Elektronikai hadviselés a XX. században 6. rész

Az már korábbról ismert volt, hogy amennyiben a repülőgép sárkányát határoló felületek meghatározott szögben álló, közelítőleg sík lapok, akkor a felületük a radarhullámokat nem szórja, hanem jelentősen, egy meghatározott irányba eltéríti, így a gépet bemérő, úgymond „megvilágító” lokátor vevőjébe - tipikus esetben - nem jut számottevő visszavert jel.

A módszer matematikai alapjait Pjotr Ufimcsev orosz fizikus alkotta meg a hatvanas évek elején. Gyakorlati alkalmazását a nagy számításigény miatt lehetetlennek tartották, ezért a fizikus kutatásait 1964-ben nyilvánosan is publikálták. Időközben azonban megjelentek az integrált áramkörökön alapuló, a korábbiaknál sokkal gyorsabb számítógépek. így az 1970-es évek közepére az Egyesült Államokban lehetővé vált a számításokat (lényegében) síklapokkal határolt (szögletes) testekre elvégezni. A kísérleti munka során több típust (sárkányt) is kifejlesztettek, változó eredménnyel.

Bebizonyosodott, hogy egy ilyen konstrukció papíron való megtervezése a feladat könnyebbik része. Jóval nehezebb egy ilyen furcsa felépítésű sárkányt a levegőben tartani, amint azt a bekövetkezett súlyos balesetek is bizonyították. (Ugyanis a „Have Blue” néven ismeretes két prototípus mindegyike lezuhant, a gépek pilótái életüket vesztették).

A létrejött egyik végső konstrukció (F-117 Nighthawk) olyan különleges alakú, kizárólag szögletes (igen enyhén domború) síkidomokból álló repülőgép („gyémánt formájú” sárkány), hogy csak roppant bonyolult, digitális számítógépes rendszerének segítségével képes repülni. A rendszer azonban sokkal több dolgot tilt meg egy kiválóan képzett pilóta számára is, mint amennyit megenged. Az F-117 sárkánya számítógép nélkül lényegében nem repképes. A lopakodó üzemmód következtében pedig számos „kötelező tartozék” kimaradt a repülőgépből. Ilyen például a fegyverzet, vagyis a gép nem bocsátkozhat légi harcba. Ugyancsak ez a helyzet a fedélzeti radarral, amit szintén nem építettek be a gépbe, mert működése esetén leleplezné azt.

A radarvisszhang csökkentése érdekében a gép speciális sötétszürke festésű, a festék ugyanis grafit gömböcskéket tartalmaz, hasonlóan egyes MiG típusokhoz. A pilótakabin ablaka arany és indium bevonatú, a pilótasisak radar-visszaverődésének meggátolására. A pilóta parancsait és a gép mozgását pillanatról pillanatra négy számítógép rendszer ellenőrzi, és lényegében korlátozza a gép fordulékonyságát, gyorsulását, és egyéb, egy esetleges légi harc során nélkülözhetetlen manőverező képességét. A gép szerkezete ugyanis nem képes 5 g-nél nagyobb terhelést elviselni, és a szabályok szerint ezt nem is közelítheti meg. Az F-117 végsebessége nem éri el az 1000 km/h-t sem.

A két motor beömlőnyílását a sárkány konstrukciója takarja, hogy a kompresszorlapátok nehogy radarvisszhangot hozzanak létre. A kiömlőnyílás pedig az infravörös sugárzás csökkentése érdekében bonyolult, mert a kiáramló forró égésterméket jelentős mennyiségű többletlevegő bekeverésével hűtik. Ennek következtében a gép roppant hangos, és akusztikai eszközökkel könnyen felderíthető lenne, ha lennének ilyen eszközök. A bevetések során ezért  többnyire 5000 méter körüli magasságban repül a célterület fölött.

Az F-117A navigációs, és támadórendszereit egy közös digitális avionika rendszerbe integrálták. Navigációját GPS és rendkívül pontos inerciális (tehetetlenségi) navigációs rendszer segíti. A nagyon védett területek feletti bevetéseket egy automatikus bevetéstervező rendszer vezérli. Egy bevetés szinte minden részletét lehet automatizálni, akár a fegyverek (a két darab, lézer cél-megjelölésű bomba és a radarromboló ellenrakéta) kioldását is. A célkeresést egy infravörös keresőrendszer segíti, amelyet egy lézeres távmérő és célmegjelölő egészít ki. E rendszer segítségével lehet az egyes bombákat ledobásuk utolsó szakaszában lézerrel a célra vezetni.

A gép fekete színezete, könnyen felismerhető alakja, 1 Mach alatti végsebessége és nehéz kormányozhatósága azt eredményezi, hogy ezt a gépet nappal az ellenséges vadászgépek és a légelhárítás könnyen lelőhetné. Az F-117 bevetéseit ezért csak éjszaka hajtják végre. Mindezekből kiderül, hogy a Lopakodót nem légi harcra, nem elfogóvadásznak tervezték. A gép alkalmazásának lényegét a lopakodó üzemmód képezi, és ún. egyfeladatos, csapásmérő repülőgép.

A lopakodó képességnek pedig csak az éjszakai órákban van jelentősége, ugyanis a legtöbb radar rendszert -erős rádiózavar esetére - ma már ellátják nappali optikai követő rendszerrel is. Viszont a lopakodó képesség megszűnik, ha a gép vizes, jeges lesz, vagy ha kinyitja a bombatér ajtaját.

Egy légvédelmi rakétaüteg működése alapján belátható, hogy kezelő személyzetének igencsak összehangolt, hallatlanul gyors munkájára van szükség egy átlagos cél leküzdése esetén is, nem is említve a Lopakodót. A nagyon rövid „időablakot” a szerb légvédelmi erőknek volt alkalmuk a saját kárukon megtapasztalniuk, kimérniük. Ha tehát a HARM számára a légvédelmi radar bekapcsolása után a rendelkezésére áll mintegy 21 másodperc, akkor a rakétaüteg technikája és kezelő személyzete gyakorlatilag leküzdöttnek, megsemmisítettnek tekinthető.

Az F-117 a világ első hadrendbe állított lopakodó technikájú repülőgépe, még az utóbbi időkben is számos olyan helyszínen került bevetésre, ahol nemigen lehetett számítani a Lopakodót is felismerő radarok jelenlétére (pl. 2003-ban a 2. iraki háborúban).

Egyetlenegy F-117 veszett el bevetés alkalmával. 1999. március 27-én, a koszovói konfliktus során, a Jugoszláv Hadsereg 250. rakétadandárjának 3. zászlóalja egy Sz-125 Nyeva M légvédelmi ütege két rakéta indításával, Belgrádtól nyugatra, Simanovci település körzetében lelőtte a Hollovan légi-támaszpontról Avianoba átvezényelt, 82-0806-os oldalszámú F-117A-t. Az üteg parancsnoka a székely származású Dani Zoltán ezredes, Szerbia Hőse volt.

A fenti képen a komplett légvédelmi rendszer látható. Elől a rakéták, mögötte a tűzvezető radar, hátul pedig a távolfelderítő radar, a P18, ami át lett alakítva. (kép forrása: Wikipédia) A délszláv háború során Dani Zoltán ütegére 23 (!) esetben indítottak radarromboló rakétát, de a parancsnok csavaros székely észjárásának és kiválóan képzett, a parancsnokáért a tűzbe menő legénységének köszönhetően csak elenyésző nagyságú, lényegtelen károkat szenvedtek. Az F-117 és pilótája a rakétatalálat során 9 g gyorsulást szenvedett, a hajtóművek leálltak, a gép komolyan megsérült. Némi nehézségek árán sikerült a katapultálás, és a Lopakodó lángolva lezuhant.

Az amerikai pilóta Dale P. Zelko, szlovén bevándorlók gyermeke, az 1991-es Öbölháború veteránja volt. A katapultálás után Budanovci körzetében földet ért pilótát a helikopteres mentők még az éjszaka során kimenekítették, miközben a szerb keresőosztag már éppen megtalálta a katapult-ülést.

A lezuhant - és még lángoló - gépet őrizendő először fegyveres katonák vették azt körül, majd a nemzetközi sajtó képviselőit tömegesen szállították a helyszínre, a roncsok elszállításáig korlátlan fotózási, tévé felvételi lehetőségeket biztosítva. Ez az intézkedés nem minden hátsó szándék nélkül történt. A gép roncsait hivatalosan „a buckalakók széthordták”, nem hivatalosan pedig több városi legenda kering a köztudatban. Lenti képen a helyi lakosok nézegetik a roncsot. (forrás: Reuters)

Székelykevén (Skorenovac, Szerbia) a Dani Étterem és Panzió asztalán a szerző egy élménybeszámolóval megfűszerezve látta a szárny egy pehelykönnyű darabját, továbbá egy megolvadt, titánt is tartalmazó fémdarabot a gép sárkányából. A zajos hajtómű-kiömlőnyílás megviselt titánburkolata pedig - egy ismert tévéfilm („21 másodperc”) tanúsága szerint is - egy bizonyos udvaron, a házi kosárlabda pálya és a gyerekek biciklije mellett, a falnak támasztva árválkodik.

Az F-117 leküzdése

Dani Zoltánt - mint egy Sz-125 Nyeva rakétaüteg parancsnokát - nagyon élénken foglalkoztatta, hogy a névlegesen láthatatlan Lopakodót hogyan is lehetne láthatóvá tenni.

A szovjet gyártmányú, nem is túl fiatal Nyeva rakétaüteg tulajdonságai általában kedvezőnek tűntek. A gyártmány több időközi modernizáláson is átesett, így például az eredetileg stabil építésű, tűzvezető radar rendszer a lengyel, mobilizálható (gumikerekes) alépítménnyel könnyen szállítható lett, az üteg többi részéhez hasonlóan. Az indítóállványokra a parancsnok soha nem töltette be a maximális négy rakétát, mert tudta, hogy vagy két rakétával leküzdi a célt, vagy néggyel sem. így viszont a szükséges két rakétát könnyű volt a szállítókocsiról a kezelőnek egy ügyes és gyors mozdulattal betöltenie. A rakétatest az ún. „kacsa” elrendezés folytán (szárnyak hátul, kormánysíkok elől) igen jó repülési, fordulékonysági tulajdonságokkal rendelkezett, így egy manőverező repülőgép ellen is sikerrel bevethető típus volt.

Az üteg tűzvezető radar rendszere jó minőségű, fejlett típus. Felépítése meghökkentő. Az antennacsoport közepén helyezkedik el a felderítő/tűzvezető, több üzemmódú, UV-10 reflektorú radaregység. Kereső üzemmódban széles, 10°-os nyalábbal kutat a cél után. A cél észlelése, befogása után üzemmódot vált, és „ceruzavékonyságú”, l°-os nyalábbal „világítja meg” a célt. Az UV-10-tői jobbra és balra látható két furcsa doboz: az UV-11F2 és az UV-11 F1, kizárólag vételre szolgáló, összehajtogatott, speciális exponenciális tölcsér. Mindkét antenna 1° x 15°-os lapos sugárban és 15°-os szögben, legyezőszerűen csóválva, de egymáshoz képest 90°-os eltéréssel pásztázza a teret az UV-10 által meghatározott irányban. Az antennacsoport tetején helyezkedik el az UV-12, amely 12°-os térszögben tartja a rádiókapcsolatot az elindított rakétákkal. A teljes antennarendszer fürgén mozgatható két tengely mentén: a függőleges tengely körül körbe forgatható, illetve a közel vízszintes irányból felfelé, nagyjából 90°-os szögben billenthet.

Az üteg szilárd hatóanyagú rakétáinak felépítése, azaz a „kacsa” kialakítású repülőtest fürgesége, fordulékonysága kedvezően járult hozzá a cél nagy valószínűségű leküzdéséhez.

Az antennarendszer és a hozzá tartozó elektronika számos ravasz, elektronikus zavaró hatást képes leküzdeni, és a maga idejében igen korszerűnek számított. Az első ütegeket 1961... 1964 között telepítették a Szovjetunióban. Ebből is belátható, hogy a rakétaüteg nem a legújabb gyártmány volt. Hazánkban már a Zsámbéki Múzeumban is megtekinthető - a Nyeva rakétái mellett - egy ilyen antenna. Összeszereléséről egy filmet is láthatunk a Zsámbéki Múzeum honlapján.

Mi volt tehát a magyarázata annak, hogy egy jócskán koros légvédelmi rakétával sikerült leküzdeni a szuper high-tech Lopakodót Szerbiában? Dani Zoltán és csapata ismét bebizonyította, hogy a háborút nem csupán automaták, és számítógépek vívják, de az ember szerepe sem hanyagolható el. A délszláv háború során a szerb hadsereg a már a II. világháborúból is ismert, erősen decentralizált, tipikus jugoszláv hadviselési formáját hozta.

Annak ellenére, hogy az ellenfél (a NATO és az USA) elsöprő fölényben volt, a háború mégsem volt egyszerű, kis költségvetésű, tét nélküli hadgyakorlat. Például az 1999 tavaszán lezajlott Allied Force hadművelet során a szerb hadsereg és az ország katonai szempontból fontos célpontjai ellen az összes rendelkezésre álló GPS-alapú bombairányító készletet felhasználták. A HARM rakétából több mint 1000 darab fogyott - 710 darabot az amerikai, 277 darabot a német és 115 darabot az olasz gépek használtak el - holott ennél jóval kevesebb radarberendezés volt a szerbek birtokában.

A magyarázat az ellenfél taktikájában keresendő. Szerbia nagy mennyiségben vett át különféle sérült MiG típusokat nagyjavításra egyes arab államokból. Ezek a gépek mind hibásak, nem ritkán roncsok voltak. Viszont arra alkalmasak, hogy különféle semleges területeken, pl. szántóföldeken, réteken - fél nap alatt - rögtönzött repülőtereket imitáljanak segítségükkel, amíg a készlet tartott. A tevékenységet a műholdak felderítették és a csalinak kiállított repülőgépeket az éjszaka során lebombázták. Ilyen imitált rakéta-ütegek is készültek a régi, kiselejtezett eszközök, netán makettek segítségével, miközben az éles eszközök (napközben) titkos bunkerokban rejtőztek.

A HARM ellen Dani Zoltánék sok mindent, főleg székely észjárású hardvert, és szoftvert bevetettek. Ilyen volt például a mikrohullámú sütő, amelynek hullámsávja éppen a radar sávba esik. De beváltak a roncs MiG-ekből kiszerelt, üzemképes fedélzeti radarok is. Ezeket a megtévesztő eszközöket a rakétaütegtől biztonságos távolságra telepítették, és ha jött a HARM, a tűzvezető radarról ezekre átkapcsoltak.

Persze ezek a tárgyak lassan elfogytak, de aki pedig időt nyer, életet nyer, gondolta Dani Zoltán. Csapatát a számtalanszor megismételt gyakorlatozás arán úgy betanította az üteg telepítésére és bontására, hogy az elérte a gyártó által megadott normaidő felét, éjszakai teljes sötétségben is! Ismerte az életet mentő, amerikai „shut and run”, azaz "tüzelj és fuss” alapelvet, tehát a sietség és a jó begyakorlottság egyáltalán nem volt cél nélküli.

A lopakodás elérhető szakirodalmának tanulmányozásával sok álmatlan éjszakát töltött a parancsnok. Végül is azt a kulcsmondatot fogadta el vezérlő elvül, amely úgy hangzott, hogy a Lopakodó nem láthatatlan, csupán nehezen észlelhető a radarok számára. Ha pedig ez így van, akkor meg kell keresni a gép Achilles-sarkát, azt a módot, amely segítségével láthatóvá tehető.

A radarok működésének alapelve a visszavert jel észlelése, amely visszavert jel roppant kicsi a kisugárzott teljesítményhez képest. Teljesen szokásos eset, hogy egy radarimpulzust több száz kilowatt, netán néhány megawatt teljesítménnyel sugároz ki az antenna a cél felé, és ehhez képest a visszavert jel teljesítménye 10^-13 W, vagy sokkal kisebb. Természetesen hatalmas küzdelem folyik a hadiiparban a radarvevők érzékenységének minden határon túli fokozásáért. A neten talált adatok szerint már sikerült az érzékenységet -17-ik hatványig javítani, és a pontosság is hihetetlenül megnövekedett: 20 km távolságból lehetséges egy 0,1 m2 felületű manőverező céltárgy észlelése és leküzdése. Dani Zoltán esetében az érzékenység adott volt. A nem túl fiatal fejlesztésű Nyeva üteg radarjának a határérzékenysége nem volt fokozható.

A kiváló elektronikai, rádiótechnikai tudás és egy megfigyelés vezetett a megoldáshoz. A harci tapasztalatok arra utaltak, hogy az ellenfél rádiótechnikai felderítése és elhárító technikája nem fordít figyelmet a távolfelderítő radar viszonylag alacsony frekvenciájú sugárzására, netán nincsenek is hozzá eszközei. Viszont a rakétaüteg kereső-megvilágító radarját rögtön észleli, és kemény ellenintézkedést foganatosít egy azonnali ellenrakéta vagy egy pár órával későbbi lézervezérlésű bomba képében. Ha tehát a parancsnok ezen az úton indul el, negatív következményekkel nem kell számolnia, mert a szóban forgó hullámsávot - mint közvetlen veszélyt nem okozót - nem figyelik.

A radarok II. világháborús előéletéből az is ismeretes, hogy az akkoriban alkalmazott, nagy hullámhosszúságú eszközök jelei, azok terjedési módjai, kiváló áthatolási képességei lényegesen különböznek a későbbi, sokkal szaporább frekvenciákat használókétól. Azok az eszközök, amelyekkel a Lopakodót nehezen felderíthetővé tették, ezeken a frekvenciákon nem, vagy nem jól működnek, s a céltárgy jele az álcázás ellenére immár megjelenhet a képernyőn. A hosszú hullámú radar egyszerűen átlát a Lopakodó különleges, a mikrohullámokat elnyelő, sokrétegű festéssel, egyéb technikával védett burkolatán, és a belső vázszerkezetet, a fémtárgyakat már észleli. Ehhez azonban a radar rendszert át kellett alakítani, mintegy öregbítenie kellett jó néhány évtizeddel, hogy elérhető legyen kellően kis frekvenciájú adásjel a távolfelderítő radarban.

Különösen akkor számított jó eredményre a parancsnok, ha a kisugárzott jel hullámhosszát a Lopakodó méreteihez igazítja. Ekkor a fizikai méretek (a sárkány hossza) és a radar hullámhosszának közel azonos (ráhangolt) értéke mintegy rezonanciába hozza a sárkány fémvázát, a gép fém részeit a gépet „megszólító”, jelentős teljesítményű, nagy frekvenciás jel. Az érzékelhetőség így igen jelentősen javul.  Az így kapott jel akkora volt, mint egy nagy utasszállító gépről kapott radarjel, említette egy ízben Dani Zoltán. Az ötlettel megkereste a feletteseit, akik elutasították azt, mondván, hogy a szovjet rakétaüteg elektronikájába márpedig nem piszkálunk bele. A parancsnok persze nem hagyta annyiban, és csapatával titokban mégiscsak elvégezte a szükséges módosítást, ami néhány kondenzátor beépítésével, csekély áramköri változtatásokkal, és azóta sem publikus megoldásokkal meglehetősen egyszerű volt, és a személyzetnek nem okozott problémát.

Számolgassunk egy kicsit, mi lehetett az a nem publikus megoldás. A Lopakodó hossza kb. 20 méter, ha ezt vesszük alapul a hullámhossznak, akkor az ehhez tartozó frekvencia 15MHz. A fenti képen látható P18 radar működési tartománya 140 és 180 MHz között van, ezt az antennák méretéből is meg lehet nagyjából saccolni. Azért nincs minden veszve, ugyanis a dipól antennákat 1/4 hullámhosszra méretezik, tehát ha lemegyek a radar frekvenciájával 120MHz környékére, ott még jelentősebb veszteség nélkül üzemel a rendszer, a hullámhossz viszont összemérhető lesz a Lopakodó méretével.

Tudvalevő, hogy a kezelőszemélyzetnek a teljes elektronikai rendszert úgy kell ismernie, mint a tenyerét, a kezeléshez komoly szaktudást kell elsajátítania, beleértve a villámgyors hibafelismerést és javítást is. A munka végeztével egy kis kapcsolóval egy pillanat alatt át lehetett állítani a rendszert a hagyományos üzemmódból a Lopakodó észleléséhez alkalmas üzemállapotba, legalább is Dani Zoltán reményei szerint...

A távolfelderítő radarral kapcsolatban két dolgot kell megjegyezni. Egyrészt eleve sokkal kisebb hullámhosszon és ennek megfelelően sokkal kisebb pontossággal működik, mint a tűzvezető-megvilágító radar rendszer, pláne még kisebb üzemi frekvenciára átalakítva. Másrészt viszont a cél (kis pontosságú) jelét értelemszerűen átadja a tűzvezető rendszernek, amely ezáltal könnyen és gyorsan megtalálhatja és leküzdheti a céltárgyat.

Végül is Dani Zoltán - kellő megbecsülés híján - hirtelen leszerelése óta kitűnő kenyereket süt Skorenovácon.


A szerző köszönetét nyilvánítja a Földi Telepítésű Légvédelmi Eszközök Múzeuma parancsnokának, és munkatársainak a cikk megírásához kapott értékes segítségükért.

Sipos Gyula írása nyomán