Protiraketová obrana USA - NMD (3) - Systémy protiopatření (díl 1/2)

Autor : Nechvátal Jan / FiBe 🕔11.06.2007 📕16.876

SENZORY A SYSTÉMY PROTIOPATŘENÍ (část 1.)

DSP

Obranný podpůrný program (DSP – Defense Support Program) náleží letectvu Spojených států (USAF) a je podřízen „Severoamerickému velitelství protivzdušné obrany“ (NORAD – North American Aerospace Defense Command). To je situováno nedaleko oblasti Colorado Springs uvnitř nitra hory Cheyenne Mountain. Program DSP je stále funkční a spolehlivý varovný družicový systém. Jeho začátky sahají k 70. létům, kdy byl vypuštěn první satelit. Jedná se o nástupce projektu MiDAS (Missile Defense Alarm System), který byl založen na stejném principu.

Systém výstrahy je založen na zjišťování tepelného žáru, jejž vyzařují raketové motory odpálených střel (ať už bojových střel nebo kosmických nosičů) nebo jaderné výbuchy, a to za pomoci infračervených senzorů. Satelity systému se nacházejí na geosynchronních (neboli geostacionárních) drahách, tzn. že družice se otáčejí současně se Zemí a tudíž nemění svou polohu vůči zemskému povrchu. Kvůli tomu se nacházejí ve výšce okolo 35 900 km (22 000 mil).

Družice byly stavěny v pěti hlavních etapách (Block 1 – Block 5), přičemž každá fáze zahrnovala nové vylepšení. Třetí fáze (tedy Block 3) je pojmenována DSP–SEDS (Sensor Evolutionar Development Program nebo také MOS/PIM – Multi-Orbital Satellite Performance Improvement Modification), a byla realizována na počátku 80. let. Měla za účel zvýšit citlivost senzorů. Pátá fáze (Block 5) je nazvána DSP–I (Improvement) a je uskutečňována od roku 1989. Pokračuje v dalším vylepšováním senzorů, jež započala třetí fáze. Po válce v Zálivu, kdy satelity dokázaly vcelku spolehlivě detekovat irácké střely SCUD, byl vylepšen systém zpracování dat „on-line“ ALERT (Attack and Launch Early Reporting to Theatre).

V rámci programu DSP (včetně vylepšených verzí) mělo být vypuštěno 25 družic (byly vypouštěny jak z raketoplánů, tak z nosné rakety Titan IV), ale poslední 2 satelity byly zrušeny ve prospěch systému SBIRS, jenž jej má doplnit a posléze i nahradit.

SBIRS

Jak již bylo řečeno, projekt SBIRS (Space Based Infra–Red System) je nástupcem programu DSP, který si objednalo letectvo Spojených států (USAF). Jedná se o kvalitativní náhradu, jež má pokrýt požadavky 21. století.

Systém SBIRS má 4 oblasti působnosti

  • varování před střelami : tedy podstatně zdokonalený systém DSP, využívající nejmodernější technologie, jež umožňují několikanásobně rychlejší varování před útokem raket/střel;
  • raketová obrana : sledování raket/střel pomocí infračervených senzorů a předávání těchto informací antiraketám (navádění);
  • technický průzkum : lepší technologie umožňuje lépe rozpoznávat typy a druhy raket/střel;
  • charakteristika prostoru bojové činnosti: praktické sledování bojiště pro potřeby oblastních velitelů;

Architektura projektu SBIRS se skládá ze systémů SBIRS High a SBIRS Low, a je složena ze 3 typů družic.

SBIRS High se skládá z:

SBIRS HEO (Highly Elliptical Orbits) – půjde o 2 satelity pohybující se po velmi vysoké eliptické orbitě, které budou sledovat své vymezené území.

SBIRS GEO (Geosynchronous Orbits) – jak již název napovídá, družice (v počtu 4-5 kusů) obíhají po geosynchronní (neboli geostacionární) dráze, tedy ve výšce +/- 36 000 km, to jim umožní sledovat celý povrch Země. Tento systém je přímým nástupcem programu DSP, s tím že je kvalitativně na vyšší úrovni (možnost sledování jak strategických, tak taktických raket, rychlejší výstraha).

V současné době se uvažuje o zrušení projektu SBIRS High, z důvodů neustálého navyšování jeho ceny. Jako nástupce se uvažuje AIRSS (Alternative Infra-Red Satellite System), který má být levnější, spolehlivější a jednodušší.

SBIRS Low :

SBIRS LOW – v roce 2001 byl přejmenovaný na STSS (Space Tracking and Surveillance System, Vesmírný stopovací a pozorovací systém) a nazývaný také „Brilliant Eyes“ (Briliantové oko) formálně přešel pod správu agentury MDA. Tento systém vyhledává a následně sleduje střely ve všech fázích letu.

Jedná se o satelity SBIRS LEO (Low Earth Orbits) – malé, levné a lehké družice umístěné na nízké oběžné dráze (optimálně 12-24 družic obíhajících na několika drahách).

STSS

- viz. výše SBIRS Low

EWR, UEWR a BMEWS

Radary včasné výstrahy zabezpečují brzké varování a následné sledování raket/střel, které by mohly ohrozit USA anebo jejich spojence. V používání jsou již jenom radary typu UEWR a BMEWS, tedy radary s plošně fázovanou anténou. Radary typu EWR jsou již delší dobu vyřazeny pro svou technickou a taktéž i technologickou zastaralost.

V současné době je v provozu 8 velkých radarových stanic typu UEWR nebo BMEWS, které jsou na území Spojených států i mimo ně. A dále funguje bezpočet menších stanic umístěných na pozemních stanicích a na lodích.

Mezi vylepšené radary včasné výstrahy (UEWR – Upgrade Early Warning Radar) a systému včasné výstrahy před balistickými střelami (BMEWS – Ballistic Missile Early Warning System) patří :

AN/FPS–115 PAVE PAWS

PAVE je název programu USAF (tento radar spadá pod U.S. Air Force Space Command), narozdíl od PAWS (Phased Array Warning System), což je zkratka pro sfázovanou anténní soustavu výstražného systému. Úkolem radaru AN/FPS–115 PAVE PAWS je vyhledávání, sledování a určování ICBM a SLBM (Inter-Continental-Ballistic-Missile, Submarine/Sea-Launched-Ballistic-Missile; tedy mezikontinentálních balistických střel a balistických střel odpalovaných z ponorek/moře), které proniknou do pole, jež radar sleduje. Mezi úkoly radaru patří také pozorování a sledování satelitů, kroužících po oběžné dráze Země, a rozpoznávání rozličných vesmírných předmětů (tento program je součástí USSPACECOM – U.S. Space Command, projektu vesmírné sledovací sítě).

Tento systém je umístěn na letecké základně Národní gardy Otis ANGB, Massachusetts (Cape Cod AFS, Massachusetts), na základně letectva Beale AFB, California a dále na radarové stanici Clear AFS, Alaska, kde je však modernizován do podoby AN/FPS-120 SSPARS (pozn. má však jen 2 anténní plochy). Všechny jsou situovány pouze na území USA. Radarové základny jsou umístěny na nejkrajnějších cípech východního a západního pobřeží USA a též na Aljašce. Vznik těchto radarů je datován na počátek 80. let.

Objekt, ve kterém je radar umístěn, má tvar komolého jehlanu (o výšce 32 metrů) na trojúhelníkovité základně. Na dvou stěnách jehlanu je umístěna plošně fázovaná anténa (o průměru 22 metrů) ve tvaru osmiúhelníku. Antény jsou nasměrovány k předpokládaným místům výskytu balistických střel.

Nejvyšší impulzivní výkon 582,4 kW
Střednědobý vyzařovací (průměrný) výkon 145,6 kW
Frekvence 420-450 MHz
rádiové pásmo
Dosah 5 556 km (3 000 nm)
Plocha anténní soustavy 2x +/- 375 m2

AN/FPS–120 (SSPARS)

Radar známý jako SSPARS (Solid-State Phased-Array Radar Systém; pevně umístěný radarový systém se sfázovanou anténou) představuje významné vylepšení oproti starým mechanicky směrovaným radarům, dříve používanými na letecké základně Thule AB, Greenland. Tento radar může rozpoznávat předměty na vzdálenost přes 5 000 kilometrů. Na tuto vzdálenost je schopen zjistit objekty velikosti malého automobilu. Na menší vzdálenosti je schopen detekovat objekty i mnohem drobnější.

Radar je umístěn na letecké základně Clear AFS, Alaska. Nahrazuje starý radarový systém BMWES, který zde byl situován a byl vyčleněn ze systému včasné výstrahy na počátku roku 2001. V okamžiku jeho vyřazení byl aktivován právě SSPARS. Na tomto radaru byly použity některé součásti z radaru PAVE PAWS, dříve umístěného na základně v El Dorado, Texas.

Další radary jsou umístěny na letecké základně Thule AB, Greenland (Grónsko, autonomní součást Dánského království) a na území nejbližšího spojence USA, ve Spojeném království Velké Británie a Severního Irska, na letecké základně RAF Fylingdales, UK.

AN/FSP–120 SSPARS je umístěn v jedenáctiposchoďové budově ve tvaru komolého trojbokého jehlanu na trojúhelníkovité základně, kde na všech třech stěnách je umístěna plošně fázovaná anténa ve tvaru osmiúhelníku, a to o průměru 22 metrů. Jeho pokrytí tedy dosahuje rozsahu celých 360°. Každá z antén má 2.560 přijímacích/vysílacích modulů. Celkový nejvyšší impulzivní výkon je 2,5 MW.

Radar AN/FSP–120 SSPARS je vylepšený a upravený AN/FPS–115 PAVE PAWS.

AN/FPS–108 COBRA DANE

Radar COBRA DANE byl vystavěn ve 2. polovině 70. let 20. století. Na začátku 90. let byl modernizován, aby i nadále mohl poskytovat kvalitní informace odpovídající modernímu bojišti. Radarová stanice je vystavěna na malém ostrově u Aljašky, na letecké základně AS Eareckson, Shemya, AK. Radar patří pod správu letectva Spojených států (USAF) a spolupracuje s Národním úřadem pro letectví a kosmonautiku (NASA).

AN/FSP–108 byl navržen pro shromažďování zpravodajských informací, týkajících se testování sovětských balistických raket na poloostrově Kamčatka a v Tichém oceánu. Dále mezi jeho úkoly patřilo a v současné době patří včasná výstraha, sledování a identifikace balistických řízených střel.

Jedná se o radar s elektronicky vychylovaným paprskem (15.360 vysílacích / přijímacích modulů) o velmi vysokém výkonu, který je umístěn v budově o výšce více než 35 metrů. Ta je směrována k předpokládaným místům výskytu balistických střel/raket, tj. na západ (směrem na východní pobřeží dnešní Ruské Federace).

Nejvyšší impulzivní výkon 15,4 MW
Střednědobý vyzařovací (průměrný) výkon 920 kW
Frekvence 1 215-1 400 MHz
rádiové pásmo L
Dosah + 3 600 km (+ 2 000 nm)
Plocha anténní soustavy +/- 660 m2

COBRA JUDY (SPQ-11)

Jedná se radarový systém sloužící ke sledování drah balistických střel a jejich rozpoznání. Dále slouží ke sběru dat pro U.S. TMDS (Theatre Missile Defense System). Radar je umístěn na palubě lodi USNS Observation Island (T-AGM23) a údajně i na stanicích amerického námořnictva.

Systém pracuje ve 2 pásmech (S a X) a využívá plošně fázovanou anténu s elektronicky vychylovaným paprskem pro pásmo S a mechanicky směrovanou parabolickou anténu ( Æ 10 metrů) pro pásmo X. Radar s plošně fázovanou anténou o celkové hmotnosti 250 tun je umístěn v pyramidové nástavbě (velmi podobné jako u radaru Cobra Dane), která je otáčivá a umístěná na zádi plavidla.

COBRA GEMINI

Jde o vzduchem přepravitelný radar, umístěný v kontejneru o délce 6 metrů (1 TEU nebo též ISO 1C). Systém COBRA GEMINI je radar pracující na 2 frekvencích (pásma S a X). Primárně je určen ke sběru technických informací o střelách středního doletu (MRBM – Medium Range Ballistic Missile), ale je vytvořený tak, že jeho vedlejší úloha je i sběr dat pro U.S. TMDS.

COBRA GEMINI je uzpůsoben jak pro provozování na zemi, tak i na moři (a v tom případě je umístěn na lodích US Navy třídy T–AGOS). Pro pásmo S pracuje na frekvenci 300 MHz (nejvyšší výkon 50 kW) a pro pásmo X na frekvenci 1 MHz (nejvyšší výkon 35 kW). Používá parabolickou anténu o průměru 5 metrů.

GLOBUS II (AN/FPS–129 HAVE STAR)

Jedná se o radarovou stanici umístěnou na území Norska u městečka Vardø (Vlčí ostrov). To se nachází na severovýchodě Norska, ve vzdálenosti 60–70 kilometrů od ruských hranic. Postavena byla v roce 1998 a její oficiální úlohou je rozpoznávání a sledování orbitálních trosek a vesmírného odpadu. Stanice je řízena norskou vojenskou rozvědkou (NNIS – Norwegian National Intelligence Service) a podléhá ministerstvu obrany Norska.

GLOBUS II není přímo propojen s agenturou MDA, ale určité nepřímé napojení je více než pravděpodobné (určitě je propojena s U.S. Space Command a s NASA). Například už jen proto, že jde o radar původně vyvinutý ke sběru zpravodajských informací týkajících se balistických střel, tedy k jejich sledování, identifikaci a získávání jejich letových charakteristik.

Jedná se o radar americké výroby AN/FPS–129, nazývaný HAVE STAR, s velkou rozlišovací schopností (1–10 cm), jenž byl do Norska přesunut z letecké základny Vandenberg AFB, California, U.S.A. Anténa radaru je parabolická, mechanicky směrovaná o průměru 27 metrů. Tu kryje před nepříznivými meteorologickými podmínkami radom ve tvaru koule.

Nejvyšší impulzivní výkon 200 kW
Střednědobý vyzařovací (průměrný) výkon kW
Frekvence 10 GHz
rádiové pásmo X
Dosah 40 000 km (do vesmíru)

YAL–1A ABL

Letounový laser (AirBorne Laser) (Y)AL–1A je zbraní tzv. „prvního nasazení“. Jde o letoun vybavený velmi výkonným laserem, jehož účelem je zničení rakety/střely v její vzletové (postartovní) fázi letu. Zničení rakety se uskuteční pomocí úzkého svazku laserového paprsku, který propálí silný plášť balistické střely (ten musí odolávat vysokým teplotám, které vznikají třením při velmi vysokých rychlostech a v případě ICBM i při výstupu z atmosféry) a zapálí pohonné hmoty, od nichž následně dochází k výbuchu celé střely. Letadlo vydrží ve vzduch až 72 hodin (v případě doplňování paliva) a má operovat na vlastním, popř. spřáteleném území ve vzdálenosti 100 km od nepřátelských hranic.

Letoun YAL–1A vznikl z upraveného civilního letadla Boeing 747-400F (Freighter – nákladní verze 747). Hlavní modifikace se týkají vnitřního uspořádání prostoru. Vnitřek vyplňují kromě prostoru pro posádku (kokpitu, prostoru pro obsluhu laseru, prostoru pro odpočinek posádky, toalety, kuchyňky…), hlavně sekce se samotným zařízením pro tvorbu laserového paprsku a též prostorem nádrží s chemikáliemi.

Při provozu celé laserové soustavy vzniká velké množství tepla, které je z letounu odváděno pomocí speciálně tvarovaných a velmi rozměrných titanových panelů, připevněných na břiše letadla. V přídi letadla je umístěna optická soustava laseru, která je plně stabilizována a využívá soustavu zrcadel. Na hřbetu bude umístěn zaměřovací a sledovací laserový systém. Letoun bude disponovat též velmi výkonným systémem ochrany před REB a též ochranou před PLŘS protivníka.

Laser typu COIL (Chemical Oxigen-Ionide Laser) je velmi výkonný kapalinový laser o výkonu 1 MW. Výstřel, trvající 3-5 sec, by měl postačit ke zničení jakékoliv soudobé balistické střely. Dostřel tohoto laseru je v ideálních podmínkách až 800 km. V případě raket na kapalné pohonné hmoty (KPH) je maximální účinný dostřel laseru 600 km, u raket s tuhou pohonnou hmotou (TPH) je to 300 km. Účinnost laseru bude značně kolísat podle meteorologických podmínek.

Vytrvalost 12 hod (s doplňováním paliva až 72 hod)
Max. počet výstřelů 40
Max. dostřel na rakety s TPH 300 km
Max. dostřel na rakety s KPH 600 km

KEI

Tento projekt (Kinetic Energy Interceptor) je konstruován jako pozemní přemístitelný raketomet, jehož střely by ničily svým vlastním nárazem (svou kinetickou energií) nepřátelské balistické rakety. Na počátku byl vyvíjen pro postřelování balistických střel středního a dlouhého doletu v postartovní – vzletové fázi. Avšak na impuls agentury MDA bylo určení přehodnoceno. Ta požaduje, aby byl systém schopen bojového nasazení pro všechny tři fáze letu nepřátelských střel, přičemž pro střední fázi letu by měl být schopen zasahovat nepřátelské střely letící ve velmi vysoké výšce, avšak stále ještě v zemské atmosféře.

Systém je vysoce mobilní a schopný přepravy vzduchem. Je určen k nasazení v blízkosti hranic znepřátelených států, k obraně vlastního území a uvažuje se i o jeho budoucím umístění na křižnících a torpédoborcích se systémem AEGIS Ballistic Missile Defense. Avšak s přehodnocením priority bylo zapotřebí podstatně zdokonalit raketu. Ta se však již díky svým rozměrům nevejde na současné křižníky a ani na torpédoborce.

Samotná protiraketa je jakýmsi mezistupněm mezi střelami SM-3 a GBI. Jde o 3stupňovou střelu, dlouhou 12 metrů a širokou 0,9 metru. Bojová hlavice využívá technologii „hit-to-kill“, tedy tu, kdy je cíl ničen přímým nárazem. Proto střela dosahuje velmi vysoké rychlosti letu. Na automobilovém návěsu jsou umístěny 2 tyto střely, každá v hermeticky uzavřeném přepravním-odpalovacím kontejneru. Baterie systému se bude skládat z 5 mobilních odpalovacích prostředků, celkem tedy 10 raket. Prostředek je od začátku koncipován jako snadno přepravitelný vzduchem (C-17 Globemaster III).

Systém KEI nemá vlastní radar a ani se neplánuje jej vyvíjet. Antirakety budou díky moderně řešeným radarům, pracujícím s principem tzv. „otevřené architektury“ naváděny pomocí radarů AN/SPY–1, SBX (pravděpodobně i XBR nebo FBX–T) a pomocí satelitního systému STSS.

V současné době jsou jednotlivé komponenty vyvíjeny a testovány. Ucelené testy celého systému by měly být prováděny až v letech 2010-2011 a jeho zavádění v letech následujících.

GMD

Systém pozemní obrany pro střední fázi letu GMD (Ground-based Midcourse Defense) je určen k obraně proti mezikontinentálním střelám letící mimo atmosféru. K tomuto účelu má k dispozici radary XBR, SBX a FBX–T, které slouží k navádění antiraket GBI na útočící střely. Tento celek je plně pod kontrolou agentury MDA.

XBR

Jedná se o nový a sofistikovaný 3D radar pracující v pásmu X XBR – X-Band Radar). Je součástí systému GMD (Ground-based Midcourse Defense). Účelem tohoto radaru je navádění antiraket GBI na cíle letící velmi vysoko, nad zemskou atmosférou.

Jeho aktivní vychylování paprsku z anténní soustavy (69 632 vysílacích/přijímacích modulů) je elektronické. Pevná část radaru je otočná ve vertikální a i v horizontální rovině. Samotný radar je napájen 1,2 MW a komplex základny bude napájen 3-4 MW, a to z běžné sítě. Zdroj energie pro celý komplex, v případě výpadku proudu, zabezpečují dieselové generátory elektrického proudu. Dosah je 6 700 km. Jelikož pracuje v pásmu X a tedy vyzařuje v 8-12 GHz, jedná se o radar, který nevidí za horizont.

Základna samotné budovy, na které je radar osazen, je tvaru čtverce o straně 150 m. Radar je kryt dielektrickým radomem ve tvaru koule. Za budovou radaru je umístěn komplex pro řízení, který se nachází mimo zónu vyzařování a je perfektně odstíněn. Plocha celého komplexu základny má přibližně 7 ha s tím, že je vybavena kompletním zázemím pro obsluhu, bezpečnostní složky, rodinné příslušníky... (jídelna, kasárna, operační sál, apod.). Personální zabezpečení celé základny tvoří přibližně 200 osob. Obsluha radaru je tvořena asi 40-50 operátory.

V okolí základny existuje velmi silné rušení. To je způsobeno samotným vyzařováním radaru a bočními smyčkami (které jsou všemi radary vyzařovány). Do 5 kilometrů je rušen rádiový příjem TV přijímačů a do 10 kilometrů přijímačů rozhlasových (rádia). Zóna, ve které nesmí být letecký provoz, má poloměr 50 kilometrů od základny radaru. Bezpečnostní zóna kolem radaru má mít poloměr 13 kilometrů.

Nejvyšší impulzivní výkon 4,5 MW
Střednědobý vyzařovací (průměrný) výkon 170-200 kW
Frekvence 10,525 GHz
rádiové pásmo X (8-12 GHz
Dosah 6 700 km (3 720 nm)
Plocha anténní soustavy 123 m2

SBX („Birdseye“)

Jde o námořní radar pracující v pásmu X (SBX – Sea-Based X-band radar). Je součástí systému GMD (Ground-based Midcourse Defense). Účelem tohoto radaru je taktéž navádění antiraket GBI na velmi vysoko letící cíle, nad zemskou atmosférou.

Jedná se o shodnou variantu radaru XBR zmenšenou o 45-55%. A to co do plochy anténní soustavy (30 000 vysílacích/přijímacích modulů), tak i co do samotné velikosti. Rozlišovací schopnost tohoto typu radaru byla snížena jen velmi nepatrně. Radar se nachází na plovoucí platformě Moss (postavené v Rusku), která bude ukotvena v místě působení. V případě potřeby je radar možné přemístit. Radary budou rozmístěny na Aljašce a na Hawaii. O obsluhu se postará přibližně 75 členů personálu. I zde bude v okolí základny existovat velmi silné rušení. To je opět způsobeno samotným vyzařováním radaru a bočními smyčkami. V poloměru podobném jako u XBR budou rušeny civilní komunikační kanály a elektronika. Zóna, ve které nesmí být civilní letecký provoz, má poloměr 21 kilometrům od základny radaru.

Frekvence 10,525 GHz
rádiové pásmo X (8-12 GHz)
Dosah 4 800 km (3 720 nm)
Plocha anténní soustavy +/- 60 m2

Informace byly (jsou) čerpány z internetových stránek
http://www.mda.mil
http://www.fas.org/
http://www.wikipedia.org/
http://www.northropgrumman.com/
http://www.defenseindustrydaily.com/
http://www.spacewar.com/
http://www.nti.org/
http://www.raytheon.com/
http://www.defenselink.mil/
http://www.globalsecurity.org/
http://www.missilethreat.com/
http://www.referenceencyclopedia.com/
http://www.atmonline.cz/
http://www.armscontrolwonk.com/
http://www.designation-systems.net/
http://www.abovetopsecret.com/
http://www.boeing.com/
http://www.astronautix.com/ ,
Autor : Nechvátal Jan / FiBe 🕔11.06.2007 📕16.876

Komentáře Disqus

Komentáře Facebook

Sociální sítě

Reklama

Poslední komentáře