Námořní Avengery

Autor : Ivan ˝Zajcev˝ Zajac / Zajcev 🕔11.11.2011 📕48.908

Impulzem k vývoji západních námořních protiraketových systémů se staly události z roku 1967, kdy došlo k potopení izraelského torpédoborce Eilat protilodními ŘS P- 15 sovětské provenience, odpálenými z egyptských raketových člunů. Různé způsoby obrany před touto neustále se rozšiřující hrozbou byly v omezeném měřítku hledány již dříve, ale teprve po této demonstraci schopností protilodních střel začal být o protiraketové systémy projevován reálný zájem. V té době byly kromě prostředků kategorie „soft-kill“ shledány jako perspektivní zejména hlavňové systémy využívající vysokokadenční malorážové automatické kanony, které by ničily ŘS přímými zásahy obvyklé průrazné munice. Vysoká rychlost palby byla potřebná pro zajištění dostatečné statistické pravděpodobnosti zasažení a zničení cíle. Pro tuto kategorii zbraní bylo zvoleno příznačné označení Close-In Weapon System (CIWS), protože vesměs používaly kanony ráží 20 mm až 30 mm, které byly charakteristické relativně krátkým účinným dostřelem 1–2 km. Řada výrobců v 70. letech pohotově zareagovala na rostoucí poptávku po systémech CIWS a často ve vlastní režii zahájila jejich vývoj s tím, že se pro ně podaří později najít zákazníka.

Zrod Goalkeeperu

Jedním z těchto výrobců byla také americká korporace General Dynamics, která začala v první polovině 70. let vyvíjet systém EX-83 využívající námořní variantu 30mm kanonu General Electric GAU-8/A Avenger, pojmenovanou EX-37 Sea Vulcan 30.

Na prvního zákazníka nebylo třeba dlouho čekat a o systém EX-83 zakrátko projevilo zájem nizozemské Královské námořnictvo (KM – Koninklijke Marine). To, stejně jako jiná loďstva, začalo po potopení Eilatu řešit problematiku nedostatečné obrany před protilodními ŘS. Po vypracování koncepčních studií se již počátkem 70. let pod hlavičkou firmy Signaal pracovalo na vývoji protiraketového systému SEM-30. Jednalo se o kombinace věže firmy Emerson Electric se čtyřmi 30mm kanony firmy Mauser s klasickým funkčním cyklem a pozemním systémem řízení palby (SŘP) Signaal Flycatcher, včetně jeho střeleckého radiolokátoru. Zkoušky systému SEM-30 však odhalily řadu nedostatků. Radar SŘP měl problémy se sledováním cílů a kanony při střelbě vykazovaly příliš velký rozptyl a nesplňovaly požadavek KM na jeho maximální hodnotu 1,7 mrad. Proto byla v roce 1976 nabídnuta alternativa v podobě systému SGE-30 kombinujícího věž EX-83 s upraveným SŘP Flycatcher. Zkoušky technologického demonstrátoru byly provedeny v roce 1979. Byly při nich zničeny cíle na vzdálenost cca 1 000 m a rozptyl při dávce dlouhé 6 s (420 ran) dosahoval pouze 1,2 mrad. Výsledky testů byly velmi slibné, což vedlo k rozhodnutí upřednostnit SGE-30 před SEM-30 a k dotažení jeho vývoje do konce.

První prototyp systému byl dokončen v roce 1981, jeho testy na souši začaly na jaře příštího roku a poté se přesunuly na moře. Po jejich úspěšném dokončení byl systém, pojmenovaný Goalkeeper, v květnu 1983 objednán KM. První instalace byla provedena v září 1984 na nizozemské fregatě Callenburgh třídy Kortenaer. Následně ním byly vybaveny všechny jednotky této třídy a dále fregaty tříd Tromp, Jacob van Heemskerck, Karel Doorman a nejnovější De Zeven Provincien. Z jiných kategorií plavidel je dostaly dokové výsadkové lodě třídy Rotterdam a zásobovací lodě Amsterdam a Zuiderkruis. Krátce po KM se stalo prvním zahraničním zákazníkem Royal Navy, které hledalo náhradu za americké systémy Mk.15 Phalanx s podstatně méně výkonným kanonem M61 ráže 20 mm. Britové Goalkeeperem vyzbrojili fregaty Type 22 Batch III, dvě letadlové lodě třídy Invincible a dokové výsadkové lodě třídy Albion.

Technický popis

Systém Goalkeeper je tvořen věžovým systémem EX-83 s kanonem EX-37 Sea Vulcan 30, podpalubním zásobníkem munice, senzory SŘP instalovanými na věži a bloky elektroniky SŘP a řídící konzolou v podpalubí.


Kanon GAU-8/A, mohutnost munice 30x173mm kterou střílí, lze porovnat s pilotní přilbou

Věž včetně senzorů je vysoká 3,71 m a pod palubou sahá do hloubky 2,5 m. Instalace systému tedy zasahuje do dvou palub pod věží. Kanon EX-37 je 30mm zbraň s rotujícím svazkem sedmi hlavní (princip Gatling). Její činnost je zajištěna externím elektrohydraulickým pohonem, díky kterému je velmi spolehlivá a nezasekne se ani při selhání munice. Kanon je schopný dosáhnout maximální kadence 4 200 ran/min a střílí výkonnou municí 30 x 173 mm. Speciálně pro protiraketové účely bylo vyvinuto průrazné střelivo MPDS (Missile Piercing Discarding Sabot) s úsťovou rychlostí 1 150 m/s. Jedná se o podkaliberní munici s penetrátorem ze slitin wolframu ráže 15 mm a s oddělitelným vodícím pouzdrem. Způsob ničení cíle spočívá v iniciaci jeho bojovou hlavice, což následně vede k destrukci ŘS. V případě postřelování „měkčích“ cílů může být použita tříštivotrhavá munice se zápalním účinkem. Válcový zásobník na 1 190 kusů střeliva je umístěn vertikálně pod věží a munice je z něj do kanonu dopravována bezčlánkovým podavačem. Zásobník má výšku 2,28 m, průměr 0,84 m a nabitý váží 1,78 tuny. Jeho nabití je možné pomocí přebíjecího systému obsluhovaného dvěma muži rychlostí 400 kusů munice za minutu. V případě požadavků zákazníka může být použit nižší buben s menší kapacitou. Kanon se po každé dávce vybíjí reverzním chodem a nespotřebované náboje se vrací do nabíjecího systému. Prázdné nábojnice jsou samostatným bezčlánkovým podavačem vraceny zpět do zásobníku. Konstrukce systému neumožňuje měnit typ střeliva v průběhu střelby.


Základní odlišností systému Type 730 je řešení nabíjecího systému, kdy na rozdíl od EX-83 jsou prázdné nábojnice při střelbě vyhazovány ven ze systému

Senzorové vybavení systému Goalkeeper zahrnuje přehledový a střelecký radar a záložní TV kameru. Systém lze také integrovat s externími optoelektronickými (O/E) systémy, jako například IČ systémem IRSCAN. Přehledový 2D radar pracující v pásmu X využívá štěrbinovou anténu otáčející se rychlostí 60 ot/min. Je optimalizovaný pro detekci nízko letících protilodních ŘS (tzv. sea skimmerů) a proto má vyzařovaný paprsek široký 1,7° x 30°. U britské verze je vertikální rozsah paprsku 60°. Dosah radaru je softwarově omezený na 15 km, v případě potřeby však může být až dvounásobný. Střelecký monoimpulsní radar má anténu typu Cassegrain a operuje ve dvou pásmech – X a Ka. Šířka paprsku v pásmu X je 2,4°, tedy větší než u přehledového radaru, což má zajistit rychlé přebrání jím zjištěného cíle bez potřeby dodatečného vyhledávání. V automatickém režimu je jeho dosah omezen na cíle nacházející se ve vzdálenosti 2–7 km od plavidla s přibližovací rychlostí větší než 150 m/s. Oba radary používají jako opatření proti elektronickému rušení standardní metody jako digitální kompresi impulzů, porovnávání koherence odpovídajících pulsů u indikátoru pohyblivých cílů, frekvenční rozptyl, změnu tvaru nosné vlny a změnu opakovací frekvence impulsů. Systém řízení palby je typu „closed-loop“ (jako u systému Phalanx) a sleduje současně cíl a proud vystřelených střel. Dva specializované počítače provádí potřebné korekce v případě odchylky a tato technika také umožňuje kompenzovat nepřesné vstupní informace o cíli, vložené do balistického počítače. Činnost systému řídí další počítač. Využívá speciální algoritmus Curved Path Flight Prediction, který je schopen vypočítat, či spíše předpovídat budoucí polohu ŘS provádějících obranné manévry v terminální fázi letu.

Činnost systému

Činnost systému Goalkeeper je následující: vstupní detekci cíle by měly ideálně zajistit senzory mateřského plavidla a následně jej předat systému Goalkeeper, který cíl poté zachytí vlastním přehledovým radiolokátorem. V případě, že senzory plavidla cíl nezachytí, spočívá celá tato procedura na bedrech přehledového radaru systému. Po zjištění cíle a vyhodnocení jeho nebezpečnosti proběhne natočení věžového modulu a nasměrování střeleckého radaru jeho směrem. Střelecký radar zpočátku operuje v pásmu X, ale po zachycení cíle a zahájení jeho sledování se přepíná na pracovní pásmo Ka s tužkovým paprskem širokým pouhých 0,6°. Podle tvrzení výrobce tak úzký paprsek vylučuje falešné odrazy od zvlněné hladiny moře a usnadňuje sledování ŘS. Souběžně s tím je propočítávána palebná sekvence a po přiblížení cíle je zahájena střelba. V případech silného rušení přebírá roli střeleckého radaru TV kamera. Dva nezávislé radary přinášejí výhodu v podobě možnosti provádět současně palebnou sekvenci a vyhledávat další cíle. Systém Goalkeeper může současně sledovat 30 cílů a postupně útočit na čtyři nejnebezpečnější. V případě, že je cílů více, je délka dávek snížena na nezbytné minimum a průběžně je vyhodnocována pravděpodobnost zničení každého z nich, tak aby jich mohl být za užití palebné průměrů postřelován co největší počet. Délka jednotlivých dávek je v tomto režimu omezena na zhruba 0,2 s na zteč (cca 10–14 ran). Výrobce uvádí, že systém je schopen se současně vypořádat se dvěma páry ŘS, letícími za sebou v časových rozestupech 5 s. Goalkeeper byl testován proti cílům letícím ve výšce počítané řádově na metry. Při typickém nasazení proti „seaskimmeru“ letícímu rychlostí přes M2 je reakční čas systému až do doby zahájení střelby pouhých 5,5 s. V tom je zahrnuta automatická detekce cíle, jeho identifikace, nasměrování věže a střeleckého radaru i vykonání propočtů paleného úkolu. Systém zahajuje palbu, když je cíl vzdálen 1,5 km a nejvyšší pravděpodobnost jeho zničení dosáhne ve vzdálenosti 300 m.


Systém Type 730 je pravděpodobně vzdálený příbuzný systému SAMOS. Na lafetě je umístěný střelecký radiolokátor TR47C a O/E senzorová hlavice OFC-3

Po KM a Royal Navy bylo v 80. letech dalším potenciálním zákazníkem systému US Navy. To již v roce 1981 na torpédoborci USS Merrill třídy Spruance testovalo kombinaci systému EX-83 se standardním SŘP Mk.86, určeným původně pro 127mm kanony. Výsledky však zřejmě nebyly uspokojivé a v od systému bylo upuštěno. V roce 1986 však US Navy projevilo zájem o systém Goalkeeper, jako náhradu za stále víc kritizovaný Phalanx. V rámci programu CIWS-2000 byl pro vykonání zkoušek v roce 1990 zakoupen jeden systém. Ten byl nainstalován na trupu vyřazeného torpédoborce USS Stoddard třídy Fletcher a počínaje 2. srpnem 1990 začaly jeho ostré testy. Podle neoficiálních informací byly na torpédoborec odpáleny celkem tři střely MM.38 Exocet, tři Harpoon Block 1A a tři supersonické cvičné cíle Vandal. Oficiálně byly testy zhodnoceny jako částečně úspěšné. Podle neoficiálních zdrojů byly sice všechny cíle sestřeleny, ale trosky ze dvou střel Harpoon zasáhly torpédoborec. Nakonec bylo od zavedení systému CIWS-2000 upuštěno ve prospěch dalšího zdokonalování systémů Phalanx. Jako hlavní důvod bylo uváděno, že systém nenabízel nárůst výkonů adekvátní nákladům spojeným s jeho zavedením.

Modernizace

Dalšími uživateli systému Goalkeeper se staly Spojené arabské emiráty s instalacemi na raketových korvetách FPB-62 a bývalých nizozemských fregatách třídy Kortenaer a Katar na raketových člunech třídy Vita. Následovala velká zakázka Jižní Koreje pro torpédoborce třídy KDX a výsadkové lodě třídy Dokdo. Korejská firma Samsung také vyrábí pro systém některé prvky elektroniky.


Goalkeeper na jihokorejském torpédoborci třídy KDX-III. Svazek hlavní je zakrytý krytem na ochranu před korozí

Jedním z hlavních důvodů, který zabránil většímu rozšíření systému Goalkeeper byla velká hloubka jeho podpalubní instalace, vyžadující rozsáhlé zásahy do konstrukce nosiče. Touto nectností netrpěl jeho největší rival Phalanx, což mu dávalo obrovskou výhodu v podobě relativně jednoduché montáže na starší plavidla při modernizacích. Umístění zásobníku munice v podpalubí u Goalkeeperu však má i své výhody. Posádka totiž není při přebíjení vystavena vlivům počasí a bojové činnosti protivníka tak, jako v případě Phalanxu. Na odstranění tohoto nedostatku se pracovalo a ještě v 80. letech byla vyvinuta improvizovaná „kontejnerizovaná“ verze, která nevyžadovala úpravy podpalubí nosiče. Německá Bundesmarine si v roce 1991 pronajala tři tyto systémy. Ty byly zamontovány na fregatách třídy Bremen, které měly být nasazeny ve východním Středomoří během války v Zálivu v roce 1991. Systémy byly demontovány v roce 1993. V roce 1994 byla představena nová verze systému, u které může být zásobník munice uložen samostatně mimo věžového systému a to buď na palubě nebo v podpalubí. Společně byla představena také nová munice typu FMPDS (Frangible Missile Piercing Discarding Sabot) upraveným penetrátorem ze slitiny wolfrámu, který se po penetraci cíle tříští a ničí vnitřek cíle střepinami. Tato munice je zejména proti letadlům a hladinovým cílům účinnější než MPDS. Její střela má vylepšenou aerodynamiku a za letu ztrácí pouze polovinu energie proti MPDS. Pro odlišné balistické charakteristiky nové munice musel být do SŘP zapracován nový algoritmus.


Jeden z mála dostupných záběrů systému SAMOS, na věži jsou čtyři OZ pro střely Mistral

V březnu 2010 byl schválen rozsáhlý modernizační program nizozemských systémů Goalkeeper, po kterém budou schopny úspěšně bojovat také s nejnovějšími protilodními střelami. Modernizovány mají být radary, které budou upraveny pro operace v pobřežních vodách plných rušivých odrazů. Dále bude část elektroniky a systémů pohonu vyměněna za nové typy, což má zlepšit neustále klesající spolehlivost systému a bude upraven také řídící software. Tyto úpravy mají být provedeny v letech 2012 až 2018 v rámci běžných oprav. Goalkeeper by měl sloužit v KM do roku 2025.


Záložní TV kamera Goalkeeperu je v hranatém pouzdře mezi střeleckým a přehledovým radarem

Mezičasem spektrum jeho uživatelů doplnili Chile, Portugalsko a Belgie. Tyto státy však nekoupily nové systémy a Goalkeeper se k nim dostal na fregatách tříd Jacob van Heemskerck a Karel Doorman, odkoupených z druhé ruky od Nizozemí.

Od Sea Dragonu po Type 730

Málo známým faktem je, že s věží EX-83 se počítalo také na dalších systémech CIWS. Prvním byl britský systém Sea Dragon firmy VSEL, jeho vývoj začal v 70. letech, ale byl představen až v roce 1982. Senzory SŘP měly zahrnovat střelecký radar Marconi DN181 Blindfire z pozemního raketového systému Rapier umístěný na věži a přehledový radar Ericsson Sea Giraffe 150HC. Ten však měl být na rozdíl od Goalkeeperu umístěný na stožáru plavidla pro zajištění jeho většího dosahu na radiolokační horizont. V roce 1983 však Royal Navy místo Sea Dragonu upřednostnilo Goalkeeper. Tato volba byla spíše politická a ekonomická, výměnou za to, že Nizozemci použijí na svých fregatách britské plynové turbíny. Další systém na základě EX-83, který nepřekročil projektové stadium, zvažoval vyvinout také Izrael.


Záběr z testů Goalkeeperu. Na natočení přehledového radaru je vidět schopnost vyhledávaní dalších cílů současně během provádění palebného úkolu

Realizace se dočkaly až dva francouzské systémy. V 80. letech hodlalo Marine Nationale posílit výzbroj svých plavidel protiraketovým systémem využívajícím věž EX-83. Vybíralo se ze dvou typů, které se zásadně lišily konfigurací senzorů SŘP. Systém SATAN (Systeme Autonome Tout temps d’Auto-defense Naval) využíval střelecký radar Thomson-CSF Castor IIJ montovaný externě mimo věž. Systém SAMOS (SAGEM Anti-Missile Optronic System) zase spoléhal na O/E systém SAGEM Volcan s TV a IČ kamerami a laserovým dálkoměrem, umístěný na věži. V obou případech měly být přehledové radary instalovány externě amělo se jednat o typy Sea Tiger nebo Triton. SAMOS byl zkoušen také v kombinaci se čtyřmi PLŘS typu Mistral, které zvětšovaly jeho účinný dosah z cca 2 km na 5 km. Schopnosti systémů byly představitelům francouzského námořnictva demonstrovány během testů v říjnu 1987. Při jednom z nich proti cvičnému cíly Rushton SAMOS zahájil střelbu ze vzdálenosti 1 100 m, v 850 m byl zaznamenám první zásah, další byl v pořadí 28. vystřelenou střelou a cíl byl zničen po zásahu minimálně tří střel. Ani těmto systémům nebyla nakloněna Štěstěna. Poté co firma Thomson-CSF zakoupila Signaal, byl z její nabídky stažen systém SATAN a pro další marketing byl vybrán rozšířenější Goalkeeper. SAMOS nebyl o moc úspěšnější a jeho kariéra skončila kolem roku 1992 pro nezájem klientů. Vzdáleným příbuzným systémů na bázi EX-83 je čínský protiraketový systém Type 730. Ten pravděpodobně konstrukčně vychází z francouzského systému SAMOS, jehož prototyp byl prodán ČLR po zastavení jeho vývojového programu. Tomu by mohl nasvědčovat fakt, že na fotografiích prototypů systému Type 730 je vidět senzorovou hlavici podobnou francouzské Volcan. Type 730 rovněž využívá sedmihlavňový rotační kanon, ale z dostupných informací není jasné, jakou municí střílí. Jeho kadence je však údajně až 5 800 ran/min.

TTD protiraketového systému Goalkeeper  
Počet x typ kanonů: 1x GAU-8/A
Ráže (mm): 30
Funkční princip (počet hlavní): Gatling (7)
Max. teoretická kadence (ran/min): 4200
Úsť. rychlost střely MPDS (m/s): 1150
Palebný průměr: 1190
Efektivní dostřel (km): 1,5–2
Náměr (°): -25/+85
Rychlost změny náměru (°/s): 80
Rychlost změny odměru (°/s): 100
Hmotnost věžového systému s municí (t): 6,4
Hmotnost systémů v podpalubí (t): 3,5
Zdroje:
materiály firem General Dynamics, Thales, ročenky Jane’s Naval Weapons Systems, Guide To World Naval Weapon Systems, internet, archiv

Uveřejněno s laskavým svolením autora.
Vyšlo v časopise Military revue 10/2010 vydavatelství Naše Vojsko

Autor : Ivan ˝Zajcev˝ Zajac / Zajcev 🕔11.11.2011 📕48.908

Komentáře Disqus

Komentáře Facebook

Sociální sítě

Reklama

Poslední komentáře