Pogoda dla artylerzystów. Tajemnica precyzji Kraba

W pobliżu stołecznego Fortu Radiowo, w odległości przysłowiowego rzutu beretem od siedziby Wojskowej Akademii Technicznej, mieści się podmiot polskiego przemysłu obronnego. Przedsiębiorstwo Badawczo-Produkcyjne Aviomet zarejestrowano w czerwcu 1989 roku, u progu walnych przemian w Wojsku Polskim w następstwie transformacji ustrojowej państwa. Założycielem firmy jest pułkownik (w stanie spoczynku) Lechosław Kumoch, niegdyś wykładowca akademicki na WAT. Płk Kumoch pozostaje prezesem zarządu spółki, która od ponad trzech dekad wytwarza sprzęt dla Sił Zbrojnych RP. Funkcję wiceprezesa zarządu pełni Piotr Kumoch, który jest odpowiedzialny za rozwój biznesu oraz utrzymywanie partnerskich relacji z użytkownikami, instytucjami oraz interesariuszami firmy w Polsce i za granicą.

Pierwszym produktem, który Aviomet dostarczył do Wojska Polskiego, była mobilna meteorologiczna stacja pomiarów przyziemnych PTAV. Jej rozwinięciem jest system AGAT 20 w różnych odmianach, zarówno przenośnych, stosowanych przez Siły Powietrzne, jak i zabudowywanych na wozach rozpoznania skażeń stosowanych przez Wojska Chemiczne. Z rozwiązań warszawskiej spółki, w szczególności systemu MetNet, od dekad korzystają wymagający odbiorcy cywilni, w tym operatorzy lotnisk. Jednak produktem Aviometu, który obecnie cieszy się największym zainteresowaniem, jest system przeznaczony dla Wojsk Rakietowych i Artylerii. Co więcej, produkty warszawskiej spółki budzą ciekawość nie tylko w Polsce, ale też za granicą.

Sprzyjający klimat wojska

30 maja br. Agencja Uzbrojenia zawarła ze spółką Aviomet umowę na dostawę Radioteodolitowych Systemów Sondażu Atmosfery „BAR” za 73,3 mln zł. Źródłem finansowania jest unijny program Security Action for Europe (SAFE). „Dostarczymy WRiA siedem zestawów w latach 2028-29”, mówi prezes Lechosław Kumoch. Żeby zrealizować zamówienia z ostatnich lat, Aviomet zwiększył zdolności wytwórcze w obecnym zakładzie, zlokalizowanym tuż przy Forcie IIA Twierdzy Warszawa. Jednak możliwości rozbudowy tej placówki są ograniczone. Zarządca nieruchomości, będącej własnością Skarbu Państwa, odrzuca możliwość wykupu tego terenu przez Aviomet, uzasadniając, że byłaby to strata dla Skarbu Państwa, choć zwiększenie wolumenu przedsiębiorstwa o choć jedną stację „BAR” zwiększyłoby wpływy podatkowe do budżetu państwa o kwotę kilkukrotnie wyższą od rocznego czynszu.

Kontrakty zawierane z Agencją Uzbrojenia, zarówno te wykonawcze, jak i ramowe, stanowią też dogodny przyczynek do prac badawczo-rozwojowych. Te mają na celu gruntowną modernizację istniejących systemów, a także uodpornienie przedsiębiorstwa na zaburzenia łańcuchów dostaw. Lechosław Kumoch nie kryje się z zamiarem wykonania pogłębionej polonizacji RSSA „BAR”. Dziś dostawcą wielu podzespołów tego systemu jest fińskie przedsiębiorstwo Vaisala, które wkrótce zaprzestanie ich produkcji. W programie SAFE określono minimalny udział części z państw Unii Europejskiej oraz krajów stowarzyszonych w każdej zakupionej jednostce sprzętu. Producentów takiego specjalistycznego oprzyrządowania jest niewielu. Jedynym realnym wyjściem dla Aviometu jest polonizacja systemu „BAR”.

„W ubiegłym roku przeznaczyliśmy 5 mln zł na prace rozwojowe w Aviomecie”, mówi prezes Kumoch. Pierwszym elementem do zastąpienia produktu z Finlandii jest radioteodolit, którego zasadę działania opisano niżej. Prototyp całkowicie polskiego urządzenia (włącznie z odbiornikiem opracowanym przez Transbit) już powstaje, zostanie ukończony w bieżącym roku. Co istotne, wymiana radioteodolitu na rozwiązanie całkowicie polskie umożliwi zastąpienie wielu antycznych podzespołów. „To, co do tej pory stosują Finowie, zostało opracowane ponad 30 lat temu”, informuje prezes Aviometu. „Mamy już własne anteny, a także ich system sterowania oraz śledzenia”, dodaje. Oprogramowanie powstaje we współpracy z naukowcami WAT. W przyszłym roku nowy radioteodolit ma zostać poddany badaniom wojskowym.

Aviomet rozwija kompetencje i zdolności produkcyjne, a system „BAR” jest i będzie dostarczany WRiA przez kolejne lata. Jednocześnie Siły Powietrzne korzystają z systemu AGAT-20L, a Wojska Chemiczne ze stacji AGAT-20C. „Od dawna dostarczamy nasze systemy do DMO Langusta, Krab i K9. »BAR« trafia też do dywizjonów Homar”, mówi prezes Kumoch. Z punktu widzenia artylerzystów polonizacja systemu ma też inny wymiar – poprawi jakość danych meteorologicznych. Wpływ tego czynnika na skuteczność polskich armatohaubic oraz wyrzutni rakiet warto zilustrować konkretnym przykładem.

Celność wynika z systemu

Jedną z najmocniejszych stron samobieżnej haubicy Krab jest celność. Gdy polska armatohaubica działa zgodnie ze sztuką, czyli w ramach kompletnego dywizjonowego modułu ogniowego Regina, wstrzelenie się w dokładne współrzędne często jest możliwe już po drugim, a czasem nawet pierwszym strzale. Na Ukrainie, gdzie odpierające rosyjskiego najeźdźcę Kraby dostają mocno w kość, a dostępność wysokiej klasy amunicji bywa… różna, haubica z Huty Stalowa Wola otrzymuje bardzo wysokie noty za precyzję. Ta ocena jest w pełni zasłużona.

W uzyskaniu odpowiedniej powtarzalności pomaga precyzyjnie wykonana, utrzymana w dobrym stanie lufa, a także wysokiej jakości środki bojowe. Kluczowe jest też stosowanie nowoczesnych systemów rozpoznania, choćby bezzałogowych statków powietrznych, i to takich w pełni zintegrowanych z cyfrowym zestawem kierowania ogniem. Niebagatelne znaczenie ma też automatyzacja procesu wprowadzania nastaw do strzelania, która przyspiesza rozwijanie haubicy na stanowisku ogniowym oraz redukuje do minimum ryzyko odłożenia błędnej poprawki.

Architektura DMO Regina, z wozami dowodzenia i dowódczo-sztabowymi koordynującymi działania każdego plutonu ogniowego, baterii oraz całego dywizjonu, zwiększa odporność pododdziału. Gdy linię styczności wojsk stale monitorują wrogie bezzałogowce rozpoznawcze, a radiolokatory kontrbateryjne przeczesują horyzont, zdolność do działania w rozproszeniu utrudnia wykrycie haubic. Z kolei wysoka celność gwarantuje, że działon zrealizuje zadanie ogniowe w krótkim czasie, wykona odbój i szybko przemieści się na kolejne stanowisko ogniowe. „Działo oddaje jeden lub dwa strzały, po czym zmienia stanowisko”, mówi płk Kumoch.

Gdyby nie wspomniana precyzja, skuteczność Kraba w realnych działaniach bojowych zostałaby zdecydowanie zredukowana. Powody do zmartwień mieliby logistycy – im więcej amunicji zużywa haubica na wstrzelenie się we współrzędne, tym więcej środków bojowych należy dostarczyć. Z kolei mechanik zwróciłby uwagę, że przewód lufy, która jest podzespołem piekielnie drogim i bardzo skomplikowanym w produkcji, ulega przyspieszonej erozji. Logistyczny efekt kuli śniegowej wywołany przez redukcję celności mógłby wyłączyć dywizjon z walki na dłuższy czas.

Kiepskie dane to marne wyniki

Wspomniany wyżej RSSA „BAR” stanowi kluczowy element otoczenia systemowego Kraba. Polska leży w obszarze przejściowym między strefami klimatu kontynentalnego i oceanicznego. Naszej części świata nieobce są gwałtowne zjawiska pogodowe oraz istotne wahania temperatury w ciągu doby. Tymczasem warunki atmosferyczne mają walne znaczenie dla precyzji ostrzału artyleryjskiego. Szczęśliwie twórcy DMO Regina zadbali o to, by pododdział posiadał zdolność do precyzyjnego śledzenia pogody.

System „BAR” wykonuje pomiary ciśnienia atmosferycznego, prędkości i kierunku wiatru, a także temperatury i wilgotności powietrza. Bez tych danych dywizjon Krabów prowadziłby ostrzał według tabel strzelniczych zapisanych w komputerze balistycznym. Biorąc pod uwagę, jaką precyzją musi wykazywać się współczesna artyleria lufowa, byłoby to prowadzenie ognia niemal na ślepo. Żeby zilustrować, jak istotne są dane o warunkach atmosferycznych, płk Kumoch przytacza konkretne liczby.

Te można odnaleźć w publicznie dostępnych danych, które uzyskano w wojskowych ośrodkach badawczych w Stanach Zjednoczonych. Amerykanie sprawdzili, jaki wpływ na celność miał brak odłożenia poprawki na określone warunki atmosferyczne.

Testowana haubica prowadziła ogień na odległość 11 km, tj. trzech czwartych donośności skutecznej. Gdy artylerzystom wiał w plecy wiatr o prędkości 10 m/s (odpowiadający 5. stopniowi w skali Beauforta), pocisk upadał o ponad 200 m za celem. Gdy kierunek wiatru o takiej samej sile przebiegał w poprzek osi strzeleckiej, środek rażenia był znoszony o ponad 100 m obok celu. Redukcja gęstości powietrza o 5% w stosunku do nominalnej (choćby przez prowadzenie ognia na większej wysokości nad poziomem morza) sprawiała, że pocisk leciał o 200 m za daleko.

Meteorologia dla artylerzystów

Gdyby amerykańska haubica prowadziła ogień na odległość większą niż 11 km, błąd trafienia wzrósłby jeszcze bardziej. Krab korzysta z silniejszych ładunków miotających i posiada dłuższą lufę, co zwiększa prędkość wylotową pocisku. Ten ostatni cechuje się doskonalszą aerodynamiką niż amerykański środek bojowy. Te czynniki przyspieszają dolot, a zatem skracają czas, w którym czynniki atmosferyczne mogą oddziaływać na pocisk. Niemniej wpływ czynników pogodowych pozostaje bez zmian. Bez dokładnych danych meteorologicznych polska haubica byłaby po prostu niecelna.

Właśnie dlatego RSSA „BAR” stanowi element DMO Regina. Znajduje się także w wyposażeniu pododdziałów korzystających z moździerzy samobieżnych Rak oraz wieloprowadnicowych wyrzutni rakiet Langusta, Homar-K i HIMARS. Warto w tym miejscu podkreślić, że informacje o dokładnym stanie pogody są równie istotne dla artylerii lufowej i rakietowej, zwłaszcza gdy ogień jest prowadzony amunicją niekierowaną taką jak 122 mm pociski rakietowe systemu WR-40 Langusta. Dane z RSSA „BAR” najlepiej wykorzystają działony wyposażone w cyfrowy zestaw kierowania ogniem TOPAZ. „Możemy na bieżąco podawać, jakie poprawki meteorologiczne należy wprowadzić. BAR jest zintegrowany z systemem kierowania ogniem”, mówi prezes Kumoch.

Fundamentem RSSA „BAR” jest samochód terenowy Iveco z napędem na obie osie, podobny do wozów, na których bazują nowe wojskowe ambulanse (szczęśliwie epoka Honkera w Wojsku Polskim ma się ku końcowi). Z tyłu pojazdu znajduje się zabudowa kontenerowa, w której ulokowano pulpity operatorskie z niezbędną elektroniką, a także zaplecze socjalne dla załogi. Gdyby powstało takie zapotrzebowanie, zabudowę można bez kłopotu przenieść na inny nośnik, np. lekki pojazd taktyczny.

Pojazd holuje jednoosiową przyczepkę, na której zamontowano składany maszt z radioteodolitem. Ten ostatni stanowi kluczowy element systemu „BAR”. Do tego zagadnienia jeszcze wrócimy. Jak tłumaczy prezes Kumoch, Meteorolodzy rozpoczynają pracę od rozłożenia masztu i podpór stabilizujących przyczepy. Następnie żołnierze napełniają helem balon meteorologiczny przenoszący radiosondę. Gdy balon wznosi się, radiosonda przekazuje zebrane dane do stacji naziemnej. Po pęknięciu balonu w rzadkiej atmosferze radiosonda opada na ziemię z powłoką. Radioteodolit należy ustawić tak, by między nim a balonem nie występowały przeszkody terenowe. Dane pomiarowe trafiają na konsole operatorskie, a stamtąd depesze są przekazywane do zestawu kierowania ogniem.

Dogodne warunki do strzelania

RSSA „BAR” ma szereg zalet, które przekładają się na skuteczność systemu w warunkach polowych. System wykonuje pomiary nie tylko przy ziemi, ale przede wszystkim wysoko w atmosferze. Nowoczesna amunicja dalekonośna wystrzelona ze 155 mm haubicy samobieżnej osiąga apogeum (najwyższy punkt na krzywej balistycznej) na wysokości około 15 km, a w niektórych przypadkach nawet 20 km. Zebranie danych z wielu warstw atmosfery jest więc konieczne, by komputer balistyczny mógł wprowadzić odpowiednią poprawkę do nastaw działa. „Wysokość jest określana z ciśnienia, które zmienia się z wysokością, i jest korygowana o wilgotność”, wyjaśnia prezes Kumoch.

Do stacji naziemnej spływają zbierane przez radiosondę dane o gęstości powietrza, na którą składają się: ciśnienie, temperatura i wilgotność. Za pomiar prędkości i kierunku wiatru odpowiada radioteodolit, który precyzyjnie mierzy położenie radionadajnika przyczepionego do balonu. Radioteodolit jest urządzeniem w pełni pasywnym. „To nie jest radar”, wyjaśnia szef Aviometu, podkreślając, że radioteodolit jedynie odbiera, ale nie nadaje fal radiowych. Wykrycie i namierzenie systemu „BAR” jest więc bardzo trudne, a to czyni go bezpiecznym dla obsługi. „Sondaż meteorologiczny jest ważny do dwóch godzin i obowiązuje w promieniu do 50 km od systemu”, tłumaczy płk Kumoch.

Dodatkowym walorem systemu „BAR” jest fakt, że radioteodolit jest przewożony na lekkiej, kompaktowej przyczepce, którą może holować nawet zwyczajny samochód osobowy. Niewielkie gabaryty i masa przyczepki stanowią wydatne ułatwienie w znalezieniu optymalnej lokalizacji dla urządzenia. Pojazd Iveco może znajdować się w pewnej odległości od radioteodolitu, co ułatwia ukrycie, zamaskowanie wozu i zwiększa bezpieczeństwo żołnierzy. Propozycja, by zrezygnować z przyczepki, a radioteodolit umieścić na dachu pojazdu, spaliła na panewce przez… fizykę. „Antena nie może stać zbyt wysoko, bo bywa zakłócana odbiciami od ziemi przez co gubi radiosondę”, mówi prezes Kumoch.

„BAR” jest bardzo mobilny, a przy tym niezależny od działania układu nawigacji satelitarnej. Przetwarzanie danych odbywa się automatycznie, zaś depesze meteorologiczne są przekazywane do pozostałych pojazdów w dywizjonie artylerii z pomocą szyfrowanej łączności. Co szczególnie istotne, system jest w pełni zintegrowany z obecną wersją zautomatyzowanego zestawu kierowania ogniem stosowanego w WRiA. To czyni RSSA „BAR” częścią sieciocentrycznego dywizjonu, w którym wymiana informacji odbywa się automatycznie.

Materiał sponsorowany. Partnerem publikacji jest Aviomet