BWP przyszłości - koncepcja niemieckiej Pumy a wymagania wobec Borsuka

Opracowanie i wprowadzenie do wyposażenia wojsk pojazdu takiego jak bwp jest procesem długotrwałym i wymagającym znacznych nakładów inwestycyjnych oraz posiadania dużego doświadczenia związanego z budową tego typu wozów. Nawet największe koncerny potrzebują często kilkunastu lat na przygotowanie nowej konstrukcji. Tak jest również z opracowanym przez konsorcjum Projekt System & Management GmbH – PSM na potrzeby armii niemieckiej bwp Puma.

Plan jego wprowadzenia do linii zakładał 11-letni okres przygotowania i badania pojazdu oraz 3-letni okres testów pierwszych wozów z niskoprodukcyjnej serii aż do uruchomienia wymaganej docelowo wielkości produkcji. Tak długi okres opracowywania stwarza pewne zagrożenia związane nie tylko z zmiennymi uwarunkowaniami polityczno-ekonomicznymi, ale również zmianą wymagań wojska wobec pojawiania się nowych zagrożeń. Ma to szczególnie znaczenie wobec realizacji programów długofalowych w Polsce gdzie nie mają one ugruntowanych podstaw związanych z zapewnieniem ciągłości i decyzyjności ich realizacji.

Obecnie nadal rynek opancerzonych wozów bojowych zorientowany jest na zagadnienia związane dostosowaniem nowo opracowanych i modernizowanych pojazdów do prowadzenia misji stabilizacyjnych i operacji wojskowych w zapalnych rejonach świata. Stwarza on silną konkurencję i zapewnia dostęp do szerokiego asortymentu konstrukcji o różnym poziomie zaawansowania technologicznego. Nakłada to wobec krajów o ograniczonym potencjale technologiczno-konstruktorskim (a takim jest Polska) dodatkowe wymagania związane z opracowaniem pojazdów charakteryzujących się rozwiązaniami porównywalnymi z wdrożonymi w wiodących konstrukcjach a nawet je przewyższającymi. Tylko takie podejście zapewni możliwość eksportu uzbrojenia i nawiązania korzystnej współpracy z czołowymi dostawcami jego podsystemów na coraz bardziej wymagającym rynku.

Analizę możliwości nowoczesnego bwp na przykładzie wybranych rozwiązań i parametrów Pumy rozpocząć należy od wymienienia kluczowych elementów konstrukcyjnych takiego pojazdu oraz systemów z nim współpracujących. Należą do nich:

• uzbrojenie i amunicja
• opancerzenie i koncepcja budowy kadłuba
• układ napędowy i jezdny
• system szkolno-treningowy
• system zabezpieczenia logistycznego.

Uzbrojenie i amunicja

W skład uzbrojenia Pumy zamontowanego w bezzałogowej wieży wchodzi 30 mm armata automatyczna MK30-2/ABM, 5,56 mm km MG4 i zintegrowana podwójna wyrzutnia ppk Spike LR. Uzbrojenie pozwala na efektywne zwalczanie celów nieopancerzonych, opancerzonych, grupowych, ukrytych i powietrznych na dystansach do 3000 m (armata) i 4000 m (ppk). Dodatkowym systemem uzbrojenia jest Turret Independent Weapon System (TSWA) dający możliwość aktywnej reakcji dla przewożonej piechoty.

System kierowania ogniem wykorzystujący przyrządy optoelektroniczne firm Carl Zeiss Optronics i Rheinmetall, umożliwia pracę w trybie „hunter – killer” i zapewnia wysokie parametry wykrycia, identyfikacji i zwalczania różnych celów. Świadomość sytuacyjną zwiększa zintegrowany z wozem BMS (Battelefield Management System) nazwany IFIS pozwalający na przesyłanie danych taktycznych oraz bieżących zdolności pojazdu i jego załogi. Dzięki otwartej architekturze możliwe jest zintegrowanie dodatkowych lub przyszłych systemów elektronicznych (np. dopiero, co opracowywanych na potrzeby wojska jak polski Tytan).

Cały system uzbrojenia jest nadzorowany przez Build In Test Equipment (BITE) służący do lokalizacji jego awarii, wsparcia przy jej usunięciu lub wyboru trybu pracy awaryjnego. Obecnie odbierane egzemplarze bwp zostały wyposażone w dodatkowy system stabilizacji armaty podczas strzelania poprawiający zarówno skuteczność użycia, prawdopodobieństwo zniszczenia celu pierwszym pociskiem jak i żywotność lufy.

Uzbrojenie jest zasilane nowoczesną amunicją w tym typu ABM D21 (Air-Burst Ammunition) programowalną, zapewniającą m.in. zwalczanie celów grupowych czy powietrznych. Zastosowany system uzbrojenia pozwala na zwalczanie wszystkich przewidzianych celów we ścisłej współpracy z innymi typami uzbrojenia (jak np. czołg Leopard 2) oraz przekazywania danych o nich dla innych systemów walki w tym współpracy z UAV.

Koncepcja polskiej platformy opracowywanej w ramach projektu Borsuk również powinna zapewniać jej ścisłe miejsce w systemie walki oraz wpięcie w system BMS. Wraz z opracowaniem przyszłego bwp należy również stworzyć nowoczesne rodzaje amunicji do planowanego dla niego uzbrojenia oraz dostosować do użycia przyszłościowych systemów uzbrojenia – np. dział laserowych, elektromagnetycznych itp.

Opancerzenie i koncepcja budowy kadłuba

Bwp Puma wyposażony jest w pancerz modułowy zapewniający wysoki poziom ochrony (balistycznej do poziomu powyżej 5 a przeciwminowej do poziomu powyżej 4a/b wg STANAG 4569). Cechą charakterystyczną jest zastosowanie dodatkowych paneli dopancerzenia możliwych do instalacji w warunkach polowych. Pozwala to na szybką konfigurację wozu do trzech zaplanowanych poziomów ochrony adekwatnych do przewidywanego zagrożenia. Górna część pojazdu chroniona jest dodatkowo przed skutkami ataku z użyciem przeciwpancernych podpocisków systemów artyleryjskich. Na wieży bwp Puma montowany jest ASOP typu „soft-kill” MOUSS (Multi-Ammunition Soft-kill System) opracowywany przez firmy Krauss-Maffei Wegmann i Rheinmetall, od 1997 r. zwiększający stopień świadomości o kierunku namierzenia (zwłaszcza po oświetleniu wiązka laserową) oraz poziom ochrony głównie wobec ppk. Zbliżający się cel jest śledzony, a w odpowiednim czasie zostają uruchomione układy zakłócające oraz maskowania.

Skład się on z:

• MUSS Central Electronics;
• MUSS Jammer Head
• MUSS Jammer Electronics
• MUSS Control Unit
• ISE Inertial Sensor Unit
• MUSS Sensor Head
• RiWA Adjustable Smoke Screen Dispenser

które stanowią zasadnicze bloki zadaniowe systemu.

Parametry taktyczno-techniczne systemu:

• obrona pojazdów przed RPG i ppk – na postoju i w ruchu, w każdych warunkach atmosferycznych
• pełne pokrycie górnej półsfery
• dwupasmowe sensory (4 grupy sensorów pokrywających sektor 95ºx70º), czujniki promieniowania nadfioletowego do detekcji startu pocisku (rozdzielczość kątowa +1,5º), system zakłóceń radioelektronicznych (generator zakłóceń radioelektronicznych „Eirel”, reakcja 1,5 s), system maskowania opto i termalnego
• masa zestawu 65÷160 kg

Konfiguracja systemu przeznaczonego dla Pumy zawiera cztery czujniki (laserowy system ostrzegania „Miltas”) instalowane na wieżyczce. Są one połączone z aktywnym systemem zakłócania w podczerwieni i wyrzutniami granatów kal. 76 mm.

Pomimo relatywnie wysokiego jak na bwp poziomu opancerzenia (w proponowanym obecnie wariancje z maksymalnym stopniem osłony), istnieją pewne wątpliwości, czy Puma jest skutecznie zabezpieczona przeciwko najnowszym armatom automatycznym średniego kalibru czy zastosowanej w nich amunicji. Dotyczy to zarówno zachodnich rozwiązań z 40 mm armatą z amunicją teleskopową czy opracowywanej w Rosji 57 mm armaty dla nowych pojazdów opancerzonych. Może to również dotyczyć nowej amunicji do 35÷40 mm armat starszych generacji.

Stopień ochrony (zwłaszcza przeciwminowej) przewożonych żołnierzy zwiększa zastosowanie „hamakowych” siedzisk typu SDS (dla załogi) i SPS (dla desantu). Przy maksymalnym dopancerzeniu ładowność pojazdu wynosi do 3000 kg a przy poziomie podstawowym do 7000kg. Daje to stosunkowo dużą elastyczność w procesie konfigurowania wozu do różnych zadań, jego modernizacji czy zastosowaniu, jako nośnika innych rodzajów uzbrojenia.

W procesie opracowywania zadbano o duży komfort i świadomość sytuacyjną dla załogi i desantu. Uzyskano to poprzez zapewnienie ponad 8 m³ objętości wewnętrznej, bezpośrednią (wzrokową) współpracę wszystkich przewożonych żołnierzy oraz możliwość obserwacji otoczenia nie tylko za pomocą zamontowanej w wieży optoelektroniki, ale również przez 15 peryskopów pokrywających obszar 360^o wokół pojazdu.

W budowie kadłuba zastosowano jego połączenie z podwoziem gąsienicowym za pomocą elastycznych elementów. Spowodowało to kolejne zwiększenie stopnia ochrony przeciwminowej a jednocześnie polepszenie komfortu jazdy. Maksymalny hałas w pojeździe nie przekracza 95 dB wobec ok. 120 dB dla czołgu Leopard 2.

Układ zasilania elektrycznego o napięciu 24/28 V DC zbudowany jest w oparciu o dwuobwodową instalację w celu podłączenia do zasilania systemów o różnych wymaganiach napięciowych z możliwością zasilania i uruchamiania z zewnątrz.

Koncepcja budowy umożliwia pokonywanie przeszkód wodnych do głębokości 1,5 m a po przygotowaniu nawet do 1,8 m. Opracowując bwp Puma konsorcjum PSM zaprojektowało nie tylko nowoczesną platformę bojową, ale również zaplanowało jej wykorzystanie w ramach projektowanej sieci dowodzenia i przekazywania informacji - współpracę z systemem BMS-C4ISR czy żołnierza przyszłości IdZ-ES.

System opancerzenia nowego polskiego bwp powinien być również modułowy i zapewniać adekwatny do przewidywanych zadań stopień ochrony. Ale by ograniczyć jego masę należy szerzej zastosować nowoczesne rozwiązania aktywnych i pasywnych systemów osłon (w tym zmniejszających widoczność optyczną, sygnatury cieplne czy radiolokacyjne).

Już na etapie opracowywania Borsuka, należałoby zwrócić uwagę na przygotowanie go do dostosowania przyszłościowych systemów i układów, w tym adaptacji platformy pod rozwiązanie bezzałogowe – bojowy robot przyszłości czy adaptacja platformy, jako nośnik i stacja dla mobilnych robotów pola walki.

Układ napędowy i jezdny

Zastosowany w Pumie układ napędowy MTU 10V829 HPD o mocy 800 kW z przekładnią RENK 256 HSWL pozwala na uzyskanie wysokich parametrów jezdnych w różnym terenie oraz przy różnej konfiguracji (a co za tym idzie masie pojazdu). Stosunek mocy do masy dla konfiguracji 32 tonowej wynosi 25,0 kW/t a w najcięższym 43 tonowym rozwiązaniu nadal wysokie 18,6 kW/t. Parametry układu napędowego pozwalają na osiągniecie prędkości maksymalnej ponad 70 km/h do przodu i 30 km/h do tyłu (dla maksymalnej masy). Filtr oleju, jego chłodnica i pompa stanowią integralną całość skrzyni napędowej.

Silnik może pracować w trybie zasilania pomocniczego (ok. 60 kW mocy), wobec czego nie zastosowano dodatkowego agregatu. Taki tryb pracy cechuje się niską transmisją hałasu i sygnatury cieplnej.

Zawieszenie jest hydropneumatyczne (prześwit maksymalny 450 mm) a zbiorniki paliwa zintegrowane z podwoziem (umieszczone poza przedziałem załogowym dodatkowo zwiększają poziom ochrony), promień skrętu 8,3 m. To rozwiązanie zapewnia wysokie zdolności manewrowe w różnym terenie oraz stwarza dodatkowy element osłony.

Umiejętne dobranie parametrów układu napędowego i jezdnego jest niezbędnym wymogiem zapewnienia wysokiej mobilności oraz adaptacji modernizacyjnej i pod nowe rozwiązania.  Ma to szczególne znaczenie w przypadku pojazdów gąsienicowych, których atutem powinna być większa ruchliwość w trudnym terenie oraz duży zapas masy użytecznej. 

System szkolno-treningowy

Wraz z opracowywaniem bwp powstaje system szkolno-treningowy składający się z trenażerów i symulatorów przeznaczonych do szkolenia załóg (System Integrated Training Equipment - SIAM) i obsług Pumy. Charakterystyczne jest, że będzie on wpięty w ogólną sieć kompleksowego systemu symulacji armii niemieckiej opartej na wspólnej platformie tzw. „silniku” - systemie operacyjnym wykorzystywanym do budowy systemu wizualizacji (2D i 3D) w trenażerach czy symulatorach taktycznych i zapewni definiowanie wymagań dla przesyłanych struktur danych i wykorzystywanych protokołów komunikacyjnych tak, by dołączane komponenty mogły w środowisku uwarunkowanych czasowo elementów wydajnie przesyłać dane. Zapewnia się również współpracę różnych systemów symulacji z rzeczywistymi systemami dowodzenia i łączności podczas prowadzenia ćwiczeń, szkoleń i treningów czy właściwego doboru systemu symulacji do realizacji stawianych przed nim wymagań.

Projekt Borsuk to nie tylko sam bwp, ale i równolegle projektowany system szkolenia i treningu dla jego przyszłych załóg. Tylko jednoczesne prace nad takim systemem pozwolą na efektywne przejście z poziomu wdrażania do poziomu gotowości bojowej, zapewnią ciągłość procesu szkolenia, modernizacji i doskonalenia sposobów wykorzystania wozu w walce.

System zabezpieczenia logistycznego

Na system zabezpieczenia logistycznego pojazdu składa się:

• zintegrowane zarzadzanie logistyczne ILS
• wbudowany, integralny tester BITE systemów zastosowanych w bwp
• interaktywna dokumentacja techniczna obsługowa
• system wsparcia i pomocy

Projektując poszczególne układy pojazdu zadbano o wygodę ich konserwacji, wymiany i remontu. Przykładowo powerpack wymienia się w ok. 2 godziny a całą wieżę w ok. 10 godzin (w pełni gotowa do użycia). Wraz z wprowadzeniem bwp do użycia powstanie cały system zaopatrzeniowo-remontowy mający na celu zapewnienie wysokiego poziomu sprawności wozów.

Podsumowanie 

Koncepcja realizacji programu bwp Puma jest rozwiązana w sposób kompleksowy i zapewniający minimalizację ryzyka związanego z opóźnieniem czy przekroczeniem założonych wymagań. Pozyskiwany jest pełny system uzbrojenia a nie jego komponent (np. sam bwp) a jego opracowaniu towarzyszy cały szereg przedsięwzięć mających na celu stosunkowo proste wpięcie go w obecny i przyszły system walki.

 W przypadku realizacji programu Borsuk należy brać pod uwagę następujące czynniki:

• podstawowe jego układy i zespoły nie są dostępne w Polsce (układ napędowy, system kierowania ogniem i stabilizacji, armata, elementy pancerza zasadniczego i dodatkowego, aktywne systemy obrony, systemu integracji PPK itp.)
• na obecną chwilę krajowy przemysł posiada wiedzę związaną z modernizacją sprzętu już eksploatowanego i będącego w bieżącej produkcji
• spełnienie wzajemnie wykluczających się wymagań (np. wysoki poziom odporności – pływalność – mała masa) może spowodować pojawienie się problemów natury techniczno-ekonomicznej niemożliwych do pokonania
• założenia odnośnie kosztów i terminów pozyskania nie powinny być zbyt optymistyczne w stosunku do założeń projektowych realizowanych w innych krajach mających większe doświadczenie w realizacji podobnych projektów.

Rozwijając i wprowadzając do wyposażenia wojska nową platformę bojową należy postawić wobec niej wymagania dotyczące m.in:

• możliwości jej rozwoju na przestrzeni najbliższych 20 ÷ 30 lat
• spójności wobec zastosowanych systemów uzbrojenia, kierowania ogniem, poziomu zapewnianej ochrony, mobilności itp.
• ilości potrzebnych platform pod różne zabudowy
• realności ich realizacji
• współczynnika koszt-efekt.

Wprowadzenie nowego bwp powinno być również związane z pozyskaniem odpowiedniego pakietu wsparcia i zabezpieczenia logistycznego eksploatacji, nowoczesnej amunicji (w tym programowalnej), systemu szkolno-treningowego oraz właściwego połączenia tych platform z innymi programami (takimi jak Tytan, BMS, UAV itp.).

Marek Dąbrowski