Sve što niste znali o PATRIOT raketnom PVO sistemu zemlja-vazduh

Raketa:

Osnovni taktičko-tehnički podaci o raketi: Maksimalna daljina presretanja cilja 80 km ( u sektoru pretraživanja od 90 stepeni ), minimalna daljina presretanja 3 km, maksimalna visina presretanja 24 km, u sektoru od 90 stepeni može istovremeno da gađa 8 ciljeva, težina rakete 912 kg, verovatnoća pogađanja sa jednom raketom 0.8 ( teoretski ) i 0.4-0.6  ( u borbenim uslovima ), prečnik 0.41 m, dužina 5.31 m, brzina leta 3-5 Maha, može da izdrži opterećenje od 30 g.

Podaci se razlikuju od rakete do rakete i suština iznetih podataka je da generalno sagledamo mogućnosti sistema.

Početna verzija Patriota je koristila raketu MIM-104 A, danas poznatu kao „Standard“. Ceo sistem iz tog vremena nosi oznaku „Standard“. Raketa je imala domet oko 100 km, opremljena je fragmentacionom bojevom glavom koja se aktivira pri direktnom sudaru sa ciljem ili blizinskim upaljačem. Bila je u sistemu PVO za dejstvo protiv aviona. Nije mogla da dejstvuje po balističkim raketama i projektilima. 

Vremenom su rađene modifikacije:

Standard, PAC-1, PAC-2 i PAC-3. U sklopu svake oznake su takođe rađene modifikacije i obično je dodavano slovo iza broja.

PAC-1:

Nekoliko podataka o raketi: težina 700 kg, dužina 5.8 m, prečnik 410 mm, bojeva glava oznake M-248 sastavljena od dva sloja prethodno formiranih fragmenata i eksplozivom Octol 75/25, težina bojeve glave 90 kg, princip detonacije – blizinski upaljač, raspon krila 0.92 m.

U odnosu na „Standard“ varijantu, modifikacija se odnosila na softver. Konkretno na promeni načina pretraživanja radara kada je sistem i dobio namenu za dejstvo po balističkim raketama. Dijagram snopa pretraživanja je sužen i povećana brzina pretraživanja. Pošto svako poboljšanje rada sistema ima i svoje nedostatke, ovde se odrazilo na veće unošenje uticaja atmosferskih smetnji i stalnih odraza. Rešeno je softverski, dodavanjem posebnog programa za pretraživanje.

Ova modifikacija u osnovi menja taktiku upotrebe i način angažovanja sistema Patriot.

PAC-2:

Raketa MIM-104C PAC-2 je prva raketa sistema Patriot koja je namenjena za dejstvo po balističkim projektilima.

Sve familije PAC-2 imaju prilično standardan dizajn. Razlike su u sklopovima unutrašnjih komponenti.

Prednji deo rakete je napravljen od silicijum dioksida koji je izliven kliznim slojem debljine 16.5 mm. Sam vrh rakete je od legure nikla i prstenom za pričvršćivanje na kompozitnoj bazi. Radi se o specijalnoj konstrukciji koja mora da obezbedi ravnomernu radio provodljivost signala. Aerodinamičkog oblika je i štiti elektronske sklopove unutar rakete.

Iza prednjeg dela je smešten sistem za navođenje koji se sastoji od digitalnog vazdušnog sistema za navođenje koji obavlja sve potrebne funkcije od momenta lansiranja do srednjeg kursa. TVM sistem se sastoji od antene, prijemnika i predajnika. Odmah ispred bojeve glave je smeštena navigaciona elektronika, raketni računar i auto pilot koji obezbeđuju komande upravljanja prema kompjuterskom programu. 

Iza se nastavlja bojeva glava koja se sastoji od: fuzione bojeve glave, uređaja za bezbednost i naoružavanje, kola za detonaciju i antene, sklopa za prebacivanje antene veze, pomoćne elektronike, pretvarača podataka signala i sklopa inercijalnog senzora.

Pogonska grupa se sastoji od raketnog motora, spoljašnjeg toplotnog štita i dva spoljna provodnika. Raketni motor sadrži kućište, sistem mlaznice, pogonsko gorivo ( konvencionalno čvrsto gorivo u kućištu ), košuljicu, izolaciju i sekciju za paljenje. 

Na zadnjem delu je postavljena kontrolna sekcija upravljanja rakete. Zadatak joj je da prima komande od autopilota i postavalja peraja u odgovarajući položaj i na taj način vodi raketu stabilnom putanjom.

PAC-3:

Raketa MIM-104F PAC-3 je nastala kao potreba ukupne modifikacije kompletnog sistema Patriot. Ako upoređujemo „Standard“ varijantu sistema i PAC-3, slobodno možemo reći da se radi o dva različita sistema. Velike promene su urađene na samom radaru, raketi, opremi za komunikaciju i softveru. 

Osnovni podataci o raketi: maksimalni domet 40 km, dužina 5.2 m,  težina 312 kg, bojeva glava težine 73 kg, brzina leta rakete do 5 Maha ( jednu sekundu nakon lansiranja može da dostigne brzinu preko 1 Maha ).

Iste je dužine kao i PAC-2 ali je teška samo trećinu manje tako da četiri rakete mogu da se smeste u jedan kontejner. Poseduje jači raketni motor i ima veće manevarske sposobnosti zbog 180 malih impulsnih raketnih motora na čvrsto gorivo, postavljenih u prednjem delu rakete, sa ciljem povećanja verovatnoće pogađanja cilja.

Najveća i najbitnija razlika između PAC-2 i PAC-3 rakete se ogleda u ugradnji radara i kompjutera za navođenje u samoj raketi. Radar radi u K opsegu ( oko 20 GHz ), aktivan je u završnom delu putanje rakete i u kombinaciji sa kompjuterom navodi raketu do cilja. Ovo znači da zemaljska oprema omogućuje PAC-3 da pronađe metu, izvrši njeno praćenje, lansira raketu, usmeri je u pravcu mete i obezbedi raketi da kasnije preuzme aktivno vođenje do susreta sa ciljem. Bitno je napomenuti da PAC-3 sistem gađa dolazeće ciljeve.

U sklopu PAC-3 varijante, rađene su modifiklacije koje su imale za cilj ispravljanje grešaka uočenih u toku rada sistema. 

PAC-3 MSE varijanta ima povećan domet i visinu gađanja ugradnjom jačeg motora i većih stabilizatora za kontrolu leta rakete. Avgusta 2016. godine MSE varijanta je uvedena u operativnu upotrebu. 

Nova lansirna stanica M-903 ima modularni dizajn kontejnera koji može da prihvati ukupno: 4 rakete PAC-3 ( 16 raketa po lanseru ), 12 PAC-3 MSE ( u 3 reda po 4 rakete ) ili 4 kontejnera PAC-2 GEM. Najčešće se koriste mešane kombinacije u okviru lansirne stanice ili u okviru osnovne vatrene jedinice.

Današnja varijanta sistema Patriot može da koristi rakete PAC-2 i PAC-3.

Modifikacija opreme za komunikaciju se najviše odnosi na uvođenje digitalne veze između korisnika i povećanju brzine prenosa signala.

Ažuriranje softvera je omogućilo PAC-3 da razlikuje mete svih tipova uključujući helikoptere, bespilotne letilice i krastareće rakete.

2013. godine je obezbeđeno radarsko pretraživanje sa prelaskom na digitalnu obradu signala što je povećalo mogućnosti kompletnog sistema. 

2019. godine je započeto testiranje najnovijeg softvera sa ciljem da uđe u operativnu upotrebu do 2023. godine.

Avgusta 2013. godine započeto je dizajniranje sistema Patriot četvrte generacije PAAC-4 ( Patriot Advanced Affordable Capability ). U ovom slučaju bi se radilo o potpuno novom konceptu celokupnog sistema sa akcentom na integraciji sa drugim sličnim sistemima i njihovom međusobnom uvezivanju.

Princip rada sistema:

Osnovna vatrena jedinica Patriota je baterija. Elementi rasporeda baterije se sastoje od: komandnog mesta, radara, 4-8 lansera i vozila za podršku.

Istovremeno može da gađa 8 ciljeva. Po potrebi, može da radi sa 16 lansera. Raspored lansera oko radara je na udaljenosti do 1 km. Integrisani sistem PVO podrazumeva da su baterije međusobno udaljene od 30-40 km.

Komandu za izvršenje lansiranja, najčešće daje komandno mesto bataljona/diviziona. Ako je baterija direktno napadnuta ili je u prekidu veza sa višom komandom, naređenje za lansiranje može dati i oficir za taktičku kontrolu u bateriji.

Kada se posednu elementi rasporeda baterije na vatrenom položaju i sredstva spreme za borbeni rad, na komandnom mestu ( AN/MSQ-104 ) su dovoljne tri osobe za izvođenje borbenih dejstava. „Vruća ekipa“ je spremna za angažovanje na popravci, skidanju i montiranju kontejnera posle izvršenog lansiranja.

Objasnićemo princip rada sa raketama PAC-2:

Osmatrački radar je uključen na zračenje i vrši elektronsko pretraživanje vazdušnog prostora u zadatom sektoru od 90 stepeni. Ostali delovi radara i lanseri su u stanju pripravnosti. 

Nakon uočavanja cilja, prvo se izvršava identifikacija – legitimisanje da bi se odredila pripadnost cilja. Ako cilj ne odgovori na signal upita, uključuje se radar za praćenje koji vrši zahvat cilja i počinje njegovo praćenje. Sve vreme praćenja, računar izračunava elemente leta cilja ( brzina, visina, pravac leta ), prevodi lansere u stanje operativne upotrebe, određuje koji lanser će izvršiti lansiranje, priprema i daje osnovne podatke za lansiranje ( podatke početnog kursa rakete ) i u skladu sa naređenjem vrši lansiranje rakete. Na jedan cilj se najčešće lansiraju dve rakete u razmaku od 4.2 sekunde. 

Neposredno pre lansiranja se uključuje predajnik osvetljenja koga računar usmerava u pravcu cilja a na osnovu podataka koje mu daje radar za praćenje ( azimut, daljina, mesni ugao ). Sa praćenjem cilja kreće i njegovo osvetljavanje. U zavisnosti od parametara cilja, računar signalizira optimalni momenat lansiranja rakete. 3 sekunde nakon lansiranja raketa dostiže brzinu od 5 Maha. Od početka leta rakete pa do njenog susreta sa ciljem, raketa prima i predaje određene parametre, računar na komandnom mestu vrši obradu tih podataka i šalje povratnu informaciju raketi koja vrši korekciju svoje putanje. 

Let rakete načelno možemo podeliti u tri dela. Prvi deo se odnosi na početne podatke koje računar daje raketi u momentu lansiranja. Drugi deo se odnosi na navođenje rakete radio komandnim putem i usmeravanjem rakete u skladu sa parametrima cilja. Treći deo kreće od momenta kada raketa uđe u snop predajnika osvetljenja. U tom momentu se aktivira sistem TVM kojim se vodi raketa. Radi bolje preciznosti navođenja, sada i raketa daje određene informacije računaru na zemlji koji izračunava putanju leta rakete. Predajnik osvetljenja istovremeno osvetljava i raketu i cilj. Njegov signal raketa prima kroz dva parametra. Signal predajnika primaju repne antene i taj podatak šalju računaru. Odbijeni signal od cilja stiže na čeone antene rakete. Ta dva podatka stižu na računar koji projektuje putanju leta i šalje podatke za korekciju putanje leta. Prosto rečeno, razlika ta dva podataka predstavlja daljinu rakete od cilja u svakom momentu leta rakete. Suština je, kako se raketa približava cilju, ta razlika se smanjuje sve do momenta susreta rakete i cilja. Ovakav način vođenja rakete se zove kombinovani, koji objedinjuje komandno navođenje sa poluaktivnim. Blizinski upaljač na raketi je aktivan i kada raketa priđe na projektovanu daljinu do cilja ( po nekim podacima do 30.5 m ) aktivira bojevu glavu.

Ovo se odnosi na situaciju kada se prati i gađa pojedinačni cilj. Ako je situacija takva da istovremeno pratimo i gađamo dva cilja princip rada je sledeći:

Osmatrački radar i dalje radi svoj deo posla i otkriva dva cilja. Računar istovremeno obrađuje podatke za oba cilja. Promene se dešavaju kod radara za navođenje i praćenje i predajnika osvetljenja. Oba radara se dele na dva dela. Jedan deo antena na faznoj rešetki zahvata i prati jedan cilj a drugi deo zahvata i prati drugi cilj. Računar istovremeno daje podatke lanserima i određuje koji lanser će gađati jedan a koji drugi cilj. Predajnik osvetljenja takođe vrši istovremeno osvetljenje oba cilja. Gađani ciljevi mogu biti na različitim azimutima, leteti u raznim pravcima i na različitoj visini. 

Prosto rečeno, u tom trenutku imamo jedan osmatrački radar, dva radara za navođenje i praćenje cilja i dva predajnika osvetljenja. Tehničke karakteristike sistema su takve da istovremeno može gađati do 8 ciljeva.

Koja je razlika ako radimo sa raketama PAC-3?

Rekli smo da let rakete PAC-2 možemo podeliti u tri dela. Let rakete PAC-3 delimo na četiri dela. Prva tri dela su potpuno identična a četvrti deo se aktivira u završnom delu leta rakete. Raketa PAC-3 ima ugrađen poseban radar za navođenje i svoj kompjuter koji preuzima ulogu zemaljskog kompjutera i u završnom delu leta, radarski aktivno navodi raketu. 

Sekcija za napajanje ( EPP-III Electric Power Plant )

Sekcija za napajanje EPP-III se sastoji od dva dizel motora snage 150 kW koji su povezani sa generatorima  od 400 Hz smeštenih na modifikovanom tegljaču M-977. Dizel motori imaju svoje rezervoare za gorivo kapaciteta od 380 l. Sa punim rezervoarom, mogu da rade neprekidno više od 8 časova. Distribucija električne energije se vrši preko kablova smeštenih na prikolici koji se spajaju sa radarom ( AN/MPQ-53 ili AN/MPQ-65 ) i kontrolnom stanicom za upravljanje vatrom ( AN/MSQ-104 ). Preko kontrolne stanice se napaja i antenska grupa na jarbolu ( OE-349 ). Ranije smo rekli da svaka lansirna stanica ima svoje nezavisno napajanje.