DSEI 2015: „Nowy” konkurent dla radaru Patriot NG w USA

Już realizowane zamówienie ze strony USMC (US Marine Corps) oznacza bowiem, że to koncern Northrop Grumman może stać się faworytem również w przetargu na nowy, amerykański radar systemu obrony przeciwlotniczej średniego zasięgu. „Również”, ponieważ koncern ten już opracowuje system zarządzania walką IBCS (IAMD Battle Command System), który w przyszłości ma być główną częścią sieciocentrycznego, zintegrowanego systemu obrony przeciwlotniczej i przeciwrakietowej Stanów Zjednoczonych IAMD (Integrated Air and Missile Defense). W ten sposób Polska może więc stać się jedynym użytkownikiem nowego radaru Patriot POL - ze wszelkimi tego konsekwencjami.

Sytuację polskiej wersji radaru komplikuje nie tylko zamówienie złożone przez amerykańskie siły zbrojne na radary G/ATOR (Ground/Air Task Oriented Radar), ale również ostatnia modyfikacja tego kontraktu, w którym Pentagon zapłacił koncernowi Northrop Grumman za wprowadzenie do tych stacji radiolokacyjnych technologii azotku galu. Tymczasem za prace nad tak zbudowanymi antenami AESA dla systemu Patriot POL, jak na razie płaci przede wszystkim koncern Raytheon.

Pięć w jednym

Początkowo radar G/ATOR budowano dla systemów przeciwlotniczych krótkiego zasięgu – klasy SHORAD (short-range air defense) z możliwością prowadzenia identyfikacji radiolokacyjnej „swój–obcy” (IFF). Amerykańska piechota morska zainteresowała się tą stacją jednak przede wszystkim dlatego, że może ona w rzeczywistości zastąpić pięć innych typów radarów wykorzystywanych w siłach zbrojnych USA (AN/TPS-73 – radar kontroli powietrznej, AN/TPS-63 – radar obrony powietrznej, AN/MPQ-62 – radar przeciwlotniczy krótkiego zasięgu, AN/UPS-3 - radar śledzenia celów, AN-TPQ-46 – radar wskazywania stanowisk artyleryjskich), które wykonują działania w czterech różnych obszarach:

• Obserwacja sytuacji powietrznej (Air Surveillance);
• Obrona przeciwlotnicza (Air Defence);
• Wykrywanie stanowisk artyleryjskich/kierowanie ogniem własnej artylerii (Ground Weapon Locating/Counterfire Target Acquisition);
• Kontrola ruchu powietrznego (Air Traffic Control).

Dzięki takiemu podejściu piechota morska USA będzie musiała używać jedynie radaru dalekiego zasięgu AN/TPS-59 (koncernu Lockheed Martin), który wykorzystuje ścianową antenę pasywną i będzie uzupełniany przez stację G/ATOR na krótkich i średnich zasięgach.

Taka wszechstronność radaru AN/TPS-80 jest możliwa dzięki obracanej mechanicznie, aktywnej antenie klasy AESA (Active Electronically Scanned Array) z elektronicznym kształtowaniem i sterowaniem wiązką - anteny, która składa się z wielu identycznych, oddzielnie sterowanych modułów nadawczo–odbiorczych. W połączeniu ze specjalnym oprogramowaniem uzyskano w ten sposób radar „quasi – inteligentny”, który adoptuje się do różnych zadań i wymagań wynikających z sytuacji operacyjnej. Przy czym na antenie radaru zamontowana jest dodatkowo antena systemu IFF typu AN/UPX-44.

Według koncernu Northrop Grumman G/ATOR jest „pierwszym naziemnym wielozadaniowym radarem z aktywną anteną z elektronicznie sterowaną wiązką AESA, opracowywanym przez Departament Obrony, który może być wykorzystywany jako radar obserwacji sytuacji powietrznej, radar kierowania ogniem systemów przeciwlotniczych, radar kontroli ruchu lotniczego i radar wykrywania stanowisk artyleryjskich”.

W ramach własnych środków budżetowych Northrop Grumman wykazał również, że radar G/ATOR ma dodatkowo możliwość wykrywania bardzo szybkich rakiet i stanowisk systemów rakietowych.

Program G/ATOR trwa ponad 10 lat

Budowa stacji radiolokacyjnych z aktywną anteną ścianową G/ATOR trwa tak naprawdę od ponad 10 lat - od września 2005 r. W marcu 2007 r. koncern Northrop Grumman otrzymał zamówienie na fazę projektowo-badawczą SDD (System Design & Development) - warte około 8 milionów dolarów. Nie obyło się bez problemów, gdy w październiku 2009 r. Pentagon stwierdził przekroczenie kosztów (do 14 milionów dolarów), co wynikało m.in. ze wzrostu ceny złota, wykorzystywanego do pokrywania końcówek podzespołów elektronicznych.

Ze względu na ilość badań zbudowano w sumie dwa prototypy radaru, które przeszły testy badawcze w październiku 2013 r. i zostały sprawdzone pod względem operacyjnym przez USMC w październiku 2013 r. Ostatecznie specjalna komisja, w skład której weszli m.in. przedstawiciele amerykańskiego rządu, sił powietrznych, wojsk lądowych i oczywiście USMC, dopuściły w styczniu 2014 r. radar G/ATOR do produkcji małoseryjnej LRIP (low-rate initial production). Przy czym należy przypomnieć, że w rywalizacji o ten kontrakt wzięły też udział ze swoimi stacjami radiolokacyjnymi m.in.: koncerny Lockheed Martin i Raytheon.

W październiku 2014 r. korpus amerykańskiej piechoty morskiej podpisał z koncernem Northrop Grumman umowę na uruchomienie produkcji małoseryjnej LRIP, czyli czterech radarów AN/TPS-80 G/ATOR za ponad 207 milionów dolarów. Zgodnie z kontraktem nowe systemy radiolokacyjne mają zostać dostarczone w latach 2016-2017. W marcu 2015 r. korpus Marines zamówił dwa kolejne radary zwiększając poprzednie zamówienie o 113,3 miliony dolarów.

W sierpniu 2015 r. po raz kolejny zmodyfikowano umowę z października 2014 r. dofinansowując o 9-15 milionów dolarów prace nad przystosowaniem radaru do wykrywania stanowisk artyleryjskich GWLR (Ground Weapons Locating Radar) i nad przerobieniem go na technologię azotku galu (obecnie jest to technologia oparta na arsenku galu). Northrop Grumman podkreślił przy tym, że prace nad tą technologią są prowadzone przez ten koncern od około dziesięciu lat i zupełnie niezależnie od tych, które są realizowane obecnie w koncernie Raytheon nad radarem Patriot NG. „Technologia GaN jest dostępna w USA dla wielu przedsiębiorstw”.

Ostatnie umowy podniosły sumę zainwestowanych w ten projekt przez Pentagon pieniędzy do 900 milionów dolarów (ponad 600 milionów USD na opracowanie i ponad 300 milionów USD na produkcję). Przy czym szacuje się, że Northrop Grumman może w najbliższych latach otrzymać zamówienia na radar G/ATOR nawet za ponad 2 miliardy dolarów.

Start nie od „zera”

Na wystawie DSEI 2015 w Londynie Amerykanie wyraźnie podkreślali, że sukces ich nowej stacji nie jest dziełem przypadku, ale wynikiem wieloletnich doświadczeń przy produkcji różnego typu i klas radarów z elektronicznie sterowaną i kształtowaną wiązką. W G/ATOR połączono więc doświadczenia uzyskane podczas produkcji systemów lotniczych (np. AN/APG-77 dla samolotów F-22, AN/APG-80 dla samolotów F-16 Blok 60 i AN/APG-83 SABR dla samolotów F-16) oraz lądowych (np. radarów AN/TPS-70, AN/TPS-78 i AN/TPS-703).

O wartości tych urządzeń może świadczyć fakt, że opracowany przez Northrop Grumman radar AESA typu AN/APG-81 (oblatany po raz pierwszy w 2008 r.) został wybrany dla samolotów piątej generacji F-35. Według producenta radar ten „…przepracował już operacyjnie tysiące godzin w laboratorium i powietrzu – wszystko bez uszkodzeń – demonstrując najwyższą operacyjną wydajność i niezawodność”. Równie ważne jest nabyte doświadczenie, które pozwoliło na zmniejszenie kosztów produkcji i ograniczenie ryzyka błędu.

Jednym ze źródeł tego sukcesu jest - według Northrop Grumman - adoptowanie dla nowego radaru starego oprogramowania - już sprawdzonego w najbardziej skomplikowanych, bojowych scenariuszach.

Właściwości operacyjne G/ATOR

Jedną z najważniejszych cech stacji G/ATOR jest jej mobilność. Cały system standardowo składa się z:

• Grupy radaru REG (Radar Equipement Group) – czyli przyczepy antenowej, która po złożeniu (opuszczeniu anteny do poziomu) może być przenoszona po podwieszeniu nawet przez śmigłowce (CH-53E Super Stallion) i samoloty (MV-22B Osprey) lub transportowana na pokładzie pojedynczego samolotu C-130;
• Grupy zasilania PEG (Power Equipement Group) – czyli lekkiej ciężarówki (7-8 ton) z agregatem prądotwórczym i pozostałym wyposażeniem;
• Grupy łączności CEG (Commubication Equipement Group) – czyli lekkiego pojazdu/przyczepy (typu Hummer lub JLTV- Joint Light Tactical Vehicle) z wyposażeniem łączności i dowodzenia.

W rzeczywistości nie ma jednak żadnego problemu z zamontowaniem całości na jednym pojeździe i przyczepie. System w obecnej konfiguracji miał być rozwijany z pozycji marszowej do działań w czasie mniejszym niż 45 minut, ale w rzeczywistości nie trwa to więcej niż pół godziny.

Nie tylko korpus piechoty morskiej

Według Northrop Grumman w przyszłości można będzie z łatwością zmienić przeznaczenie radaru, modernizując w nim, tak naprawdę, jedynie antenę. Northrop Grumman wskazuje bowiem na możliwość dodania kolejnych modułów nadawczo-odbiorczych, przez co zwiększy się aperturę i możliwości energetyczne anteny, a tym samym zasięg. Ta poprawa może również nastąpić po zamianie dotychczasowych podzespołów półprzewodników opartych na technologii arsenku galu (GaAs) na takie same podzespoły zbudowane na azotku galu.

Prace w tej dziedzinie już trwają i Northrop Grumman podkreśla, że cała zamiana będzie polegała jedynie na wymianie modułów nadawczo–odbiorczych („jeden za jeden”). „Nie będzie żadnych zmian mechanicznych w antenie”. Dzięki temu nowa antena GaN ma być gotowa już w 2016 r. (moduły dla pierwszego radaru już zostały podobnie wykonane). Proces modernizacyjny będzie tym bardziej ułatwiony, że zarówno hardware jak i software radaru G/ATOR mają architekturę otwartą.

Dzięki temu, według producenta, może być on włączany do różnych systemów dowodzenia i kontroli oraz przekazywania danych w czasie rzeczywistym nawet przy wykorzystywaniu różnych protokołów i przy informacjach w systemach pochodzących z różnego rodzaju sensorów. Przy czym wiadomo na pewno, że G/ATOR będzie posiadał interfejs opracowany już trzy lata temu przez koncern Northrop Grumman dla systemu zarządzania walką IBCS, który będzie główną częścią zintegrowanego systemu obrony przeciwlotniczej i przeciwrakietowej Stanów Zjednoczonych IAMD.

To dzięki tej wielozadaniowości i „otwartości” Northrop Grumman otrzymał dodatkowo kontrakt „studyjny” od amerykańskiej marynarki wojennej, w ramach którego ma zostać dokonana ocena możliwości zbudowania wersji morskiej tej stacji radiolokacyjnej. W pracach analitycznych zwraca się m.in. uwagę na skuteczność chłodzenia powietrzem w warunkach okrętowych oraz odporność na korozję potęgowaną przez słoną wodę.

Dodatkowo, przygotowywany jest wariant radaru G/ATOR dalekiego zasięgu, który ma być zaproponowany amerykańskim siłom powietrznym dla programu 3DELRR (Three-Dimensional Expeditionary Long Range Radar – Trójwspółrzędny, ekspedycyjny radar dalekiego zasięgu) - z możliwością wykrywania i śledzenia rakiet balistycznych. Podkreśla się przy tym doświadczenia w tej dziedzinie wynikające z prac nad radarem bardzo dalekiego zasięgu systemu obrony antyrakietowej typu AN/SPQ-11 Cobra Judy o szyku antenowym mającym wysokość i szerokość ponad 20 m.

Northrop Grumman przedstawia ponadto G/ATOR jako rozwiązanie dla programu realizowanego na zlecenie amerykańskich wojsk lądowych dotyczących radaru wielozadaniowego MMR (Multimission Radar). Już zbudowano w tym celu wysoce mobilną stację radiolokacyjną HAMMR (Highly Adaptable Multi-Mission Radar) umieszczoną na lekkim pojeździe terenowym, w której zastosowano aktywną antenę wielkości takiej, jaką stosuje się na statkach powietrznych. Jest to jednak antena obrotowa w kącie 360° i - co najważniejsze - może działać również w czasie ruchu pojazdu („on-the-move”) przy prędkości nawet do 90 km/h – wykrywając np. statki powietrzne (w tym drony), nadlatujące rakiety, pociski artyleryjskie i granaty moździerzowe.

Dla Polski ważne w tym wszystkim było pytanie zadane w Londynie o możliwość przekazania za granicę technologii GaN. Przedstawiciel Northrop Grumman wyraźnie zaznaczył, że ze strony koncernu nie ma tu żadnych przeszkód i jeżeli taką zgodę wyrazi amerykański rząd (w rozmowach międzyrządowych „G to G”), to może w tej dziedzinie nawiązać współpracę z praktycznie każdym państwem NATO.

Otwarta zostaje również sprawa eksportu radarów AESA. Prowadzone już są w tej chwili rozmowy z ewentualnymi klientami – przede wszystkim w odniesieniu do radaru HAMMR, który wpisuje się w systemy bezpośredniej obrony przeciwlotniczej, a dzięki swojej mobilności (może pracować w ruchu) charakteryzuje się dużą żywotnością. Ale i tu wszystko jest uzależnione od decyzji władz w Waszyngtonie.