NEZ – No Escape Zone

Samolot myśliwski F-16C uzbrojony w kierowane pociski rakietowe „powietrze-powietrze” średniego zasięgu AIM-120C AMRAAM (na końcówce skrzydła) oraz małego zasięgu AIM-9X Sidewinder.

Samolot myśliw­ski F‑16C uzbro­jony w kie­ro­wane poci­ski rakie­towe „powie­trze-powie­trze” śred­niego zasięgu AIM-120C AMRAAM (na koń­cówce skrzy­dła) oraz małego
zasięgu AIM-9X Sidewinder.

Jaki zasięg ma ten pocisk? – to pyta­nie bar­dzo czę­sto pada pod­czas róż­nego rodzaju poka­zów tech­niki lot­ni­czej. Odpowiedź zwy­kle bywa dość lako­niczna, w rodzaju „30 km” czy też „do 100 km”, w zależ­no­ści od tego o jaki pocisk pyta zain­te­re­so­wany oraz kto odpo­wiada. Rzadziej sły­szymy odpo­wiedź, że zasięg jest zależny od róż­nych czyn­ni­ków, w tym wyso­ko­ści i pręd­ko­ści nosi­ciela i nie da się tego okre­ślić jedną liczbą. Sprawa jesz­cze bar­dziej kom­pli­kuje się kiedy cho­dzi o poci­ski „powie­trze-powie­trze”.

Dane umiesz­czane w mate­ria­łach infor­ma­cyj­nych pro­du­cen­tów podają z reguły naj­więk­szą moż­liwą war­tość, w zasa­dzie nie­osią­galną w nor­mal­nej prak­tyce zasto­so­wa­nia bojo­wego, bez wska­za­nia warun­ków przy jakich jest osią­gana.
Zupełną rzad­ko­ścią są mate­riały w któ­rych można by zna­leźć gra­ficz­nie przed­sta­wione strefy moż­li­wego odpa­le­nia z ich prze­kro­jami pozio­mymi i pio­no­wymi czy też tzw. obwied­nie poci­sku. Zwykle ską­pość infor­ma­cji jest tłu­ma­czona wzglę­dami ochrony tajem­nicy.
Jest to powszech­nie akcep­to­walne uza­sad­nie­nie ponie­waż zna­jąc dokładne dane i moż­li­wo­ści poci­sku można opra­co­wać sku­teczne metody prze­ciw­dzia­ła­nia. Jednak są zapa­leńcy, miło­śnicy lot­nic­twa, któ­rzy chcieli by wie­dzieć przy­kła­dowo jaki fak­tycz­nie zasięg ma kie­ro­wany pocisk rakie­towy AIM-120 AMRAAM.
W arty­kule posta­ramy się przy­bli­żyć czy­tel­ni­kom, na ile to moż­liwe, aspekty dzia­ła­nia i sto­so­wa­nia poci­sków „powie­trze-powie­trze” w kon­tek­ście tego co powszech­nie zwie się, nie zawsze wła­ści­wie, zasię­giem.
Pocisk „powietrze-powietrze” dalekiego zasięgu MBDA Meteor dysponuje największą na świecie „strefą bez ucieczki”, która jest oceniana na nie mniej niż 60 km. Jego nosicielami są myśliwce Typhoon, Rafale i Gripen.

Pocisk „powie­trze-powie­trze” dale­kiego zasięgu MBDA Meteor dys­po­nuje naj­więk­szą na świe­cie „strefą bez ucieczki”, która jest oce­niana na nie mniej niż 60 km. Jego nosi­cie­lami są myśliwce Typhoon, Rafale i Gripen.

We współ­cze­snych samo­lo­tach wie­lo­za­da­nio­wych wyli­cza­niem danych nie­zbęd­nych do odpa­le­nia poci­sku zaj­mują się kom­pu­tery pokła­dowe sys­temu ste­ro­wa­niem uzbro­je­niem. Informacje te pre­zen­to­wane są w postaci gra­ficz­nej na wskaź­ni­kach w kabi­nie samo­lotu, a w naj­now­szych kon­struk­cjach rów­nież na wyświe­tla­czach heł­mo­wych pilota.
W warun­kach walki powietrz­nej i szybko zmie­nia­ją­cej się sytu­acji dąży się do mini­ma­li­za­cji danych poda­wa­nych zało­dze by zmniej­szyć natłok infor­ma­cji (obcią­że­nie pilota) jak też przy­śpie­szyć ich przy­swa­ja­nie. Dlatego też przy uży­ciu bojo­wym poci­sków „powie­trze-powie­trze” infor­ma­cją istotną dla pilota jest to czy cel jest w odle­gło­ści przy któ­rej jest moż­liwe odpa­le­nie poci­sku czy też nie i czy poza wła­ściwą odle­gło­ścią są speł­nione pozo­stałe warunki nie­zbędne do odpa­le­nia poci­sku lub też jaki manewr jest konieczny do osią­gnię­cia tych warun­ków. Przy czym zasięgi poci­sku – rozu­miane jako osią­gane w danych warun­kach odle­gło­ści na jakie jest moż­liwy lot poci­sku są w tym wypadku nie­istotne. Ważne są wiel­ko­ści zwane stre­fami odpa­le­nia i to one są wyli­czane i pre­zen­to­wane pilo­towi wraz z dodat­kową nie­zbędną infor­ma­cją.
Różnica pomię­dzy zasię­giem poci­sku a odle­gło­ścią odpa­le­nia wynika z faktu, że w walce powietrz­nej cel jak i nosi­ciel poci­sku rakie­to­wego prze­miesz­czają się wzglę­dem sie­bie w prze­strzeni, manew­ru­jąc pręd­ko­ścią, wyso­ko­ścią i kur­sem. Konkretne zasięgi z uwzględ­nie­niem moż­li­wo­ści manew­ro­wych, pręd­kość jak i inne dane dla poci­sku odpa­lo­nego z samo­lotu w okre­ślo­nych warun­kach lotu – pręd­ko­ści i wyso­ko­ści, można przed­sta­wić w postaci wykresu moż­li­wo­ści cza­sowo-prze­strzen­nych zwa­nych obwied­nią poci­sku (rys. 1).
Obwiednia ma gra­nice wyzna­czone osią­gnię­ciem przez pocisk, zało­żo­nych z góry, warun­ków koń­co­wych. Te warunki to mak­sy­malny czas lotu kie­ro­wa­nego, mini­malna dopusz­czalna pręd­kość poci­sku oraz mak­sy­malne dopusz­czalne prze­cią­że­nie.
Kształt i wiel­kość obwiedni wyzna­czają cechy kon­struk­cyjne jak czas pracy i impuls ciągu sil­nika rakie­to­wego, cha­rak­te­ry­styki aero­dy­na­miczne, czas lotu kie­ro­wa­nego, a ponadto pręd­kość nosi­ciela i wyso­kość lotu w momen­cie odpa­le­nia.
Czas lotu kie­ro­wa­nego jest okre­ślany przez mak­sy­malny czas pracy pokła­do­wych źró­deł zasi­la­nia – elek­trycz­nego, pneu­ma­tycz­nego, hydrau­licz­nego czy też ich kom­bi­na­cji, w zależ­no­ści od typu poci­sku. Minimalna pręd­kość koń­cowa to pręd­kość przy któ­rej stery aero­dy­na­miczne, zapew­niają jesz­cze ste­ro­wa­nie poci­skiem. Charakterystyka napędu wraz z cechami aero­dy­na­micz­nymi (opór i siła nośna) łącz­nie mają wpływ na osią­ganą pręd­kość mak­sy­malną i póź­niej­szą jej zmianę w cza­sie lotu oraz moż­li­wo­ści manew­rowe poci­sku (osią­gane prze­cią­że­nia).
Duże zna­cze­nie dla wiel­ko­ści i kształtu obwiedni mają wyso­kość lotu i pręd­kość samo­lotu odpa­la­ją­cego pocisk. Ponieważ sil­nik rakie­towy poci­sku zapew­nia przy­rost pręd­ko­ści więc pręd­kość przy któ­rej jest odpa­lany pocisk tzw. pręd­kość począt­kowa rów­nież ma zna­cze­nie dla osią­ga­nych odle­gło­ści. Jeszcze więk­sze zna­cze­nie ma gęstość atmos­fery. Na małych wyso­ko­ściach, w gęstych war­stwach, opór powie­trza będzie znacz­nie szyb­ciej wyha­mo­wy­wał pręd­kość poci­sku po zakoń­cze­niu pracy sil­nika rakie­to­wego niż na wyso­ko­ściach śred­nich i dużych. Stąd też obwied­nie wyzna­czone dla róż­nych wyso­ko­ści lotu jak i pręd­ko­ści począt­ko­wych będą się róż­nić od sie­bie i to zna­cząco.
Znając moż­li­wo­ści cza­sowo-prze­strzenne poci­sku dla bie­żą­cych warun­ków i para­me­try ruchu celu można okre­ślić tzw. strefę moż­li­wych odpa­leń (w nomen­kla­tu­rze angiel­skiej naj­czę­ściej zwaną Missile Launch Envelope – MLE). Od obwiedni poci­sku różni ją to, że uwzględ­nia się też para­me­try ruchu celu – wek­tor pręd­ko­ści i dodat­kowe ogra­ni­cze­nia (o któ­rych w dal­szej czę­ści arty­kułu). Jeśli cel jest ata­ko­wany na kur­sach spo­tka­nio­wych tzn. z przed­niej pół­s­fery, część dystansu poko­nuje sam cel i ten dystans dodaje się do odle­gło­ści prze­by­wa­nej przez pocisk. Natomiast w ataku na kur­sach zbież­nych (z tyl­nej pół­s­fery) pocisk musi doga­niać cel więc drogę celu w cza­sie lotu poci­sku należy odjąć od dystansu jaki może poko­nać pocisk w cza­sie pościgu za celem.
Strefę zezwo­lo­nych odpa­leń można wyzna­czać i przed­sta­wiać gra­ficz­nie na różne spo­soby – wzglę­dem nosi­ciela lub też wzglę­dem celu. Najczęściej jest przed­sta­wiana w prze­kro­jach pozio­mych i pio­no­wych wzglę­dem celu z poda­niem warun­ków dla jakich została wyzna­czona.
Do obli­cze­nia wiel­ko­ści stref odpa­le­nia poci­sku, przyj­mo­wane są dane bie­żące, war­to­ści wyni­ka­jące z moż­li­wo­ści cza­sowo-prze­strzen­nych poci­sku jak też hipo­tezy odno­śnie zacho­wa­nia celu, które wszyst­kie razem mają wpływ na wiel­kość wyli­czo­nych stref oraz sku­tecz­ność ataku. W zależ­no­ści od typu poci­sku dodat­kowo uwzględ­nia się też m.in. mini­malne pręd­ko­ści koń­cowe poci­sku i/lub mini­malne wyma­gane pręd­ko­ści zbli­ża­nia z celem, czasy odbez­pie­cze­nia (uzbro­je­nia) zapal­ni­ków jak też wiel­kość celu.
Dane bie­żące to aktu­alne pręd­kość i wyso­kość lotu samo­lotu ata­ku­ją­cego i celu, pręd­kość zbli­ża­nia oraz kąty kur­sowe. Minimalna pręd­kość koń­cowa zależna będzie od typu poci­sku, kie­runku ataku i wyso­ko­ści lotu. Zwykle przyj­muje się że dla małych i śred­nich wyso­ko­ści poci­ski „powie­trze-powie­trze” są ste­ro­walne w zakre­sie pręd­ko­ści od mak­sy­mal­nych osią­ga­nych do Ma=1,2, poni­żej któ­rej sku­tecz­ność ste­rów aero­dy­na­micz­nych jest już nie­wy­star­cza­jąca. Na dużych wyso­ko­ściach, w bar­dzo roz­rze­dzo­nym powie­trzu pręd­ko­ści mini­malne będą więk­sze i zależne od układu aero­dy­na­micz­nego poci­sku. Inny, ważny aspekt dla okre­śle­nia mini­mal­nej pręd­ko­ści to kie­ru­nek ataku, a więc i pręd­ko­ści zbli­ża­nia z celem.

  • Krzysztof Nicpoń

To jest skrócona wersja artykułu.

CZYTAJ E-WYDANIE KUP WYDANIE PAPIEROWE