Rapier – stavebnice pro každého

Autor : Ing. Radek ˝ICE˝ Panchartek / ICE 🕔25.09.2012 📕6.827

V době studené války potřebovala britská armáda zajistit obranu před letouny Varšavské smlouvy. V 60. letech byl zahájen vývoj úspěšného systému krátkého dosahu, pro obranu základen a prostorů soustředění vojsk. Celý svět zná tento systém pod označením Rapier.

Protože i britská armáda nesla v uvažovaném střetnutí Východ–Západ část hlavního úderu, musela mít zajištěnou dostatečnou protiletadlovou obranu. V 60. letech představovaly stále větší nebezpečí nízko letící letouny. Navíc byly schopné i v malých výškách dosahovat nadzvukové rychlosti. Ale pokroku bylo dosaženo i na poli miniaturizace, což nabízelo nové možnosti obráncům.

Rodí se Rapier

Koncem 50. let zajišťovaly v řadě zemí obranu na krátké vzdálenosti stále ještě automatické kanony. Pravda, palebné baterie byly vybaveny střeleckými radary, oddíly přehledovými radiolokátory a střeleckými počítači, ale na novou generaci bitevních letounů to bylo málo. Spolehlivost zničení cíle byla i při soustředěné palbě malá. Čím byl letoun níž a čím rychleji letěl, tím bylo palebné okno kratší a piloti se mohli cítit víc v bezpečí.

Britskou blízkou PVO zajišťovaly vlečené licenční kanony Bofors ráže 40 mm s hlavní dlouhou 70 ráží. Šlo o účinnou zbraň, ale v daném provedení měla svá nejlepší léta již za sebou. Bylo potřeba najít nové řešení. Vzhledem k rychlému vývoji řízených střel a pokroku dosaženému v oblasti miniaturizace se řešení přímo nabízelo.

Firma BAC (British Aircraft Corporation) si byla vědoma limitů hlavňových zbraní, a investovala vlastní peníze do vývoje lehkého protiletadlového systému, nazvaného Sightline. Když vydalo ministerstvo obrany zadání na nový prostředek PVO, BAC, resp. divize řízených zbraní GWD (Guided Weapons Division), jen upravila systém podle nových požadavků. Zájmy státu zastupoval pluk RAF pro řízené střely.

Operační požadavky na nový systém, označený ET-316, byly následující: schopnost zasahovat cíle v rozsahu rychlostí 0–1,5 M, ve výškách od přízemních do nejméně 3000 m; kromě toho byla požadována možnost přepravy v podvěsu pod vrtulníkem, rychlý přechod z pochodového do palebného postavení a vysoká rychlost střelby.


Řízená střela Rapier australské armády opouští odpalovací zařízení

První projekční práce na ET-316 byly zahájeny v roce 1963 a postupovaly poměrně svižným tempem. V roce 1964 byly představeny první makety a v roce 1965 provedeny první odpaly raket, zatím jen v neřízeném režimu, pro ověření tahových charakteristik motoru.

V lednu 1967 byl představen první funkční prototyp a byl oficiálně pojmenován Rapier. Přelomem ve vývoji byl duben 1967, kdy byl na střelnici v Aberporthu zasažen cvičný cíl představovaný vyřazeným, dálkově ovládaným letounem Gloster Meteor. Cíl letěl ve výšce 914 m. Zkoušky pokračovaly v roce 1968 kombinovanými testy za účasti armády a RAF na střelnici Woomera.

Na základě výsledků prvních úspěšných střeleb objednalo ministerstvo obrany v červnu 1967 výrobu prvních palebných jednotek s tím, že budou dodané v červenci 1970, aby bylo možno zahájit vojskové zkoušky. Ty probíhaly u 9. lehké baterie protiletadlového dělostřelectva a jedné letky 63. perutě protiletadlové obrany RAF v Kirton in Lindsey.

Vojskové zkoušky v arktických podmínkách probíhaly v okolí Cold Lake v kanadské Albertě, testy v tropických podmínkách v Austrálii. Počáteční operační způsobilosti dosáhl systém v roce 1973 jak u armády, tak u RAF.

Jen pro jasné dny

Rapier je protiletadlový systém v základní verzi vybavený radiolokačním vyhledáváním a optickým sledováním cíle i řízené střely, (polo)automatickým navedením řízené střely na záměrnou a rádiovým přenosem řídicího signálu. Byl navržen jako stavebnicový systém umožňující snadno sestavit variantu, jež odpovídá potřebám i finančním a technologickým možnostem koncového zákazníka. Všechny součásti systému jsou postavené na jednoosých přívěsech, k jejichž tažení stačí terénní automobil s užitečnou nosností jedné tuny. V Británii je to Landrover, ale použitelný je jakýkoli jiný ekvivalent.


Ovládací panel TCU (Tactical Control Unit)

Základem systému je palebná jednotka. Na základním A rámu přívěsu je postavena válcová věž se čtyřmi odpalovacími zařízeními po stranách a přehledovým radarem. Elektronika radaru firmy STC je umístěná v základně věže, anténa je pod dielektrickým krytem na vrcholu. V zadní části je usazen odnímatelný benzíno-elektrický generátor.

Celá věž se otáčí o 360°, odpalovací zařízení mají náměr –5° až +60°. Radar pracuje v pásmu F a slouží k vyhledávání vzdušných cílů. Anténa se otáčí jedenkrát za sekundu nezávisle na věži. Radar je vybaven systémem Cossor pro identifikaci vlastních a cizích letounů. Mezi oběma páry odpalovacích zařízení je parabolická anténa pro přenos řídicích povelů na odpálené řízené střely.

V palebném postavení se svěšují kola přívěsu, aby nedošlo k jejich poškození při odpalu raket. Samotný přívěs se stabilizuje a vyrovnává do horizontální roviny pomocí čtveřice nastavitelných podpěr.

Landrover, který tahá palebnou jednotku, převáží kromě čtyř řízených střel v přepravních kontejnerech ještě optickou sledovací jednotku OT (Optical Tracker), umístěnou na trojnohém stativu. Na stativu se nachází hlava, otočná v horizontu o 360°. Vertikální změna pozorovacího úhlu se provádí naklápěním vnitřní optiky v pouzdře hlavy v rozsahu –10° až +60°.

Operátor má k dispozici dvě zorná pole: široké 20°a úzké 4,8°. Standardně přepíná na úzké zorné pole řídicí počítač, ale operátor to může kdykoli provést ručně. Ovládání hlavice OT je ruční, nepřímé, pomocí joysticku a servomotorů. Operátor dostává výnos obrazu do binokulární zobrazovací jednotky. Televizní systém sledování řízené střely je plně automatický.


Oddělitelná zadní část přívěsu se zdrojovou jednotkou

Poslední součástí základní varianty je TCU (Tactical Control Unit) propojující pomocí kabelů palebnou jednotku a OT. Na panelu TCU je kruhový sektor rozdělený na 32 výsečí s vrcholovým úhlem 11,25°. Obsluha může pomocí sekčních spínačů některé sektory „vypnout“ – a tak zajistit vlastním letounům bezpečný průlet – a jiné naopak „zapnout“ jako prioritní. TCU také žárovkou indikuje, v kterém sektoru „vidí“ přehledový radiolokátor palebné jednotky cíl.

Celá sestava je doplněna o druhé vozidlo s přívěsem, které přepravuje další benzín pro generátor, devět řízených střel v přepravních kontejnerech, servisní vybavení a náhradní díly. Základní obsluhu tvoří pět mužů. Když je nutné zajistit nepřetržité služby, musí být obsluha osmičlenná, ale v nouzi stačí k obsluze tři muži. Přechod z bojové do pochodové konfigurace a naopak trvá tříčlenné obsluze 20 min. V této konfiguraci, zvané Optical Rapier, je systém schopen vyhledat jakékoli cíle, ale postřelovat jen vizuálně pozorovatelné.

Když se nevyvede počasí

Prostým přidáním třetího vozidla s přívěsem dojde ke značnému rozšíření palebných možností systému. Třetí Land Rover přepravuje další čtyři náhradní řízené střely, ale důležitý je přívěs, na kterém je umístěn střelecký radiolokátor GEC Marconi DN181 Blindfire.

Díky němu je systém schopen postřelovat cíle i v noci a za špatného počasí. Navíc dochází ke zrychlení procesu vyhledání a zaměření cíle a vyloučení lidských chyb. Pokud je radar Blindfire zařazen do systému Rapier, značně usnadňuje práci operátora. Jeho jedinou úlohou je dohled nad celým procesem a odpálení řízené střely.


Čelní pohled na střelecký radiolokátor Blindfire, vpravo od antény je TV kamera

DN181 Blindfire je monopulzní radiolokátor s dosahem 10 km. Pracuje v pásmu K a jako ochranu proti rušení využívá rychlých změn nosné frekvence. Se zbytkem systému je propojen napájecím kabelem a kabelem pro přenos dat. Pro sledování cíle a řízené střely využívá samostatné „tužkové“ paprsky, které zajišťují dostatečnou přesnost měření koordinát.

Přívěs je konstrukčně podobný tomu z palebné jednotky. V těle přívěsu je umístěna elektronika, elektrické a hydraulické pohony. V palebném postavení se, podobně jako u palebné jednotky, svěšují kola a přívěs se nivelizuje pomocí čtyř podpěr.

Nástavba je plně otočná. Obsahuje hlavní a pomocný reflektor antény, optickou jednotku s televizní kamerou a vysílač pro přenos dat. Anténní systém má samostatně ovládané nastavení náklonu ve vertikální rovině.

Kromě napájení, které využívá generátor palebné jednotky, je přívěs s radarem Blindfire samostatným zařízením, jež je schopné spolupracovat i s jinými PL systémy. Zkoušeli jej např. Američané se svým systémem Chaparral. Celkem bylo vyrobeno 350 těchto radarů, z nichž část byla vyvezena.

Firma Marconi v roce 1968 získala od ministerstva obrany kontrakt na vývoj radaru Blindfire. V roce 1970 se jí podařilo dokončit prototyp a v roce 1973 byly ukončeny zkoušky. Ve stejném roce byl dokončen první předsériový kus a ministerstvo objednalo sériovou výrobu. O rok později projevil o radar zájem Írán a objednal neurčený počet kusů. První Blindfiry ze sériové výroby byly předány operačním jednotkám v roce 1979.


Čelní pohled na odpalovací zařízení, uprostřed je anténa pro přenos řídicích povelů

Palebná četa Blindfire Rapier, tvořená třemi vozidly, je schopná operovat samostatně nebo může být zařazena do sestavy palebné baterie. Dokáže ničit cíle ve dne i v noci a za špatného počasí. V zásobě má řízené střely pro čtyři přebití plus jednu rezervní ŘS. Přebití všech čtyř ŘS zabere vycvičené obsluze 2,5 min.

Jak to funguje

V palebném postavení prohledává přehledový radiolokátor palebné jednotky nepřetržitě vzdušný prostor. Jakmile zachytí cíl, prověří dotazovač vlastní–cizí jeho totožnost. Pokud zůstane bez odpovědi, vyšle akustický signál operátorovi. Zároveň automaticky sesouhlasí hlavici OT a anténu střeleckého radaru Blindfire s azimutem cíle.

Pokud je v systému radar Blindfire, považuje se střelba s jeho využitím za primární způsob nasazení. Radar Blindfire automaticky zahájí vyhledávání cíle, jeho sledování a měření elevačního úhlu, aby byly k dispozici všechny tři koordináty pro střelbu. Pro případ ztracení cíle probíhá mezi oběma radary neustálá komunikace.

Jakmile má střelecký radar uzamčený cíl, dostane operátor do sluchátek akustický signál. Stisknutím spínače mu může předat ovládání palebné jednotky či ručně přejít jen na optické sledování, aby cíl „nevyplašil“. Joystickem dostane cíl do zorného pole hlavice OT a identifikaci provede vizuálně.


Hlavice OT (Optical Tracker)

Počítač automaticky zpracovává údaje z obou radarů i OT, natočí odpalovací zařízení příslušným směrem a zjišťuje, zda je cíl v dosahu. Jakmile se dostane cíl do palebné obálky systému a na odpalovacím zařízení je alespoň jedna funkční raketa, rozsvítí se na panelu zelené světlo. Jediné, co musí operátor ještě udělat, je stisknout spoušť.

Po odpálení řízené střely radar Blindfire sleduje automaticky jak cíl, tak řízenou střelu a řídicí jednotka vypočítává potřebné opravy, které odesílá na jednotku palebnou. Přes parabolickou anténu na palebné jednotce je vyšle na řízenou střelu.

K přenosu řídicích povelů se používá kódovaný rádiový signál. V případě rušení přechází radar automaticky na jinou nosnou frekvenci. Operátor může kdykoli během celého procesu převzít navádění po optické větvi OT.

V případě navádění pomocí OT operátor neustále udržuje střed záměrného kříže na cíli. Řízená střela, resp. její stopovka, je po odpálení nejprve automaticky zachycena TV kamerou pracující s širokým zorným polem (11°). Potom je pole automaticky zúženo na 0,55° a v tomto úzkém zorném poli je ŘS udržována až do zásahu cíle. Navedení ŘS na záměrnou a výpočet oprav probíhá automaticky.

Po zásahu cíle může operátor systém znovu přepnout do režimu vyhledávání cílů. Pokud má v zorném poli další cíl, může okamžitě odpálit další řízenou střelu a přenést palbu na něj. Stejně postupuje i v případě, že první ŘS minula. Průměrná reakční doba systému na cíl je 6 s.


Pohled zezadu na odpalovací zařízení

Přehledový radiolokátor dokáže zjišťovat nízko letící cíle i v podmínkách rušení falešnými odrazy od země, až na vzdálenost 15 km. Dosah řízených střel je 7000 m, takže v ideálních podmínkách pokrývá systém plochu přes 150 km2.

Základ je řízená střela

Řízené střely systému Rapier nebyly úplně typickými zástupci svého druhu. Hlavním rozdílem je, že původní řízená střela Mk.1 má poloprůbojnou hlavici s kontaktním zapalovačem se zpožděním. ŘS Mk.1 probije potah trupu cíle a 1,4 kg vážící bojová hlavice exploduje uvnitř draku, což má devastační účinky. Tím se liší od jiných podobných střel, které zpravidla ničí cíl oblakem střepin.

V případě zásahu je zaručeno spolehlivé zničení cíle a svědčí to o velké přesnosti naváděcího systému. Výrobce udává při postřelování cíle jednou řízenou střelou pravděpodobnost jeho zničení 70 %. Tento způsob ničení cíle, zvaný „hittile“, využil marketing celkem vtipně v reklamní kampani, když prohlašoval, že „hit-tile“ je přesný opak „miss-ile“.

Samotná, téměř 2,25 m dlouhá řízená střela má v přední části bojovou hlavici, ukrytou pod plastovým krytem. Kryt dává střele jen aerodynamický tvar a při nárazu na cíl se zbortí, aby uvolnil cestu zodolněnému plášti bojové hlavice. Následuje řídicí sekce a raketový motor.

Motor na tuhé pohonné hmoty, s dvěma stupni tahu, vyrábí firma Imperial Metal Industries Troy. Střele s celkovou hmotností 42,6 kg dokáže udělit rychlost až 650 m/s. Plášť motoru nese čtyři delta křídla. V zadní části jsou umístěny řídicí plochy a stopovky umožňující sledování TV kamerou.

Hranice minimálního dosahu je 500 m. Minimální výška cíle může být menší než 15 m, maximální 3000 m. Při střelbě na maximální vzdálenost zasáhne ŘS cíl do 13 s. Střela se dodává v přepravním kontejneru, a pokud je v něm uložena, nepotřebuje údržbu ani žádné zvláštní ošetřování. Při správném skladování má životnost 10 let.

V 80. letech začalo narůstat nebezpečí ze strany sovětských střel s plochou dráhou letu a bezpilotních prostředků. Firma BAe (British Aerospace, následovník BAC) zareagovala výrobou upravené střely Mk.1E (Enhanced). Mk.1E byla vybavena přibližovacím infračerveným zapalovačem a upravenou bojovou hlavicí se zvýšeným střepinovým účinkem. Takto upravené střely měly vyšší účinnost proti malorozměrným cílům. Střela byla otestovaná v květnu 1988. Výroba byla zahájena v roce 1989.


Detail řízených střel a antény pro přenos řídicích povelů

Firma Thomson-Thorn Missile Electronic vyrábí pro střely Rapier zdokonalené přibližovací zapalovače. V principu jde o laserové dálkoměry se čtyřmi senzory rozmístěnými po obvodu těla střely, kombinované s infrasenzory. Logický obvod na základě vzájemné polohy cíle a řízené střely vyhodnotí nejlepší okamžik pro odpal hlavice. Předsériové kusy byly hotové v roce 1990. Sériová výroba se rozběhla v roce 1991.

V roce 1992 dostala firma BAe kontrakt ve výši 11 milionů liber na vývoj nové řízené střely Mk.2, úpravu obou radarů, odpalovacího zařízení a softwaru počítačů. Dodávky měly být zahájeny v roce 1995. Střela Mk.2 je dnes jediným vyráběným typem a používají ji všechny verze Rapierů.

Střela Mk.2 má výkonnější motor, což jí dává o 15–20 % větší dosah. Střela se vyrábí ve dvou verzích: Mk.2A s poloprůbojnou hlavicí a kontaktním zapalovačem je určená k ničení letadel. Mk.2B je vybavena kombinovanou průbojně-tříštivou hlavicí a má jak kontaktní, tak přibližovací zapalovač. Určení odpovídá Mk.1E.

Organizace a možnosti

Podle předpisů ministerstva obrany jsou základní organizační jednotkou tažené verze Rapier palebné baterie, tvořené 12 palebnými četami po třech vozidlech, protože britská armáda zařadila do výzbroje verzi Blindfire Rapier Field Standard A. Což je sestava popsaná výše.

Každá baterie má velitelství a servisní četu, vybavenou potřebnými diagnostickými přístroji a náhradními díly. Četa má k dispozici Land Rovery s jednotlivými přívěsy pro diagnostiku, pro opravy elektroniky, hydraulických a optických soustav. Většina oprav se provádí jen záměnou vadných bloků a sestav. Velitel baterie má k dispozici BCP (Battery Command Post), s jehož pomocí dokáže vyhodnotit topografické údaje a vybrat nejlepší místa pro palebná stanoviště.

Baterie plní tři základní typy úkolů: obranu důležitých bodů VP (Vital Points), přehrazování směrů a plošnou PVO oblasti. Baterie je schopná bránit 2–4 VP, pro obranu každého vyčleňuje 3–6 palebných čet. Obrana VP (sklady, velitelská stanoviště, shromaždiště techniky apod.) jen třemi četami je považovaná za extrém a zpravidla je posilovaná přenosnými systémy Javelin nebo Starburst.

V ideálním případě by měly být VP rozmístěny tak, aby se sektory jejich obrany překrývaly. V takovém případě je velitelství baterie přibližně uprostřed, aby dokázalo koordinovat součinnost. Možná je i varianta, kdy jsou obrany VP řešeny jako nezávislé; v tom případě se velitelství baterie umísťuje v prostoru nejohroženějšího VP.

Při přehrazování směrů se umísťují dvě čety na oba konce obranné linie a zbylých osm střídavě po obou stranách linie ve vzdálenosti 1–3 km od sebe. Jednotlivá palebná stanoviště se vybírají především s ohledem na okolní terén. Baterie je schopná přehradit linii až 30 km dlouhou.

PVO oblasti je kombinací obou výše zmíněných způsobů. Velitel baterie dostává od nadřízeného stupně přidělenou taktickou oblast odpovědnosti TAOR (Tactical Area Of Responsibility). Složením jednotlivých TAOR vznikne oblast protivzdušné obrany ADA (Air Defended Area), za kterou je odpovědný pluk PVO.

Uveřejněno s laskavým svolením autora.
Vyšlo v časopise Military revue 9/2011 vydavatelství Naše Vojsko.

Autor : Ing. Radek ˝ICE˝ Panchartek / ICE 🕔25.09.2012 📕6.827

Komentáře Disqus

Komentáře Facebook

Sociální sítě

Reklama

Poslední komentáře