Przewaga w powietrzu – tam, gdzie spotykają się przeszłość i przyszłość

We wczesnych latach dziewięćdziesiątych myśliwce F-16 – które miały już wtedy na karku prawie dwadzieścia lat – były coraz rzadziej wykorzystywane do wykonywania zadań, podczas których cele znajdują się tam, gdzie nie sięga wzrok pilota.

Wówczas jednak pojawił się pocisk AIM-120A AMRAAM, który miał zdolność namierzania i rażenia celów poza zasięgiem wzroku.

– Kompletnie zmieniło to reguły gry, jeśli chodzi o sposób operacyjnego wykorzystania samolotów F-16 – mówi emerytowany generał dywizji Sił Powietrznych USA Jon Norman, który był w tamtym okresie pilotem F-16, a dziś stoi na czele działu wymagań i zdolności lotniczych w Raytheon Missiles & Defense, jednostce biznesowej Raytheon Technologies. – Samoloty czwartej generacji, które dotychczas musiały trzymać się na uboczu, stały się nagle integralną częścią nowego połączonego rozwiązania.

Integracja pocisku AMRAAM z myśliwcami F-16 oraz to, w jaki sposób zmieniła ona sposób wykorzystania tego samolotu, pokazuje dobitnie, że wprowadzenie nowej technologii może sprawić, że starsze myśliwce będą nadal potrzebne i skuteczne.

Jest to szczególnie istotne dziś, gdy posiadane przez USA i sojuszników myśliwce czwartej generacji nadal mkną po niebie, myśliwce piątej generacji, takie jak „niewidzialny” F-35, są już w pełni gotowe do działania, a jednocześnie realizowane są programy rozwoju samolotów szóstej generacji. W tej sytuacji Norman i jego współpracownicy z różnych działów Raytheon Technologies starają się sprawić, aby wszystkie te samoloty – reprezentujące przeszłość, teraźniejszość i przyszłość lotnictwa – mogły latać i walczyć obok siebie w celu osiągnięcia tego, co eksperci wojskowi nazywają przewagą w powietrzu.

Tak jak na początku lat dziewięćdziesiątych pociski AMRAAM tchnęły życie w myśliwiec F-16, dziś zmodernizowane wersje tych pocisków i innych typów uzbrojenia sprawiają, że wykorzystywane obecnie samoloty stają się potężniejsze i otrzymują nowe zdolności.

Różnica polega jednak na tym, że najnowsze uzbrojenie wprowadza zmiany wykraczające poza samo zwiększenie zasięgu i prędkości, będzie bowiem funkcjonować w formacjach razem z innymi środkami rażenia, reagować na nowe informacje w czasie rzeczywistym oraz generować dane dotyczące pola walki i udostępniać je pozostałym jednostkom.

– Badamy sposoby wykorzystania uzbrojenia, które różnią się od tradycyjnych metod – mówi Norman.

Załóżmy, że wystrzeliwujemy dwa pociski przeciw wrogiej wyrzutni rakiet ziemia-powietrze, tak aby wojsko mogło bez przeszkód wkroczyć w przestrzeń powietrzną wroga. Pociski te – zamiast łączyć się z systemem dowodzenia i kierowania przez dalekodystansowe łącze – współpracowałyby ze sobą, bezpośrednio udostępniając sobie dane z sensorów i dostosowując swój kurs na bieżąco. Po trafieniu przez jeden z nich w cel drugi mógłby przekazać dalej ocenę zniszczeń, tak aby można było zdecydować, czy konieczne jest przeprowadzenie dodatkowych uderzeń.

– Broń tego typu to fenomenalny sensor. Umożliwia nadawanie celom priorytetu oraz zmianę celu w trakcie lotu – opowiada Norman. – Zestrzelenie celu jest konieczne, aby myśliwce czwartej i piątej generacji mogły operować, ponieważ nie muszą wówczas analizować sytuacji i planować kolejnej misji. Oznacza to, że dzięki możliwościom ofensywnym takie uzbrojenie zapewnia im również ochronę.

A jeśli broń tego typu działa w formacji przeciwko wielu celom, a amunicja przydzielona do głównego celu zostanie zniszczona lub w inny sposób utracona, rolę tę przejmuje inna broń. Przykładem takiego uzbrojenia jest inteligentna bomba StormBreaker, komunikująca się przez sieć broń, która może razić ruchome cele w dowolnych warunkach atmosferycznych. Została ona zintegrowana z samolotem F-15E Strike Eagle.

Według Normana opracowanie, przetestowanie, integracja i wdrożenie zaawansowanego uzbrojenia przyszłości zajmie jeszcze wiele lat, dlatego powstałą w ten sposób lukę wypełnią w międzyczasie ulepszenia obecnych systemów. Na przykład pakiet modernizacyjny pocisku AMRAAM znany jako F3R obejmuje nowe oprogramowanie, 15 zmodernizowanych płytek obwodów drukowanych w sekcji naprowadzania oraz nowsze, szybsze procesory. 

– Modernizacja układów elektronicznych pocisku AMRAAM daje nam duże pole do rozwoju – mówi Norman. – Wypełniamy lukę w zdolnościach pocisku, a siły zbrojne pracują jednocześnie nad rozwojem zupełnie nowych efektorów. 

Innym sposobem zapewnienia nowych możliwości starszym myśliwcom jest wyposażenie ich w nowoczesne sensory stosowane w samolotach nowej generacji.

Zalety takiego podejścia stają się oczywiste, jeśli weźmiemy pod uwagę, że starsze platformy lotnicze zaczynają wypełniać niszowe zadania wykorzystujące ich mocne strony. Na przykład samolot F-15 pełni ważną rolę w scenariuszach uderzeniowych, ponieważ może przenosić więcej uzbrojenia niż F-35, w którym broń musi mieścić się wewnątrz kadłuba, aby można było utrzymać przewagę wynikającą z utrudnionej wykrywalności samolotu. A najlepiej uzbrojone myśliwce powinny dysponować najlepszymi informacjami o celach.

– Im więcej samolotów jest wyposażonych w wysoce skuteczne sensory, tym więcej celów można wykrywać i śledzić oraz tym większy obszar można zabezpieczyć – mówi Eric Ditmars, prezes działu bezpiecznych rozwiązań w dziedzinie sensorów w Raytheon Intelligence & Space, jednostce biznesowej Raytheon Technologies. – Dzięki temu otrzymujemy znacznie więcej informacji, co z kolei umożliwia nam osiągnięcie naszego celu, czyli bezpiecznego powrotu pilotów do domu.

Jednym z najnowszych tego typu produktów jest radar kierowania uzbrojeniem PhantomStrike, czyli mniejszych rozmiarów wersja wcześniejszych radarów z aktywnym skanowaniem elektronicznym (AESA) Raytheon Intelligence & Space. Radar PhantomStrike waży ok. 50% mniej niż jego poprzednicy, zajmuje mniej miejsca, zużywa ok. 33% mniej energii oraz nie wymaga chłodzenia cieczą. Skokowa poprawa parametrów w zakresie rozmiaru, ciężaru, zasilania i chłodzenia sprawia, że radar ten – oferujący możliwości na poziomie systemów stosowanych w myśliwcach – można również instalować na platformach bezzałogowych. Z kolei w większych samolotach pozwala to zwolnić miejsce na nowe sensory i umożliwia zasilanie tych, które znajdują się już na pokładzie.

Nowy radar jest oparty na otwartej architekturze systemów kierowania misją, co ułatwia jego modernizację i pozwala wojsku na stałe dodawanie nowych funkcji bez ograniczeń narzucanych przez zastrzeżone technologie.

– Jeśli dany system ma charakter statyczny, nie można rozwijać go tak, aby sprostać stale ewoluującym zagrożeniom, a właśnie to jest naszym celem – twierdzi Ditmars. – Musimy zacząć od spełnienia aktualnych potrzeb klienta, a następnie umożliwić mu dostosowanie systemu poprzez wprowadzanie dowolnych potrzebnych elementów czy funkcji.

Jak mówi Ditmars, ponieważ wielu sojuszników i partnerów USA pracuje nad myśliwcami szóstej generacji z wykorzystaniem zastrzeżonych krajowych technologii, kluczową kwestią jest zagwarantowanie, że będą one mogły swobodnie komunikować się ze sobą w scenariuszach obejmujących współpracę koalicyjną.

Jednak sama możliwość komunikacji to nie wszystko. Muszą one również łączyć się ze sobą w sposób bezpieczny, co oznacza, że trzeba zapobiec „podsłuchiwaniu” przesyłanych informacji przez przeciwników, a także upewnić się, że koalicyjne i partnerskie wojska będą widzieć tylko te informacje, które są niezbędne. Jest to koncepcja podobna do zgodności z różnymi platformami w świecie gier wideo, w którym wszyscy gracze grają w czasie rzeczywistym, nawet jeśli korzystają z różnych konsol, a filtrowanie i dostosowywanie tego, co widzi każdy z nich, odbywa się w chmurze.

– To coś więcej niż sieciowe rozwiązanie przeznaczone do konkretnej platformy myśliwca. Obejmuje całą chmurę informacyjną, w której operują siły zbrojne poszczególnych krajów i ich sojusznicy – wyjaśnia O’Brien, który pracuje w jednostce biznesowej Raytheon Technologies specjalizującej się w bezpiecznej łączności radiowej między platformami wojskowymi. – Muszą opracować sposób prowadzenia działań w taki sposób, aby pogodzić ze sobą bezpieczeństwo i interoperacyjność. Dzięki oferowanym przez system możliwościom każde państwo musi być w stanie skutecznie chronić swoje terytorium. Jest to niezwykle złożony problem.

Inną skomplikowaną kwestią jest ulepszanie i koordynacja sieci na samych platformach lotniczych. Ponieważ są one wyposażone w wiele sensorów, które otrzymują gigantyczną ilość informacji, zarówno ze swojego otoczenia, jak i z innych platform, jest oczywiste, że ogrom napływających danych może przytłoczyć lub rozproszyć uwagę pilota, co określa się mianem przeciążenia poznawczego.

Jak mówi Ditmars, z problemem tym można poradzić sobie dzięki sztucznej inteligencji i uczeniu maszynowemu, a zaawansowane techniki obliczeniowe mogą pozwolić pilotowi w utrzymaniu koncentracji. Na przykład raportując parametry lotu, pilot nie musi już zastanawiać się, czy użyć pokazywanych na wyświetlaczu nahełmowym danych radiolokacyjnych czy optycznych, ponieważ sztuczna inteligencja może automatycznie przełączyć na system, który działa optymalnie w danym momencie.

– Piloci muszą przede wszystkim wiedzieć, jakie zagrożenia na nich czyhają i jak wygląda stan realizacji powierzonej im misji. Czy mają kontynuować? Czy powinni jak najszybciej zawrócić? A może wezwać pomoc? W naszym nowym środowisku możemy tworzyć i przewidywać rozmaite scenariusze – opowiada Ditmars. – Bez wątpienia jest to niezwykle wymagające środowisko, ale na tym polega cała zabawa. A nasi inżynierowie pracują nad rozwiązaniem tych problemów i spełnieniem potrzeb wojska.