Patriot bliżej nowych zdolności. "Zaawansowany" cel trafiony

Jednym z największych ograniczeń systemu przeciwlotniczego i przeciwrakietowego Patriot jest jego sektorowość. I pomimo że poszczególne wyrzutnie mogą zapewnić obronę dookólną to współpracujący z nimi radar AN/MPQ-65 z nieruchomą anteną ścianową, zapewnia obserwację tylko wybranego sektora, nie większego niż 120°. By temu zaradzić firma Raytheon wchodząca w skład koncernu RTX opracowała nowy radar LTAMDS (Lower Tier Air and Missile Defense Sensor – Sensor Dolnej Warstwy Obrony Przeciwlotniczej i Przeciwrakietowej), który zapewnia już obserwację w kącie 360°.

Osiągnięto to zaprojektowanie nowego systemu, z dużą anteną główną AESA oraz dodanie dwóch mniejszych anten tego samego rodzaju. Anteny te są również nieruchome, ale rozmieszczono je w taki sposób na pojeździe, by ich osie główne były położone względem siebie pod kątem 120°. W ten sposób elektronicznie sterowana wiązka może omiatać całą przestrzeń pomimo, że system antenowy jest cały czas nieruchomy.

Rozwiązanie to było skomplikowane nie tylko przez to, że trzeba było opracować odpowiedni schemat przeszukiwania przestrzeni (np. z przekazywaniem sobie celów między antenami), ale również dlatego, że zdecydowano się opracować nowe same anteny. Wcześniej jedna antena była pasywna, klasy PESA (Passive Electronic Scanned Array), tzn. z jednego nadajnika dużej mocy rozdzielano energię do poszczególnych elementów promieniujących w szyku antenowym.

Teraz wszystkie trzy anteny są aktywne, klasy AESA (Active Electronically Scanned Array) i składają się z wielu takich samych modułów nadawczo-odbiorczych. Moduły te są tak naprawdę małymi miniradarami, które można tak zaprogramować, by poprzez odpowiednie sterowanie utworzyć sumaryczną wiązkę antenową potrzebnego kształtu i dodatkowo nią poruszać. Co ważne całość została wykonana nie tak jak dawniej, w technologii arsenku galu, ale w opanowanej przez Raytheon technologii azotku galu (GaN).

Oznacza to zastosowanie w radarze materiału półprzewodnikowego o większej gęstości mocy 5-7 W/m² (w porównaniu do 0,5-1,5 W/m²), większej odporności na wysokie napięcia powodujące uszkodzenia - powyżej 100 V (w porównaniu do 15-48 V) i siedmiokrotnie większej przewodności cieplnej (a więc potrzebne jest mniejsze chłodzenie przy tej samej mocy wyjściowej). W ten sposób podzespoły w technologii azotku galu przy tych samych parametrach „mocowych” są tańsze, mniejsze i lżejsze od elementów bazujących na arsenku galu.

Z punktu widzenia użytkownika pozwala to w radarze z anteną o takiej samej wielkości zwiększyć moc sygnału, co automatycznie przekłada się na zwiększenie zasięgu i lepszą zdolność do wykrywania małych obiektów (lub statków powietrznych wykonanych w technologii stealth). Wszystkie te zalety zostały wykorzystane w radarze LTAMDS.  

Próby tego rozwiązania o rosnącym stopniu złożoności trwały już od kilku lat. Szczególnie ważny był rok 2023, ponieważ osiągnięto wtedy „szereg kluczowych etapów w ramach programu rozwoju i testów radaru, w tym ukończono testy z użyciem celów aerodynamicznych i pocisków balistycznych, a także testy weryfikacyjne wykonawcy (CY23)”. Ostatnie próby, przeprowadzone na poligonie rakietowym White Sands w Nowym Meksyku 21 marca 2024 r., były o tyle ważne, że sprawdzono w ich trakcie nie tylko sam radar, ale również jego integrację z systemem dowodzenia IBCS oraz działanie całej baterii przeciwko trudnemu celowi.

Według oficjalnego komunikatu stacja LTAMDS wykryła i śledziła „zaawansowany cel”, który symulował „pocisk manewrujący, poruszający się z wysoką prędkością na dużej wysokości i w znacznej odległości w środowisku operacyjnym”. Na bazie danych przekazanych z radaru do systemu IBCS, przeprowadzono później pełną procedurę strzelania z wykorzystaniem rakiety PAC-3 MSE (Missile Segment Enhancement), która ostatecznie dokonała faktycznego przechwycenia. Było to już czwarte próbne strzelanie z wykorzystaniem radaru LTAMDS.

Amerykanie testują w sumie jednocześnie aż sześć takich stacji radiolokacyjnych na poligonach firmy Raytheon jak i należących do rządu Stanów Zjednoczonych. Badania mają być kontynuowane w 2024 roku i ich zakończeniem powinno być pełne wdrożenie radaru LTAMDS do eksploatacji. „Pełne”, bo najpierw testowana jest antena główna, a w 2024 roku sfinalizowane mają zostać testy anten bocznych.

„Zaawansowane możliwości radaru LTAMDS wyprzedzają obecne i przyszłe zagrożenia na świecie, a sojusznicze wojska bacznie obserwują postępy programu. Wysoka skuteczność radaru w starciu z ze złożonymi, realistycznymi zagrożeniami potwierdza zasadność jego założeń konstrukcyjnych i dowodzi, że całkowicie zmieni on oblicze obrony przeciwlotniczej i przeciwrakietowej.
Tom Laliberty - prezes działu systemów obrony lądowej i powietrznej w Raytheon

Ostatnie testy były obserwowane przez „wysokiej rangi przedstawicieli sił zbrojnych z siedmiu państw”, co świadczy o dużym zainteresowaniu nowym produktem innych użytkowników systemu Patriot. Zastosowanie radaru dookólnego praktycznie trzykrotnie zwiększa bowiem możliwości tego systemu, zabezpieczając nie wskazany sektor, ale przestrzeń wokół stanowiska bojowego. Duże zainteresowanie wzbudza też system IBCS, którego użytkownikami jak na razie są jedynie Stany Zjednoczone i Polska. Wszystko wskazuje na to że bardzo szybko do tego grona dołączą również inne państwa.