Co może wejść w skład SONY – „tarczy” przeciwlotniczej Wojsk Lądowych?

Na to, jakie elementy mają wchodzić w skład systemu SONA wpływają zarówno zadania, jakie są przed nim stawiane, jak i sposób, w jaki ma  on  działać w ramach Wojsk Lądowych.

Z jednej strony potrzebna jest więc różnorodność sensorów i efektorów. Nowy system ma zabezpieczać bowiem własne siły przed szeroką gamą zagrożeń powietrznych: załogowymi i bezzałogowymi statkami powietrznymi, pociskami rakietowymi, artyleryjskimi i moździerzowymi (RAM).

Z drugiej strony wszystko musi zostać w taki sposób zaprojektowane i zorganizowane, by działać bezpośrednio w składzie ugrupowania bojowego pododdziałów wojsk pancernych i zmechanizowanych, realizując ich osłonę we wszystkich rodzajach działań bojowych, zarówno w czasie marszu, jak i postoju. By to umożliwić, Polska Grupa Zbrojeniowa zaproponowała zbudowanie kompleksowego systemu obrony przeciwlotniczej bardzo krótkiego zasięgu klasy VSHORAD (Very Short Range Air Defence) pod kryptonimem SONA.

Ma on się charakteryzować: wysoką mobilnością; zdolnością do przetrwania na polu walki, pełną autonomicznością oraz interoperacyjnością w ramach systemu obrony przeciwlotniczej brygady/dywizji przy współpracy z innymi systemami łączności i wsparcia dowodzenia; bardzo krótkim czasem reakcji na zagrożenie, skutecznością działania w każdych warunkach atmosferycznych, środowiskowych i czasowych (dzień/noc); pełną automatyzacją funkcji dowodzenia i kierowania ogniem oraz zdolnością doboru wykorzystywanego efektora zależnie od charakteru zwalczanych celów powietrznych.

PGZ wstępnie proponuje, by w skład SONY weszły: Wozy Dowodzenia i Kierowania Walką, Mobilne Radary Wstępnego Wykrywania oraz trzy, niezależnie działające klasy efektorów: rakietowe, artyleryjskie i niekinetyczne. Tymi efektorami mają być: Przeciwlotnicze Samobieżne Zestawy Artyleryjsko Rakietowe (PSZAR), Przeciwlotnicze Samobieżne Zestawy Laserowe (PSZL) oraz Przeciwlotnicze Samobieżne Zestawy z bronią Elektromagnetyczną (PSZEM).

Dzięki takiej różnorodności środków ogniowych będzie można wykorzystywać różne typy amunicji w jednym cyklu strzelania, np. amunicji programowalnej i podkalibrowej, z możliwością jednoczesnego użycia rakiet. Liczba takich elementów w składzie jednego modułu bateryjnego SONA będzie zależała od potrzeb użytkownika oraz realizowanego zadania. Pozwala na to otwarta architektura systemu dowodzenia i kierowania, konstrukcja proponowanych efektorów (PSZAR, PSZL i PSZEM) i sensorów oraz wykorzystywany system łączności i transmisji danych.

W ten sposób użytkownik będzie miał możliwość zarówno tworzenia modułów bateryjnych w ukompletowaniu minimalnym - do ochrony związków taktycznych niższego szczebla, jak i baterii w konfiguracji bardziej złożonej - zapewniających ochronę na wyższym szczeblu.

Uzbrojenie artyleryjsko-rakietowe systemu SONA

Głównym efektorem systemu SONA mają być zestawy wykorzystujące środki artyleryjskie oraz rakietowe. I tak, podstawowym, artyleryjskim środkiem rażenia proponowanym przez konsorcjum PGZ SONA ma być armata kalibru 35 mm. W tej dziedzinie kompetencje zdobyto w programie Loara oraz przy opracowaniu Okrętowego Systemu Uzbrojenia OSU-35, wdrożonego na korwecie ORP „Kaszub”. W obu przypadkach wykorzystano automat kalibru 35 mm, który jest również proponowany dla SONY wraz z amunicją programowalną, znacząco zwiększającą zdolność do zwalczania zagrożeń klasy RAM (rocket, artillery, mortar) oraz dronów.

Jednak konsorcjum PGZ SONA proponuje również wielolufowe systemy ogniowe mniejszego kalibru. W pracach tych polski przemysł nie będzie startował od zera. Duże doświadczenie ma przede wszystkim Centrum Badawczo-Rozwojowe funkcjonujące w ramach ZM Tarnów. Niewątpliwie przydatne będą tu wnioski z pracy nad: sześciolufowym działkiem lotniczym „Śniardwy” kalibru 23 mm (o szybkostrzelności do 3600 pocisków na minutę), sześciolufową armatą kalibru 30 mm „Nawałnik” oraz wielolufowym karabinem maszynowym WLKM kalibru 12,7 mm.

Wieloaspektowe analizy przeprowadzone przez ZM Tarnów pozwoliły na przedstawienie optymalnego rozwiązania, opartego o system napędowy Gatlinga, zasilany taśmowo amunicją kalibru 20 mm z pociskiem 20 x 102 mm. Ma to być rozwiązanie szczególnie przydatne do zwalczania zagrożeń klasy RAM. Cechować go będzie duża szybkostrzelność od 4000 (dla 4 luf) do 6000 (dla 6 luf) strzałów na minutę i zasięg skutecznego ognia do 2000 m. Przewiduje się zastosowanie od 4 do 6 luf, zależnie od finalnej konfiguracji, opracowanej na podstawie wymagań Zamawiającego. Ostateczne gabaryty takiego zestawu, tj. długość, szerokość i wysokość oraz masa byłyby zależne od przyjętych założeń konstrukcyjnych i użytych materiałów.

PGZ ocenia, że docelowy system ogniowy kalibru 20 mm mógłby być gotowy w czasie 5-6 lat, zakładając, że zostanie przeprowadzony cały cykl badawczo-rozwojowo-wdrożeniowy: od momentu utworzenia zespołu projektowego poprzez prace koncepcyjne, fizyczne wykonanie demonstratora i prototypu, badania zakładowe, doskonalenie projektu, ustalanie programu i metodyki badań państwowych, wykonanie dokumentacji technicznej wyrobu i uzyskanie stosownych akceptacji, aż do ustanowienia zasobów ludzkich i potencjału do produkcji seryjnej.

Trzeba przy tym pamiętać, że rozwiązanie przygotowane dla baterii SONA będą mogły być później wykorzystywane w innych programach, realizowanych później dla np. Sił Powietrznych i/lub Marynarki Wojennej.

Przeciwlotnicze systemy rakietowe

W przypadku  uzbrojenia rakietowegp, konsorcjum PGZ SONA rozważa wykorzystanie nowego pocisku, jaki może zostać opracowany w ramach pracy B+R na bazie przenośnego zestawu przeciwlotniczego „Piorun”. Polski przemysł jest bowiem w stanie samodzielnie opracować i wyprodukować gotową do badań, stosunkowo tanią rakietę przeciwlotniczą o zasięgu do 12 km i pułapie do około 7 km, opierając się przy tym na już pozyskanych technologiach i opanowanych zdolnościach.

Projekt wstępny pocisku oznaczonego jako „Piorun 2” został opracowany w spółce CRW Telesystem-Mesko. W przypadku silników zakłada się ich „wzmocnienie” poprzez poszerzenie i lekkie wydłużenie, co jak potwierdziły badania symulacyjne może zwiększyć w zakładany sposób parametry zasięgowe rakiety.

Dziś sama głowica naprowadzająca Pioruna może przechwycić cele powietrzne na dystansie 7-8 km. Ta odległość ulegnie jednak dalszemu zwiększeniu po zbudowaniu przez polski przemysł nowej generacji głowicy multispektralnej. Od 2021 roku trwają prace w ramach programu Narodowego Centrum Badań i Rozwoju SZAFIR „Seeker – rodzina głowic optoelektronicznych dla rakiet sterowanych”. W jego ramach pracami w zakresie multispektralnej głowicy samonaprowadzającej kieruje CRW Telesystem-Mesko, natomiast liderem konsorcjum, które obejmuje wspomnianą głowicę do rakiet przeciwlotniczych oraz głowicę obrazową do przeciwpancernych pocisków kierowanych jest PCO S.A.

Jednocześnie jednak dla pocisku Piorun 2 zaproponowano dwie koncepcje dodatkowego systemu naprowadzania, pozwalającego na strzelanie do celów, znajdujących się poza zasięgiem wykrywania głowicy na podczerwień (LOAL – Lock On After Launch) – wykorzystanie laserów kaskadowych lub układu nawigacji inercyjnej.

Ta pierwsza technologia jest już bowiem w miarę dobrze opanowana w Polsce (w odróżnieniu od naprowadzania radiolokacyjnego). Gotowa jest więc dokumentacja na odbiornik laserowy w rakiecie. Przygotowywana jest także koncepcja nadajnika laserowego, który trzeba będzie umieścić w głowicy śledząco – naprowadzającej wyrzutni, którą może być np. system „Poprad” lub w przyszłości system SONA.

Sam nadajnik musi wysyłać sygnały odpowiednio kodowane, stąd tak ważne jest by był on wykonany w Polsce. Tylko wtedy zapewni się bowiem pełną autonomię i bezpieczeństwo w wykorzystaniu całego systemu. Do zbudowania systemu generacji wiązki wykorzystane zostaną lasery kaskadowe opracowane przez Sieć Badawczą Łukasiewicz - Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki z Warszawy. Wcześniej Łukasiewicz-IMiF opracowywał przy współpracy z CRW Telesystem-Mesko detektory do APR 155 i APR 120, ppk PIRAT oraz detektory do Czujnika Zbliżeniowego rakiety „Piorun”.

Dzięki zastosowaniu nadajników opartych na laserach kaskadowych uzyska się możliwość przestrajania fali laserowej i przejścia na taką długość fali: której nie wykryją systemy ostrzegawcze przeciwnika oraz która będzie optymalna dla danych warunków atmosferycznych (np. podczas zamglenia). System laserowy może pozwolić więc np. „przeprowadzić” rakietę przez niekorzystne warunki atmosferyczne w pierwszej fazie lotu.

Alternatywą jest użycie systemu nawigacji inercyjnej, przy czym w tej sytuacji prawdopodobnie niezbędne byłoby skorzystanie ze wsparcia partnera zagranicznego. Systemy wstępnego naprowadzania w wiązce laserowej oraz inercyjny nieco różnią się od siebie specyfiką, bo ten pierwszy daje możliwość zwalczania celów na bardzo małych wysokościach, natomiast ten drugi – niszczenia obiektów o dużych prędkościach.

W programie SONA istnieje też oczywiście możliwość zastosowania standardowych pocisków PIORUN. Takie rozwiązanie mogłoby zostać zastosowane w sytuacji gdyby zdecydowano się na kilka wariantów zestawu artyleryjsko-rakietowego: lżejszy, oparty o istniejące technologie, takie jak pojedyncza armata KDA lub system WLKM 12,7 mm w celu uzyskania podstawowych możliwości w zwalczaniu załogowych i bezzałogowych statków powietrznych (np. na podwoziu LPG Hydro lub KTO Rosomak) a następnie cięższy, uwzględniający również osiągnięcie pełnego potencjału C-RAM. Takie zestawy byłyby oczywiście połączone w jednym systemie dowodzenia i kierowania.

W Grupie PGZ prowadzone są dodatkowo prace badawczo-rozwojowe dotyczące innych głowic do rakiet, w tym głowic zakłócających, które mogłyby być montowane na niekierowanych pociskach rakietowych, jako środka do neutralizacji bezzałogowych statków powietrznych.

Systemy kierowania i dowodzenia

Systemy Kierowania Ogniem są kolejną dziedziną, w której konsorcjum PGZ SONA będzie mogło korzystać z już opracowanych i sprawdzonych rozwiązań. Szczególnie przydatne może tu być oprogramowanie zaimplementowane w Przeciwlotniczych Systemach Artyleryjsko-Rakietowych PILICA, którego pierwszy egzemplarz został dostarczony w 2020 roku. Wykonawcą zestawu jest konsorcjum w składzie: PGZ, ZMT S.A., PIT-RADWAR S.A. i PCO S.A.

W ramach tego konsorcjum zintegrowano niezbędne komponenty: od stacji radiolokacyjnej, przez stanowisko dowodzenia, po jednostki ogniowe, podsystemy łączności i wyposażenie towarzyszące - w tym pakiety logistyczne oraz szkoleniowe. Prototypowy zestaw PILICA był realizowany w ramach pracy rozwojowej i spełnił wszystkie wymagania taktyczno-techniczne postawione przez Zamawiającego oraz Gestora. Jednocześnie już na etapie prac B+R sprawdzano możliwości rozwoju zestawu, na przykład integracji w tym systemie PSR-A PILICA w roli efektora armaty kalibru 35 mm.

Konsorcjum PGZ SONA zdaje sobie przy tym sprawę, że skuteczność wprowadzanych do Wojsk Lądowych zestawów zależeć będzie w znaczącej mierze od zdolności do skutecznej detekcji oraz śledzenia środków napadu powietrznego, przy jednoczesnym generowaniu jak najmniejszej sygnatury własnej. Systemy obserwacji powietrznej mają być przy tym montowane również na poszczególnych, mobilnych zestawach ogniowych. Pozwoli to im działać także w pełni samodzielnie, np. w przypadku gdy przerwana zostanie łączność z elementami kierowania i dowodzenia baterii, gdy zostaną one zniszczone lub efektywnie zakłócone.

Plany przewidują przede wszystkim opracowanie w ramach pracy B+R nowych, kompaktowych radarów, przystosowanych do pracy na platformach o wysokiej mobilności, ze zdolnością do śledzenia aktywnego i pasywnego. Kolejnym rozwiązaniem, które PGZ planuje połączyć z programem SONA jest Alerter, przeznaczony do pasywnego wykrywania celów powietrznych i naziemnych, w marszu i na postoju za pomocą optoelektronicznych sensorów śledzących.

Przeciwlotnicze systemy energetyczne

Zupełnie nowym środkiem zwalczania celów powietrznych w polskich zestawach przeciwlotniczych mają być: Przeciwlotnicze Samobieżne Zestawy Laserowe (PSZL) oraz Przeciwlotnicze Samobieżne Zestawy z bronią Elektromagnetyczną (PSZEM). Ich głównym elementem będą elektronicznie sterowane systemy antenowe, wykorzystujące energię pola elektromagnetycznego głównie do rażenia i neutralizacji elektroniki znajdujących się w dronach (PSZEM) oraz głowice laserowe, generujące wiązkę lasera dużej mocy, zdolną do rażenia środków napadu powietrznego (PSZL).

Konsorcjum PGZ SONA podkreśla przy tym, że te nowe środki ogniowe nie mają zastępować obecnie wykorzystywanych rakietowo-lufowych systemów uzbrojenia, ale je uzupełniać. Będzie to dawało zupełnie nowe możliwości w procesie prowadzenia walki, jak również znacznie podniesie możliwości i uniwersalność SONY w stosunku do tak specyficznych celów powietrznych, jak bezzałogowe statki powietrzne.

Postulat dotyczący „włączenia” rozwoju broni laserowej i elektromagnetycznej HPM (High Power Microwaves) w program SONA wynika z prostego faktu, że w celu wypracowania docelowego rozwiązania należy rozwiązać szereg zagadnień i to nie tylko technicznych (opanowanie i dopracowanie technologii w celu jej produkcji pełnoskalowej), ale też związanych z koncepcją użycia nowej broni (wypracowaniem procedur i taktyki użycia), warunkami jej eksploatacji czy związanymi z tym obostrzeniami (jak zasady bezpieczeństwa wykorzystania).

Aktualnie firmy wchodzące w skład PGZ prowadzą szereg prac związanych z systemami wykorzystującymi energię skierowaną (laserową i HPM). Oba tego rodzaju systemy uzbrojenia są ciągle w fazie rozwojowej, ale pierwsze testy, przeprowadzone w Polsce we współpracy z PIT-RADWAR oraz ZM Tarnów, w realnych warunkach wykonywania zadań czy strefach zagrożeń, wykazały ich duży potencjał w zakresie przydatności bojowej, sprawności oraz niezawodności.

Dlatego na podstawie uzyskanych już, bardzo obiecujących wyników, opracowań i badań własnych demonstratorów technologii, prowadzonych na gruncie polskiej myśli technicznej i polskiego przemysłu, stwierdzono, że kierunek rozwoju broni elektromagnetycznej i laserowej jest perspektywiczny. Podkreśla się jednak, że konieczne jest prowadzenie dalszych prac z posiadanymi w kraju demonstratorami.

Kluczem do powodzenia  tych przedsięwzięć jest finansowanie, które zamierza się osiągnąć częściowo ze środków własnych i przy współpracy z NCBiR w  ramach  finansowania perspektywicznych projektów zwiększających suwerenność naszego kraju. Dzięki temu krajowy przemysł zbrojeniowy uzyska kompetencje i możliwości dostarczania rozwiązań w tym zakresie do Sił Zbrojnych. Według PGZ „osiągnięcie wysokiego poziomu zdolności w zakresie oddziaływania HPM i laserem pozwoli na uzyskanie przez SZ RP przewagi na współczesnym polu walki podczas realizacji rożnego typu misji”.

Artykuł przygotowany we współpracy z PGZ S.A.