Doświadczenia z Formuły 1 w walce z rosyjskimi Szahidami

Zwiększająca się ilość strąceń rosyjskich dronów przez ukraińskie bezzałogowce skłoniła Ukraińców do pilnego rozpoczęcia prac nad specjalistycznymi i jeszcze bardziej skutecznymi dronami przechwytującymi. Zdecydowano się stworzyć trzy klasy takich bezzałogowych systemów latających. Wśród nich mają być tanie, jednorazowe kwadrokoptery kamikaze (o najmniejszym zasięgu, prędkości i pułapie), bezzałogowe statki powietrzne – niesamoloty zdolne już np. do patrolowania w powietrzu i chronienia określonego obszaru oraz specjalistyczne przeciwdrony - do strącania amunicji krążącej klasy Szahid.

Ukraińskie siły zbrojne postawiły sobie ambitne zadanie, by rozwiązania w każdej z tych trzech domen były gotowe już w przyszłym roku. I jest bardzo prawdopodobne, że ten plan się powiedzie. Szczególnie trudne zadanie jest w przypadku zwalczania dronów uderzeniowych klasy Szahid-136/Gierań-2. Ukraińskie bezzałogowce strącały bowiem wcześniej tylko bezzałogowe, powietrzne systemy rozpoznawcze, amunicję krążącą Lancet oraz małe kwadrokoptery kamikaze FPV. Nigdy jednak nie zamieszczono w Internecie filmu z momentu ataku drona na Szahida. Dopiero pod koniec 27 października 2024 roku ujawniono nagranie z trafienia rosyjskiego celu pozornego Gerbera, który jest przez Rosjan wykorzystywany jako wabik w momencie ataków właściwych dronów uderzeniowych.

Strącanie Szahidów z wykorzystaniem bezzałogowych aparatów latających jest trudne z kilku powodów. Po pierwsze Szahidy to bezzałogowce, które nad danym obszarem nie krążą, ale bardzo szybko przelatują w drodze do właściwego celu. Bez systemu wczesnego ostrzegania, informującego operatorów, że „coś nadleci z określonego kierunku na określonej wysokości”, nie ma więc szans, by operator przygotował drona FPV do startu i dogonił nim „uciekającego” Szahida.

Drugą przeszkodą jest pułap. Dowodem na to jest rosyjski cel pozorny Gerbera, który został trafiony ukraińskim dronem na wysokości 1630 metrów. I taki też pułap jest prawdopodobnie często wykorzystywany przez Szahidy podczas dolotu do celu. Oczywiście Ukraińcy pochwalili się wcześniej strąceniem drona rozpoznawczego Zala na wysokości 3620 m, jednak takie przypadki są bardzo rzadkie i dotyczą systemów bezzałogowych krążących w danym rejonie, a więc dających czas na dojście do nich dronom przechwytującym.

Trzecim problemem do rozwiązania jest prędkość przelotowa Szahidów (około 175 km/h), która nie pozwala na ich dogonienie przez drony FPV (poruszające się z prędkością rzędu 100-150 km/h). Zderzenie może więc nastąpić tylko raz i to tylko na trasie kolizyjnej, gdy prędkości się sumują, co utrudnia trafienie przy braku możliwości powtórzenie ataku.

Na Ukrainie zaczęto więc pracować nad specjalistycznymi systemami bezzałogowymi, które byłyby w stanie poradzić sobie z tymi problemami. Pojawiły się np. pierwsze informacje o tajemniczym dronie kamikaze, który poruszał się z prędkością do 280 km/h przenosząc głowicę bojową o wadze 0,5 kg. Z kolei 20 października 2024 roku na portalu Militarnyi ukazał się artykuł o nowych dronach myśliwskich Sting (Żało), które podobno mają już być w końcowej fazie rozwoju i być gotowe do produkcji seryjnej.

To właśnie one były prezentowane, jako przeznaczone przede wszystkim do walki z irańskimi Szahidami, tym bardziej że w pracach tego rodzaju „przechwytywaczami” aktywnie uczestniczą doświadczeni operatorzy dronów z grupy „Diki Szerszni” (Wild Hormets). Z wstępnych informacji wynika, że Stingi mają być zbudowane na bazie kwadrokoptera, z charakterystyczną kopułą (mieszczącą głowicę bojową oraz kamerę), który może się poruszać z prędkością ponad 160 km/h i działać na pułapie do 3000 m. Będzie to teoretycznie „klasyczny” dron FPV, sterowany za pomocą gogli VR, jednak sam system namierzania, pomagający operatorowi namierzać cele, ma już wykorzystywać sztuczną inteligencję.

Sting ma jednak trzy zasadnicze wady. Po pierwsze nadal jest za wolny i nie dogoni oddalającego się Szahida. Po drugie jest za drogi. Sting ma kosztować bowiem tylko „dziesięciokrotnie mniej niż Szahid”, co ogranicza możliwość użycia tych dronów przechwytujących również w odniesieniu do innych, tańszych, rosyjskich systemów bezzałogowych. A one są również niebezpieczne, korygując np. ogień artylerii rakietowej.

Po trzecie jest to dron jednorazowego użytku o czym świadczy umieszczenie na nim głowicy bojowej. Tymczasem optymalnym rozwiązaniem powinien być dron działający jak samolot myśliwski, który może atakować wielokrotnie, najwyżej po dokonaniu pewnych napraw (przy założeniu, że strącanie Szahidów będzie realizowane poprzez atak taranem – co jest zresztą najbardziej prawdopodobne).

Drogę rozwiązania tych problemów pokazuje sam kształt Stinga, który bardzo mocno przypomina całą rodzinę szybkich dronów proponowanych przez firmy zachodnie m.in. do atakowania innych systemów bezzałogowych. Drony te składają się z umieszczonej pośrodku obudowy (dla „elektroniki” i akumulatorów) w kształcie np. cygara, do której doczepione są cztery wsporniki z silnikami śmigłowymi.

Jak na razie uważa się, że to właśnie ta konstrukcja zapewnia największą prędkość kwadrokopterom i to właśnie ją wykorzystano w budowie przez firmę Dutch Drone Gods drona RB20S, uważanego za jednego z najszybszych na świecie. Oczywiście już wcześniej niektóre bezzałgowce tego rodzaju osiągały prędkość ponad 350 km/h, jednak zaledwie przez kilka sekund. W przypadku RB20S taką prędkość udaje się już utrzymywać wielokrotnie dłużej przy baterii zapewniającej działanie przez 3 minuty i promieniu działania do 10 km.

Jak na razie rekord prędkości (zaznaczone w Księdze Guinessa) należy jednak do innego drona - kwadrokoptera Peregreen 2, który w kwietniu 2024 roku doszedł do prędkości 510 km/h (ostatecznie, po czterech przelotach, za rekord Guinnessa uznano 480,23 km/h). Ważne jest również ogromne przyśpieszenie. Peregreen 2 osiągnął bowiem 300 km/h zaledwie po dwóch sekundach. Co ważne cały proces tworzenia tego drona przez Luke’a i Mike’a Bella z Republiki Południowej Afryki został pokazany na YouTubie, a więc może być powielony przez innych: w tym przez Ukraińców i niestety również przez Rosjan.

I tak się prawdopodobnie stało o czym świadczy bezzałogowiec „Wogan-9SP”, którym od kilku miesięcy chwalą się rosyjscy propagandyści. Jest to dron kamikaze, który ma atakować cele powietrzne startując pod kątem 45 stopni, według danych przekazanych z radaru obserwacyjnego i naprowadzać się: początkowo laserowo, a w końcowej fazie autonomicznie. I w tym przypadku zastosowano umieszczone centralnie „cygaro”, z tą różnicą od rozwiązań zachodnich, że napędzane tylko trzema ramionami z silnikami śmigłowymi.

Samo wprowadzenie tego rozwiązania do produkcji przez Rosjan nie będzie jednak wcale takie łatwe. Po pierwsze prawdopodobnie powstał tylko model tego rozwiązania. Po drugie, jak na razie prędkość Wogana określono „jedynie” na 250 km/h. Oczywiście Rosji nie grożą Szahidy, ale Ukraińcy mają już własnej konstrukcji drony kamikaze dalekiego zasięgu – w tym napędzane silnikami odrzutowymi. A do dogonienia tego rodzaju bezzałogowców nie wystarczy prędkość 250 km/h. Krytycznym, trzecim warunkiem, może być również zbyt wysoka cena, jak na przechwytujący dron kamikaze.

O tym jak trudno jest pogodzić dwa warunki: prędkość oraz cenę, przekonali się Amerykanie kupując specjalistyczny dron przechwytujący Roadrunner-M firmy Anduril. Jest to powiększona wersja małych bezzałogowców „wyścigowych”, działająca praktycznie według tej samej zasady. Dzięki dwóm silnikom odrzutowym system porusza się przy tym z prędkością poddźwiękową zachowując możliwość pionowego lądowania i startu. Dodatkowo jest on wyposażony we własny układ naprowadzający, który samodzielnie namierza cel i oblicza optymalną trajektorię do jego trafienia.

Roadrunner-M przypomina więc rakietę przeciwlotniczą z tą różnicą, że po nie trafieniu w cel może powrócić do miejsca startu. A wtedy, po zatankowaniu paliwa, może zostać ponownie być użyty. To wszystko przekłada się niestety na cenę. Pentagon zapłacił bowiem za 500 Roadrunnerów wraz z całą aparaturą potrzebną do ich wykorzystania ćwierć miliarda dolarów. Nie jest to oczywiście 500 tysięcy dolarów za sztukę (tak jak wskazują niektóre media), ponieważ w firmie Anduril zakupiono w pakiecie również inny sprzęt. Ale na pewno wychodzi to dwukrotnie więcej niż kosztują Szahidy. Tymczasem za podobną cenę jak w przypadku Roadrunnerów można już kupić rakiety przeciwlotnicze (np. IRIS-T czy Barak-8).

Jest więc bardzo prawdopodobne, że trzymając się podobnej „koncepcji konstrukcyjnej” będzie się dążyło do tworzenia mniejszych dronów przechwytujących, które będą kosztowały o wiele taniej, a jednocześnie będą w stanie zaszkodzić Szahidom. Roadrunnery choć kosztowne wyznaczyły bowiem pewną drogę, chociażby wskazując jak mogą wyglądać systemy startowe tego rodzaju systemów bezzałogowych. Firma Anduril opracowała bowiem przenośny kontener, który po zdjęciu z pojazdu transportowego i ustawieniu na ziemi spełnia rolę magazynu i płaszczyzny startowej.

Z pomysłu tego korzystają już inne firmy, czego przykładem jest firma MARSS. Opracowała ona małe drony przechwytujące w dwóch wersjach iNTERCEPTOR-MR i iNTERCEPTOR-SR, które rzeczywiście mogą się stać wzorem dla innych, jeżeli chodzi o zastosowane rozwiązania. Po pierwsze są to typowe drony „wyścigowe” z czterema silnikami przytwierdzonymi do cylindrycznego kadłuba.

Po drugie przygotowano dla nich prosty system kontenerowego przenoszenia i startu (podobnie jak w przypadku Roadrunnerów), który chroni bezzałogowce przed czynnikami zewnętrznymi, a jednocześnie pozwala na ich bardzo szybkie wyrzucenie w powietrze. Po trzecie stosując wzmocnione materiały kompozytowe oraz tytan do produkcji śmigieł i osłony, zadbano o bezpieczeństwo dronów, które po staranowaniu obcego bezzałogowca, są od razu gotowe do kolejnego ataku. I po czwarte, zgodnie z informacją firmy MARSS: „hybrydowy płatowiec zapewnia prędkość i zasięg samolotu ze skrzydłem stałym, a jednocześnie elastyczność i zwinność kwadrokoptera”.

Do zwalczania większych dronów proponuje się wersję iNTERCEPTOR-MR (Medium Range), ważącą 8 kg o długości 800 mm, rozpiętości ramion 900 mm i przenoszonym ładunku większym niż 1 kg. Bezzałogowiec ten ma się poruszać z prędkością maksymalną większą niż 288 km/h do pułapu około 2000 m przy zasięgu przekraczającym 5 km. Zasilanie bateryjne ma przy tym pozwolić na lot trwający około 20 minut

Mniejszym rozwiązaniem jest iNTERCEPTOR-SR (Short Range). Jego zasięg przechwycenia określono na ponad 1 km, pułap na ponad 300 m, a prędkość maksymalną na 216 km/h z zasilaniem baterii zapewniającym lot przez około 10 minut. Sam dron waży zaledwie 1,5 kg z rozpiętością ramion 400 mm i długości 250 mm.

Jest bardzo prawdopodobne, że to właśnie tą drogą poszli również Ukraińcy. Grupa „Diki Szerszni” opublikowała np. 14 września 2024 roku film z lotu ukraińskiego drona, który w ciągu 5 sekund był w stanie przyśpieszyć z 87 do 325 km/h. I co najważniejsze nie był to Sting, a bardziej iNTERCEPTOR.

Podobnie zbudowany jest niewielki, szybki antydron do kinetycznego zwalczania bezzałogowców, który został zaprezentowany publicznie przez amerykańską firmę Nearthlab w kwietniu 2024 roku w czasie wystawy AUVSI XPONENTIAL. I w tym przypadku zaproponowano swoisty pocisk do którego dołączono cztery ramiona z silnikami.

Prace nad podobnym dronem prowadzone są również w Polsce przez firmę APS. W czasie tegorocznych targów MSPO w Kielcach zaprezentowany został model oznaczony na razie jako „dron-myśliwy”, który ma być naprowadzana przez radar systemowy i zwalczać obce bezzałogowce po prostu je taranując. System jest jednak dopiero na początku drogi i wymaga sprawdzenia chociażby skuteczności w atakowaniu tak dużych dronów jak Szahidy.

Podobnych badań będzie wymagał również „Interceptor” opracowany przez litewskiego konstruktora Aleksieja Zajcewskiego. Zaproponował on rozwiązanie podobne bardzo do iNTERCEPTOR-ów firmy MARSS, wykorzystującego kontenerowy system startowy oraz zasady konstrukcyjne zaczerpnięte z dronów wyścigowych. Jest jednak generalna różnica w sposobie strącanie wrogich aparatów latających. Nie stosuje się tu bowiem kinetycznego uderzenia taranem. Zajcewski opracował natomiast (i opatentował) specjalny system wyrzucania w kierunku obcego drona siatki kevlarowej, która jest rozwijana dzięki odrzucanym czterem silnikom Interceptora.

Pozbawiony napędu anytydron nie jest przy tym zniszczony, ale opada na ziemię ze spadochronem. Jest to więc system wielokrotnego użytku, który dodatkowo może działać w grupach kierowanych przez tylko jednego operatora. Wbrew pozorom nawet przy tak małych rozmiarach tego rodzaju rozwiązanie może być skuteczne w odniesieniu do dużych dronów - o ile są wyposażone w śmigła.