Oletko koskaan miettinyt, miten lähestyä ohjuksen sieppaamiseen liittyvää ongelmaa? Rafael -konsernin ohjuskehitysosaston johtaja Joseph D. jakoi meille näkemyksensä tästä prosessista. Kyse on oikeasta ajattelusta, rohkeudesta ja ennen kaikkea kokemuksesta.
Huoli Rafael sai Israelin puolustusministeriöltä tehtävän kehittää järjestelmä, joka kestää lyhyen kantaman ohjusten uhan. Vain kaksi ja puoli vuotta sen jälkeen löydettiin maailmanluokan läpimurtoratkaisu ohjuspuolustuksessa. Huhtikuussa 2011 Iron Dome otti kiinni yhdeksän Grad -ohjusta, jotka ammuttiin Gazan alueelta kohti Ashkelonia ja Beer Shevaa.
Raphaelin rakettihistoria ulottuu yli 50 vuoden taakse Shafririn ilma-ilma-ohjuksella, jonka kehitys alkoi 50-luvun lopulla ja jatkui Python 3 -ohjuksella (joka on Shafririn seuraava sukupolvi) Yom Kippurin sodan aikana.) ja lopuksi Python 4 ja 5. Nämä ohjukset ovat menestyksekkäästi osoittautuneet todellisissa taisteluolosuhteissa ampumalla alas hävittäjiä, helikoptereita ja muita lentokoneita. Python-ohjusten arsenaaliin on lisätty DERBY-ohjuksia, jotka yhdessä muodostavat Spider-ilma-ilma-ilmatorjuntajärjestelmät, joita myydään moniin maihin ympäri maailmaa.
Yosef D.: n mukaan kaikenlaisia ohjuksia yhdistää se, että ne ovat rakenteita, jotka kykenevät lentämään useita kertoja suuremmilla nopeuksilla kuin äänen nopeus ja kykenevät määrittämään niiden koordinaatit suhteessa kohteeseen milloin tahansa.
Tämän saavuttamiseksi käytetään progressiivisia ohjausalgoritmeja ohjuksen lennon vakauden varmistamiseksi ja ohjausalgoritmeja, joiden avulla ohjus voi tuhota kohteen tehokkaimmin.
Ennen Iron Dome -kehityksen aloittamista Raphael kehitti muita sieppausjärjestelmiä, kuten Barack 1 -puolustus- ja Spider -järjestelmän.
Eri yritykset ovat ehdottaneet puolustusministeriölle erilaisia käsiteratkaisuja ohjusten sieppaamiseen. Raphael tarjosi kolme ratkaisua, minkä seurauksena puolustusministeriö valitsi rautakupolin.
Josephin mukaan Raphaelilla oli paras tieteellinen ja tekninen perusta ja kokemus ohjusten ja ohjuspuolustusjärjestelmien kehittämisestä, mikä antoi hänelle merkittäviä etuja rautakupolin kehittämisessä.
"Epäilemättä", hän sanoo, "yrityksen kokemuksen ansiosta, jonka olemme saaneet yli 50 vuoden aikana, olemme pystyneet saavuttamaan kaikki rautakupolille asetetut tavoitteet ja jopa ylittämään ne, ja aika, joka on tehnyt vaikutuksen paljon asiantuntijoita ympäri maailmaa.”
Kuinka suunnitella ohjusten sieppausjärjestelmä
Keskustelun aikana Joseph paljastaa meille ohjuspuolustusjärjestelmän kehittämisprosessin. Tarina alkaa antureille asetetuista vaatimuksista, joiden tehtävänä on tunnistaa uhka - ohjuksen laukaisu. Järjestelmän käyttämät anturit perustuvat tutkatekniikkaan. Nykyaikainen tekniikka on mahdollistanut antureiden suorituskyvyn parantamisen ja niiden kustannusten alentamisen, mikä mahdollisti tutkojen laadun muuttamisen ja rautakupolin kehittämisen. Elta tutka valittiin rautakupliin, joka sopi parhaiten kaikkiin vaatimuksiin.
Seuraava askel oli arvioida nykyaikaisen ohjuspuolustusjärjestelmän teknisiä ominaisuuksia yrityksen ohjusten kehittämisestä saadun kokemuksen perusteella. Josephin mukaan tämä kokemus mahdollisti järjestelmän, jolla oli korkeat taktiset ja tekniset ominaisuudet, ja jopa ylittää ne varhaisessa kehitysvaiheessa.
Sitten kehitettiin ohjaus- ja valvontajärjestelmä, joka vastaanottaa antureilta tietoa raketin laukaisusta. Anturitietojen perusteella järjestelmä määrittää odotetun putoamispaikan ja päättää, siepataanko ohjus vai jätetäänkö se huomiotta.
Päätöksen tekemiseksi oli tarpeen määritellä "puolustettava alue" (jalanjälki) - paikat, joita pidetään strategisina ja joissa ohjus voi aiheuttaa merkittävää vahinkoa. Esimerkiksi tärkeä infrastruktuuri, jonka vahingot voivat johtaa Israelin puolustuksen huomattavaan vähenemiseen. "Puolustettavan alueen" määritelmä voi vaihdella tilanteen mukaan. Esimerkiksi teollisuusalue voidaan sisällyttää "puolustettavaan alueeseen" vain päivällä teollisuusalueen työntekijöiden suojelemiseksi, kun taas sairaalaa käsitellään "puolustettuna alueena" milloin tahansa.
Jos "puolustettava alue" ei ole tuhoalueella, järjestelmä ei reagoi ohjukseen. Jos ohjus on suunnattu "puolustetulle alueelle", sieppausohjelma käynnistyy. Tällä hetkellä tapahtuu kaksi asiaa: ensiksi aktivoidaan järjestelmä siviiliväestön ilmoittamiseksi ilmahyökkäyksestä; toiseksi ohjus siepataan.
Joseph mainitsee esimerkin raketteista, jotka osuivat Israeliin toisen Libanonin sodan aikana. Kaikista Israeliin ampuneista raketteista vain 25% putosi asutuilla alueilla. Jos olisi ollut "Iron Dome", sitä olisi käytetty vain heitä vastaan. Tietenkin tällainen kohteenvalintajärjestelmä vähentää merkittävästi sieppauskustannuksia.
Olemme siis tulleet seuraavaan kehitysvaiheeseen: sieppausalgoritmin luomiseen. Tämä on sieppaajan liikeradan laskeminen kohteen onnistuneesta osumisesta. Tässä vaiheessa lasketaan suurin todennäköisyys ja aika, jonka sieppaaja osuu ohjukseen tietyssä kohdassa. Sieppauspaikka valitaan mahdollisimman kauas siirtokunnista, jotta väestö ei kärsi raketin palasista räjähdyksen jälkeen.
Jotta sieppaaja voisi osua kohteeseen jossain vaiheessa, sen yksityiskohtainen ohjelmointi on tarpeen. Tätä vaihetta kutsutaan nimellä "Full Scale Development" tai FSD, joka määrittelee raketin yleiset vaatimukset ja vaatimukset jokaiselle osajärjestelmälle. "Kunkin osajärjestelmän vaatimusten määrittäminen on todellinen taito", Yossi sanoo. Kaikkien osajärjestelmien optimointi siten, että ne kaikki täydentävät toisiaan tehokkaimmin kohtuullisin kustannuksin, on suuri menestys.
Ohjelman tässä vaiheessa tarkistetaan seuraavat keskeiset parametrit: kaikkien osajärjestelmien suurin synkronointi, taloudelliset kustannukset ja aika, joka tarvitaan järjestelmän täyttämään määritetyt vaatimukset.
Yleisestä yksityiskohtiin: kunkin osan yksityiskohtaisen suunnittelun valmistelu. Joseph toteaa, että tämä vaihe oli nopea ja kaikki tehtiin suhteellisen lyhyessä ajassa. Mikä tahansa ohjus koostuu moottorista, taistelupäästä ja ohjausjärjestelmästä - aiemmin kehitettyjä komponentteja, jotka lyhensivät merkittävästi suunnitteluaikaa ja komponenttien integrointia.
Vaatimusten tarkka noudattaminen
Lisää testejä. Tässä vaiheessa tehtiin pitkä sarja testejä järjestelmän tehokkuuden tutkimiseksi ja sen varmistamiseksi, että järjestelmä täyttää vaatimukset. Joseph kuvaa kokeiden vaiheita:
• Ensimmäisen testin nimi on CNT (Control & Navigation Test). Tässä testataan kyky ohjata ohjuksia lennossa ja kohdistaa se kohteeseen.
• Toinen Fly-By-koe, joka testaa sieppaajan kykyä lähestyä kohdetta etäisyydellä, joka tarvitaan sen tuhoamiseen.
• Kolmannen testin nimi on "kohtalokas". Tämä testi varmistaa, että kun sieppaaja saavuttaa kohteen, kohde tuhoutuu. Raudakupolin kaltaisissa järjestelmissä on toinen vaatimus: kaikki raketin räjähteet on tuhottava (Hard Kill), eivätkä ne saa päästä maahan.
• Koko järjestelmän viimeinen testi. Tämä testi varmistaa, että kaikki järjestelmän osat täyttävät vaatimukset.
Testisarja tarkistaa järjestelmän suorituskyvyn erilaisissa käyttötilanteissa. "Ashkelonin ja Beer Shevan suojaamiseksi tarkoitetun järjestelmän ensimmäisen taistelukäytön aikana", toteaa Joseph ylpeänä, Iron Dome onnistui sieppaamaan ammutut ohjukset."
Hän on ylpeä siitä, että Raphael pystyi saavuttamaan vertaansa vailla olevia tuloksia maailmassa: "Vain kahdessa ja puolessa vuodessa onnistuimme luomaan ohjusten sieppausjärjestelmän, joka täyttää kaikki taktiset, tekniset ja taloudelliset vaatimukset."
"Yksi amerikkalaisista komissioista, jotka tulivat arvioimaan järjestelmän kehityksen edistymistä sen alkuvaiheessa, suhtautui skeptisesti sen kykyihin. Prosessin lopussa sama komissio pyysi anteeksi epäillensä kykyjämme", hän sanoo "Raphael jatkaa työskentelyä muiden järjestelmien parissa. Esimerkiksi" Taikasauva "pystyy paitsi suojaamaan nykyaikaisia keskipitkän ja pitkän kantaman ohjuksia myös sieppaamaan lentokoneita."
Taikasauva on CNT: n testauksen viimeisessä vaiheessa. Kohdentorjuntatestit on suunniteltu tänä vuonna. Taisteluvalmius saavutetaan vuonna 2012.
Kaikki tekniikan ansiosta
Teknologinen kehitys viime vuosina on ollut inspiraation lähteenä Iron Dome- ja muiden älykkäiden järjestelmien luojalle. Nykyaikaisilla tietokonejärjestelmillä on valtava potentiaali esimerkiksi Dome -kaltaisille järjestelmille. Raphael on myös kehittänyt erikoisteknologiaa luodakseen taistelukärkiä uusille ohjuksille, mikä lisää todennäköisyyttä osua kohteeseen. Josephin mukaan muilla maan ja maailman yrityksillä ei ole tällaisia mahdollisuuksia.
Josephin mukaan yksi rakettialan viimeaikaisista merkittävistä suuntauksista on noin kymmenkertainen kustannusten aleneminen verrattuna aikaisemmin hyväksyttyyn. Hänen mukaansa seuraava askel rakettien kehittämisessä on minimoida raketin koko. Tämä lisää tehokkuutta ja lisää kustannussäästöjä.
Siviilisektori
Monet uskovat, että Israelin teknologinen innovaatio ilmenee pääasiassa ainutlaatuisessa sotilaallisessa kehityksessä. Josephin mukaan siviilialalla on mahdollista käyttää kehittynyttä sotilasteknologiaa, vaikka se on melko vaikeaa. Ainoa mahdollisuus on perustaa tytäryhtiöitä, joiden tarkoituksena on löytää teknologian ja myyntimarkkinoiden siviilisovelluksia.
Niinpä muutama vuosi sitten Raphael perusti RDC: n (Rafael Development Corporation), joka on yhteisyritys Elron Electronic Industries Ltd: n kanssa. RDC on investoinut aloittaviin yrityksiin, kuten Given Imagingiin, kehittääkseen videokuvakapselin, joka skannaa ruoansulatuskanavan. Galil Medical tarjoaa ratkaisuja urologisten sairauksien ja monien muiden sairauksien hoitoon.
