Tarnowskie karabiny maszynowe dla śmigłowców

Zakłady Mechaniczne Tarnów zgłosiły się niedawno do dialogu technicznego na modernizację śmigłowców W-3 do wersji wsparcia pola walki. Spółka już wcześniej opracowała i wdrożyła system zdalnie sterowanego uzbrojenia strzeleckiego, przeznaczony między innymi dla maszyn tego typu. Wieżyczki ZSW-12,7, bo o nich mowa, trafiły na wyposażenie wiropłatów W-3PL Głuszec, umożliwiając im zwalczanie celów stacjonarnych i ruchomych nie znajdujących się w osi lotu śmigłowca.

Wieżyczka ZSW-12,7 jest uzbrojona w karabin maszynowy 12,7 mm x 99 typu WKM-B, dostosowany do amunicji zgodnej ze standardem NATO. System może zwalczać cele na odległościach do 1,5-2 km, w szerokim zakresie kątów.

Uzbrojony w ZSW-12,7 śmigłowiec może prowadzić z jej pomocą ogień w kącie od 75º do +75º w azymucie i od -50º do + 7º30’±30’ w elewacji, naprowadzanie odbywa się z dokładnością do 2,5 mrad. Może więc razić cele powietrzne i naziemne, w tym pojazdy opancerzone i nieopancerzone, urządzenia techniczne, lekkie statki powietrzne jak BSP i śmigłowce, cele chronione lekkimi osłonami polowymi, i siłę żywą, w tym obsługi przenośnych wyrzutni pocisków przeciwlotniczych i przeciwpancernych.

Masa części obrotowej wieżyczki wynosi około 110 kg, współpracuje ona bezpośrednio z systemem kierowania ognia wiropłata poprzez magistralę MILCAN.

Średnica wieżyczki wynosi do 550 mm, długość – ok. 1640 mm, szerokość – około 775 mm.

Oprócz śmigłowców W-3, wieżyczka może być także zamontowana na (po modernizacji i przystosowaniu) wiropłatach typu Mi-24. W ten sposób zostałby zastąpiony system USPU-24, na trudną do pozyskania, posowiecką amunicję 12,7 mm x 108 charakteryzujący się jednak większą szybkostrzelnością.

Oprócz wieżyczki ZSW-12,7, ZMT opracowały również dwa inne typy uzbrojenia, które mogą być używane na śmigłowcach.

12.7 mm Wielolufowy Karabin Maszynowy

WLKM jest wynikiem analizy potrzeb rynku w zakresie specjalistycznego i efektywnego w działaniu typu uzbrojenia, ale też doświadczenia nabytego podczas opracowania 23 mm napędowego wielolufowego działka lotniczego (Śniardwy). Miało ono stać się uzbrojeniem szkolno-bojowego samoloty PZL I-22 Iryda i śmigłowca PZL W-3WB Huzar. 

Koncepcja opracowania broni napędowej kalibru 12,7 mm powstała, gdy podczas badań wieżyczki Głuszca okazało się, że istnieje potrzeba posiadania broni o wyższej szybkostrzelności, w stosunku do pojedynczego karabinu maszynowego. 

12.7 mm WKLM na śmigłowcu może być zabudowany w ruchomej wieżyce, jako nieruchomy system uzbrojenia zamocowany bezpośrednio do kadłuba, zamocowany w zasobniku podwieszanym na wysięgniku (pylonie) lub umieszczony na podstawie zamontowanej w dedykowanym miejscu kabiny ładunkowej (drzwi/okno). 

Karabin składa się z czterech luf i zamków, zespołu rotora, zespołu komory zamkowej, układu zasilania w amunicję, amortyzatora, układu napędowego i sterowania. Szybkostrzelność jest regulowana przez układ sterujący w zakresie od 2500 do 3600 strz./min., dopuszczalna długość serii to 200 strzałów a prędkość początkowa pocisku to minimum 800 m/s (w zależności od typu użytej amunicji).

Masa całkowita tej broni to ok. 70 kg, długość 1442±10 mm (samej lufy 900 mm), szerokość 313±10 mm i wysokość 295±10mm. Napędzany jest przez silnik elektryczny o napięciu sieci  28V DC i maksymalnym pobieranym prądzie 100A w sposób ciągły. Broń strzela amunicją 12,7 mm x 99 (.50 BMG) a zasilanie odbywa się z rozsypnej taśmy M9. Taśma amunicyjna zastosowana w wieżyce ZSW-12,7 śmigłowca pozwala na wyłuskiwanie naboju, co upraszcza układ zasilania. Zasięg ognia maksymalnie wynosi do 2200 metrów a żywotność karabinu to minimum 10 000 oddanych strzałów. 

Ponadto broń taka może być również umieszczona w zasobniku podwieszanym lub zamocowana bezpośrednio pod pylon śmigłowca. Opracowano też wersję morską montowaną na dedykowanym stanowisku strzeleckim.

Lotniczy zasobnik strzelecki

LZS-12,7 tworzy integralny pojemnik w skład którego wchodzi  automatyczny 12,7 mm karabin maszynowy NSW lub WKM-Bm, skrzynia amunicyjna (jednostka ognia wynosi minimum 250 szt.) i niezbędny osprzęt. Jest on przystosowany do podwieszania na typowych belkach nośnych samolotów i śmigłowców (jest nieruchomo/sztywno związanym z nosicielem). Jest to również systemem wielokrotnego użytku, ze zdalnie sterowanym osprzętem karabinu. Zasobnik posiada pełną automatykę sterowania karabinu, uruchamianą z wnętrza nosiciela. 

W skład zasobnika oprócz karabinu i skrzyni wchodzi kołyska (z zespołem jej regulacji i montażu), prowadnica taśmy amunicyjnej, układ odprowadzania ogniw i łusek, instalacja pneumatyczna, przełącznik bezpiecznika karabinu, zespół automatyki, osłony i specjalna konstrukcja nośna. 

Całkowita masa zasobnika wynosi 194 kg a wymiary 2510 x 472 x 530 mm (długość, szerokość i wysokość). Przeładowanie broni jest pneumatyczne (minimalne ciśnienie przeładowania wynosi 3,5 MPa) a wymagane napięcie zasilania 27V DC. Odprowadzanie ogniw i łusek podczas prowadzenia ognia odbywa się na zewnątrz. Siła odrzutu przenoszona  na strukturę śmigłowca to maksymalnie 160 daN. Istnieje możliwość regulacji położenia broni w zasobniku (do osi zasobnika) w płaszczyźnie pionowej od -0,5° do +0,5° i w płaszczyźnie poziomej od -1°40’ do +0,5°.

W ZMT opracowano dokumentację techniczną na wykonanie takiego samego zasobnika, ale uzbrojonego w karabin 12,7 mm NSW (zasilanego amunicją 12,7 mm x 108), na który uzyskano już zamówienie z zagranicy. Sam zasobnik oprócz zastosowań czysto bojowych może również służyć jako tańsza alternatywa w procesie szkoleń i treningów załóg śmigłowców w użyciu broni strzeleckiej przeciw różnym celom. 

Uwarunkowania wykorzystania broni strzeleckiej na śmigłowcach

Zamocowanie broni na dowolnym statku powietrznym a w tym i śmigłowcu nakłada wyraźne ograniczenia co do jej rozmiaru i masy oraz wymusza zastosowanie dedykowanych rozwiązań konstrukcyjnych. Z kolei specyfika środowiska pracy takiego uzbrojenia wymaga od niego wysokiej skuteczności i niezawodności pracy związanych z nagłymi zmianami temperatury, ciśnienia i gęstości powietrza, obecności pyłu, wody, śniegu i lodu czy chociażby ograniczenia smarowania w niektórych szczególnych sytuacjach.

Trzeba pamiętać, że zamocowane na stałe działka i karabiny maszynowe na śmigłowcach w pierwszych przyjętych rozwiązaniach miały ograniczenie wynikłe z prowadzenia ognia wyłącznie na wprost (głównie zaporowego). Dokładność ostrzału była wówczas gorsza, niż uzbrojenia strzeleckiego montowanego w uchwytach bocznych. Do takiego stanu przyczyniały się głównie trudności związane z precyzyjnym ustawieniem samego śmigłowca, utrzymaniem jego wymaganego nachylenia, dużą amplitudą drgań oraz stosowaniem prostych przyrządów celowniczych. 

Z kolei śmigłowiec jest konstrukcyjnie bardziej podatny na zakłócenia pochodzące od zamontowanej na nim broni, niż samolot. Dlatego uzbrojenie przeznaczone dla wiropłatów konstrukcyjnie musi zapewniać rozwiązania powodujące zmniejszenie siły oddziaływania na nosiciela podczas prowadzenia ognia oraz być dostosowane do jego ograniczonych możliwości. 

Przełomem w uzbrojeniu statków powietrznych stały się prace nad wielolufowym, wielokomorowym działkiem napędowym zainicjowane w USA pod koniec lat czterdziestych ubiegłego wieku. Efektem był prototyp T171E3 kalibru 20x102 mm znany jako M61A1 Vulcan Aircraft Gun, następnie już cała rodzina broni napędowej obejmującej pełny zakres akceptowalnych kalibrów wraz z odpowiednią liczbą luf (od trzech do siedmiu). Opracowano wówczas m.in. 7,62 mm karabin maszynowy GAU-2/A Aircraft Machine Gun/M134 Minigun (najczęściej montowane w zasobnikach/gondolach lub w ruchomych wieżyczkach i stanowiskach bocznych) czy 12,7 mm GECAL 50 (GAU-19/B).  

Wielolufowe, napędowe uzbrojenie lotnicze zapewnia wysoką szybkostrzelność maksymalną, chociaż okupione to jest znaczną masą całego systemu w tym przede wszystkim ilością zabieranej amunicji oraz koniecznością zapewnienia odpowiedniej mocy do napędu takiego typu rozwiązania. Dobór kalibru tego uzbrojenia zależny jest od stosunku pomiędzy zdolnościami rażenia i zasięgiem/pułapem, a masą i siłą odrzutu. 

Dziś w śmigłowcach montuje się wieżyczki strzeleckie o napędach elektrycznych lub hydraulicznych wyposażone w jedno działko lub zazwyczaj jeden-dwa lotnicze karabiny maszynowe, bądź też systemy wielolufowe. Montowane są one w części nosowej lub pod kadłubem śmigłowca, tak by zapewnić jak największe pole ostrzału (chociaż również ograniczone chociażby systemem zasilania w amunicję) oraz ograniczyć wpływ gazów na pracę systemów optoelektronicznych lub innych wrażliwych podzespołów śmigłowca.  Sterowanie nimi odbywa się bezpośrednio przez załogę maszyny (np. poprzez sprzężenie z osią okularu celownika nahełmowego) a efektywność ognia zwiększa zastosowanie nowoczesnej amunicji i systemów optoelektronicznych w procesie wykrywania celu i prowadzenia ognia.  

Z kolei zasobniki/gondole z uzbrojeniem strzeleckim mają nieco większe znaczenie w zastosowaniu na nowoczesnych wiropłatach. Dzieje się tak dla tego, że są to z reguły rozwiązania modułowe w budowie i uniwersalne w zastosowaniu a same śmigłowce są zwrotniejsze i bardziej sterowne. Ponadto, nowoczesne maszyny wojskowe wyposaża się w zaawansowane układy celownicze znacznie podnoszące efektywność użycia przenoszonego przez nie uzbrojenia. Skonstruowano też zasobniki z uzbrojeniem mającym ograniczoną płaszczyznę swobody, niwelującą w pewien sposób konieczność przechyłu całego śmigłowca. Takie rozwiązania są stosowane w USA i w innych państwach NATO. Z założenia zasobniki są tańsze w procesie produkcji i eksploatacji oraz mniej skomplikowane konstrukcyjne od wieżyczek. Te ostatnie są raczej uzbrojeniem dedykowanym niż uniwersalnym, ale efektywniejszym w użyciu przeciw różnym celom.

Artykuł przygotowany na podstawie materiałów ZM Tarnów