Elektronikai hadviselés a XX. században 4. rész

Légvédelmi alapismeretek

Már az első világháború során kiderült, hogy még egy igen lassan mozgó léghajót, kezdetleges építésű repülőgépet is nehéz a földről, terepről bármely szokásos fegyverrel, puskával, ágyúval eltalálni. Ehhez speciális ismeretekre van szükség. A dolog némiképp hasonlít a nyúl-vadászatra. A céltárgy ugyanis állandóan változtathatja a helyét, a sebességét és az irányát, így a vadász csak kellő tapasztalat, ráérzés és nem ritkán némi szerencse árán tud vadat ejteni. Aztán lehetséges, hogy a nyúl, a fácán annyira eltávolodik, hogy lőtávon kívül is kerülhet.

A vadászat során két nagy fontosságú megfigyelést tehetünk, ami meglepetésünkre az ágyús vagy rakétás légvédelmi lövészet alapjait is érinti. Amikor a jó vadász futó vadra lő, többnyire nem a vadra céloz, hanem jósol, becsül. Tapasztalatai alapján feltételezi, hogy akkor, amikor a sörét vagy a lövedék eléri a vadat, akkor a vad valószínűleg hol lesz. Amennyiben a becslés helyes, a vad és a lövedék egy adott pillanatban egyazon helyen lesz, a vad belefut a lövésbe. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy kissé a futó vad elé kell lőni. Ezt előretartásos lövésnek nevezik a légvédelmi rakéta technikájában. A problémák akkor kezdődnek, amikor a vad cikázva menekül.

Amennyiben kutyánk a vadászat közben nem bír magával, és a cikázva futó nyúl után veti magát, akkor megfigyelhetjük, hogy a kutya mindig a nyúl irányába fut, akárhogyan is cikázik a nyúl ide vagy oda. Ezt a görbét a matematikában - mily véletlen! - kutyagörbének nevezik, és jellemzője, hogy a sebességvektor éppen mindig a cél irányába tekint. A légvédelmi rakéta technikájában a szemléletes utánlövés fejezi ki a hasonlatosságot a kutyagörbéhez, távolodó cél esetén. A körülmények ismeretében a parancsnok dönti el, hogy melyik módot alkalmazza a cél leküzdésére, mert tényleges 100%-os esélyt egyik módszer sem ígér.

A kezdetekről, a légvédelmi lőelemképzőről már volt szó az első részben, a döntő változást itt is a rakétafegyverek kifejlesztése hozta.

A V2 harci utóélete

A háború után a rakétafegyver fejlesztése nem állt meg, és világszerte folytatódtak a német tudósok által csak elkezdett munkálatok.

A radartechnika fejlődése a XX. század vége felé, majd napjainkig tekintve, azt eredményezte, hogy a célterület felé közeledő repülőgépek (és rakéták) ún. korai felderítése és még időben történő leküzdése egyre sikeresebb lett. Az egyre rövidebb hullámhosszon működő radarok mérési adatai egyre pontosabbak lettek. A célt leküzdő fegyvernem a csöves légvédelemből végleg átváltott a légvédelmi rakétás fegyvernembe, különféle típusú és képességű rakétafegyverekkel. A lenti ábrán egy légvédelmi rakétaüteg elvi felépítését, és működését láthatjuk a nyolcvanas évekből. A távolfelderítő radar felderíti és azonosítja a célt (saját-idegen). A célmegjelölés adatai alapján a tűzvezető radar pontosan beméri, majd kis szögben besugározza, vagyis "megvilágítja" a célt. Ezek után több rakétát indít a célra.

Kezdetben arra lehetett számítani, hogy a küzdő felek egymás ellen nagy fizikai méretű, jelentős hatótávolságú, lényegében hosszú időn keresztül közelítőleg egyenes vonalban repülő nehézbombázókat irányítanak a célterület fölé. Akkoriban a rakétás légvédelem is erre a helyzetre készült fel. Ezek a korai légvédelmi rakéták úgyszólván mind a V2 hasonmásainak, továbbfejlesztett variánsainak tekinthetők. Méreteik és belső felépítésük hasonlósága - a gyártótól függetlenül—nem egészen a véletlen műve.

A továbbfejlesztések általában abban az irányban történtek, amely irányban annak idején a német fejlesztők is elindultak, csak a munkát már nem tudták befejezni. Vagyis például a korai légvédelmi rakéta típusokat egy újabb rakétafokozat beépítésével, az égéstér, a kormányszervek, továbbá az antenna-rendszer és az elektronika mérsékelt továbbfejlesztésével fokozatosan, több lépésben modernizálták.

Kézenfekvő volt egy fekete lőpor alapú, szilárd hajtóanyagú, egyszerű gyorsító (booster) fokozattal ellátni a V2 hasonmást. A booster mintegy leröpítette az indítóállványról a rakétát, majd néhány másodperces üzem után lőpor hajtóanyaga kiégett, elfogyott. Ezt követően a kiürült indítófokozat piropatronok segítségével leválasztotta magát a 2. (utazó) fokozatról és visszahullott a terepre.

Közben a 2. fokozat folyékony hajtóműve begyújtott és a továbbiakban ez hajtotta a rakétatestet a földi rádióparancsoknak megfelelő irányba. A műveletek során a rakéta elektronikája rászinkronizált a földi irányító rendszerre, és a fejlettebb változatokban egy repülésstabilizáló, negatív visszacsatoló hurok alakult ki a rakéta elektronikája, mechatronikája és a földi vezérlés között. A rakéta, illetve a földi irányító-rendszer ezek után már automatikusan végezte el az iránykorrekciókat. Emberi beavatkozásra csak akkor volt szükség, ha valami ezt a folyamatot megzavarta (pl. rádiózavarás).

Ennek a módszernek az első elektronikai elemeit még 1944-ben, a legfejlettebb V2 típusok irányításánál már sikeresen kipróbálták, a Wüzburg radar parancsközlő üzemmódjában.

A rakéta aerodinamikai irányításáról a radarrendszer információi alapján a földi berendezés rádióparancsai gondoskodtak. A hozzávetőleg egy percnyi égési idő során az utazó rész üzemanyaga elfogyott, miközben a rakétatest néhány (2...4) Ma sebességre tett szert, és jelentős magasságra és/vagy távolságra repülhetett a cél megközelítése során. Amint a célt egy meghatározott (tipikusan néhányszor 10 m) távolságra megközelítette, a közelségi gyújtó kis radarja felrobbantotta a harci töltetet.

Az acél töltetburkolat előformált, barázdált részei (néhány ezer darabban) a robbanás után tölcsér formában táguló repeszáradatban, hatalmas sebességgel közelítették meg a céltárgyat, és azon áthatolva, súlyosan megrongálták, repképtelenné tették azt. Egy kiválóan manőverező, vagy nagyon magasan repülő cél leküzdésére nem ritkán több rakétát is kell indítani. Francis Gary Powersnek a különleges, fel-le hullámzó üzemmódban, 26 km magasságban repülő U2 kémrepülőgépére annak idején valóságos rakéta-sortűz zúdult, a hazánkban is rendszeresített, Sz-75 Dvina (lenti kép, forrása:rakétaezred.hu) rakétaütegekből kb. 8 indítás történt. Már a legelső sikeres indítás során találatot értek el, és ez az U2 farokrészét szakította le, amitől a gép hanyatt esve, dugóhúzóban zuhanni kezdett, s közben a szárnyait is elvesztette. Időközben egy MiG-21-es türelmetlen és meggondolatlan pilótája is a küzdelem áldozatául esett. A neten a nem minden részletében tisztázott és tisztázható történet -már-már városi legendává alakult -számos változata olvasható.

A korai kétlépcsős légvédelmi rakétáknak a különféle technikai korlátjuk mellett volt néhány olyan problémájuk, amelyet igen nehéz volt leküzdeni. Ilyen volt például az, hogy a rakétát többnyire csak az indítás előtt lehetett feltölteni üzemanyaggal, és a feltöltött, üzemkész rakétát általában nem lehetett szállítgatni nehéz terepen ide-oda, nagyobb távolságokra. A rendszerint jelentős hosszúságú (9... 12 m) és tömegű (2...2,5 t), ám könnyűszerkezetes építésű rakétatesttel egy fürgén manőverező cél leküzdése során nem volt lehetséges éles fordulókat végrehajtani (ez elektronikusan is le volt tiltva), mert fennállt a veszélye annak, hogy a rakétatest meghibásodik, netán eltörik.

Az idők során pl. a Szovjetunióban is igen sok változatban készült az irányító-rendszer és a rakéta is. Ezeket a rakétaütegeket számtalan országba exportálták. Hazánkban az egyik legutóbbi típusa az 1990-es évekig állt rendszerben. Néhány eszköz (fémgyűjtőktől kirabolva) romjaiban megtekinthető a Földi Telepítésű Légvédelmi Eszközök Múzeumában, Zsámbékon, továbbá valamivel jobb állapotban a Pintér Művek Keceli Hadi-technikai Parkjában.

A tisztán szilárd üzemanyagú rakétával szerelt rendszer több típusában is bebizonyította, hogy adott esetben fürgébb, hatékonyabb is lehet egy akár nagyobb tűzerővel rendelkező, ám lomhább, nehezebben áttelepíthető, részben folyadék üzemanyagú társánál. Ilyen, szilárd üzemanyagú rakétával működő légvédelmi rendszerrel sikerült lelőni a Lopakodót.

Szilárd hajtóanyagú rakéták

A V2 kifejlesztése során azzal együtt, hogy ezáltal a fejlesztők megteremtették az irányítható ballisztikus rakétáknak a gyakorlatban használatos úgyszólván összes lényeges szerkezeti elemét, viszont a lehetséges utaknak csak az egyikét, a folyékony tüzelőanyagú rendszert választották.

Az újabb hajtóanyagok kipróbálása mindenütt megtörtént, ám a modernebb, jobb műszaki tulajdonságú folyékony üzemanyagok sikere kétes volt. Ezek az anyagok rendkívül tűzveszélyesek voltak, amire jellemző az a vélemény egy magyar hivatásos rakétás szájából, hogy elég volt ezeket az anyagokat csak megmutatni egymásnak, és már robbant is. Másrészről a hajtóanyagok (és a segédanyagok) túlnyomó része az egészségre rendkívül veszélyes (pl. hihetetlenül maró anyag, idegméreg) volt.

A folyékony üzemanyagot mellőzve, a harci alkalmazások során némileg praktikusabb eszközhöz juthatunk, a szilárd tüzelőanyaggal működő rakétához. A II. világháborúban a rendelkezésre álló időben már senkinek sem nyílt alkalma a repülőtesttel és a hajtóanyaggal való további kísérletekre.

A szilárd tüzelőanyagú rakéta képezi a a rakétatechnika ősapját, hiszen Kínában már több ezer éve is használtak feketelőpor töltetű kis (pl. kézi indítású) rakétákat. A modem, szilárd tüzelőanyagú rakéták is a feketelőpor különböző variánsaival működnek, és roppant egyszerű szerkezetűek. Elmarad a folyékony üzemanyagokkal kapcsolatos összes tárolási, feltöltési, kezelési szervizfeladat, a kapcsolatos mechanikai elemekkel együtt. A szilárd üzemanyagú rakéta lényegében egy üres hengeres tartályban tárolt, módosított feketelőpor, és ezzel egyetlen teendőnk van: indításkor meggyújtani. (Problémák persze itt is vannak bőven.)

Az ilyen rakéta könnyen kezelhető, szállítható, nem ömlik ki belőle veszélyes anyag, és felkészülés, késedelem nélkül indítható. A délszláv háború során többféle típusú üzemanyaggal működő, különféle rakétákat használtak a szemben álló felek, és talán a legkevesebb problémát a szilárd üzemanyagú rakéta kezelése jelentette. Az üteggel így könnyű volt gyorsan áttelepülni más helyszínre. A fenti képen két lépcsős szilárd hajtóanyagú légvédelmi rakéta a Nyeva látható, jobbra pedig a szállítójármű ami 2 db rakétával tudott rátolatni az indítóállványra.

Sipos Gyula okl. IC-szakmérnök (RÁDIÓTECHNIKA)