Od najwcześniejszych dni lotnictwa światowe siły powietrzne szukały sposobów na poprawę celności i skuteczności broni lotniczej, ale taka możliwość pojawiła się dopiero wraz z pojawieniem się technologii mikroprocesorowej. Dopiero wtedy Siły Powietrzne zaczęły stosować zestawy precyzyjnego naprowadzania, które zaczęto instalować na konwencjonalnych bombach swobodnego spadania
Obecnie istnieją dwa główne typy bomb kierowanych: bomby z systemem naprowadzania laserowego (dalej dla krótkich bomb laserowych - LAB) oraz z naprowadzaniem przez GPS (Global Positioning System); każdy typ ma własną unikalną technologię prowadzenia o wysokiej precyzji. LAB to najpowszechniejszy i najbardziej rozpowszechniony rodzaj kierowanych bomb lotniczych. Zasadniczo do bomby spadającej swobodnie dodaje się półaktywną głowicę naprowadzającą lasera (GOS), połączoną z komputerową jednostką sterującą z elektroniką naprowadzającą i sterującą, baterią i układem napędowym. Na każdej bombie zamontowane są przednie stery i powierzchnie stabilizujące ogon. Taka broń wykorzystuje jednostkę elektroniczną do śledzenia celów, które są oświetlone wiązką laserową (zwykle w widmie podczerwonym) i dostosowują ich trajektorię lotu w celu ich dokładnego pokonania. Ponieważ „inteligentna” bomba jest zdolna do śledzenia promieniowania świetlnego, cel może być oświetlony przez oddzielne źródło lub przez laserowy desygnator atakującego samolotu, z ziemi lub z innego samolotu.
Niektóre z najbardziej znanych LAB to rodzina Paveway firmy Lockheed Martin i Raytheon, która obejmuje cztery generacje rakiet: Paveway-I, Paveway-II, Paveway-II Dual Mode Plus, Paveway-III i najnowszą wersję Paveway-IV. Rodzina bomb laserowych Paveway zrewolucjonizowała walkę powietrze-ziemia, przekształcając bomby spadające swobodnie w inteligentną, precyzyjną amunicję. Rodzina bomb laserowych Paveway jest preferowanym wyborem sił powietrznych wielu krajów, ponieważ udowodniły swoją celność i skuteczność w prawie wszystkich głównych konfliktach z przeszłości. Joe Serra, lider systemów precyzyjnego naprowadzania firmy Lockheed Martin ds. zestawów precyzyjnych Paveway, wyjaśnił: „Rząd USA jest bardzo zainteresowany zdrową konkurencją w laboratorium LAB… Tak więc w 2001 r. zakwalifikowaliśmy zestawy naprowadzania laserowego Paveway-II dla sił powietrznych USA i Marynarka wojenna. Jedną z głównych zalet tych systemów była ich dostępność jako pojazdu dostarczającego konwencjonalne bomby lotnicze. Myślę, że system Paveway jest ceniony w wojsku właśnie dlatego, że zapewnia doskonałe wyniki przy rozsądnych kosztach”.
Lockheed Martin jest autoryzowanym dostawcą wszystkich trzech wariantów Paveway-II dla rodziny bomb spadających Mk.80, czyli GBU-10 Mk.84, GBU-12 Mk.82 i GBU-16 Mk.83. W najbardziej ogólnej konfiguracji Paveway-II jest zamontowany na 500-funtowej (227,2 kg) bombie Mk.82 ze swobodnym spadkiem, co daje tanią i lekką precyzyjnie naprowadzaną amunicję GBU-12 nadającą się do stosowania na pojazdach i innych małych celach. Rodzina zestawów Pavewav-III to dalszy rozwój Paveway-II, wyposażony w bardziej wydajną technologię prowadzenia proporcjonalnego. Zapewnia znacznie większy zasięg lotu i lepszą celność w porównaniu do serii Paveway-II, ale jednocześnie zestawy trzeciej generacji są znacznie droższe, przez co ich zakres ograniczony jest do szczególnie ważnych celów. Zestawy Paveway-III zostały zainstalowane na wielkokalibrowych 2000-funtowych (909 kg) bombach Mk 84 i BLU-109, co dało precyzyjne bomby GBU-24 i GBU-27. Podczas operacji Pustynna Burza w 1991 r. zestawy naprowadzania Paveway-III zainstalowano również na bombie przebijającej beton GBU-28/B. Raytheon produkuje wszystkie warianty zestawów Paveway-III.
Wzmocnienie
W połowie 2016 r. firma Lockheed Martin przetestowała nowe urządzenie Paveway-II Dual Mode Plus LAB z nową optoelektroniką i zestawem nawigacji GPS/inercyjnej. LAB Paveway-II Dual Mode Plus jest przeznaczony do pracy zarówno na celach stacjonarnych, jak i mobilnych, ma zwiększoną skuteczność bojową dzięki wysokiej precyzji działania w każdych warunkach pogodowych (ponieważ dokładność czystego naprowadzania laserowego może być zmniejszona w obecności opadów lub dymu) przy zwiększonych zasięgach użycia poza zasięgiem wroga. Ta konfiguracja Paveway-II może być łatwo zintegrowana z istniejącymi laboratoriami Paveway-II LAB. Lockheed Martin otrzymał w zeszłym roku kontrakt z siłami powietrznymi o wartości 87,8 miliona dolarów na produkcję zestawów Paveway-II Dual Mode Plus.
System Paveway-IV wyprodukowany przez Raytheon Systems Ltd wszedł do służby w 2008 roku. Paveway-IV wykorzystuje kombinację półaktywnego naprowadzania laserowego i naprowadzania bezwładnościowego/GPS. Łączy w sobie elastyczność i precyzję naprowadzania laserowego oraz naprowadzania INS/GPS na każdą pogodę, aby znacznie zwiększyć możliwości bojowe. Zestaw naprowadzania oparty jest na istniejącej jednostce komputerowej ECCG zestawu Enhanced Paveway-II. Nowa, ulepszona jednostka ECCG zawiera czujnik wysokości detonacji, który detonuje bombę na określonych wysokościach oraz odbiornik GPS, który jest kompatybilny z modułem przeciwzakłóceniowym o selektywnej dostępności. Bombę można zrzucić tylko w trybie naprowadzania inercyjnego (skrócenie czasu inicjalizacji i kalibracji systemu naprowadzania dzięki systemowi nawigacji platformy nośnej) lub tylko w trybie naprowadzania z wykorzystaniem sygnału GPS. Prowadzenie laserowe końca trajektorii jest dostępne w każdym trybie. Zestaw Paveway-IV jest używany przez brytyjskie i saudyjskie siły powietrzne.
GPS
Doświadczenia zdobyte podczas operacji Pustynna Burza i podczas amerykańskiej interwencji na Bałkanach w latach 90. pokazały wartość amunicji precyzyjnej, ale jednocześnie ujawniły trudność ich użycia, zwłaszcza gdy widoczność celu była pogorszona przez warunki pogodowe lub dym … W związku z tym postanowiono opracować broń sterowaną GPS. Takie uzbrojenie zależy zarówno od dokładności systemu pomiarowego wykorzystywanego do wyznaczania pozycji, jak i od dokładności wyznaczenia współrzędnych celu; ta ostatnia jest krytycznie zależna od informacji wywiadowczych.
Joint Direct Attack Munition (JDAM) to tani zestaw do przekształcania istniejących niekierowanych bomb ze swobodnym spadkiem w broń niemal precyzyjną. Zestaw JDAM składa się z sekcji ogonowej z jednostką GPS/INS i powierzchniami sterowymi na kadłubie, co zapewnia dodatkową stabilność i zwiększoną siłę nośną. JDAM jest produkowany przez Boeinga.
Rodzina JDAM może być używana w każdych warunkach pogodowych bez potrzeby dodatkowego wsparcia powietrza lub ziemi. Standardowa konfiguracja JDAM ma deklarowany zasięg do 30 km. Uzbrojenie z naprowadzaniem satelitarnym działa bardzo dobrze, jednak doświadczenia eksploatacyjne pokazują, że naprowadzanie za pomocą współrzędnych GPS nie pozwala na elastyczne dostosowywanie trajektorii na odcinku marszowym i w efekcie bombardowanie celów ruchomych i manewrujących. W 2007 roku podczas operacji wojskowych w Afganistanie i Iraku marynarka wojenna i siły powietrzne USA zidentyfikowały pilne potrzeby, ponieważ pojawiła się potrzeba dokładnego niszczenia celów poruszających się z dużą prędkością. Aby sprostać temu wyzwaniu, przy bezpośrednim zaangażowaniu firmy Boeing, szybko wdrożono dodatkowy zestaw laserowy dla rodziny JDAM, zestaw Dual-Mode Laser-JDAM (LJDAM). Wyszukiwarka laserowa została opracowana przez Boeing i Elbit Systems. LJDAM rozszerza możliwości JDAM, łącząc laserowy system celowniczy z zestawem JDAM. LJDAM zapewnia celność broni laserowej i wydajność w każdych warunkach pogodowych, a także ma duży zasięg dzięki wskazówkom GPS/INS. Bomby powietrzne z tym zestawem mogą uderzać w cele stacjonarne i mobilne. LJDAM został zintegrowany z bombą GBU-38, która wchodzi w skład uzbrojenia amerykańskich samolotów F-15E, F-16, F/A-18 i A/V-8B. Według szefa programu precyzyjnego uzbrojenia floty, Jayme Engdahla: „Laser JDAM jest obecnie preferowaną bronią marynarki wojennej Stanów Zjednoczonych. Wynika to z możliwości elastycznego wykorzystania: albo jako pojazd o wysokiej precyzji z nawigacją GPS przy złej pogodzie dla celów stacjonarnych, albo jako środek naprowadzania laserowego dla celów szybko poruszających się.
Boeing opracował również nowy zestaw skrzydeł, który w połączeniu z zestawem kontrolnym JDAM zwiększa zasięg bomby z około 24 km do ponad 72 km; wersja ta otrzymała oznaczenie JDAM-ER (Extended Range). „Pakiet JDAM-ER wykorzystuje tradycyjny interfejs JDAM i technologię planowania Boeing GBU-39 Small Diameter Bomb” - powiedział Greg Kofi, dyrektor programów JDAM w Boeingu. „Dzięki zestawom JDAM-ER klienci uzyskują zwiększony zasięg poza zasięgiem wroga, niezbędny do zneutralizowania obecnych i przyszłych zagrożeń”. Australijskie Siły Powietrzne są obecnie jedynym operatorem JDAM-ER.
Obecne możliwości Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych ograniczają się do dwutrybowego zestawu Laser-JDAM zamontowanego na 900-kilogramowych bombach przebijających beton. Dalsze ulepszenia amerykańskiej broni do bezpośredniego zaangażowania nie są obecnie finansowane, ale w przyszłości mogą obejmować możliwość dokładnej nawigacji w przypadku braku lub zagłuszania sygnału GPS, dodatkowe czujniki uzbrojenia, opcje dla obecnej broni o zwiększonym zasięgu lub dodanie sieci możliwości w celu zwiększenia elastyczności celowania broni w locie… „W naszych czasach zapotrzebowanie na dodatkowe zdolności w nowoczesnej sytuacji bojowej nie jest potwierdzone i nie ma wymagań dotyczących dalszego ulepszania naszej broni bezpośredniego rażenia”, kontynuował Engdahl, chociaż dodał: „Marynarka wojenna uważnie monitoruje rozwój i rozmieszczenie wariantów JDAM o rozszerzonym zasięgu przez naszych zagranicznych sojuszników, chociaż w tej chwili JDAM-ER nie jest nam potrzebny.”
PRZYPRAWA
Izraelska firma Rafael Advanced Defense Systems rozpoczęła prace nad precyzyjnym uzbrojeniem powietrze-ziemia na początku lat 60., po opracowaniu precyzyjnego pocisku rakietowego Roreue z operatorem w pętli sterowania. Pierwszy zestaw do precyzyjnego namierzania bomb konwencjonalnych został opracowany przez Rafaela w latach 90-tych, rodzina ta otrzymała oznaczenie SPICE (Smart, Precise Impact, Cost-Effective - inteligentny, precyzyjny, ekonomiczny). Rodzina SPICE obejmuje samodzielne bronie powietrze-ziemia, rozmieszczone poza zasięgiem broni, zdolne do niszczenia celów z dużą precyzją, nawet przy użyciu masywnych bomb obszarowych.
Zestawy SPICE wykorzystują nowoczesne techniki nawigacji, naprowadzania i naprowadzania w celu osiągnięcia dokładnego i skutecznego niszczenia krytycznych celów wroga z prawdopodobnym odchyleniem kołowym (CEP) wynoszącym trzy metry. System automatycznej akwizycji celu zestawu SPICE wykorzystuje unikalną technologię naprowadzania korelacji z wykorzystaniem systemu porównawczego obrazu referencyjnego i rzeczywistego (porównania sceny), który jest w stanie rozpoznać charakterystyczne cechy terenu, środki zaradcze, błędy nawigacyjne i błędy w określaniu współrzędnych celu. Podczas lotu dokonuje się porównania obrazów uzyskanych w czasie rzeczywistym z podwójnej sondy z kamerami termowizyjnymi i CCD z obrazem referencyjnym zapisanym w komputerze systemu. SPICE może działać o każdej porze dnia i przy każdej pogodzie, w oparciu o zaawansowane algorytmy wyszukiwania i porównywania terenu. Systemy SPICE zostały przetestowane w terenie i są używane przez izraelskie siły powietrzne oraz kilku klientów za granicą.
Pierwszym był zestaw SPICE-2000, przeznaczony do uniwersalnych i przebijających beton 900-kilogramowych bomb, na przykład Mk 84, RAP-2000 i BLU-109. SPICE-2000 ma zasięg 60 km. Następny został opracowany zestaw SPICE-1000 (zdjęcie poniżej), który sądząc po oznaczeniu, jest instalowany na bombach uniwersalnych i przebijających beton o masie 1000 funtów (454 kg), na przykład Mk.83 i RAP-1000. SPICE-1000 zapewnia zasięg 100 km. Izraelskie Siły Powietrzne otrzymały pełną gotowość bojową dla SPICE-1000 pod koniec 2016 roku.
Podczas planowania misji, w powietrzu lub na ziemi, dane celu, w tym współrzędne celu, kąt celu, azymut, dane wizualizacji i dane topograficzne są wykorzystywane do generowania misji lotu dla każdego celu, którą pilot wysyła do każdej bomby przed zrzuceniem to. Parametry misji bojowej są określane zgodnie z rodzajem celu i wymaganiami operacyjnymi, na przykład obliczany jest kąt nurkowania dla głębokiej penetracji. Broń SPICE jest zrzucana poza obszar uderzenia i niezależnie nawiguje w fazie przelotu lotu, wykorzystując swój system inercyjny/GPS do naprowadzania na dokładną lokalizację celu pod zadanym kątem spotkania i azymutem. Gdy zbliżasz się do celu, unikalny algorytm porównania sceny broni SPICE porównuje obrazy w czasie rzeczywistym z optoelektroniki poszukiwacza z oryginalnymi danymi rozpoznawczymi przechowywanymi w pamięci komputera SPICE. Na etapie naprowadzania system określa cel i włącza urządzenie śledzące, aby się z nim spotkać. Dzięki wykorzystaniu takich możliwości SPICE nie polega na błędach w określaniu współrzędnych celu i zagłuszaniu sygnału GPS, w wyniku czego straty pośrednie są znacznie redukowane. Rzecznik Rafaela powiedział: „Trend, który jest dziś wyraźnie widoczny, przesuwa wymagania dotyczące dokładności celów nieruchomych na cele ruchome. Wierzę, że zostaną opracowane nowe techniki naprowadzania, które pozwolą na dokładne atakowanie celów w przypadku braku sygnału GPS: zwiększą również zasięg użycia, aby zmniejszyć ryzyko dla załóg, jakie stwarzają zwiększone możliwości systemów obrony powietrznej."
Rozwój w innych krajach
Kraje takie jak Indie, Chiny, RPA i Turcja produkują własne zestawy precyzyjnego kierowania pociskami rakietowymi. Na przykład w październiku 2013 r. Indie zaprezentowały swój pierwszy zestaw naprowadzania laserowego Sudarshan. Został opracowany przez indyjski Departament Rozwoju Lotnictwa i jest produkowany przez Bharat Electronics. Projekt ma na celu poprawę celności 1000-funtowych bomb spadających swobodnie. Zestaw naprowadzający składa się z jednostki komputerowej, powierzchni sterowych montowanych w nosie bomby oraz zestawu skrzydeł przymocowanych z tyłu, aby stworzyć aerodynamiczny podnośnik. Zestaw zapewnia KVO na mniej niż 10 metrów, a po zrzuceniu z normalnej wysokości daje zasięg około 9 km. Trwają prace nad dalszą poprawą dokładności i zasięgu tego zestawu, w tym poprzez dodanie systemu GPS.
Turecki Instytut Badawczy Przemysłu Obronnego TUBITAK opracował zestaw naprowadzania HGK, który zamienia 2000-funtową bombę Mk 84 w broń precyzyjną. Zestaw składa się z systemu naprowadzania GPS/INS oraz opuszczanych skrzydeł. Zestaw zapewnia niszczenie celów z dokładnością do sześciu metrów w każdych warunkach pogodowych. Działając w tym obszarze, południowoafrykańska firma Denel Dynamics utworzyła spółkę joint venture z Emirati Tawazun Holdings w celu opracowania i produkcji różnych broni o wysokiej precyzji. Wariant zestawu Umbani Denela jest obecnie produkowany pod oznaczeniem Al-Tariq. Zestaw Al-Tariq opiera się na naprowadzaniu na podczerwień i nawigacji GPS / INS z automatycznym wykrywaniem celu i trybem śledzenia lub na półaktywnej wyszukiwarce laserowej. W przypadku zainstalowania wstępnie pofragmentowanej głowicy, system może być również wyposażony w zdalny bezpiecznik radarowy do działania obszarowego. W zależności od konfiguracji system może posiadać autonomiczny system rozpoznawania i śledzenia celu o zasięgu ponad 100 km. Można dodać zestaw skrzydeł lub silników, aby zwiększyć zasięg i możliwości bombardowania na niskich wysokościach. Według firmy system uzbrojenia KVO ma trzy metry. Wreszcie w 2008 roku do służby wszedł zestaw AASM francuskiej firmy Safran, składający się z systemu naprowadzania i zestawu dodatkowych silników. Jest używany przez francuskie siły powietrzne w operacjach przeciwko Państwu Islamskiemu (zakazanemu w Federacji Rosyjskiej) w Iraku i Syrii. Zasięg AASM przekracza 60 km, co pozwala operatorom na wykonywanie precyzyjnych ataków na stałe i ruchome cele przez całą dobę i przy każdej pogodzie.
Wyjście
Według US Navy większość jej broni używanej w walce z celami stacjonarnymi jest wyposażona w różne wersje zestawu JDAM i waży 500 funtów (227 kg), 1000 i 2000 funtów; są to głównie bomby GBU-38/32/31. Engdahl skomentował to: „Dwutrybowy system Laser-JDAM wszedł do służby w 2010 roku i okazał się funkcjonalnie elastyczną bronią bojową zarówno przeciwko celom stacjonarnym, jak i mobilnym. Siły Powietrzne i Marynarka Wojenna USA oraz ich zagraniczni partnerzy będą nadal kupować modułowe zestawy ogonowe JDAM i zestawy czujników L-JDAM w najbliższej przyszłości.
W ciągu ostatnich dwudziestu lat przekształcenie bomb spadających swobodnie w broń precyzyjną, zarówno kierowaną laserowo, jak i GPS, w połączeniu ze skutecznym rozpoznaniem, obserwacją i gromadzeniem danych wywiadowczych, a także ulepszonymi możliwościami celowania, znacznie zwiększyło skuteczność bojową i zmniejszyło ofiary cywilne… Systemy uzbrojenia, takie jak rodzina JDAM i tym podobne, są podstawowym sposobem zapewniania możliwości precyzyjnego uderzenia. W ciągu najbliższych kilku lat takie systemy z różnymi trybami pracy i nowymi czujnikami będą stale rozwijane, a nacisk zostanie położony na zwiększenie zasięgu i możliwości pracy w przypadku braku sygnału GPS.
