentowana na nośniku KTO Rosomak. MSPO 2006. fot. Mariusz Cielma.

    MON w 1999 roku zakładało, że odmiana rakietowa powstanie do 2006 roku, a pierwsze dostawy nastąpią dwa lata później, w tym samym czasie, w którym powinno nastąpić wycofanie polskich zestawów 2K12 Kub. Wyboru rakiety miano dokonać do końca 2001 roku – oceniano, że rakietowa Loara powstanie najpóźniej do 2007 roku. Jednak w sytuacji braku decyzji co do transferu (zakupu) technologii, w 2000 roku, tj. pod koniec funkcjonowania wspomnianego programu rządowego, podjęto w Polsce prace koncepcyjne nad własnym projektem PZR. Wdrażano w tym czasie do produkcji seryjnej przenośny zestaw przeciwlotniczy Grom, co prawda wielokrotnie mniej skomplikowany od proponowanego PZA, ale dawało to asumpt do twierdzenia, że krajowymi siłami jest również możliwe zbudowanie samobieżnego rakietowego zestawu przeciwlotniczego. Zespół projektowy z Wojskowej Akademii Technicznej i ZM Mesko zaproponował wykorzystanie jak największej ilości podzespołów powstającego PZA i skonstruowanie na tej bazie wersji rakietowej. Loara w wersji z 35-mm armatami była wtedy na etapie budowy prototypu i większość wspólnych elementów było już dostępnych.

Przybliżone dane techniczne proponowanych dla PZR rakiet w 1996 roku:

 

SAHV-3

RBS-23

VT-1

Barak

Loara

Masa z kontenerem [kg]

160

85

95

150

90

Masa pocisku [kg]

115

50

76

98

62,5

Masa głowicy [kg]

20

6

13

22

17,5

Zasięg zapalnika [m]

10

4

8

10

 

Zasięg maksymalny [m]

14000

15000

11000

12000

12000

Zasięg minimalny [m]

1000

1500

500

500

1500

Pułap maksymalny [m]

7000

10000

6000

6000

6000

Prędkość maks. [m/s]

1000

800

1200

650

1300

Prędkość/10 km [m/s]

400

800

400

250

500

Czas lotu/10 km [s]

15

12

15

28

10,5

Przeciążenie maks. [g]

38

49

35

45

 

Przeciążenie/10 km [g]

20

30

20

10

30

Zapalnik [typ]

radiowy

laserowy

radiowy

radiowy

 

Pasmo naprowadzania

Ku

Ka

Ku

Ka

Ka

    PZR miał zwalczać cele powietrzne poruszające się z prędkościami 0 do 700 m/s, na wysokości od kilkunastu do 6000 m, a także – w wyjątkowych sytuacjach – cele naziemne, znajdujące się w polu widzenia stacji naprowadzania. Zestaw miał mieć jeden kanał celowania. Elementami artyleryjskiej Loary, które miały być zastosowane w nowym projekcie były: podwozie wywodzące się z czołgu PT-91, napędy wieży, elektronika systemu bojowego. Zasadniczym sensorem PZR miał być radar wykrywania celów, pracujący w paśmie S, o zasięgu 40 km dla celu o skutecznej powierzchni odbicia 1 m2 i 25 km dla SPO 0,1 m2. Oprócz tego dysponować miał dzienno-nocną głowicą optoelektroniczną. Naprowadzaniem rakiet zajmować miał się radar śledzenia i naprowadzania pracujący w paśmie Ka o zasięgu 30 km.

Demonstrator rakiety Błyskawica - na pierwszym planie kontener startowy.

   Sama rakieta miała być pociskiem dwustopniowym, z drugim stopniem bez napędu, o długości całkowitej 3100-3200 mm (z tego stopień startowy miał 1600 mm) i masie około 62,5 kg. Kontener rakiety o przekroju kołowym miał mieć długość 3200-3225 mm i masę 27,7 kg. Stopnie miały mieć różną średnicę a łączył je stożek przejściowy, w który „wchodził” tył stopnia marszowego. Start rakiety miał następować tzw. metodą zimną, za pomocą gazogeneratora, który wyrzucał pocisk z kontenera z prędkością 60 m/s. Po tym następowało uruchomienie silnika na paliwo stałe z zapasem 28 kg paliwa, pracującego 2,6 sekundy, pozwalającego rozpędzić pocisk do prędkości około 1300 (1275-1325) m/s. Po oddzieleniu boostera, do celu podążał tylko pierwszy stopień wyposażony w głowicę bojową o masie 17,5 kg z 6,8 kg materiału wybuchowego. Impuls silnika pozwalał osiągnąć zasięg 12 km i pułap 6 km. W odległości 10 km rakieta powinna zachować zdolność do osiągnięcia przeciążenia poprzecznego rzędu 30g, co pozwala na dowrót w stronę celu manewrującego z przeciążeniem 9g.

   Zastosować przy tym miano nowoczesne technologie, jak np. konstrukcję korpusu części startowej z kompozytów, dwuzakresowy ładunek rakietowy (szczelinowy) minimalizujący przeciążenia startowe, składane stabilizatory pierwszego i drugiego stopnia, zespół bojowy o konstrukcji „continous rod”, o relatywnie dużej głowicy bojowej, układ trzech sterów ze sterowaniem proporcjonalnym, napędzanych krokowymi silnikami elektrycznymi z pokładowej baterii termicznej. Zespół sterowania rakiety składał się akcelerometru i zespołu żyroskopów, które przekazywały dane do komputera pokładowego wraz z podsystemem sterowania (równocześnie komputer otrzymywał/wysyłał dane z odbiorników/do nadajnika komend), który podawał komendy do układów sterowania poruszających silniki krokowe sterów.

   Rysunki koncepcyjne oraz dane polskiego projektu ukazywały pocisk bardzo zbliżony do projektu 9M335 dla rosyjskiego kompleksu rakietowo-artyleryjskiego Pancyr-S (jego pierwszej prototypowej wersji ujawnionej w 1995 roku, obecnie produkowane odmiany Pancyr S-1/S-1E mają pociski rodziny 57E6 – większe, cięższe, o lepszych charakterystykach przestrzennych. Podobne do 9M335 są również pociski 9M337 systemu morskiego Pałasz) i 9M311 zestawu 2K22 Tunguska. Rakieta Pancyra-S stanowiąca rozwinięcie pocisku 9M311 z zestawu Tunguska, miała długość 3200 mm, średnicę pierwszego stopnia 90 mm a drugiego 170 mm, masę 65 kg. Kontener z pociskiem ważył 90 kg. Rakieta była dwustopniowa - składała się z beznapędowego stopnia startowego z silnikiem rakietowym na stały materiał pędny, który pracował około 2,6 sekundy oraz drugiego stopnia, który zawierał zapalnik, stery z mechanizmami wykonawczymi, część bojową, przedział elektroniki, stateczniki, anteny kierowania i marker podczerwieni. Rakieta była prowadzona w kodowanej wiązce radiowej. Część bojowa zawierała głowicę bojową typu prętowego o wadze 16 kg. Po starcie pocisk osiągał prędkość 1100 m/s, która w maksymalnej odległości zwalczania celów spadała do 460 m/s. Pierwsza wersja Pancyra miała razić cele rakietami w odległości od 1000 do 12000 m na pułapie od 5 do 6000 m.

   W 2001 roku analizowano projekt rakiety, niektóre z podzespołów - część bojowa, zespół napędowy czy zespół sterowania - były na takim etapie, że można było zacząć budowę modeli funkcjonalnych i je testować. Jak wspomniano, program wozu artyleryjskiego doprowadzono do końca, tj. do zbudowania i przetestowania prototypów, jednak jeśli chodzi o wersję rakietową - pomimo zatrzymania procedury wyboru zagranicznych rakiet, MON z różnych względów nie podjęło wiążących decyzji odnośnie projektu. W połowie 2001 roku potwierdzono jedynie oficjalnie minimalne potrzeby Wojsk Lądowych na 48-96 PZR (dostawy po 2008 roku), oceniano też, że polski system przeciwlotniczy będzie tańszy od zagranicznych konstrukcji tego typu o 30-40%. Projekt został w 2001 roku przerwany równolegle z zakończeniem programu strategicznego, nie otrzymał też, z przyczyn głównie finansowych, statusu programu wieloletniego Komitetu Badań Naukowych i MON.

Nowa Błyskawica

   O rakiecie w okresie 2002-2008 nie było nic słychać. Specjaliści z WAT nadal jednak rozwijali projekt koncepcyjny, uwzględniając również zmieniające się warunki pola walki. W ciągu kilkunastu ostatnich lat zmieniło się ono bowiem w ten sposób, że podstawowymi środkami napadu powietrznego nie są samoloty, czy śmigłowce, lecz przenoszone przez nie kierowane środki bojowe (bomby, pociski rakietowe), zwiększyło się także wielokrotnie znacznie bezpilotowych statków latających. Zakłada się również, że pilotowane statki powietrzne nie pojawią się w strefach obrony przeciwlotniczej, bez jej wcześniejszej neutralizacji za pomocą broni precyzyjnej i środków bezzałogowych. Co również ważne ilość przenoszonych przez samoloty czy śmigłowce uderzeniowe amunicji kierowanej jest wielokrotnie większa niż ilość nośników, a zarówno bomby kierowane, pociski jak i bsl stanowią małe, manewrujące cele. Wymusza to na konstruktorach zestawów przeciwlotniczych uwzględnienie nowych wymagań, np. zwiększenie liczby kanałów celowania i ilości gotowych środków ogniowych (rakiet). Ponadto nowoczesny zestaw przeciwlotniczy musi pracować w systemie sieciocentrycznym, po wpięciu w systemem dowodzenia i we współpracy z innymi środkami przeciwlotniczymi, posiadając możliwość zobrazowania i analizy sytuacji powietrznej w której pojawia się dużo obiektów latających (pilotowanych, bezpilotowców, pocisków i bomb kierowanych), a także mieć krótki czas reakcji i zdolność obrony przed pociskami pzreciwradiolokacyjnymi, pracy w trybie pasywnym i w ruchu. Obecne wymagania dla systemów klasy SHORAD mówią o dwudziestokilometrowej strefie rażenia w poziomie i 8000-10000 m w pionie, a nawet o zdolności do przechwytywania taktycznych rakiet balistycznych. Jednocześnie system powinien być tani, zarówno sam zestaw, jak i amunicja – rakiety. Konstruktorzy Błyskawicy założyli, że efektywniejszy a przy tym porównywalny cenowo będzie zestaw z rakietami kierowanymi komendowo. Wpływa to na znaczne zmniejszenie ceny samego pocisku, wszystkie podzespoły wypracowujące komendy sterujące znajdują się na pojeździe, efektor zawiera jedynie relatywnie tani odbiornik i mechanizmy wypracowujące komendy dla sterów. Według zwolenników tej koncepcji system złożony z kilku autonomicznych wozów rakietowych jest efektywniejszy niż zestaw z pojedynczą wielofunkcyjną stacją radiolokacyjną i zdalnie sterowanymi wyrzutniami rakiet. Koszt strzelania do relatywnie taniego bezpilotowa rozpoznawczego drogą naprowadzaną aktywnie radiolokacyjnie rakietą jest niewspółmierny do efektu.

Stopień marszowy (bojowy) demonstratora. fot., jeśli nie zaznaczono inaczej, Tomasz Kwasek.

   W zmodyfikowanym projekcie nie zmieniono zatem samej koncepcji rakiety, jedynie jej elementy, w kierunku zwiększenia osiągów. Założono, że bez większych zmian pozostaną układ kierowania i głowica bojowa, ulepszony zostanie natomiast stopień startowy (powiększenie masy o 40% i mocy ładunku rakietowego, zwiększające prędkość nawet do 1500 m/s, co dałoby zakładany wzrost charakterystyk przestrzennych i kilkunastoprocentowy wzrost manewrowości na porównywalnych dystansach). Stacja wykrywania ma pracować w paśmie S lub C (zasięg 50 km/1 m2, 25 km/0,1 m2), stacja naprowadzająca w paśmie Ka. Postulowane jest również zwiększenie liczby kanałów celów PZR, co wymaga zastosowania niezależnych wiązek naprowadzania - możliwość zwalczania co najmniej dwóch celów to obecnie warunek konieczny dla skuteczności zestawu i jego przetrwania na polu walki.  

    W demonstratorze pokazanym na MSPO w 2013 roku stopień startowy ma średnicę około 170 mm, długość około 1600 mm i waży około 50 kg. Składa się z stożkowego modułu łączącego stopnie, w który wchodzi ogonowa część stopnia marszowego, stopnia silnikowego z czterema rozkładanymi statecznikami i stopnia marszowego w układzie kaczka ze sterami z przodu. Kadłub silnika wykonany został z włókien węglowych i żywicy poliestrowej, co zapewniać ma wytrzymałość i małą masę, natomiast stateczniki, stery, moduł łączący i stopień marszowy są metalowe. Beznapędowy stopień marszowy ma średnicę około 80 mm, długość około 1700 mm i masę około 25 kg. Jego przednia część zawiera moduł elektroniki, mechanizmy wykonawcze czterech sterów, odbiorniki systemu naprowadzania komendowego. W środkowej części znajdować się ma głowica bojowa z zapalnikiem, a w tylnej stateczniki. Potwierdzono, że pocisk ma mieć układ naprowadzania komendowego – ma on tę wadę, że na większych dystansach następuje spadek celności z uwagi na rozproszenie wiązki, ale uważa się, że do odległości 20000 m jest wystarczająca (również z tego powodu rakiety tego typu mają silne głowice bojowe).

   Silnik modułu startowego, po wyjściu z kontenera ma pracować około 2-3 sekundy, nadając prędkość ponad 1000 m/s. W czasie startu pocisk ma wejść w wiązkę (wiązki) naprowadzającą. Po wypaleniu silnika nastąpi oddzielenie boostera. Część marszowa dzięki dopracowanej aerodynamice ma mieć niewielki spadek prędkości na torze lotu (rzędu 40 m/s na każdy kilometr). Ponadto przy wykorzystaniu efektu ślizgu Błyskawica powinna zachować wystarczającą energię na manewry z przeciążeniem rzędu 30 g w odległości 15 km. Zasięg maksymalny oblicza się na ponad 15 000 m a pułap na 8000-10000 m. Prędkość zwalczanych celów zawiera ma się w granicach 0 do 1000 m/s. Pocisk ma być przechowany i odpalany z cylindrycznego kontenera o masie około 25 kg. Nośnikiem PZR ma być dowolny pojazd kołowy lub gąsienicowy o odpowiedniej nośności.

   Jak wspomniano, do realizacji projektu nr O R00 0002 09, który ma zaowocować powstaniem demonstratora pocisku i jego przetestowaniem, przystąpiono w 2009 roku. Powołano konsorcjum złożone z Wydziału Mechatroniki i Lotnictwa WAT, ZM Mesko, ZPS Gamrat i Bumaru. Prace nad demonstratorem mają zakończyć się w grudniu 2012 roku. Jeszcze we wrześniu tego roku dokonane miały być pierwsze prób podzespołów Błyskawicy, np. mechanizmu rozdzielenia stopni a przed oficjalnym zakończeniem pracy badawczo-rozwojowej na stanowisku naziemnym powinien zostać wypróbowany silnik pierwszego stopnia (jak wynika z uzyskanych informacji opanowano technologię produkcji kadłuba pierwszego stopnia i paliwa stałego), a także – w przypadku pozytywnego testu – odpalenie tzw. balistyczne stopnia startowego z makietą części bojowej. Projektowanie i budowa tego stopnia rakiety będzie zadaniem znacznie bardziej skomplikowanym i tak naprawdę dopiero wówczas okaże się, czy jest ono realne.

   Jak można było się przekonać w czasie pierwszej publicznej prezencji Błyskawicy na MSPO w 2013 roku rakieta powtarza konfigurację aerodynamiczną rakiet rosyjskich - 9M331 z Tunguski, 9M335 z Pancyra-S i 9M337 Pałasza. Szczególnie porównanie demonstratora Błyskawicy i zdjęć niezrealizowanej 9M331 wskazuje, że konstruktorzy oparli się na tym projekcie, co w kontekście wcześniejszych kontaktów z specjalistami rosyjskimi i prac koncepcyjnych z lat 1994-2001 nie powinno być zaskoczeniem. 

  Obecnie od kierowanych rakiet przeciwlotniczych wymaga się nie tylko wysokich parametrów bojowych (prędkości, manewrowości, relatywnie niewielkiej masy przy stosunkowo dużym zasięgu i pułapie zwalczania celów, niezawodności), ale i niskiego kosztu zakupu. W Polsce w latach 1994-2011 powstało wiele projektów technologii dla potrzeb rozwoju systemu obrony przeciwlotniczej, ale część niewielka część z nich została wprowadzona do produkcji seryjnej. Czy tak będzie z Błyskawicą – zobaczymy na ile projekt nie jest klasycznym „wyciąganiem pieniędzy”. Dalsza realizacja wymaga jednak współpracy z partnerem zagranicznym i znacznego wsparcia finansowego. Bez tego projekt się przeciągnie, a to oznacza, że koncepcyjnie się mocno zestarzeje.

Przypisy:

[1] Według początkowych analiz Loara miała być zestawem hybrydowym (armaty i rakiety zintegrowane na jednym pojeździe).

[2] Według nieoficjalnych danych rakiety Barak nie były brane pod uwagę z uwagi na inną filozofię systemu (nota bene w pierwszej wersji okrętowego).

Tomasz Kwasek




Rejestracja

Funkcja chwilowo niedostępna

×

Logowanie

×

Kontakt

×
Siemoniak; czołgi, śmigłowce szturmowe czy artyleria nie powinny iść do muzeum

Siemoniak; czołgi, śmigłowce szturmowe czy artyleria nie powinny iść do muzeum

Wicepremier i minister obrony narodowej Tomasz Siemoniak przebywał z jednodniową wizytą w Berlinie. Wizyta miała dwa mocne punkty: obecność i przem...

więcej polecanych artykułów