Η κινεζική αμυντική εταιρεία Poly Technologies παρουσίασε δύο μοντέλα από την οικογένεια σούπερ υπερηχητικών πυραύλων HD-1, έναν πύραυλο σχεδιασμένο για παράκτια άμυνα, τον HD-1A με ramjet με ταχύτητα πτήσης τα 2,2-3,5 Mach! Οι δικές μου μελέτες- ανάλυση

Στις δικές μου μελέτες για την σχεδίαση πυραύλου επιφανείας-κρουζ, εξέτασα πρώτα τα προβλήματα και τις δυνατότητες των αντιαεροπορικών πυραύλων. Ο κάθε ένας ειδικός, κοιτάζει το ένα οπλικό σύστημα και ξεχνά τα υπόλοιπα. Θα κάνουμε μια μικρή ανάλυση εδώ για να καταλάβουμε, πόσο επικίνδυνο είναι αυτό το οπλικό σύστημα HD-1A για τα πολεμικά πλοία.

Γράφει ο Γεώργιος Δικαίος

Οι πύραυλοι αντιαεροπορικοί για να χτυπήσουν έναν πύραυλο επιφανείας έχουν τρεις δυνατότητες κατεύθυνσης και πορείας προς τον πύραυλο. Α) ΜΚ-29 Sea Sparrow, Ram εκτοξεύονται σε χαμηλό ύψος και κατευθύνονται σε χαμηλό ύψος για να αντιμετωπίσουν τον πύραυλο επιφανείας. Β) Κάποιοι πύραυλοι εκτοξεύονται κάθετα και μετά παίρνουν πορεία για χαμηλό ύψος, με σκοπό να προσβάλουν τον πύραυλο επιφανείας με μικρή γωνία στο επίπεδο θάλασσας ESSM II, ASTER 15, CAM. Γ) Κάποιοι πύραυλοι εκτοξεύονται κάθετα και μετά παίρνουν πορεία για μέσο ύψος για να προσβάλουν τον πύραυλο ή το αεροσκάφος στα χαμηλά ύψη με βύθιση υπό μεγάλη γωνία ASTER 30, SM2.

Όπως καταλαβαίνετε έχουμε δυο περιπτώσεις που μόνο η μια αφορά την προσβολή πυραύλων επιφανείας. Δηλαδή την πτήση στα χαμηλά ύψη για να δει με μικρή γωνία ο ερευνητής της ενεργής κεφαλής ραντάρ ή υπερύθρων. Γιατί επηρεάζεται από της ανακλάσεις όταν πέφτει το σήμα επάνω στην θάλασσα, την υγρασία κλπ. Στην περίπτωση αυτή ο αντιαεροπορικός πύραυλος χάνει την κινητική του ενέργεια και την ταχύτητα του σύντομα γιατί είναι αναγκασμένος να πετά στα χαμηλά ύψη.

Αν πετάει ο πύραυλος με 4 Mach και κάνει βύθιση για να χτυπήσει τον πύραυλο επιφανείας. Έχει δεχτεί τα τελευταία στοιχεία από το ραντάρ και δεν θα λάβει άλλα θα προλάβει να ευθυγραμμιστεί πλήρως με την σωστή πορεία; Πως θα το κάνει αυτό αφού έχει χαμηλό RCS ο πύραυλος και έχει και της ανακλάσεις της επιφανείας; Πως θα προλάβει να το δει το ραντάρ του πυραύλου και να κάνει της διορθώσεις στα πτερύγια; Ο χρόνος είναι κάτω από ένα δευτερόλεπτο. Στην ουσία είναι 2-4 δέκατα του δευτερολέπτου. Στα 4 μαχ πετάει με 1,400 μέτρα σε 1 δευτερόλεπτο. Δηλαδή με απλά λόγια το clater η παρεμβολή δηλαδή από την επιφάνεια της θάλασσας, οπότε αυτή η μέθοδος δεν υφίσταται δεν γίνετε.

Δυστυχώς κανείς δεν σας έχει κάνει ανάλυση της πτήσης και να σας δώσει της πραγματικές εμβέλειες που είναι στο 1/2 έως το 1/3 της εμβέλειας που μας δίνουν.

Αυτό που περιγράφω πως είναι αδύνατον ένας αντιαεροπορικός πύραυλος να χτυπήσει έναν πύραυλο επιφανείας από μέσο ύψος, πχ 3.000 ή 5,000 μέτρα με μεγάλη γωνία βύθισης. Δηλαδή με απλά λόγια είναι αναγκασμένος να πετά σε χαμηλό ύψος για να δει ο ερευνητής της κεφαλής ραντάρ, ή υπερύθρων τον πύραυλο επιφανείας.

Αντιγράφω κομμάτια από την μελέτη που έστειλα στον διαγωνισμό καινοτομίας του ΥΠΕΘΑ για την σχεδίαση πυραύλου επιφανείας.

Εναλλακτική πρόταση εξέλιξης και ανάπτυξης πυραύλου επιφανείας - επιφανείας

Σκοπός της πρότασης είναι η σχεδίαση και η ανάπτυξη ενός εξελιγμένου πύραυλου επιφανείας -επιφανείας κυρίως εναντίων πλοίων μη ανασχέσιμο από τα αμυντικά οπλικά συστήματα των πλοίων.

Οι πύραυλοι επιφανείας σχεδιάζονται και κατασκευάζονται με της ίδιες βασικές αρχές από την δεκαετία του 70, με της υπάρχουσες εξελίξεις της τεχνολογίας. Το ίδιο συμβαίνει με τους πυραύλους SAM και με τα αντιπυραυλικά συστήματα των πλοίων. Στην σχεδίαση της πρότασης του πυραύλου έχουν ληφθεί υπόψιν οι δυνατότητες των ραντάρ των πολεμικών πλοίων, των πυραύλων που μεταφέρουν και των αντιπυραυλικών συστημάτων. Οι παράμετροι που έχουν εξεταστεί καλύπτουν όλο το εύρος των σεναρίων του αγώνα επιφανείας ναυτικού και είναι περισσότεροι από αυτές που θα αναφερθούν στη συνέχεια και παραλείφτηκαν λόγω χώρου. Κάθε μια παράμετρος έχει εξεταστεί εξονυχιστικά και σε βάθος.

Ραντάρ AESA περιστρεφόμενα και Fixed Panel:

Α) Απόσταση εντοπισμού πυραύλων σε χαμηλό ύψος των 5 μέτρων από την επιφάνεια της θάλασσας, η εμβέλεια σε χιλιόμετρα.

Β) Δυνατότητες εντοπισμού των πυραύλων εν σχέση με τα δευτερόλεπτα εντοπισμού και μετάδοσης δεδομένων στους πυραύλους για να εκτοξευτούν.

Γ) παρακολούθηση πυραύλων- στόχων και μετάδοση δεδομένων λόγο αλλαγής πορείας του πυραύλου επιφανείας- στόχου και χαμηλού RCS.

Δ) μειονεκτήματα των ραντάρ σε υψηλό κυματισμό, παρεμβολές, αλληλοεπιδράσεις συστημάτων ECM.

Πύραυλοι ESSM II, ASTER 30:

Α) Εκτόξευση και τρόποι κίνησης εν σχέση με το ύψος πτήσης, προς αντιμετώπιση του πυραύλου επιφανείας.

Β) Απόσταση που διανύει ο πύραυλος εν σχέση με την διατηρούμενη ταχύτητα στα χαμηλά ύψη.

Γ) Μέγιστη ταχύτητα του πυραύλου σε συγκεκριμένη απόσταση από το πλοίο στα χαμηλά ύψη.

Δ) δυνατότητες ελιγμών των πυραύλων σε συγκεκριμένη απόσταση από το πλοίο στα χαμηλά ύψη.

E) εντοπισμός πυραύλων επιφανείας με ενεργές κεφάλες ραντάρ και υπέρυθρης ακτινοβολίας και τα προβλήματα που αντιμετωπίζουν.

Πύραυλος ASTER 30.

Το αντιπυραυλικό σύστημα CIWS.

Αντιπυραυλικά συστήματα με πυραύλους Ram, Mica VL,CAM ASTER 15.

Α) απόσταση εντοπισμού πυραύλων επιφανείας.

B) Ταχύτητα κίνησης των πυραύλων προς τον στόχο.

Γ) προβλήματα εντοπισμού και καταστροφής των στόχων.

Πυροβόλα μικρού, μεσαίου και μεγάλου μεγέθους, Phalanx.

Α) Δυνατότητες καταστροφής στόχων.

Β) προβλήματα εντοπισμού στόχων από τα ραντάρ του πλοίου και των συστημάτων.

Γ) Ταχύτητα κίνησης της περιστροφής των πυροβόλων για καταστροφή διαφορετικών στόχων.

Αυτές αποτελούν τις βασικότερες παραμέτρους που λαμβάνονται υπόψιν στην επιβιωσιμότητα των νέας γενεάς πυραύλων επιφανείας. Άλλες δευτερεύοντες που δεν αναφέρονται όπως ο παράγων άνθρωπος και η συμβολή του στην αντιμετώπιση των πυραύλων, χρόνος αντίδρασης του πληρώματος ενός πλοίου σε κάθε μια απειλή και τέλος η παρουσία ηλεκτρομαγνητικού κορεσμού (saturation) και η παρουσία και χρήση αντιμέτρων, που είναι κοινοί για όλους τους πυραύλους και δεν επηρεάζουν την αποτελεσματικότητα της παρούσας πρότασης σύμφωνα με τις μελέτες που έγιναν.

Παρόμοιο πύραυλο είχαν αναπτύξει και οι ΗΠΑ τον GQM-163A

Η κίνηση των πυραύλων και η αντιμετώπιση sea skimming στόχων.

Με δοκιμή που έγινε με τα παρακάτω σενάρια για τους πυραύλους ASTER φαίνεται στην παραπάνω φωτογραφία. Ο λόγος που μπήκε αυτή η φωτογραφία είναι για να γίνει κατανοητή η κίνηση του πυραύλου. Δηλαδή κάθετη εκτόξευση, απόρριψη του επιταχυντή και μετά πορεία προς τα κάτω σε χαμηλό ύψος για να εντοπίσει με τον δικό του ερευνητή τον πύραυλο επιφανείας. Είτε πρόκειται για ερευνητή υπέρυθρης ακτινοβολίας είτε ενεργού ραντάρ, πρέπει η γωνία να είναι πολύ μικρή για να δει τον πύραυλο σε τόσο χαμηλά ύψη. Ο επηρεασμός από της ανακλάσεις στη θάλασσα και την υγρασία είναι μεγάλος.

Αντιλαμβανόμαστε δηλαδή ότι η προσβολή ενός πυραύλου σε επίπεδο θάλασσας είναι τελείως διαφορετική από ότι στα μεγάλα ύψη.

Προσοχή όλα τα παρακάτω που θα αναφέρω, δεν αφορούν πυραύλους αντιαεροπορικούς με RAMJET όπως ο Μέτεορ.

Οι ταχύτητες των αντιαεροπορικών πυραύλων, εν σχέση με την απόσταση που διανύουν.

Θα αναφερθώ στο περίπου ανάλογα με το ύψος πτήσης, υπάρχουν δεκάδες παράμετροι που δεν μπορώ να τους αναφέρω αναλυτικά. Με ενδιαφέρει να καταλάβει αυτός που θα διαβάσει το άρθρο, τις μεγάλες διαφορές της μείωσης της ταχύτητας εν σχέση με το ύψος πτήσης.

Α) Ο πύραυλος που πετά στην επιφάνεια της θάλασσας, χάνει κάθε 4 δευτερόλεπτα το 1/4 της ταχύτητας του.

Β) Ο πύραυλος που πετά σε ύψος 10 χιλιάδων μέτρων, χάνει κάθε 8 δευτερόλεπτα το 1/4 της ταχύτητας του.

Γ) Ο πύραυλος που πετά σε ύψος 20 χιλιάδων μέτρων, χάνει κάθε 16 δευτερόλεπτα το 1/4 της ταχύτητας του.

Εξήγησα αναλυτικά πως για να δει έναν πύραυλο που πετά στην επιφάνεια της θάλασσας, η κεφαλή ενεργού ραντάρ ή η IIR κεφαλή ενός αντιαεροπορικού πυραύλου, δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 100 μέτρα σε ύψος πτήσης ο αντιαεροπορικός πύραυλος.

Η μείωση της ταχύτητας και της εμβέλειας ενός αντιαεροπορικού πυραύλου που πετά σχεδόν σε επίπεδα θάλασσας για να αναχαιτίσει έναν πύραυλο επιφανείας είναι τεράστια. Ο πύραυλος επιφανείας όμως δεν χάνει σε ταχύτητα γιατί έχει κινητήρα jet και αυτός που αναφέρουμε ramjet. Έχει την δυνατότητα να πετά με 2,2 Mach σε επίπεδο θάλασσας από τα στοιχεία που δίνουν οι Κινέζοι με τον ramjet.

Όπως διαπιστώνουμε οι δυνατότητες ελιγμών κατά την τελική φάση της πτήσης και η δημιουργία κορεσμού από πολλαπλούς τομείς είναι ο πλέον αποτελεσματικός τρόπος επιτυχούς πλήξης στόχου επιφανείας από ένα πύραυλο. Αυτά είναι τα βασικά στοιχεία που αναφέρουν όλοι οι αναλυτές-ειδικοί, εμείς θα προσθέσουμε μια ακόμα παράμετρο.

Το θέμα είναι να κατανοήσουμε τις δυνατότητες των ελιγμών και πως θα αποφύγει ο πύραυλος με ramjet, έναν αντιαεροπορικό πύραυλο. Στην δική μου μελέτη ο πύραυλος της αρχικής σχεδίασης, θα είχε jet κινητήρα και δυο μικρούς Boster. Η φιλοσοφία απλή: Η κύρια κεφαλή, τα ηλεκτρονικά με τον κινητήρα θα βρίσκονται στο κεντρικό σώμα. Η κεφαλή θα είναι αντίστοιχη με την διατρητική/thermobaric του πυραύλου Gabriel. Περιφερικά έχει προβλεφθεί η ενσωμάτωση ημιαυτόνομων υπερηχητικών ρουκετών 4 με 6 των 122χιλ (type A) ή περισσότερες των 70χιλ.(type B) με θερμοβαρικές κεφαλές.

Το πλεονέκτημα της παρούσας σχεδίασης είναι η προσβολή της επίθεσης από το επίπεδο θάλασσας και χαμηλού ύψος στο πλοίο. Ο πύραυλος εκτελεί ελιγμό ανύψωσης κατά την τελική φάση στην κατάλληλη απόσταση από το πλοίο για να εξαπολύσει της ρουκέτες και επιστρέφει στο sea skimming mode.

Για την αντιμετώπιση όμως των αντιαεροπορικών πυραύλων προστέθηκαν δυο μικροί Βoster. Ο πύραυλος επιφανείας θα προγραμματιζόταν ανάλογα με τι αντιαεροπορικούς πυραύλους αντιμετώπιζε για να κάνει μια ξαφνική άνοδο, με την βοήθεια από τους δυο Boster! Για να ξεπεράσει την ταχύτητα των αντιαεροπορικών πυραύλων που θα έχαναν ακόμα περισσότερη ταχύτητα κατά την αλλαγή της ανοδικής πορείας για να ακολουθήσουν τον πύραυλο επιφανείας. Οι 2-3 πρώτοι αντιαεροπορικοί πύραυλοι με αυτήν την αλλαγή θα έχαναν τον στόχο. Έγιναν εκατοντάδες υπολογισμοί ανάλογα με το είδος του αντιαεροπορικού πυραύλου κλπ. Για να δημιουργηθούν ακόμα περισσότερα προβλήματα στο ραντάρ του πολεμικού πλοίο και στους επόμενους αντιαεροπορικούς πυραύλους, οι δυο Boster μετά την απόρριψη τους θα έριχναν αερόφυλλα και θερμοβολίδες, ενώ ο πύραυλος επιφανείας θα έκανε γρήγορη κάθοδο για να πετά στην επιφάνεια της θάλασσας.

Αυτή με δυο λόγια ήταν η αρχική μελέτη που θα δούμε όμως, πόσα προβλήματα μπορεί να επιφέρει ένας πύραυλος επιφανείας με RAMJET στους αντιαεροπορικούς πυραύλους. Θα δούμε πρώτα τι δυνατότητες έχει ο σούπερ υπερηχητικό οπλικό σύστημα πυραύλων κρουζ HD-1A και μετά θα κάνουμε ανάλυση σε μεγάλο ύψος και σε επίπεδο θάλασσας πτήσης.

Όλα τα στοιχεία των δυνατοτήτων του πυραύλου είναι από το σαιτ των Κινέζων που διαφημίζουν και πουλάνε τα οπλικά τους συστήματα:

https://www.militarydrones.org.cn/hd-1c-supersonic-cruise-missile-system-land-based-anti-ship-p00708p1.html

Το σούπερ υπερηχητικό οπλικό σύστημα πυραύλων κρουζ HD-1A, είναι ένα υπερηχητικό οπλικό σύστημα πυραύλων κρουζ ramjet στερεάς κατάστασης κατάλληλο για εκτόξευση από τα φτερά αεροσκαφών και βομβαρδιστικών τρίτης γενιάς. Διαθέτει πολλαπλές δυνατότητες κρούσης αέρος-επιφανείας για έδαφος και θάλασσα. Διαθέτει διάφορες δυνατότητες μάχης όπως καταστροφή θέσεων, επίθεση σε ομάδες τεθωρακισμένων, επιχειρήσεις παράκτιας άμυνας και απόφραξη στενών. Προδιαγραφές υπερηχητικού πυραύλου κρουζ HD-1A α) Ταχύτητα πτήσης Cruise Mach: 2,2~3,5 β) Ύψος πτήσης Υψόμετρο κρουαζιέρας σε μεγάλο υψόμετρο: 15χλμ Ύψος πτήσης με θαλάσσιο skimming: 5m~10m γ) Ακρίβεια χτυπήματος Μονάδα αδράνειας οπτικής ίνας+GPS/BD δορυφορική πλοήγηση CEP ≤ 20m; Μονάδα αδράνειας οπτικής ίνας + GPS/BD δορυφορική πλοήγηση + υπέρυθρη μη καθοδηγούμενη CEP ≤ 10m; Μονάδα αδράνειας οπτικής ίνας+Δορυφορική πλοήγηση GPS/BD+Πιθανότητα χτυπήματος καθοδήγησης ραντάρ ≥ 75%. δ) Μάζα, μέγεθος Μήκος: 6000 mm Βάρος: 1200 kg Διάμετρος σφαίρας: φ 375mm

ε) Κεφαλή Η συνολική κεφαλή αργής διείσδυσης σε επίπεδο 240 κιλών, η συνολική κεφαλή kill and explosion, η συνολική κεφαλή έκρηξης και η κεφαλή σκότωσης και καταστροφής θωράκισης και κεφαλής παιδικής μητέρας. child mother warhead λένε οι Κινέζοι και αυτοί αυτόματη μετάφραση χρησιμοποιούν από τα Κινέζικα. στ) Συνθήκες εκπομπής Υψόμετρο εκτόξευσης: 7km~11km Ταχύτητα εκκίνησης: 0,8Ma~0,95Ma ζ) Χρόνος προετοιμασίας βλήματος: ≤ 12min η) Διάστημα συνεχούς μετάδοσης: ≤ 10s Ο υπερηχητικός πύραυλος κρουζ HD-1 μπορεί να εκτοξευθεί τόσο από αερομεταφερόμενα όσο και από πλοία επιφανείας. Το σύστημα συνοδεύεται από σύστημα ελέγχου πυρός, το οποίο μπορεί να εγκατασταθεί εύκολα στον φορέα, με καλή προσαρμοστικότητα.

Τι αναφέρουν τα αμυντικά σαιτ

Ο πύραυλος έχει μάζα εκτόξευσης 2.200 κιλά και έχει μήκος 8,3 μέτρα με τον Boaster με διάμετρο σώματος 0,375 μέτρα. Είναι ικανό να μεταφέρει ωφέλιμο φορτίο που κυμαίνεται από 240 κιλά, συμπεριλαμβανομένων επιλογών για ενιαία πυρομαχικά ή πυρομαχικά διασποράς. Το HD-1 τροφοδοτείται από έναν ενσωματωμένο κινητήρα ramjet με συμπαγή ενισχυτή πυραύλων, που του επιτρέπει να επιτυγχάνει εντυπωσιακές ταχύτητες μεταξύ 2,5 και 3,5 Mach, που είναι περίπου 2.716 έως 4.321 km/h.

Το HD-1A, κυρίως για εναέρια ανάπτυξη, είναι εξοπλισμένο με έναν αισθητήρα υπέρυθρης απεικόνισης και ένα αδρανειακό σύστημα πλοήγησης με ενημέρωση GPS, επιτυγχάνοντας ακρίβεια προσέγγισης 20 μέτρων, μειωμένη στα 10 μέτρα κατά τη χρήση του ανιχνευτή υπέρυθρων (IIR). Η παραλλαγή HD-1C, κατάλληλη για αντιπλοϊκές επιχειρήσεις, διαθέτει έναν ενεργό αναζητητή ραντάρ που βελτιώνει την πιθανότητα θανάτωσης με ένα χτύπημα έναντι κινούμενων ναυτικών στόχων στο 75%.

Ανάλυση δυνατοτήτων.

Μπορεί να πετάξει ο υπερηχητικός πύραυλος κρουζ HD-1 σε ύψος 15 χιλιομέτρων με ταχύτητα 3,5 Mach! Οι πύραυλοι Aster-30 & SM-2, ούτε στα 30 χιλιόμετρα απόσταση δεν έχουν την δυνατότητα να τον αναχαιτίσουν! Οι Aμερικάνοι όμως έχουν καλύτερους πυραύλους SM-3 & SM-6, δεν έχω κάνει όμως υπολογισμούς για αυτούς τους πυραύλους για να σας τους αναφέρω. Συμφέρει τον πύραυλο κρουζ να πετά στα 15 χιλιόμετρα, γιατί με την ίδια κατανάλωση καυσίμου, έχει μεγαλύτερη εμβέλεια και δεν κινδυνεύει από πυραύλους πχ ESSM II.

Η παραλλαγή HD-1C έχει ραντάρ και μπορεί να δει εκτός από το πλοίο και τους αντιαεροπορικούς πυραύλους που κατευθύνονται εναντίον του. Πετά στα 5 μέτρα από το επίπεδο θάλασσας με 2,2 Mach και κάνει ελιγμό ανύψωσης προς τα επάνω, ο αντιαεροπορικός πύραυλος τον ακολουθεί αλλά χάνει σε ταχύτητα. Πρακτικά αν ο αντιαεροπορικός πύραυλος έχει ταχύτητα έως 2,1 Μach, δεν έχει καμία πιθανότητα να προλάβει τον πύραυλο HD-1C κατά την άνοδο του. Οι δυο πύραυλοι που εκτοξεύουν οι Αμερικάνοι για κάθε έναν στόχο απέτυχαν και θα καταλήξουν στην θάλασσα. Αν υπολογίσουμε και την δυνατότητα ελιγμών στον πύραυλο επιφανείας HD-1C, μπορεί να χρειαστούν 4 αντιαεροπορικοί πύραυλοι για να τον καταρρίψουν!

Ο HD-1 η αρχική έκδοση, είχε 4 ramjet βελτιωμένης έκδοσης αντιαεροπορικών πυραύλων. Αυτά που έλεγα τότε το 1995-7 για αντιγραφή-βελτίωση ρώσικων πυραύλων 2K12 Kub για πυραύλους επιφανείας, κρουζ τα έκαναν οι Κινέζοι. Μετά από πολλά χρόνια εξέλιξης προχώρησαν σε καλύτερους και πιο βελτιωμένους ramjet.