Κωνσταντίνος Ζηκίδης: Φρεγάτες-ΡΑΝΤΑΡ: Μία προς μία οι προτάσεις των υποψηφίων μας προμηθευτών

Posted in ΕλεύθερηΓνώμη

  Λαμβάνοντας υπόψη την εισαγωγή επί του θέματος που έγινε στο Μέρος Α’, μπορεί να επιχειρηθεί η σύγκριση των προτεινόμενων ραντάρ. Θα εξεταστούν τα ραντάρ που προτείνονται με τα πλοία Sigma 11515HN (Ολλανδία), Arrowhead 140HN (Μεγ. Βρετανία), FREMM κλάσης Bergamini (Ιταλία), FDI (Γαλλία) και MMSC/HFF (ΗΠΑ), σύμφωνα με τα στοιχεία που έχουν δει το φως της δημοσιότητας. 

Όλα τα προτεινόμενα ραντάρ βασίζονται σε διατάξεις ενεργητικής ηλεκτρονικής σάρωσης (Active Electronically Scanned Array – AESA) και – πλην εξαιρέσεων – σε τεχνολογία Gallium Nitride (GaN), η οποία προσφέρει ανώτερες επιδόσεις από την παλαιότερη τεχνολογία Gallium Arsenide (GaAs). Τα βασικά χαρακτηριστικά των υπόψη ραντάρ περιγράφονται στον ακόλουθο πίνακα, χρησιμοποιώντας στοιχεία από τους αντίστοιχους κατασκευαστές.

 Όπως εξηγήθηκε στο Μέρος Α’, η “ονομαστική εμβέλεια” δεν αποτελεί μία τυποποιημένη μέτρηση αλλά η κάθε εταιρεία ακολουθεί την δική της προσέγγιση, χωρίς να διευκρινίζεται το μέγεθος του στόχου ή οι συναφείς συνθήκες. Έτσι, θα επιχειρηθεί μία προσεγγιστική αλλά όσο το δυνατόν πιο αξιόπιστη εκτίμηση της απόστασης αποκάλυψης ενός τυπικού στόχου με RCS 1 m² για κάθε ραντάρ.

Ξεκινώντας από το ραντάρ NS100, διαπιστώνεται ότι η κατασκευάστρια αναφέρει «maximum instrumented range» 280 km, ένα εντυπωσιακό νούμερο για ένα περιστρεφόμενο ραντάρ από το 2013 (υποθέτουμε ότι το NS110 είναι μία μικρή παραλλαγή του NS100, καθώς δεν αναφέρονται στοιχεία ειδικά για αυτό).

Όμως, παλαιότερα στοιχεία ανέφεραν εμβέλεια 200 km [1][2], ένα νούμερο πιο “λογικοφανές” για ένα περιστρεφόμενο ραντάρ αυτού του μεγέθους. Το NS200 παρουσιάστηκε το 2016 ως εξελιγμένη μορφή του NS100 και αναφέρεται ότι έχει μέγιστη εμβέλεια 400 km σε μία ειδική λειτουργία Extended Long Range (ELR), παράλληλα με τη συνήθη λειτουργία του [3]

Το ραντάρ Sea Master 400 (SM400) το οποίο παρουσιάστηκε το 2007, σήμερα αναφέρεται ότι διαθέτει εμβέλεια 400 km, ενώ παλαιότερα αναφερόταν με εμβέλεια 250 km [1][2][4], ακόμα και από φυλλάδια της ιδίας της κατασκευάστριας εταιρείας. Εκτιμάται ότι βασίζεται σε τεχνολογία GaAs, ενώ υπάρχουν σχέδια για έκδοση βασισμένη σε τεχνολογία GaN.

Το APAR Block2 τελεί υπό ανάπτυξη και βασίζεται στο παλαιότερο APAR που παρουσιάσθηκε το 1997. Είναι ένα ραντάρ υψηλότερης συχνότητας, με αυξημένη ακρίβεια για καθοδήγηση όπλων και σχετικά περιορισμένη εμβέλεια 150 km [4]. Χρησιμοποιείται κατά κανόνα σε συνεργασία με κάποιο άλλο ραντάρ μεγαλύτερης εμβελείας.

Το ραντάρ Smart-L είναι ένα αρκετά μεγαλύτερο ραντάρ, το οποίο αποτελεί εξέλιξη παλαιότερων ραντάρ της Thales Nederland (τέως Signaal) και είναι το μόνο που εκπέμπει στην χαμηλότερη περιοχή συχνοτήτων L. Επισημαίνεται ότι η μπάντα L προσφέρει δυνατότητες αντιμετώπισης στόχων στελθ, όπως αναλύεται στο [5].

Έχει τη μεγαλύτερη ονομαστική εμβέλεια (480 km), ενώ διαθέτει αντιβαλλιστικές ικανότητες (σε αποστάσεις έως 2000 km), οι οποίες έχουν επιβεβαιωθεί στην πράξη σε νατοϊκές ασκήσεις. Όμως, και αυτό το ραντάρ παλαιότερα αναφερόταν με μικρότερη εμβέλεια 400 km [2][4].

Παρ’ όλα αυτά, οι επιδόσεις του είναι εφάμιλλες των επίγειων ραντάρ επιτήρησης και κρίνεται σκόπιμο να εξετασθεί η προμήθειά του από την ΠΑ, κατά προτίμηση στην εποχούμενη έκδοσή του, στο πλαίσιο αναβάθμισης της αεράμυνας.

Το KRONOS Grand Naval αποτελεί εξέλιξη του παλαιότερου EMPAR (European Multifunction Phased Array Radar) και αναφέρεται ότι έχει εμβέλεια 300 km. Αν και η υπόψη εμβέλεια είναι μάλλον εντυπωσιακή για ένα ταχέως περιστρεφόμενο ραντάρ, το οποίο μάλιστα εκπέμπει στην υψηλότερη περιοχή συχνοτήτων C, δεν υπάρχουν στοιχεία που να αμφισβητούν την εμβέλεια αυτή.

Επίσης, δεν διευκρινίζεται εάν είναι τεχνολογίας GaAs ή GaN, καθώς η κατασκευάστρια εταιρεία Leonardo έχει δυνατότητες κατασκευής και των δύο ειδών [6] (ενώ παράλληλα διαπιστώνεται ότι διατηρεί αγαστές σχέσεις με τη γείτονα).

Το ραντάρ SeaFire παρουσιάστηκε το 2014 και αρχικά προοριζόταν για πλοίο μεγέθους αντιτορπιλικού, με εμβέλεια 500 km. Στις φρεγάτες FDI το μέγεθος περιορίστηκε και ως εκ τούτου η κατασκευάστρια αναφέρει επισήμως εμβέλεια 300 km. Παρ’ όλα αυτά, σύμφωνα με πρόσφατα δημοσιεύματα οι αποστάσεις αποκάλυψης υπερβαίνουν τα 300 km, προφανώς για μεγάλους στόχους [7].

Πρόκειται για το πιο σύγχρονο ραντάρ σταθερής διάταξης 4 επιπέδων κεραιών και λειτουργεί στην περιοχή συχνοτήτων S, η οποία αποτελεί έναν ικανοποιητικό συμβιβασμό, προσφέροντας επαρκή ακρίβεια καθώς και δυνατότητες ανίχνευσης στόχων με μικρές διαστάσεις, όπως μη επανδρωμένα (drone).

Πρόσφατα παραδόθηκε το πρώτο SeaFire για εγκατάσταση στην πρώτη φρεγάτα FDI του γαλλικού ΠΝ. Κατόπιν τούτων, στο [8] εκτιμήθηκε ότι η εμβέλεια των 300 km αντιστοιχεί σε μεγάλο μαχητικό με RCS 5 m². Σημειώνεται ότι είναι το μόνο ραντάρ που προσφέρει πλήρη ημισφαιρική κάλυψη, επιτρέποντας ανύψωση δέσμης (elevation) έως και 90°.

Τέλος, αναφορικά με το ραντάρ TRS-4D, αυτό αναφέρεται με “instrumented range” 250 km αλλά διευκρινίζεται ότι η δυνατότητα παρακολούθησης μαχητικού υπερβαίνει τα 100 km. Έτσι, στο [8] έγινε η (ευμενής) παραδοχή ότι τα 100 km αντιστοιχούν σε στόχο με RCS 1 m² (αν και ένα τυπικό μαχητικό εμφανίζει RCS 2-2,5 m²). Είναι προφανές ότι πρόκειται για ραντάρ μικρότερης κατηγορίας από τα προαναφερθέντα, εφάμιλλο του APAR Block 2 όσον αφορά την εμβέλεια.

Κατόπιν τούτων, εκτιμάται ότι οι εμβέλειες που αναφέρονται σήμερα για τα ραντάρ NS100/110, NS200, SM400 και Smart-L πιθανότατα αντιστοιχούν σε πιθανότητα ανίχνευσης Pd 50%, εν αντιθέσει με την συνήθη πρακτική να αναφέρονται εμβέλειες με Pd 90%, όπως εξηγήθηκε στο Μέρος Α’.

Ως εκ τούτου, για σκοπούς σύγκρισης, ως εμβέλειες θα θεωρηθούν τα 200 km για το NS100/110 και τα 250 km για τα NS200 και SM400 και τα 400 km για το Smart-L, αποστάσεις οι οποίες εκτιμάται ότι αντιστοιχούν σε μεγάλο μαχητικό με RCS 5 m², ακολουθώντας τη λογική που χρησιμοποιήθηκε στο [8] για το SeaFire. Έτσι, καταλήγουμε στον ακόλουθο πίνακα και εικόνα, λαμβάνοντας υπόψη ότι η απόσταση αποκάλυψης είναι ανάλογη με την τέταρτη ρίζα του RCS.

Εικόνα 2: Η κάλυψη ενός ραντάρ σε ένα τυχαίο σημείο ανατολικά της Εύβοιας, τοποθετημένου σε 25 m πάνω από την επιφάνεια της θαλάσσης (με πράσινο για ύψος στόχου στην επιφάνεια της θάλασσας, κίτρινο σε ύψος 100 m, πορτοκαλί σε ύψος 1000 m και κόκκινο στα 10000 m), με τη βοήθεια του λογισμικού SPx Radar Coverage. Επίσης απεικονίζονται οι εκτιμώμενες αποστάσεις αποκάλυψης διαφόρων ραντάρ για στόχο χαμηλού RCS 0,1 m², ίχνος το οποίο αντιστοιχεί σε έναν πύραυλο, όπως ο Harpoon ή ο Exocet, ή γενικότερα σε μία σύγχρονη απειλή.

Από τα ανωτέρω εκτιμάται ότι μπορούν να εξαχθούν σημαντικά συμπεράσματα σχετικά με τα προσφερόμενα ραντάρ, τα οποία αποτελούν έναν σημαντικό παράγοντα για την επιλογή των νέων φρεγατών, επιτρέποντας την ανίχνευση των διαφόρων απειλών στο σύγχρονο και το μελλοντικό πεδίο μάχης και την καθοδήγηση πυραύλων εναντίον τους.

Σε κάθε περίπτωση, εκτιμάται ότι βαρύνουσα σημασία θα πρέπει να έχει η επιλογή επιχειρησιακών κριτηρίων και η πραγματική δύναμη πυρός, ως συνάρτηση του συνολικού κόστους του κάθε πλοίου μαζί με τα όπλα του.

Σημείωση: όλα τα ανωτέρω βασίζονται σε ανοικτές πηγές και δημοσιεύματα. Αποτελούν προσωπικές απόψεις και εκτιμήσεις του γράφοντος και δεν εκφράζουν οπωσδήποτε ή δεσμεύουν την Σχολή Ικάρων ή την Πολεμική Αεροπορία.

ΠΗΓΕΣ:

[1] IHS Jane’s, «The picture in 4D – Introducing the Thales dual-axis multibeam AESA radar family» https://jocdigital.uberflip.com/i/589878-thales-the-picture-in-4d/0?

[2] Shephard Media (2018), Issue 2 Handbook – Radar Systems, The Shephard Press Ltd, Buxton Press, Derbyshire, UK. https://mags.shephardmedia.com/HB-samples-2018/RS2-webmag.pdf

[3] EDR Magazine – European Defence Review no. 38, March/April 2018 https://issuu.com/clubfoot/docs/edr_38_march_april_2018_

[4] EDR Magazine – European Defence Review no. 39, May/June 2018 https://issuu.com/edrmag/docs/edr_39_2018___bd/25

[5] Konstantinos C. Zikidis (2018), «Early Warning Against Stealth Aircraft, Missiles and Unmanned Aerial Vehicles», in: Karampelas P., Bourlai T. (eds) Surveillance in Action. Advanced Sciences and Technologies for Security Applications. Springer, Cham https://www.researchgate.net/publication/321082973_Early_Warning_Against_Stealth_Aircraft_Missiles_and_Unmanned_Aerial_Vehicles

[6] Defence Turkey magazine issue 94 (2019), Leonardo’s World-Class Technology and Industrial Collaboration Form the Heart of the Company’s Offering in Turkey https://www.defenceturkey.com/en/content/leonardo-s-world-class-technology-and-industrial-collaboration-form-the-heart-of-the-company-s-offering-in-turkey-3580

[7] Ευθύμιος Λάζος, Πολεμικό Ναυτικό: Σύγκριση μεταξύ των ραντάρ TRS-4D και Sea Fire για τις νέες φρεγάτες, 5 Μαρτίου 2021 https://defencereview.gr/polemiko-naytiko-oi-nees-fregates-kai/

[8] P. Touzopoulos and K.C. Zikidis (2021), «Physical Optics RCS predictions for an anti-ship cruise missile», accepted for publication in the Journal of Defense Modeling and Simulation. Αρχικά αποτελέσματα έχουν δημοσιευθεί εδώ: https://belisarius21.wordpress.com/2021/02/21/εκτίμηση-ραδιοδιατομής-rcs-του-πυραύλο/