Działa elektromagnetyczne i lasery zastąpią „klasyczne” pociski? Wysokie energie na polu walki

Historia powstawania nowych wzorów uzbrojenia i sprzętu wojskowego to cały ciąg poszukiwań broni mogącej dać bezpośrednią przewagę nad potencjalnym przeciwnikiem lub w oparciu o zastosowaną taktykę i strategię działania taka przewagę zapewnić. To również etapy walki system-system. Najpierw było to starcie systemu broni ochronnej i broń zaczepnej, kolejno udoskonalanej strzeleckiej i artyleryjskiej z czasem ich reakcji (szybkością odpowiedzi, czasem efektownego użycia itp.), następnie pancerza z bronią przeciwpancerną, samolotu z systemami przeciwlotniczymi aż do rakiety z innym pociskiem.

W tym ciągłym pościgu były okresy dominacji jednego systemu nad innym, zapowiedzi kresu istnienia pewnych systemów i powroty innych oraz powstawanie zupełnie nowych. Dzisiaj również stoimy przed podobnymi pytaniami i dylematami, które mieli starożytni Grecy, Rzymianie, władcy średniowieczni, dowodzący epoki napoleońskiej czy obu wojen światowych. Naszą przewagą jest obecnie nie tylko znajomość ich dokonań i błędów, ale również postępujący rozwój systemów przetwarzania, przesyłania i gromadzenia danych oparty o coraz bardziej zaawansowane elektroniczne systemy wspomagania.

W tym miejscu należy jeszcze wspomnieć o olbrzymim wpływie polityczno-ekonomicznym na rozwój i pozyskanie nowych systemów broni. Może on nie tylko stymulować rozwój, ale go opóźnić, zmienić czy wręcz wstrzymać.

Co dzisiaj jest najskuteczniejsze?

Z ogólnego szerokiego spektrum techniki militarnej obecnie zasadnicza rolę odgrywają:

a) precyzyjne systemy uderzeniowe i obronne;

b) bezzałogowe systemy lądowe, morskie i powietrzne;

c) systemy przekazywania informacji zwiększające świadomość sytuacyjną na polu walki;

d) systemy ochronny i obrony;

e) technika wsparcia i zabezpieczenia działań.

Do pierwszej grupy możemy zaliczyć lotnicze, lądowe i morskie precyzyjne uzbrojenie kierowane różnego zasięgu i przeznaczenia optymalizowane w celu wykonania skutecznego ataku na wybrane cele dla uzyskania zamierzonego efektu rażenia na różnych poziomach działań. W tej grupie mamy zarówno broń rakietową średniego i dalekiego zasięgu przeznaczoną do obezwładniania ważnych obiektów takich jak stanowiska kierowania i dowodzenia, źródła energii i zaopatrywania, ważne obiekty infrastruktury militarnej i cywilnej itp. Ale również i uzbrojenie małego zasięgu opracowane z myślą o niszczeniu taktycznych celów przeznaczonych zarówno do ataku czy obrony. Przykładami pierwszych systemów są m.in. rakiety manewrujące typu Tomahawk, NCM/MdCN, BrahMos czy Taurus, tych drugich cała rodzina przeciwpancernych pocisków kierowanych jak np. Spike, Javelin czy chociażby lotniczych jak Maverick, Brimstone i morskich rakiet jak Harpoon, Exocet czy NSM.

Do grupy możemy również zaliczyć obronne systemy przeznaczone do zwalczania precyzyjnego uzbrojenia, takie jak zestawy przeciwlotniczo-przeciwrakietowe Patriot, SAMP/T, S400/500 czy chociażby Pancyr, IRIS-T i Tor.

Wydaje się, że obecnie są to kluczowe systemy, których posiadanie gwarantuje zapewnienie skutecznej realizacji zadań odstraszania i obrony na różnych poziomach wykorzystania bojowego. Oprócz systemów małego i niektórych średniego zasięgu stanowią one drugą linię obrony i ataku a użycie innych elementów uzbrojenia będzie w dużej mierze uzależnione od ich efektywnego zastosowania. Drugą, bo obecnie cyber-atak wydaje się odgrywać kluczową rolę zarówno w fazie „cichej wojny” z pominięciem właściwych działań zbrojnych jak i w pierwszych okresach podczas ich trwania.

Precyzyjne systemy uderzeniowe i obronne

Oferowane obecnie precyzyjne systemy uderzeniowe i obronne dają możliwości nie tylko w warunkach realnego ich użycia, ale również (w wypadku określonych systemów) stanowią efektywny środek odstraszania potencjalnego agresora. Powoduje to ich ciągły rozwój a w szczególności adaptację pod zmieniające się uwarunkowania i zdolności strony przeciwnej. Pomimo klasyfikowania ich, jako wysokoefektywne, precyzyjne środki walki, tylko niektóre z nich zostały zastosowane w realnych działaniach (m.in. Tomahawk, Iron Done, Javelin, Maverick itp.) i nie do końca wiadomo czy sprostają one wszystkim wyzwaniom stawianym obecnie a nawet w przyszłości.  

Te z systemów, które sprawdzono nie do końca można uznać za „pewne w działaniu” gdyż użyły ich armie mające zdecydowaną przewagę i panujące nad przeciwnikiem w całym spektrum militarnego oddziaływania. Również strona przeciwna albo była bierna (wobec braku odpowiednich systemów obrony i przeciwdziałania) albo jej reakcja nie odpowiadała skali ataku (nieadekwatne, przestarzałe generacyjnie systemy, złe dowodzenie i koordynacja działań).

Dzisiejsze precyzyjne systemy uzbrojenia są w zasadzie systemami dedykowanymi tj. przeznaczonymi do wykonywania określonych zadań. Tylko nieliczne z nich można użyć jako uniwersalne środki rażenia zdolne do niszczenia różnych celów, czasami taką możliwość daje zmiana parametrów głowic (ale większość użytkowników woli posiadać dwie rakiety z różnymi głowicami niż zmieniać ładunki bojowe w zależności od wykonywanego zadania – czas, efektywność użycia, zabezpieczenie logistyczne itp.).

Należy również pamiętać, że obecnie nastąpiło scalenie i ścisłe uszeregowanie poszczególnych systemów uzbrojenia na polu walki. Systemy rozpoznania, analizy danych, dowodzenia, przesyłania informacji i walki radioelektronicznej łączą w jedną całość wszystkie elementy uzbrojenia i zabezpieczania działań. Samo posiadanie precyzyjnego systemu rażenia nie zapewni możliwości jego skutecznego użycia bez przynajmniej pewnych danych z systemów powiązanych.

Działania militarne prowadzone w różnej skali cechują się zastosowaniem wypracowanych rozwiązań strategicznych i użyciem posiadanego uzbrojenia w sposób jak najbardziej korzystny i zapewniający osiągnięcie zakładanych celów. Niestety, o przeciwniku (jego strategii i możliwościach) wiadomo tylko tyle, ile zdoła dostarczyć system informacyjny. Każda armia szczelnie ukrywa dane i możliwości uzbrojenia mającego duże znaczenie na polu walki, a do takiego możemy zaliczyć systemy precyzyjnego rażenia i odpowiedzi na nie.

Wobec powyższego parametry obecnie używanych i nowo opracowywanych wzorów sprzętu nie gwarantują nam jednoznacznej pewności skutecznego działania we wszystkich możliwych do przewidzenia scenariuszach (a co dopiero w wypadku niestandardowych działań?). Ryzyko możemy obniżyć dostosowując wymagania lub modernizując posiadany sprzęt pod katem adaptacji do zagrożeń i scenariuszy wynikłych z analiz przeszłych i bieżących konfliktów. Niestety uwarunkowania polityczne, ekonomiczne, środowiskowe czy nawet techniczne (technologiczne możliwości wprowadzenia zmian) nie zawsze pozwalają na wykonanie takich kroków.

Do technicznych ograniczeń stawianych wobec systemów precyzyjnego rażenia możemy zaliczyć:

- ich podatność na zakłócenia;

- strefowość działania (dotyczy wybranych systemów);

- ograniczenia wobec zmiennych warunków atmosferycznych w różnych porach roku;

- ograniczenia w zakresie mobilności;

- ograniczenia wynikające z technicznych możliwości systemu (czas działania, możliwość oddania kolejnego strzału do chybionego celu, odporność na przeciążenia, skuteczność w unikaniu zagrożenia itp.).

Możliwa droga rozwoju w przyszłości

Biorąc pod uwagę obecne zasadnicze wymagania, występujące ograniczenia oraz możliwości, jakie daje szybko rozwijająca się technologia główne zmiany idą w kierunku pozyskania systemów:

a) odpornych na oddziaływanie radioelektroniczne i cyber atak - odporność;

b) mogących zachować wysokie parametry w zmiennym środowisku działania – niewrażliwość;

c) posiadających techniczne możliwości skutecznego przeciwstawienia się obecnym systemom - efektowność;

d) zapewniających wysoką skuteczność zwalczania całego spektrum zagrożeń przy niskich kosztach eksploatacji - uniwersalność.

Takie wymagania spełnić mogą systemy uzbrojenia zbudowane w oparciu o nowe możliwości (wysoko energetyczna broń kierowana - Directed Energy Weapons), jakie dają źródła elektromagnetyczne, mikrofalowe, laserowe (w tym fazery) czy blastery.

Nie jest tu brana pod uwagę broń jądrowa, bo wciąż nie ma zdolności do zapanowania nad efektem jej działania a samo jej wykorzystanie powoduje powstanie potężnych zniszczeń, które są nie do zaakceptowania wobec obecnych uwarunkowań prawnych i humanitarnych.

W tym miejscu należy jeszcze wspomnieć o koncepcji zastosowania nowych superszybkich pocisków powstałych w oparciu o takie programy jak np. amerykański Prompt Global Strike (PGS). Od kilku lat prowadzone są próby systemów firm Boeing X-37B OTV (Orbital Test Vehicle), Lockheed Martin/DARPA Falcon HTV-2 (Hypersonic Technology Vechicle), Northop Grumman Experimental Spaceplane XS-1 (tu testuje się głównie silniki hipersoniczne wielokrotnego użycia) czy chińskiego WU-14. W wyścigu nad pierwszeństwem w opracowaniu hipersonicznego uzbrojenia biorą również udział Indie i Rosja (Ju-71). Systemy klasy HGV (HypersonicGlideVehicle) są jednak możliwe do wdrożenia w państwach posiadających wysoki potencjał militarny, technologiczny i ekonomiczny. Ich wysokie możliwości są również determinowane szeregiem innych czynników takich jak choćby posiadanie rakiet międzykontynentalnych do ich przenoszenia, globalnego systemu rozpoznania i pozycjonowania, dowodzenia, walki radioelektronicznej i osłony, który nie jest powszechnie dostępny dla większości państw.

Do głównych zalet wysoko energetycznej broni kierowanej możemy zaliczyć:

a) odporność na oddziaływanie elektromagnetyczne;

b) wysoką precyzję, szybkość działania, duża odporność na oddziaływanie środowiskowe;

c) uniwersalność zastosowania – broń o charakterze obronno-zaczepnym do zwalczania całego spektrum potencjalnych celów na różnych dystansach;

d) większą ochronę dla użytkownika (brak prochu i elementów bezpośrednio zagrażających życiu);

e) wielokrotność użycia.

O broni elektromagnetycznej, mikrofalowej i laserowej mówiono już od dłuższego czasu, ale możliwości ówczesnej technologii nie pozwalały na stworzenie efektownych systemów walki a jedynie na zbudowanie urządzeń pomocniczych takich jak np. dalmierze laserowe powszechnie stosowane w systemach kierowania ogniem czy obserwacyjno-rozpoznawczych czy żyroskopy laserowe. Z czasem powstały pierwsze systemy służące do detekcji IED i min a obecnie testuje się (i wprowadza do użycia – jak Izraelski system Iron Beam) z przeznaczeniem do ochrony obiektów militarnych/cywilnych czy poszczególnych pododdziałów i oddziałów wojskowych przed pociskami artyleryjskimi, rakietowymi i moździerzowymi (C-RAM).

Obecnie, gdy możliwości prochu i napędów stworzonych na jego bazie osiągnęły granice ich energetycznego wykorzystania należy szukać innych alternatyw. Wydaje się również, że zaletą broni wysokoenergetycznych jest niższe niż w wypadku precyzyjnej broni rakietowej zapotrzebowanie na dostęp do zaawansowanych technologii oraz mniejsze koszty jej opracowania. Historia odkrycia, rozwoju i wykorzystywania techniki laserowej i elektromagnetycznej pokazuje, że nawet państwa niemające wysokiego potencjału ekonomicznego, w dziedzinie ich rozwoju posiadają duży potencjał zdolny do samodzielnego opracowywania nowych zastosowań lub adaptacji gotowych rozwiązań pod własne cele.

Broń laserowa posiada też inne ważne na współczesnym polu walki zalety takie jak:

- brak widoczności podążającego do celu impulsu w naturalnym środowisku (chyba, że użyjemy jej w strefie silnego zapylenia czy zamglenia);

- krótki czas trwania impulsu;

- mała rozbieżność jego wiązki oraz stosowanie długości fal niewidzialnych dla nieuzbrojonego oka ludzkiego;

- rażenie wielu obiektów w stosunkowo krótkim czasie w tym możliwość zastosowania poprawki;

- zdolność do „oślepiania” systemów optoelektronicznych rozpoznania i naprowadzania.

Wysoka precyzja i szybkość działania (promienie laserowe biegną przecież z prędkością biegu fotonów) w porównaniu z szybkościami działania współczesnych systemów rakietowych i artyleryjskich jest najistotniejszym czynnikiem determinującym te systemy w zastosowaniach, jako broń o charakterze zarówno ofensywnym jak i defensywnym.

Technologie niszczenia za pomocą energii wiązki mikrofalowej, czyli systemy typu HPM (high power microavawe) są o tyle efektowne, że jest to broń „bezpieczna” – niszcząca nie sam obiekt a jego obwody sterowania elektronicznego, bez których staje się on bezużyteczny. Jej zaletą jest również niewrażliwość na panujące warunki atmosferyczne oraz brak zastosowania precyzyjnych urządzeń celowniczych (szerokość emitowanej wiązki (pole powierzchni podstawy stożka wiązki) niszczy wszystko, co napotka na swojej drodze). Taką broń opracowują obecnie Rosjanie. Ideą jest osadzenie na nośniku mobilnym emitera mikrofalowego o zasięgu ponad 10 km wysyłającego kierunkową, modulowaną wiązkę elekromagnetyczną niszczącą elektronikę w pasie jej działania. W USA rozwijane i badane są pociski dalekiego zasięgu Champ cruise missile w firmie Boeing, małe pociski wystrzeliwane przez samoloty – miniature air-launched decoy (MALD-J) w koncernie Raytheon oraz specjalny wariant bomby Mk 84.

Działa elektromagnetyczne to przede wszystkim brak ładunku wybuchowego, mała masa pocisku, duży zasięg (nawet do ok. 500 km) i duża prędkość lotu sięgająca 3000 m/s (w porównaniu z obecnymi pociskami o prędkości maksymalnej ok. 1800 m/s i zasięgami do 80 km). Rachunek ekonomiczny wskazuje, że koszt amunicji do takiego działa wynosi kilkadziesiąt razy mniej niż koszt adekwatnego „klasycznego” pocisku precyzyjnego.

W przypadku oddziaływania radioelektronicznego można jedynie wpływać na podsystemy sterowania wysoko energetycznej broni kierowanej, ale można to skutecznie wyeliminować poprzez izolację poszczególnych elementów. Ze względu na wielozadaniowość i wielokrotnie wyższą skuteczność od obecnych systemów walki mogą one pracować, jako samodzielne jednostki o skuteczności porównywalnej z obecnie wykorzystywanymi oddziałami, grupami czy zgrupowaniami zadaniowymi. Rozwijane będą również laserowe systemy lokacyjne (wiązka promieniowania laserowego o bardzo małej rozbieżności jest również wielokrotnie węższa niż w klasycznych systemach radarowych), jako systemy kierowania ogniem broni wysokoenergetycznych.

Do głównych wad ww. systemów możemy zaliczyć:

- wysokie zapotrzebowanie na energię, której wielkość jest miarą efektywności oraz kosztów i ekonomii użycia,;

- zapewnienie skutecznego systemu chłodzenia (będącego ważnym wymogiem wobec skuteczności termowizyjnych systemów wykrywania i namierzania);

- odporność konstrukcji (głównie w broni elektromagnetycznej) gdzie silne pole magnetyczne wpływa na elektronikę systemów jej sterowania i stopień zużycia elementów lufy.

Wpięcie w proces sterowania wysoko energetycznej broni kierowanej elementów sztucznej inteligencji w połączeniu z jej uniwersalnością umożliwi skuteczniejsze oddziaływanie na potencjalne zagrożenia oraz samodzielne wypracowywanie procedur ich zwalczania.

Oprócz czysto technicznych zalet nowych wysokoenergetycznych systemów uzbrojenia możemy również powiedzieć o ich niewątpliwym wpływie na zmianę zasad prowadzenia walki, organizację wojsk czy wdrażanie kolejnych systemów i podsystemów broni. Będą miały przede wszystkim olbrzymi wpływ na dalszy rozwój bezzałogowych systemów bojowych gdyż dalszy rozwój załogowego sprzętu może zostać znacząco zredukowany wobec możliwości nowych broni energetycznych (szybkość reakcji, brak dostatecznej ochrony, systemów osłony aktywnej i pasywnej przed jej działaniem itp.) oraz uwarunkowań prawno-humanitarnych (efekty działania takiej broni na organizmy żywe).

Kolejną kwestią są uwarunkowania ekonomiczne związane z redukcją wsparcia logistycznego czy zmniejszeniem stanów zarówno osobowych jak i sprzętowych. Jeden taki system pozwoli zastąpić kilka obecnych, nie wymaga pojemnych magazynów na amunicję/rakiety ze specjalnymi systemami przechowywania i kontroli czy całej gamy środków wsparcia dla jego obsługi (środki transportu, przechowywania, urządzenia specjalne itp.).

Podsumowanie

Prace w zakresie broni wysokoenergetycznych są osłonięte tajemnicą wojskową. Z tego powodu rzeczowe informacje są nader skąpe, natomiast daje to pole do spekulacji i domysłów, mniej lub bardziej prawdopodobnych. Nie ulega jednak wątpliwości, że trwają usilne poszukiwania i badania, zmierzające w konsekwencji do wdrożenia do użycia takiego rodzaju broni.

Specjaliści z krajów prowadzących zaawansowane prace badawczo-rozwojowe nad wysokoenergetycznymi systemami walki określają 2016 rok, jako przełomowy w procesie wprowadzenia takich broni na wyposażenie wojsk. Oczywiście będą to w pierwszej kolejności systemy bazowania morskiego (LaWS) i lądowego (stacjonarne), ale z czasem również instalowane na statkach powietrznych i lądowe mobilne (Active Denial System, High Energy Laser Mobile Demonstrator).

Marek Dąbrowski