„Poprad” następcą „Osy” - z rakietami „Piorun 2”

To, że jak dotąd nie wycofano systemu „Osa-AK” z uzbrojenia polskiej armii jest dowodem, jak ważne są tego rodzaju zestawy w bezpośredniej obronie przeciwlotniczej walczących jednostek wojskowych. „Os” nie zastąpi jednak: ani planowany do wprowadzenia system krótkiego zasięgu „Narew”, ani wprowadzany obecnie na uzbrojenie Sił Zbrojnych RP system bardzo krótkiego zasięgu typu „Poprad”.

Optymalne wykorzystanie możliwości systemu „Narew” oznacza bowiem zwalczanie celów powietrznych w zasięgu od 10 do 40 km (na krótszych zasięgach użycie tego systemu jest po prostu marnotrawstwem). „Poprad” jest natomiast wyposażony tak naprawdę w rakiety „Grom” lub „Piorun” z przenośnych przeciwlotniczych zestawów rakietowych klasy MANPADS (man-portable air-defence system), a więc w pociski o stosunkowo niskim pułapie (do 4,5 km) i krótkim zasięgu (do 6,5 km).

Pomimo jednak, że zbliża się nieuchronnie czas wycofania ze służby potrzebnych nadal zestawów „Osa-AK”, jak również zestawów artyleryjskich obrony bezpośredniej „Biała” i „Szyłka”, to nadal wprowadzenie ich następców w Siłach Zbrojnych jest jedynie tematem analiz, dyskusji oraz opracowywania coraz to nowych wymagań operacyjnych (np. WO „SONA” na osiągnięcie zdolności bezpośredniej osłony przeciwlotniczej wojsk pancernych).

Tymczasem w oparciu o już pozyskane technologie i opanowane zdolności w ciągu trzech lat polski przemysł może praktycznie samodzielnie opracować i wyprodukować gotową do badań, stosunkowo tanią rakietę przeciwlotniczą o zasięgu do 12 km i pułapie do około 7 km. Dodatkowo tę rakietę będzie można bez problemu zamontować na już istniejących zestawach mobilnych „Poprad”.

 „Błyskawica” nieudany program z przydatnymi wnioskami

Największym programem rakietowym w Polsce w ciągu ostatniej dekady (oprócz programu Piorun, który został zakończony pełnym sukcesem), był niewątpliwie program pk. „Błyskawica”. Jego celem było opracowanie rakiety przeciwlotniczej o zasięgu „10 km plus” i pułapie 7-8 km, a więc o nieco lepszych parametrach taktycznych niż pociski wykorzystywanego w Polsce ex. radzieckiego systemu „Osa-AK” (o zasięgu 10 km i pułapie 5 km).

Polscy naukowcy wzorowali się na rosyjskim, mobilnym systemie przeciwlotniczym „Pancyr”, który prawdopodobnie w latach osiemdziesiątych był brany pod uwagę jako dostawca pocisków do budowy rakietowej wersji zestawu „Loara”. Później postanowiono wrócić do tego pomysłu budując samodzielnie odpowiednik rosyjskiej rakiety, która docelowo być miała być przeznaczona jako następca systemu „Osa-AK”.

Liderem konsorcjum powołanego do opracowania „Błyskawicy” była Wojskowa Akademia Techniczna (Wydział Mechatroniki i Lotnictwa). Jak się okazało praktycznie cały pocisk trzeba było zaprojektować od początku, w tym również napęd. Założono, że polska rakieta będzie dwustopniowa. Trzeba więc było opracować nowy silnik dla pierwszego stopnia, jak również całkowicie od nowa zaprojektować drugi stopień, który nie miał być napędzany, a tylko rozpędzany (po oddzieleniu się pierwszego stopnia rakieta miała lecieć sterowanym lotem balistycznym).

Wiadomo było, że przy „krótkim” (a nie „bardzo krótkim”) zasięgu (powyżej 10 km) pocisk w pierwszej części lotu musi być sterowany „komendowo” lub za pomocą systemu nawigacji inercyjnej (co w obu przypadkach było dla Polski zupełnie nową technologią), a w drugiej części lotu - powinien być naprowadzany głowicą radarową swojego systemu kierowania. Teoretycznie chodziło tylko o przekazywanie z radaru śledzącego na pokład drugiego stopnia rakiety sygnałów sterujących, które miały być później odszyfrowane i wykonane. Radar śledzący miał przy tym cały czas sprawdzać, czy wszystko odbywa się prawidłowo.

Takiego systemu dla rakiety lecącej z prędkością 2-3 Mach nie udało się jednak zbudować, ponieważ w Polsce nikt nigdy wcześniej nie zrealizował podobnego zadania. Oczywiście kilka lat temu przeprowadzono modernizację rakietowych systemów przeciwlotniczych „Wega”, „Newa”, „Kub” i „Osa”, ale obejmowała ona głównie to wyposażenie, które jest „na ziemi”. Dokonując cyfryzacji całego systemu nie unowocześniano natomiast rakiet, jak również ich systemu naprowadzania.

Nie mając gotowego rozwiązania, ani nie mogąc go zaprojektować, zbudowano w ramach demonstratora drugiego stopnia jedynie system autopilota, który miał zaprogramowane komendy i te komendy mógł wykonywać na torze lotu. W całości wykonano natomiast pierwszy stopień, opracowany przez Zakład Produkcji Specjalnej Gamrat S.A. (z nowym, kompozytowym korpusem tego napędu opracowanym w Mesko S.A.). Całość pracy odbywała się pod kierownictwem Mesko S.A.

Zainstalowany w Błyskawicy silnik rozpędzał rakietę w czasie 2,4 s do prędkości 1280 m/s (co było stosunkowo dużym osiągnięciem biorąc pod uwagę, że cały pocisk ważył około 70 kg). Po 2,5 roku przeprowadzono próby „Błyskawicy” na poligonie w Wicku Pomorskim, które po pierwszych niepowodzeniach przebiegały później prawidłowo: pierwszy stopień się oddzielał, natomiast drugi wykonywał zadane manewry do maksymalnej odległości 6-7 km (próby były wykonywane na niedużym poligonie w Wicku i rakieta mogła być odpalana tylko pod kątem 10 stopni – na najniższym, możliwym ustawieniu wyrzutni).

Projekt został zakończony w 2014 r., ale nie można go uznać za całkowity sukces, ponieważ nawet nie ustalono, kto w Polsce może zrobić system komendowego sterowania rakiety. Prac nie kontynuowano, ale przynajmniej Mesko zebrało doświadczenia, które są niezbędne do prowadzenia dalszych prac rozwojowych tego typu. Okazało się, że przemysł w Polsce ma możliwość opracowania jednostopniowego pocisku tej klasy, opartego na zestawach klasy MANPADS typu „Piorun” i wstępnie nazwanego „Piorun 2” (lub „Piorun Plus”).

„Piorun 2” nową rakietą dla systemu „Poprad”

Projekt „Piorun 2” nie jest kontynuacją programu „Błyskawica”, ale daleko idącym rozwinięciem  programu Piorun. Znając już ograniczenia polskiego przemysłu założono w nim opracowanie rakiety jednostopniowej i bez sterowania z wykorzystaniem radaru śledzącego. Zdecydowano się natomiast na opracowanie dwustopniowego systemu naprowadzania: w pierwszym etapie lotu na zastosowanie naprowadzania w wiązce laserowej, a w drugim etapie (faza „samoprzechwytu”) z naprowadzaniem przy wykorzystaniu głowicy z sensorem podczerwieni.

Koncepcja tego pocisku została zaprezentowana podczas panelu dyskusyjnego konferencji „95 lat Mesko w służbie Ojczyzny”, z udziałem wiceprezesa Mesko Gabriela Nowina Konopki oraz prezesa CRW Telesystem-Mesko Janusza Nogi. Relacja z konferencji znajduje się pod tym linkiem.

W przypadku bloku sterowania postanowiono kontynuować prace związane z wykorzystaniem doświadczeń nabytych podczas opracowywania  Amunicji Precyzyjnego Rażenia 155/120 mm oraz programem PIRAT.

Projekt wstępny rakiety Piorun 2 został opracowany w CRW Telesystem-Mesko. W przypadku silników specjaliści z Mesko S.A. powinni je „wzmocnić” poprzez poszerzenie i lekkie wydłużenie, co jak potwierdziły badania symulacyjne może zwiększyć zasięg rakiety „Piorun 2” do ponad 11 km. Ponieważ sama głowica może przechwytywać cel w odległości około 8 km (w zależności od warunków zewnętrznych), założono że w pierwszej fazie lotu rakieta ma być naprowadzana w wiązce laserowej. Technologia ta została już bowiem w miarę dobrze opanowana w Polsce (w odróżnieniu od naprowadzania radiolokacyjnego). Gotowa jest więc dokumentacja na odbiornik laserowy w rakiecie. Przygotowywana jest koncepcja nadajnika laserowego, który trzeba będzie umieścić w głowicy śledząco – naprowadzającej wyrzutni, którą może być np. system „Poprad”.

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 polski Instytut Technologii Elektronowej (ITE) z Warszawy. Przypomnijmy, że wcześniej to właśnie ITE opracowywał m.in. detektory odbiorcze do czujników zbliżeniowych rakiet „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.

Przy takim systemie naprowadzania w działaniu zestawu „Poprad” wyposażonego w rakiety „Piorun 2” można wyróżnić następujące sekwencje działania:

1. Wykrycie celu i przechwycenie przez automatyczny układ śledzący;
2. Komenda do startu rakiety;
3. Uruchomienie silnika startowego, otwarcie destabilizatorów i sterów;
4. Uruchomienie silnika marszowego;
5. Lot rakiety w polu informacyjnym laserowego przyrządu naprowadzania;
6. Przechwycenie celu przez głowicę samonaprowadzającą rakiety;
7. Odpalenie silnika dodatkowego;
8. Przejście rakiety w tryb samonaprowadzania według zadanego algorytmu.

Jak widać, do rozpoczęcia procesu zastępowania zestawów „Osa-AK/AKM” potrzebne jest w zasadzie tylko zamówienie pocisku. Głowica multispektralna na podczerwień może osiągnąć 6 poziom gotowości technologicznej do końca 2019 roku. Polski przemysł deklaruje, że od momentu startu programu potrzebne są trzy lata na rozpoczęcie testów nowej rakiety w locie. Takie tempo prac jest realne, ponieważ do pierwszych prób można użyć już istniejącą głowicę naprowadzającą (opracowaną przez spółkę Telesystem-Mesko), która pozwala na skanowanie przestrzeni (a więc odszukanie celu po doprowadzeniu rakiety w stożek naprowadzania za pomocą laserowego systemu wstępnego kierowania.

Oczywiście uzyskuje się w ten sposób „tylko” możliwość skanowania półstopniowym detektorem, a więc stworzenia stożka przeszukiwania w kącie 1 stopnia. Jak wykazały jednak badania, docelowo wystarczy dopracować układ detekcyjny zwiększający kąt przeszukiwania. Takie rozwiązanie jest zatem w „zasięgu” polskiego przemysłu.

Jest rakieta i jest system

Wstępne szacunki wykazują, że rakieta o zasięgu kilkunastu kilometrów, z podwójnym systemem naprowadzania ważyłaby wraz z kontenerem około 40 kg. Jest więc zbyt duża na przenośny zestaw przeciwlotniczy klasy MANPADS, ale wystarczająco lekka by wykorzystać do niej mechanizmy obrotowe i podnoszeniowe systemu „Poprad” – nawet po zamontowaniu czterech pocisków (chociaż jako optymalny układ wskazuje się obecnie zestaw: 2 x „Piorun” i 2 x „Piorun 2”). Warto zauważyć, że wieża startowa została wykonana z pewnym zapasem wytrzymałości mechanicznej, co teraz można wykorzystać.

Długość pocisku „Piorun 2” (około 1980 mm) w porównaniu do „Piorun” i „Grom” (1553 mm) nie zwiększyłaby się prawdopodobnie również na tyle, by ograniczać ruch głowicy bojowej „Popradu” (co trzeba będzie potwierdzić późniejszymi analizami). Dzięki temu głowica będzie się nadal mogła obracać w kącie azymutu 360º i w kącie elewacji w zakresie od -10º do +70º. Sprawdzenia wymaga jedynie precyzja pozycjonowania głowicy laserowej w wieży startowej, która musi zapewniać prowadzenie pocisku w wiązce laserowej.

Cechą niewątpliwie wyróżniającą rakietę „Piorun 2” od rakiet „Grom” i „Piorun” jest zastosowanie dwóch silników, przy czym większy silnik marszowy, działający w pierwszej fazie lotu, znajduje się przed silnikiem dodatkowym – włączanym w ostatniej fazie lotu. Nie ma to być jednak pocisk dwustopniowy i w czasie lotu żaden stopień nie będzie odrzucany. Na rzadko spotykaną konstrukcję systemu napędowego wpłynęło również zastosowanie w pierwszej fazie lotu naprowadzania w wiązce laserowej. Z tego powodu nie można dyszy wylotowych silników umieścić z tyłu pocisku, a będą one umieszczone po jego bokach.

Zbudowanie rakiety „Piorun 2” przez spółki: Mesko S.A. i CRW Telesystem-Mesko jest najtańszym i wbrew pozorom najszybszym sposobem na pozyskanie następcy systemu „Osa-AK”, jak również na zmodernizowanie i skokowe poprawienie osiągów innych zestawów przeciwlotniczych – np. „Jodek” i „Biała”. Konsorcjum opracowujące rakietę „Piorun 2” mogłoby być wspólnie kierowane przez Mesko S.A. w zakresie rakiety i CRW Telesystem-Mesko w zakresie systemów naprowadzania. Pozostałe zakłady i jednostki naukowo-badawcze powinny być wykorzystywane do wykonywania konkretnych zadań w powstałym programie.  Ważną cechą takich rozwiązań jest możliwość stworzenia z ich wykorzystaniem systemu obrony bezpośredniej praktycznie całkowicie pasywnego.

Sama tylko obecność zestawów z rakietami przeciwlotniczymi „Piorun 2” stworzy więc dla przeciwnika takie zagrożenie, że będzie on zmuszony do cofnięcia swoich śmigłowców na odległości większe od maksymalnego zasięgu przenoszonego przez nie uzbrojenia przeciwpancernego (około 8-10 km).

Zaletą rakiety „Piorun 2” jest również możliwość jej powszechnego zastosowania (niewymagającego dodatkowej dedykowanej infrastruktury). Proponuje się więc ich montaż na bezzałogowych pojazdach naziemnych – rozwijając np. system „Perkun Grom/Piorun” w „Perkun Piorun 2”.

Wskazuje się również na możliwość wykorzystania technologii rakiet „Piorun 2” do stworzenia uzbrojenia polskich, bezzałogowych platform lotniczych oraz śmigłowców, dając im w ten sposób również możliwość zwalczania celów powietrznych.