Η επιστροφή των ναυτικών πυροβόλων στο κέντρο της αντιαεροπορικής άμυνας δεν οφείλεται σε νοσταλγία. Οφείλεται στην αριθμητική. Ένα πλοίο που χρησιμοποιεί ακριβό πύραυλο για κάθε μικρό drone ή περιφερόμενο πυρομαχικό θα εξαντλήσει γρήγορα τα κελιά του. Το πυροβόλο προσφέρει μεγαλύτερο έτοιμο απόθεμα πυρομαχικών και πολύ χαμηλότερο κόστος ανά βολή, αρκεί το σύστημα να εντοπίζει, να ταξινομεί και να παρακολουθεί τον στόχο με την απαιτούμενη ακρίβεια.
Το πραγματικό κενό σε πολλά πλοία βρίσκεται ανάμεσα στο ραντάρ γενικής επιτήρησης και στην κάννη. Χρειάζονται γρήγορη επανεπίσκεψη στο στόχο, μικρό σφάλμα, αξιόπιστη ταξινόμηση και συνεχής λύση βολής για στόχο λίγων τετραγωνικών εκατοστών πάνω από τη θάλασσα και το σχετικό ηλεκτρομαγνητικό θόρυβο. Οπότε η αναγέννηση του πυροβόλου στον ναυτικό πόλεμο είναι κυρίως αναγέννηση του συστήματος ελέγχου πυρός.
Τι ζητά ο έλεγχος πυρός από το ραντάρ
Ένα σύγχρονο κύριο ραντάρ μπορεί να παρακολουθεί εκατοντάδες στόχους σε μεγάλη απόσταση. Η κατανομή των πόρων του όμως περιλαμβάνει έρευνα όγκου, αναζήτηση επιφανείας, υποστήριξη πυραύλων και αυτοπροστασία. Ένα μικρό drone κοντά στον ορίζοντα μπορεί να απαιτεί διαφορετικό ρυθμό ανανέωσης και διαφορετικά φίλτρα από ένα αεροσκάφος σε ύψος.
Η πρώτη ένδειξη αρκεί για συναγερμό. Το πυροβόλο χρειάζεται σταθερή τροχιά με θέση, ταχύτητα, διεύθυνση και ακριβή χρόνο μέτρησης. Το σφάλμα γωνίας που φαίνεται μικρό στην οθόνη μετατρέπεται σε πολλά μέτρα στην απόσταση του στόχου. Για προγραμματιζόμενο πυρομαχικό, το σύστημα πρέπει επιπλέον να υπολογίσει πότε ακριβώς θα πυροδοτηθεί κάθε βλήμα.
Η σειρά άρθρων ναυτικής τεχνολογίας του Naval Defence έχει εξηγήσει ότι η σύντηξη ιχνών δεν είναι απλή άθροιση κουκκίδων. Το σύστημα μάχης πρέπει να γνωρίζει την αβεβαιότητα κάθε αισθητήρα, να αποφεύγει διπλές επαφές και να παραδίδει στο όπλο τη σωστή ταυτότητα. Όσο μικραίνει ο στόχος και το παράθυρο βολής, τόσο λιγότερο χώρο αφήνει το σύστημα για ασαφή δεδομένα.
Η λύση βολής έχει έναν συνολικό «προϋπολογισμό σφάλματος». Περιλαμβάνει το σφάλμα του ραντάρ, την καθυστέρηση μεταφοράς, την κίνηση του πλοίου, τη μηχανική ευθυγράμμιση του πυροβόλου, τη μέτρηση αρχικής ταχύτητας και την πρόβλεψη της κίνησης του στόχου. Μικρές αποκλίσεις σε κάθε στάδιο προστίθενται και μπορεί να μεταφέρουν το σημείο συνάντησης έξω από το αποτελεσματικό νέφος θραυσμάτων. Η πιστοποίηση πρέπει να μετρά ολόκληρη την αλυσίδα στη θάλασσα και όχι κάθε υποσύστημα μόνο του στο εργοστάσιο.
Το sea clutter αλλάζει συνεχώς με το ύψος κύματος, τον άνεμο, τη βροχή και τη διεύθυνση του πλοίου. Ένας χαμηλός στόχος μπορεί να εμφανίζεται και να χάνεται μέσα στις ανακλάσεις, ιδιαίτερα όταν πλησιάζει κοντά στον ορίζοντα. Η σύντηξη ραντάρ και ηλεκτροοπτικού μειώνει την αβεβαιότητα: το ραντάρ δίνει απόσταση και ταχύτητα, ενώ η κάμερα βοηθά στην ταξινόμηση και στη γωνιακή παρακολούθηση. Η ποιότητα του ίχνους πρέπει να συνοδεύεται από εκτίμηση εμπιστοσύνης που καταλαβαίνει και ο χειριστής.
Το Phalanx δείχνει την αξία της κλειστής αλυσίδας
Το Phalanx CIWS έγινε σημείο αναφοράς στα δυτικά ναυτικά επειδή συγκεντρώνει έρευνα, παρακολούθηση και πυροβόλο 20 χιλιοστών σε μία αυτόνομη μονάδα. Το σύστημα εντοπίζει, αξιολογεί, παρακολουθεί και εμπλέκει απειλές με το δικό του ραντάρ και ηλεκτροοπτικό. Ο υψηλός ρυθμός βολής των 4.500 φυσιγγίων ανά λεπτό προσφέρει πυκνό νέφος βλημάτων, όμως καταναλώνει ταχύτατα τον περιορισμένο έτοιμο φόρτο.
Το πλεονέκτημα του Phalanx δεν είναι μόνο η περιστρεφόμενη κάννη τύπου Gatling. Είναι η σύντομη, πιστοποιημένη αλυσίδα από τον αισθητήρα έως το όπλο, η οποία λειτουργεί ακόμη και αν το κεντρικό σύστημα του πλοίου έχει υποστεί βλάβη. Το μειονέκτημα είναι η πολύ κοντινή ζώνη άμυνας και η περιορισμένη διάρκεια συνεχούς βολής. Απέναντι σε πολλά drone, χρειάζεται εξωτερική προειδοποίηση και πειθαρχία στη χρήση για να μη σπαταλήσει το απόθεμά του στον πρώτο στόχο.
Τα νεότερα πυροβόλα 40 και 57 χιλιοστών προσφέρουν μεγαλύτερη απόσταση και προγραμματιζόμενα πυρομαχικά. Π.χ. το 3P της BAE Systems επιτρέπει διαφορετικούς τρόπους πυροδότησης ανά στόχο. Με σωστή πρόβλεψη πορείας, λίγα βλήματα μπορούν να δημιουργήσουν φραγμό θραυσμάτων. Η χαμηλότερη ταχυβολία αντισταθμίζεται από μεγαλύτερη φονικότητα ανά βλήμα.
Το διαμέτρημα από μόνο του δεν καθορίζει την καλύτερη λύση. Το πυρομαχικό πρέπει να προγραμματίζεται στη σωστή στιγμή, να διαθέτει κατανομή θραυσμάτων κατάλληλη για τον στόχο και να βρίσκεται σε επαρκές απόθεμα πάνω στο πλοίο. Η κάννη χρειάζεται ρυθμό βολής που να επιτρέπει δεύτερη προσπάθεια πριν ο στόχος φθάσει στην τελευταία ζώνη. Η σύγκριση 20, 30, 40, 57 ή 76 χιλιοστών πρέπει επομένως να γίνεται με κοινό σενάριο, πραγματικό αισθητήρα και συγκεκριμένο φόρτο πυρομαχικών.
Η εκτίμηση καταστροφής είναι εξίσου απαιτητική. Ένα drone μπορεί να χάσει την πρόωση και να συνεχίσει βαλλιστικά προς το πλοίο, ενώ ένας πύραυλος μπορεί να αλλάξει θέσηυ. Το σύστημα χρειάζεται να ξεχωρίζει την απώλεια ελέγχου από την πραγματική παύση της απειλής και να διατηρεί χρόνο για επανεμπλοκή. Ο αισθητήρας που υποστηρίζει τη βολή πρέπει να συνεχίζει την παρακολούθηση και μετά την πρώτη έκρηξη.
Μια άλλη λύση για την βελτίωση της ακρίβειας των σημερινών ναυτικών πυροβόλων είναι η προσθήκη στο σκάφος ενός δευτερεύοντος ραντάρ περιμετρικής ανίχνευσης και στόχευσης. Π.χ. το SPEXER 2000 3D MkIII Naval είναι X-band AESA με ηλεκτρονική σάρωση και χωρίς ανάγκη μόνιμα περιστρεφόμενης κεραίας. Η Hensoldt το σχεδιάζει για μικρά UAV, USV, βλήματα, RAM και sea-skimming στόχους, με παράλληλη επιτήρηση αέρα, επιφάνειας και ξηράς. Η λύση είναι ενδιαφέρουσα ως συμπληρωματικός αισθητήρας αυτοπροστασίας. Τα σταθερά πάνελ μπορούν να διατηρούν υψηλό ρυθμό ενημέρωσης σε πολλούς τομείς και να εγκαθίστανται χαμηλότερα από το κύριο ραντάρ, κοντά στα όπλα. Η X-band προσφέρει στενή δέσμη με σχετικά μικρή κεραία, χρήσιμη για ακρίβεια στην κοντινή ζώνη.
Μια αρχιτεκτονική τριών ζωνών
Η εξωτερική ζώνη άμυνας σε ένα σύγχρονο μεγάλο πολεμιμκό σκάφος ανήκει στο κύριο ραντάρ και στους πυραύλους. Εκεί ο στόχος πρέπει να εντοπιστεί νωρίς, ώστε το πλοίο να έχει χρόνο να ταξινομήσει και να επιλέξει όπλο. Η μεσαία ζώνη ανήκει στα πυροβόλα 57, 76 ή 40 χιλιοστών με προγραμματιζόμενα πυρομαχικά. Η εσωτερική ζώνη ανήκει σε Phalanx, πυροβόλα 30 χιλιοστών, τηλεχειριζόμενους σταθμούς βαρέων πολυβόλων, σε ηλεκτρονική προσβολή μέσω ενεργών παρεμβολέων (όπως π.χ. το ελληνικό “Κένταυρος” που παρεμβάλλει UAV) και, μελλοντικά, σε λέιζερ.
Το σύστημα μάχης πρέπει να αναθέτει τον φθηνότερο επενεργητή που προσφέρει επαρκή πιθανότητα επιτυχίας. Ένα αργό drone δεν πρέπει να καταναλώνει τον πύραυλο που θα χρειαστεί λίγα δευτερόλεπτα αργότερα απέναντι σε εισερχόμενο αντιπλοϊκο πύραυλο μεγάλης ταχύτητας και sea-skimmer (δηλαδή θα πετά ελάχιστα μέτρα πάνω από τη θάλασσα). Αντίστροφα, το πλοίο δεν πρέπει να περιμένει τον στόχο να μπει στην εσωτερική ζώνη άμυνας όταν η ταχύτητα και η κεφαλή του απαιτούν έγκαιρη αναχαίτιση.
Η εκτίμηση αποτελέσματος της εμπλοκής είναι μέρος της αλυσίδας. Ο αισθητήρας πρέπει να επιβεβαιώνει αν το ντρόουν καταστράφηκε ή συνεχίζει, έστω και χωρίς έλεγχο, προς το πλοίο. Η αυτόματη επανεμπλοκή χωρίς σωστή αξιολόγηση σπαταλά πυρομαχικά· η πρόωρη διακοπή αφήνει την απειλή να περάσει.
Τα ελληνικά πλοία
Οι νέες φρεγάτες μας FDI HN διαθέτουν ισχυρό ραντάρ Sea Fire και πυροβόλο 76 χιλιοστών, όπως και 2 δευτερεύοντα 20 χιλιοστών, ενώ οι ΜΕΚΟ 200ΗΝ και οι παλαιότερες μονάδες έχουν διαφορετικές αρχιτεκτονικές αισθητήρων και CIWS. Η πρόταση είναι να εξασφαλιστεί ότι κάθε πλοίο διαθέτει κατάλληλη άμυνα απέναντι σε μικρούς στόχους, από την αρχική προειδοποίηση έως την κοντινή βολή. Η επιλογή αισθητήρα προσαρμόζεται στην αρχιτεκτονική και στις ανάγκες κάθε κλάσης.
Μια ελληνική δοκιμή θα μπορούσε να συγκρίνει τον υφιστάμενο οργανικό τρισδιάστατο αισθητήρα με συμπληρωματικό σταθερό AESA χρησιμοποιώντας πραγματικά drone και ρυμουλκούμενους στόχους σε διαφορετική κατάσταση θάλασσας. Οι μετρήσεις πρέπει…
