F-35 Η στρατηγική της αντιμετώπισής του – Μέρος A1′: Ηλεκτρονικά & Αισθητήρες

F-35 Lightning II instructor pilots conduct aerial refueling

Της πρότασης για τη στρατηγική αντιμετώπισης του αεροσκάφους F-35 θα προηγηθεί μια συνοπτική παρουσίαση βασικών χαρακτηριστικών του αεροσκάφους που έχουν ιδιαίτερη σημασία για την εκτίμηση της απειλής. Έτσι, οι προτάσεις που θα ακολουθήσουν να βασίζονται σε μια συγκροτημένη και, κατά το δυνατόν θεμελιωμένη, εκτίμηση του αντιπάλου. Οι διαθέσιμες πληροφορίες παρατίθενται με την επισήμανση της επιφύλαξης ως προς την ακρίβειά τους, ενώ όπου δεν υφίστανται πληροφορίες γίνονται ρητώς εκτιμήσεις σχετικά με χαρακτηριστικά και επιδόσεις.

Η παρουσίαση του αεροσκάφους θα γίνει σε τρία μέρη:

  • Ηλεκτρονικά και αισθητήρες
  • Ραδιοδιατομή
  • Πτητικά Χαρακτηριστικά

Τα τρία αυτά, ελαφρώς τεχνικά, κείμενα θα ακολουθήσει μια σύνοψη χαρακτηριστικών και εκτίμησή τους από επιχειρησιακής απόψεως.

Η στρατηγική της αντιμετώπισης καθ’ εαυτή θα ακολουθήσει, σε συνέχειες και αυτή.

Το υποσύστημα ηλεκτρονικών και αισθητήρων  του F-35 αποτελείται από τα εξής βασικά μέρη:

  • το ραντάρ AN/APG-81 της Northrop Grumman,
  • το Σύστημα Αυτοπροστασίας AN/ASQ-239 της BAE Systems,
  • το ηλεκτρο-οπτικό σύστημα επιτήρησης AN/AAQ-37 (Distributed Aperture System – DAS), της Northrop Grumman, με σφαιρική κάλυψη από περιφερειακά κατανεμημένους ηλεκτροοπτικούς αισθητήρες,
  • το ηλεκτρο-οπτικό σύστημα σκόπευσης AN/AAQ-40 (Electro Optical Technical System – EOTS) της Lockheed Martin και, τέλος,
  • το σύστημα τηλεπικοινωνιών και ναυτιλίας AN/ASQ-242, της Northrop Grumman.

Αναλυτικότερα:

Ραντάρ AN/APG-81

Το ραντάρ του αεροσκάφους αποτελεί τον κεντρικό αισθητήρα του και ως εκ του τούτου αποσπά σημαντικό μέρος του ενδιαφέροντος κατά την αξιολόγηση του αεροσκάφους.

AN_APG-81

Η κεραία τύπου AESA του ραντάρ AN/APG-81

Το ραντάρ AN/APG-81 είναι τεχνολογίας δυναμικά οδηγούμενης στοιχειοκεραίας (Active Electronically Scanned Array – AESA), δηλαδή η κεραία του είναι στοιχειοκεραία στην οποία κάθε στοιχείο «οδηγείται» (τροφοδοτείται ηλεκτρικά) από ένα μονολιθικό μικροκυματικό ολοκληρωμένο κύκλωμα (Monolithic Microwave Integrated CircuitMMIC). Τα MMIC ελέγχονται ψηφιακά από τον υπολογιστή του ραντάρ, ανεξάρτητα το ένα από το άλλο, και οδηγούν αντίστοιχα στοιχεία κεραιών. Έτσι, η υπέρθεση της ακτινοβολίας των στοιχείων σχηματίζει διαγράμματα ακτινοβολίας που μπορούν να ελεγχθούν αναλυτικά βάσει των μαθηματικών εργαλείων της Θεωρίας Κεραιών.

Η τεχνολογία αυτή, που ωριμάζει εδώ και δύο δεκαετίες περίπου, προσφέρει εντυπωσιακές βελτιώσεις έναντι των προηγουμένων κατηγοριών ραντάρ όπως π.χ. η οικογένεια ραντάρ AN/APG-68 με απλή επίπεδη στοιχειοκεραία που στρέφεται μηχανικά και με κεντρική, ομοιόμορφη οδήγηση των στοιχείων της κεραίας.

Τα  βασικά τεχνικά πλεονεκτήματα που η κεραία AESA εξασφαλίζει είναι τέσσερα:

  1. σημαντικά αυξημένη αξιοπιστία του συστήματος εκπομπής
  2. μεγάλη αύξηση της ισχύος εξόδου σε συνδυασμό με μεγάλη μείωση του επιπέδου θορύβου και, ως εκ τούτου, μεγάλη αύξηση του σηματοθορυβικού λόγου.
  3. δυνατότητα εκτέλεσης παράλληλων λειτουργιών από υποσύνολα στοιχείων που ενεργούν ως μικρότερες στοιχειοκεραίες
  4. εξαιρετική δυνατότητα ελέγχου επί των χαρακτηριστικών της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας

Τα τέσσερα αυτά τεχνικά χαρακτηριστικά συνδυάζονται με άλλες προόδους στην τεχνολογία ραντάρ – κυρίως με τις εξελίξεις στην ψηφιακή επεξεργασία σήματος – και μεταφράζονται σε πολύ σημαντικά επιχειρησιακά πλεονεκτήματα:

  1. Η αυξημένη αξιοπιστία του συστήματος εκπομπής σημαίνει πολύ μεγαλύτερη διαθεσιμότητα των ραντάρ αεροσκαφών. Για λόγους που έχουν σχέση με τις υψηλότερες τάσεις που χρησιμοποιούν τα παλαιότερα ραντάρ, όσο και με τη μηχανική κίνηση της κεραίας τους, η διαθεσιμότητά τους έχει πολύ σημαντικούς περιορισμούς. Αυτό σημαίνει, πέραν του αυξημένου κόστους συντήρησης, ότι σε δεδομένη στιγμή πολεμικών επιχειρήσεων, σημαντικά μεγαλύτερος αριθμός ραντάρ AESA θα είναι διαθέσιμος έναντι των παλαιοτέρων – ιδίως καθώς οι επιχειρήσεις θα αρχίσουν να παρατείνονται. Το χαρακτηριστικό αυτό δεν πρέπει να υποτιμάται ως προς την επιχειρησιακή του διάσταση.
  2. Η μεγάλη αύξηση της ισχύος εξόδου σε συνδυασμό με την αύξηση του σηματοθορυβικού λόγου σημαίνει ότι το ραντάρ έχει ιδιαίτερα μεγάλη ακτίνα αποκάλυψης και ιχνηλάτησης στόχων. Αν
    an_apg-81_modules_counting

    Η κεραία τύπου AESA του ραντάρ AN/APG-81

    και ακτίνες αποκάλυψης δεν είναι γνωστές, και στο διαδίκτυο υπάρχουν μόνον εικασίες, δύο στοιχεία έχουν ιδιαίτερη σημασία σχετικά με το AN/APG-81: οι φωτογραφίες του ραντάρ που έχουν αποκαλυφθεί τα τελευταία χρόνια δείχνουν πολύ μεγαλύτερο αριθμό στοιχείων πομποδέκτη (Transmitter/Receiver modules – T/R modules) σε σχέση με τον παλαιότερα υποτιθέμενο αριθμό. Έτσι, ο αριθμός των στοιχείων πομποδέκτη ξεπερνά τα 1.600, ενώ παλαιότερα ήταν γνωστός ο αριθμός των 1.200 στοιχείων. Καθώς η ισχύς εξόδου είναι ευθέως ανάλογη του πλήθους των στοιχείων, είναι πιθανόν οι επιδόσεις να είναι αντίστοιχα αυξημένες. Το δεύτερο στοιχείο είναι ότι, με δεδομένη τη μεγάλη χρονική καθυστέρηση του προγράμματος, και καθώς το ραντάρ είναι κατ’ ουσίαν ολοκληρωμένο ως υποσύστημα ήδη από το 2010, το σύστημα χάνει περισσότερο από μία δεκαετία συνεχών και σημαντικών εξελίξεων στα MMIC. Κατά τη δεκαετία αυτή, όχι μόνον βελτιώθηκε σημαντικά η ποιότητα και η απόδοση των MMIC ως προς την ισχύ, τον όγκο τους και τη θερμική διαχείρισή τους, αλλά σταδιακά γίνεται μετάβαση προς νέα γενιά MMIC, καθώς γίνεται μετάβαση από MMIC αρσενιδίου του γαλλίου (GaAs) σε MMIC νιτριδίου του γαλλίου (GaN). Τα MMIC νιτριδίου του γαλλίου που σταδιακά καθίστανται οικονομικώς προσιτά ενώ επιτυγχάνουν πολύ μεγαλύτερες επιδόσεις ισχύος, βελτιώνοντας αντιστοίχως της επιδόσεις των ραντάρ που τα χρησιμοποιούν. Σε κάθε περίπτωση, από πλευράς ισχύος το ραντάρ του F-35 έχει πιθανότατα όσο ικανοποιητικές επιδόσεις είναι επιθυμητές, δεδομένου ότι οι στόχοι που θα αντιμετωπίσει στο ελληνο-τουρκικό πεδίο δεν θα είναι ιδιαίτερα χαμηλού ίχνους.[1]

  3. Η δυνατότητα διαμόρφωσης των χαρακτηριστικών της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας παρέχει τον πυρήνα των επιχειρησιακών πλεονεκτημάτων της τεχνολογίας A.E.S.A.. Τα πλεονεκτήματα αυτά αφορούν τη δυνατότητα εξαιρετικά μεγάλης «όξυνσης» της δέσμης ραντάρ, με γωνίες 3 dB που φτάνουν σε 2-3 μοίρες, αστραπιαία στροφή του κύριου λοβού ακτινοβολίας ή δημιουργία πολλών λοβών με απολύτως ελεγχόμενα χαρακτηριστικά, καθώς και ο δυναμικός έλεγχος επί της συχνότητας. Η δυνατότητα δημιουργίας και διαχείρισης πολλαπλών λοβών επιτρέπει τη εκτέλεση ταυτόχρονων λειτουργιών εκ μέρους του ραντάρ, ενώ ο δυναμικός έλεγχος επί της συχνότητας παρέχει τη δυνατότητα εξάπλωσης του φάσματος των παλμών με ταυτόχρονη μείωση της μέγιστης εκπεμπόμενης ακτινοβολίας, με αποτέλεσμα το επιχειρησιακό χαρακτηριστικό της Χαμηλής Πιθανότητας Ανίχνευσης (Low Probability of Intercept – L.P.I.). Το χαρακτηριστικό αυτό καθιστά το ραντάρ πιο δύσκολα ανιχνεύσιμο από τα RWR των εν χρήσει μαχητικών της Π.Α., καθώς και από τα συστήματα Ηλεκτρονικής Υποστήριξης (Electronic Support – E.S.). Η δυνατότητα διαμόρφωσης της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας επιτρέπει την ισχυρή καταστολή των πλευρικών (και ανεπιθύμητων) λοβών ακτινοβολίας, καθιστώντας ακόμη πιο δύσκολη την εκμετάλλευση μέτρων Ηλεκτρονικής Υποστήριξης, ενώ ο συνδυασμός προηγμένης επεξεργασίας σήματος και χαμηλών εκπομπών καθιστά το ραντάρ δύσκολο στόχο σε Ηλεκτρονική Επίθεση (Electronic Atack – E.A.). Η μεγάλη διαθέσιμη υπολογιστική ισχύς του υπολογιστή του και οι συνεχώς εξελισσόμενοι αλγόριθμοι επεξεργασίας σήματος βελτιώνουν όλες τις λειτουργίες του ραντάρ σε πολύ μεγάλο βαθμό.

Σε αντιστάθμισμα των προηγουμένων, πρέπει να συνυπολογιστεί ότι οι αυξημένες δυνατότητες των ραντάρ τύπου AESA σχετίζονται με την «μεταφορά» λειτουργιών από το φυσικό επίπεδο του συστήματος στο λογισμικό του, από το οποίο οι απαιτήσεις είναι εξαιρετικά αυξημένες. Έτσι, ζητήματα αξιοπιστίας που προηγουμένως αφορούσαν αστοχίες εξαρτημάτων, τώρα έχουν μεταφερθεί στο λογισμικό. Για την ακρίβεια, το πρόβλημα αξιοπιστίας του ραντάρ αλλάζει μορφή: από πρόβλημα διαθεσιμότητας του συστήματος, καθίσταται πρόβλημα αξιόπιστης λειτουργίας του.

Πέραν των εκτιμώμενων πλεονεκτημάτων που πιθανότατα έχει το ραντάρ AN/APG-81 εξαιτίας των συγκεκριμένων τεχνολογικών χαρακτηριστικών που ενσωματώνει καθώς και του ότι είναι το τελευταίο βήμα σε μια μακρά πορεία εξέλιξης που σταδιακά έχει αποδώσει κορυφαία ραντάρ, υπάρχουν κάποιες ακόμη ενδείξεις σχετικά με τις δυνατότητές του:

  • Θεωρητικά και σε αντίθεση με τα περισσότερα υποσυστήματα του F-35, το υποσύστημα του ραντάρ αναπτύχθηκε εγκαίρως και σύμφωνα με το αρχικό χρονοδιάγραμμα, δεν αποτέλεσε πηγή προβλημάτων για το πρόγραμμα και «δοκιμάστηκε επιτυχώς» ήδη από το 2010. Παρ’ όλα αυτά, βασικά προβλήματα που ταλαιπωρούν και σήμερα το αεροσκάφος σχετίζονται με την αξιοπιστία του ραντάρ και ειδικότερα του λογισμικού του ραντάρ. Έτσι, σύμφωνα με την έκθεση του Διευθυντή Επιχειρησιακών Δοκιμών και Αξιολόγησης (Director of Operational Testing & Evaluation – DOT&Ε) για την εξέλιξη του προγράμματος του F-35 κατά το 2015 και για την τελευταία ελεγχόμενη έκδοση του λογισμικού (2BS5.2 που ανήκει στο Block 2B), ο μέσος χρόνος μεταξύ συμβάντων σταθερότητας ή αποτυχίας[2] ήταν 32,5 ώρες (επί συνόλου 200 ωρών ελέγχου).
  • Πέραν των προβλημάτων αξιοπιστίας, το σύνολο των «συστημάτων αποστολής» του αεροσκάφους έχει σοβαρά προβλήματα εξ αιτίας του λογισμικού. Για το Block2B ταυτοποιούνται πέντε (5) βασικά προβλήματα, τα οποία δεν κατονομάζονται αλλά κάποια ρητώς αφορούν το ραντάρ, και άλλες πιθανώς αφορούν το ραντάρ.
  • Το ραντάρ, με την ολοκλήρωση των δοκιμών του το 2010, έλαβε από το Υπουργείο Αμύνης το Βραβείο Αριστείας David Packard για την επίδοσή του στην Ηλεκτρονική Προστασία (Electronic Protection – E.P.). Όποια κι αν είναι η σκοπιμότητα απόδοσης βραβείων, είναι προφανές ότι η αντοχή του ραντάρ στον Η.Π. είναι μεγάλη και πιθανόν να δημιουργήσει προβλήματα στο Αιγαίο. Όμως οι λεπτομέρειες σχετικά με τις απειλές που το ραντάρ αντιμετώπισε – και ιδιαίτερα το αν αυτές αφορούσαν Ηλεκτρονικές Επιθέσεις από συστήματα προηγούμενης γενιάς (παρεμφερείς με τις διαθέσιμες στα AN/ALQ-211(v)5 και στα ASPIS) ή «τρέχουσας γενιάς» (παρεμφερείς π.χ. με τις διαθέσιμες στο ίδιο το AN/ASQ-239) είναι κρίσιμης σημασίας για την Π.Α., και αυτό γιατί το αποτέλεσμα σχετίζεται με τις δυνατότητες αντι-αντιμέτρων των παραγώγων του ραντάρ, και συγκεκριμένα του AN/APG-83 που μας ενδιαφέρει.
  • Το γεγονός ότι ραντάρ ήταν έτοιμο εγκαίρως το 2010, ενώ το αεροσκάφος αντιμετωπίζει ακόμη σοβαρές καθυστερήσεις, αποτελεί ένα πρόβλημα για το… ίδιο το ραντάρ. Ο τομέας των ραντάρ αποτελεί ραγδαία εξελισσόμενο τεχνολογικό τομέα. Τα ραντάρ μαχητικών που θα τεθούν σε υπηρεσία μία δεκαετία αργότερα, θα ενσωματώνουν φυσιολογικά όχι απλώς την τεχνολογία που ενσωματώνει το ίδιο τα AN/APG-81, αλλά και προόδους που με βεβαιότητα έχουν λάβει χώρα εν τω μεταξύ, καθώς και προόδους που εκτιμάται με σχετική ασφάλεια ότι θα έχουν συμβεί. Έτσι, είναι βέβαιο ότι τα ραντάρ μαχητικών που θα είναι διαθέσιμα στις αρχές της επόμενης δεκαετίας θα έχουν πολύ μεγαλύτερη διαθέσιμη υπολογιστική ισχύ, και πολύ ισχυρότερα στοιχεία πομποδεκτών – μία γενιά πιο προηγμένα. Η διαφορά που μπορεί να επιφέρουν και μόνον αυτά τα δύο στοιχεία, με δεδομένη την εκμετάλλευση της υπόλοιπης κοινής τεχνογνωσίας, μπορεί να είναι πολύ σημαντική.

Σύστημα Αυτοπροστασίας AN/ASQ-239 “Barracuda”

Οι διαθέσιμες πληροφορίες για το σύστημα είναι περιορισμένες, παρ’ όλο που η ύπαρξη του συστήματος αυτού είναι ίσως από τα πλέον σημαντικά στοιχεία του νέου αεροσκάφους. Το Σύστημα Αυτοπροστασίας (Σ/Α) του F-35, σε αντίθεση με τα παλαιότερα μαχητικά που αποτελούσε ένα σημαντικό αλλά «πρόσθετο» σύστημα, είναι όχι απλώς λειτουργικά και αεροδυναμικά ενσωματωμένο στο σκάφος του μαχητικού, αλλά εξ αρχής αποτελεί οργανικό υποσύστημα του συνολικού εξοπλισμού ηλεκτρονικών του αεροσκάφους, παρέχοντας δεδομένα προς εκμετάλλευση για τη διαμόρφωση μιας ενιαίας εικόνας τακτικής κατάστασης προς τον χειριστή. Το σύστημα αποτελεί εξέλιξη του Σ/Α AN/ALR-94 του αεροσκάφους  F-22.

Σε ότι αφορά το RF φάσμα, το σύστημα αποτελείται από έναν – προφανώς  προηγμένο – προειδοποιητή εκπομπών ραντάρ (Radar Warning Receiver – RWR) που στηρίζεται σε 10 κεραίες λήψης ενσωματωμένες στα χείλη προσβολής (6), στα χείλη εκφυγής (2) και στο ουραίο του αεροσκάφους (2). Το σύστημα RWR του αεροσκάφους έχει προφανώς ιδιαίτερα μεγάλη ικανότητα και ευαισθησία, όπως είναι προφανές ότι πρέπει να αναμένει κανείς από ένα ώριμο και προηγμένο σύστημα.

F-35

Σχέδιο με τους βασικούς αισθητήρες του αεροσκάφους. Διακρίνονται οι δέκα κεραίες του AN/ASQ-239

Ιδιαίτερη σημασία πρέπει να δοθεί στην διαφαινόμενη δυνατότητα συνεργατικής χρήσης των RWR F-35, με την εκμετάλλευση της εξειδικευμένης ζεύξης MADL που δημιουργεί ιδιαίτερα ταχύ δίκτυο μεταξύ αεροσκαφών σχηματισμού F-35. Αναφέρεται ότι το Σ/Α του αεροσκάφους είναι σε θέση να εκτελέσει τις λειτουργίες αντίστοιχες του εξειδικευμένου συστήματος σκόπευσης πυραύλων HARM (HARM Targeting System – HTS). Το σύστημα αυτό, που λειτουργεί συνεργατικά, δηλαδή με την ταυτόχρονη λειτουργία και ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ τουλάχιστον δύο – και κατά προτίμηση περισσότερων – μονάδων, επιτρέπει τον γεωγραφικό εντοπισμό των πομπών ραντάρ μέσω υπολογισμών χρονικής διαφοράς άφιξης προσπιπτόντων σημάτων (Time Difference of Arrival – TDOA) με ακρίβεια τέτοια που να επιτρέπει την εξαπόλυση όπλων. Στην περίπτωση του F-35 η ανταλλαγή των αντίστοιχων δεδομένων γίνεται προφανώς μέσω του MADL. Το γεγονός ότι το νεώτερο «αντίστοιχο» σύστημα του EA-18G Prowler απαιτεί μερικά λεπτά για τον εντοπισμό πομπού από ζεύγος αεροσκαφών και λίγα δευτερόλεπτα για εντοπισμό από τριάδα, δίνει μια ιδέα για τις επιδόσεις του και τις δυνατότητες του συστήματος, αφού τα αντίστοιχα υποσυστήματα δε μπορεί να διαφέρουν σημαντικά σε τεχνολογία – παρά το γεγονός ότι ο «Next Generation Jammer» του EA-18G αποτελεί πιο σύγχρονο κι ενδεχομένως εξειδικευμένο σύστημα. Επιπλέον, το γεγονός ότι, όπως διέρρευσε πρόσφατα, το Αμερικανικό Ναυτικό (Αμ.Ν) θεωρεί ότι απαιτείται τετράδα F-35 για την επιτυχή εκτέλεση αποστολής Καταστολής/Καταστροφής Εχθρικής Αεράμυνας (Suppression/Destruction of Enemy Air Defense – SEAD/DEAD) αντί ζεύγους που προηγουμένως θεωρούνταν ότι θα αρκούσε, δίνει μία ακόμη ένδειξη των ικανοτήτων και των περιορισμών του. Σε κάθε περίπτωση, τα απλά F-35 έχουν τη δυνατότητα να εκτελέσουν αποστολές SEAD/DEAD με τεχνική ικανότητα που προηγουμένως είχαν μόνον τα εξειδικευμένα αεροσκάφη F-16CJ/DJ Block 50D/52D και EA-18G. Μάλιστα, αν αυτό ισχύει, θα σημαίνει ότι το F-35 μπορεί να εκτελεί αποστολές SEAD/DEAD χωρίς ανάγκη εξαπόλυσης HARM εναντίον ραντάρ σε λειτουργία, αλλά απλά με εξαπόλυση κατευθυνόμενων βομβών εναντίον πομπού που έχει εντοπιστεί από τις εκπομπές του και πιθανότατα συνεχίζει να παρακολουθείται ακόμη και μετά τη σίγασή του μέσω του ηλεκτρο-οπτικού αισθητήρα AN/AAQ-40 (βλ. παρακάτω). Θεωρητικά, με δεδομένες βασικές τεχνικές δυνατότητες, το αεροσκάφος θα μπορούσε χρησιμοποιεί συνεργατικές τεχνικές TDOA και για τον ακριβή εντοπισμό εναέριων πομπών ραντάρ – και για ό,τι μας αφορά, τελικά τον παθητικό και ακριβή εντοπισμό αντιπάλων μαχητικών που πετάνε με τα ραντάρ τους εν χρήσει. Την ικανότητα αυτή έχει το σύστημα Next Generation Jammer του εξειδικευμένου EA-18G. Για το F-35 η ύπαρξη της δυνατότητας αυτής μένει να διαπιστωθεί.

Εκ του σχεδιασμού του F-35, το Barracuda δε φέρει ίδιες κεραίες εκπομπής, αλλά για την ενεργητική λειτουργία του χρησιμοποιεί αποκλειστικά την κεραία του ραντάρ AN/APG-81.[3] Το στοιχείο αυτό προσδίδει στο σύστημα σοβαρά πλεονεκτήματα όσο και μειονεκτήματα. Το προφανές πλεονέκτημα είναι ότι οι δυνατότητες ελέγχου ακτινοβολίας του ραντάρ AESA, σε συνδυασμό με τις αναμφίβολα πολύ μεγάλες δυνατότητες του λογισμικού του συστήματος, παρέχουν στο Σ/Α εξαιρετικές δυνατότητες ηλεκτρονικής επίθεσης, που είναι σχεδόν βέβαιο ότι είναι κυρίως κατηγορίας Ηλεκτρονικής Παραπλάνησης (Electronic Deception). To γεγονός ότι η κεραία του Σ/Α (δηλαδή η κεραία του ραντάρ) είναι AESA σημαίνει ότι ενδεχομένως να υπάρχει και δυνατότητα παρεμβολής θορύβου (jamming), αφού η κεραία θα μπορεί να εστιάσει την ισχύ της σε εξαιρετικά μικρή στερεά γωνία, όμως πιθανότατα αυτό θα αποτελέσει μια δευτερεύουσα δυνατότητα του συστήματος για εξαιρετικές καταστάσεις, αφού τέτοια λειτουργία θα απαιτεί το σύνολο της ισχύος του ραντάρ. Οι δυνατότητες ηλεκτρονικής παραπλάνησης πιθανότατα θα αποτελέσουν το πιο επικίνδυνο στοιχείο του Baracuda. Είναι άγνωστο τι τεχνικές μπορεί να έχει το σύστημα διαθέσιμες, και πιθανότατα θα παραμείνουν άγνωστες ακόμη και εγκυκλοπαιδικά, μέχρι να αρχίσει η διάχυση της χρήσης του αεροσκάφους στους διεθνείς χρήστες του, οπότε και αναπόφευκτα θα κοινολογηθούν περισσότερα στοιχεία. Οι δυνατότητες αυτές μπορεί να είναι μη αντιμετωπίσιμες ή οι φόβοι να αποδειχτούν υπερβολικοί. Οι δυνατότητες παρεμβολής του Baracuda θα παραμείνουν για το επόμενο χρονικό διάστημα το «μαύρο κουτί» και ίσως το πιο επίφοβο στοιχείο του νέου αεροσκάφους.

pennwell.web.296.420

Το αναλώσιμο ALE-55, του οποίου εξέλιξη αποτελεί κατά πάσα πιθανότητα το ALE-70(v)

Αν και το αεροσκάφος δεν έχει οργανική δυνατότητα παρεμβολών πέραν του ραντάρ, εν τούτοις φέρει το υποσύστημα T-1687A/ALE-70(V) της BAE[5], που είναι «ενεργό αναλώσιμο» (Ρυμουλκούμενο με Οπτική Ίνα Δόλωμα – Fiber Optic Towed Decoy ή FOTD). Συγκεκριμένα, πρόκειται για πομπό που απελευθερώνεται και σύρεται σε κάποια απόσταση πίσω το αεροσκάφος, εφ’ όσον αυτό κρίνεται σκόπιμο από τον χειριστή (ή τον σχεδιασμό της επιχείρησης). Κατά πάσα πιθανότητα αποτελεί εξέλιξη του ALE-55 της ίδιας εταιρείας, που χρησιμοποιείται από το F/A-18E/F. Με βάση την υπόθεση αυτή, μπορεί κανείς να εικάσει ότι το υποσύστημα επιτελεί τουλάχιστον τις τρείς λειτουργίες του ALE-55, δηλαδή Καταστολή (αποτροπή εγκλωβισμού από αντίπαλα ραντάρ), Παραπλάνηση (εκπομπές με στόχο τη δημιουργία ψευδοστόχων) και Δελεασμό (σε περίπτωση που τα δύο προηγούμενα αποτύχουν, το δόλωμα προσελκύει εχθρικό βλήμα προς τον εαυτό του ώστε αυτό να μην πλήξει το αεροσκάφος φορέα). Το υποσύστημα αυτό είναι κατά πάσα πιθανότητα περιορισμένης ισχύος και έχει ως στόχο επερχόμενους πυραύλους αέρος-αέρος και εδάφους-αέρος (ή επιφανείας-αέρος).

Θεωρητικά, το αεροσκάφος σε μελλοντικές εκδόσεις ενδέχεται να ενσωματώσει σύστημα αντιμέτρων έναντι πυραύλων με υπέρυθρη καθοδήγηση (Directional Infrared Counter Measures ή DIRCM). Το DIRCM σύστημα δεν αποτελεί μέρος του σχεδιασμού του προγράμματος και δεν αποτελεί εξοπλισμό των block παραγωγής που σχεδιάζονται τώρα. Η ανάπτυξη ενός σχετικού συστήματος με όνομα ThNDR (Threat Nullification Defensive Resource) ξεκίνησε μόλις το 2013 από την Northrop Grumman με δική της χρηματοδότηση, και με τη φιλοδοξία για μελλοντικές πωλήσεις του συστήματος. Ο σχεδιασμός είναι της Northrop είναι να εγκατασταθούν δύο πομποί του συστήματος, ένας στην άνω και ένας στην κάτω πλευρά του αεροσκάφους, προκειμένου να παράσχει σφαιρική κάλυψη. Με δεδομένα ότι:

α) το σύστημα βρίσκεται σε πολύ πρώιμο στάδιο ανάπτυξης

β) το κόστος της ανάπτυξης του συστήματος καθώς και των μειζόνων τροποποιήσεων στο σκάφος που θα απαιτήσει, σε συνδυασμό με το ήδη δυσθεώρητο κόστος του αεροσκάφους, θα καταστήσει την επιλογή αυτή εξαιρετικά δαπανηρή. Επισημαίνεται ότι προκειμένου να ενσωματωθεί το σύστημα σε αεροσκάφος χαμηλού ίχνους, θα πρέπει να ενσωματωθεί πλήρως («σύμμορφα») στο σκάφος, με ό,τι κόστος και δυσκολία παρεμβάσεως αυτό σημαίνει.

γ) η αποτελεσματικότητα ενός τέτοιου συστήματος είναι εξαιρετικά μικρή έως οριακή. Τα αντίστοιχα συστήματα που είναι εγκατεστημένα σε επιβατηγά αεροσκάφη (με όποια αποτελεσματικότητα αυτά έχουν), προστατεύουν σταθερούς και αργοκίνητους φορείς από βλήματα εδάφους-αέρος πολύ περιορισμένων κινηματικών επιδόσεων. Η ανάπτυξη συστήματος που θα φέρεται από μαχητικό που εκτελεί βίαιους ελιγμούς και που θα αντιμετωπίζει πυραύλους που εκτελούν ακόμη πιο βίαιους ελιγμούς σε πολύ μεγάλες ταχύτητες θα οδηγήσει, με την υφιστάμενη τεχνολογία, σε συστήματα οριακής αποτελεσματικότητας.

Για τους ανωτέρω λόγους, το σύστημα DIRCM δεν χρειάζεται να απασχολήσουν την Π.Α. για πάρα πολλά χρόνια ακόμη, παρά το γεγονός ότι συχνά αναφέρονται σε σχέση με το αεροσκάφος F-35.

Ηλεκτρο-οπτικό σύστημα επιτήρησης AN/AAQ-37 («Σύστημα Κατανεμημένου Διαφράγματος» – Distributed Aperture System – DAS)

Το υποσύστημα AN/AAQ-37 αποτελεί το ένα από τα τρία βασικά ηλεκτρο-οπτικά  υποσυστήματα του αεροσκάφους (μαζί με το AN/AAQ-40 EOTS και τις διόπτρες νυχτερινής οράσεως του χειριστή), το οποίο με τη σειρά του ενοποιεί τεχνικά τρία υποσυστήματα που κατά το παρελθόν ήταν διακριτά. Το υποσύστημα λειτουργικά επιτελεί:

  • Έρευνα και προειδοποίηση για προσεγγίζοντες πυραύλους
  • Έρευνα και προειδοποίηση για αεροσκάφη
  • Νυχτερινή όραση

Τον πυρήνα του συστήματος αποτελεί ένα σύστημα από 6 κάμερες υπερύθρων των οποίων τα Οπτικά Πεδία (Field of View – FOV) συνθέτουν μια πλήρη και αδιάλειπτη σφαίρα, με αποτέλεσμα το Πεδίο Παρατήρησης (Field of Regard – FOR) του συστήματος να είμαι 4π sterad. Οι υπέρυθρες κάμερες βασίζονται σε έξι, αντίστοιχα, Συστοιχίες Επιπέδου Εστίασης (Focal Plane Arrays – FPA)[6], που αποτελούν και τους πυρήνες των καμερών, με οπτικό πεδίο 120οx120ο (HFOVxVFOV). Οι κάμερες είναι σταθερά τοποθετημένες και οι πρισματικές τους διατάξεις είναι επίσης σταθερές (χωρίς δυνατότητα εστίασης). Οι αρχικές FPA των καμερών της CMC Electronics Cincinnati ήταν των 640×512 στοιχείων. Καθώς με την μακρόχρονη καθυστέρηση του προγράμματος οι FPA αυτές ήταν πλέον ξεπερασμένες, το 2010 ανατέθηκε συμβόλαιο στην L-3 Cincinnati Electronics για την προμήθεια πιο σύγχρονων καμερών, εικάζεται με FPA των 4 Mpixel (2.000×2.000 στοιχεία). Εδώ πρέπει να επισημανθεί ότι η διακριτική ικανότητα των αισθητήρων δεν εξαρτάται μόνον από την ευκρίνεια των φυσικών διατάξεων που σχηματίζουν τις αρχικές εικόνες αλλά και από την ψηφιακή επεξεργασία που οι εικόνες αυτές υφίστανται. Με την εφαρμογή αλγορίθμων επεξεργασίας εικόνας, η ευκρίνεια αυτή βελτιώνεται πολύ σημαντικά.

DAS

Οι τέσσερεις από τις έξι κάμερες υπερύθρων του συστήματος AN/AAQ-37

Τα δεδομένα των καμερών αποτελούν τη βάση επεξεργασίας και εκμετάλλευσης για τις διάφορες λειτουργίες που επιτελεί το υποσύστημα.

Η πρώτη λειτουργία που επιτελείται, και από την οποία έλκει την καταγωγή του το σύστημα EODAS είναι αυτή της έρευνας και προειδοποίησης για επερχομένους πυραύλους. Τα συστήματα αυτά (Missile Approach Warning Systems – MAWS) υπάρχουν σε υπηρεσία εδώ και κάποιες δεκαετίες. Τα συστήματα (που γενικώς παρέχουν σφαιρική κάλυψη) ανιχνεύουν το υπέρυθρο φάσμα για τις χαρακτηριστικές θερμικές υπογραφές καυσαερίων από κινητήρες ή υπογραφές τριβής σε μετωπικές αεροδυναμικές επιφάνειες (κυρίως μετωπικές ακμές), και ελέγχουν το ίχνος της πτήσης του θερμού στόχου, προκειμένου να προσδιορίσουν αν πρόκειται για πύραυλο που συνιστά απειλή. Από τη φύση τους, τα συστήματα αυτά αντιμετωπίζουν κάποιες εγγενείς δυσκολίες, η βασικότερη εκ των οποίων έγκειται σε δύο αντικρουόμενες απαιτήσεις: αφ’ ενός το σύστημα πρέπει να είναι αξιόπιστο, κι αυτό απαιτεί σημαντικό χρόνο παρατήρησης του στόχου προκειμένου να αποσαφηνιστεί το ίχνος και το αν πρόκειται για απειλή. Αφ’ ετέρου, ως σύστημα προειδοποίησης, οφείλει να έχει όσο το δυνατόν ταχύτερο χαρακτηρισμό της απειλής, προκειμένου να δώσει στον χειριστή χρόνο για αντίδραση. Τα δύο αυτά χαρακτηριστικά καθιστούσαν τα συστήματα της κατηγορίας αυτής χαρακτηριστικά αναξιόπιστα. Βασικός χρήστης και υποστηρικτής αυτών των συστημάτων ήταν (και παραμένει) η Ισραηλινή Αεροπορία, εν μέρει επειδή η βασική της προτεραιότητα είναι οι αποστολές Αέρος-Εδάφους, και επειδή η βασική χρησιμότητα  των συστημάτων αφορούσε τους πυραύλους εδάφους-αέρος υπέρυθρης καθοδήγησης, έναντι των οποίων δεν υπήρχε άλλος τρόπος προειδοποίησης.  Η αξιοπιστία του συστήματος EODAS στον ρόλο αυτόν είναι δύσκολο να εκτιμηθεί. Από τις προηγούμενες γενιές MAWS που είχαν αποτύχει, έχει μεσολαβήσει χρόνος που έχει αποδώσει πολύ πιο εξελιγμένους αλγορίθμους και πολύ πιο μεγάλη διαθέσιμη υπολογιστική ισχύ. Με δεδομένο ότι η επιτυχία του συστήματος σχετίζεται κατά βάσιν με την επίδοση στην επεξεργασία σήματος και την ποιότητα των αλγορίθμων αξιολόγησης των απειλών, αυτό σημαίνει ότι είναι πιθανόν το EODAS να επιτελεί τον ρόλο αυτόν ικανοποιητικά. Άλλωστε κατά τη CTDP (τη φάση σχεδιασμού του προγράμματος), η πρόοδος στην υπολογιστική ισχύ (που επέτρεπε καλύτερους αλγορίθμους επεξεργασίας σήματος και αξιολόγησης απειλών) αναφερόταν ρητά ως λόγος επανάληψης της προσπάθειας για MAWS. Από την άλλη, σε ότι αφορά τον ρόλο αέρος-αέρος που κυρίως ενδιαφέρει, οι απαιτήσεις για τα συστήματα αυτά είναι πολύ μεγαλύτερες απ’ ότι στον ρόλο αέρος-εδάφους – όπου όπως είδαμε έχουν επιδείξει ούτως ή άλλως μετριότατη επίδοση. Αυτό ισχύει ειδικά για περιβάλλοντα πυκνής αεροπορικής δραστηριότητας, όπως αυτό του Αιγαίου (όπου, μάλιστα δεν εντοπίζονται και διαχωρίζονται μόνον ή τόσο εκτοξεύσεις πυραύλων όσο και ίχνη αεροσκαφών). Στο σύστημα έχουν προστεθεί ευρείες δυνατότητες Πληροφοριών, Επιτήρησης και Αναγνώρισης (Intelligence, Surveillance and Reconnaissance – ISR). Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι αυτό της επίδειξης (ευρέως διαθέσιμης για διαφημιστικούς λόγους) αναγνώρισης και παρακολούθησης της εκτόξευσης βαλλιστικών πυραύλων[7] σε πάρα πολύ μεγάλη απόσταση (~800 ν.μ.) και προφανώς από αντίστοιχα μεγάλο ύψος. Το γεγονός ότι πρακτικά υπάρχει δυνατότητα εξαιρετικά μικρής ανοχής σε ψευδοσυναγερμούς, σημαίνει ότι οι απαιτήσεις για να είναι το σύστημα επιχειρησιακά αξιόπιστο και χρήσιμο είναι πάρα πολύ υψηλές. Ένα σύστημα που θα δώσει στην πράξη ψευδοσυναγερμούς, θα απαξιωθεί άμεσα. Επισημαίνεται ότι κάτι τέτοιο έχει γίνει με σύστημα MAWS που είχε εγκατασταθεί σε αεροσκάφη F-16 Bl30. Το ερώτημα παραμένει κατά πόσον το EODAS θα αποδώσει σε πραγματικό επιχειρησιακό περιβάλλον με δεδομένα ότι: i. στο παρελθόν αντίστοιχα συστήματα έχουν αποτύχει, ii. το τεχνολογικό υπόβαθρο πάνω στο οποίο στηρίζεται το παρόν σύστημα έχει βελτιωθεί ριζικά έναντι των προηγουμένως διαθεσίμων, iii. οι απαιτήσεις και οι λειτουργίες του συστήματος έχουν επίσης ριζικά αυξηθεί.

Η δεύτερη λειτουργία που επιτελεί το σύστημα είναι αυτό της υπέρυθρης αναζήτησης και ιχνηλάτησης (Infrared Search and Track – IRST), δηλαδή της αναζήτησης εναερίων στόχων. Το EODAS είναι το πρώτο σύστημα IRST που δε βασίζεται σε έναν υπέρυθρο αισθητήρα που με γυροσκοπική διάταξη κάνει έρευνα σε συγκεκριμένο τομέα (συνήθως στον εμπρόσθιο τομέα του αεροσκάφους) αλλά με ένα σύνολο σταθερών αισθητήρων καλύπτει σφαιρικά τον φορέα του. Εάν οι διαθέσιμοι FPA είναι ίδιας ποιότητας, τότε το σύστημα EODAS έχει το πλεονέκτημα της σφαιρικής κάλυψης, ενώ έναντι των κλασικών συστημάτων έχει το μειονέκτημα της στατικής κάλυψης ενός πολύ μεγάλου FOV για καθεμία από τις κάμερες αντί της μηχανικής σάρωσης του χώρου από έναν αισθητήρα με μικρό FOV (για την ίδια FPA), και άρα σημαντικά μεγαλύτερης απόδοσης. Και στην περίπτωση αυτή, η επίδοση του συστήματος εξαρτάται κατά μεγάλο μέρος από την ικανότητα του λογισμικού να αξιοποιήσει την εικόνα και να βελτιώσει την ευκρίνειά της. Επισημαίνεται ότι πέραν του ρόλου αέρος-αέρος που έχει το EODAS, έχει και την ευθύνη της επιτήρησης του χερσαίου χώρου (και την αντίστοιχη επιβάρυνση). Και πάλι, το ζητούμενο είναι η επίδοση του συστήματος όχι σε περιβάλλον δοκιμών (όπου και τα προηγούμενα ομόλογα συστήματα είχαν κριθεί αποτελεσματικά) αλλά σε επιχειρησιακό περιβάλλον.

Στο σημείο αυτό θα πρέπει να αναφερθεί ότι, σύμφωνα με τις εκθέσεις του DOT&E των τελευταίων ετών και ιδιαίτερα η πιο πρόσφατη για το έτος 2015, τα συστήματα αποστολής του αεροσκάφους παρουσιάζουν (στα Block 2B και 3i) πέντε βασικά ελαττώματα (deficiencies) που οφείλουν να διορθωθούν προκειμένου οι αντίστοιχες εκδόσεις να θεωρούνται επαρκείς. Τα πέντε αυτά ελαττώματα αναφέρεται αόριστα ότι «σχετίζονται με τις πληροφορίες που εμφανίζονται προς τον χειριστή στο πιλοτήριο και αφορούν την απόδοση και την ακρίβεια λειτουργιών που σχετίζονται με τη στόχευση όπλων, την ιχνηλάτηση από το ραντάρ, την κατάσταση των συσχετισμένων δεδομένων επίγνωσης πεδίου μάχης, την καλή κατάσταση των επεξεργαστών και την καλή κατάσταση του ραντάρ«. Από τις αναφορές αυτές, κάποιες είναι σαφείς ενώ οι υπόλοιπες είναι αόριστες, όμως είναι δύσκολο να μη συσχετίσει κανείς τις αναφορές σε «στόχευση όπλων» και «κατάσταση συσχετισμένων δεδομένων επίγνωσης πεδίου μάχης» με την επαρκή απόδοση των αλγορίθμων για τις λειτουργίες MAWS και IRST του EODAS. Το εάν και κατά πόσο θα επιλυθούν τα προβλήματα αυτά στο μέλλον αποτελεί ένα σημαντικό ζήτημα.

Η τρίτη λειτουργία την οποία το σύστημα επιτελεί είναι η παροχή οπτικής εικόνας στον χειριστή του αεροσκάφους η οποία προέρχεται από το υπέρυθρο φάσμα. Ο υπολογιστής του αεροσκάφους «ενοποιεί» τις εικόνες από τις έξι περιμετρικές κάμερες, και προβάλει στο κράνος του χειριστή την εικόνα αυτή. Συγκεκριμένα, στο κράνος του χειριστή προβάλλεται μια εικόνα μονοχρωματική εικόνα οπτικού πεδίου 30ox40o, μοναδιαίας μεγέθυνσης που αντιστοιχεί στην κατεύθυνση που ο χειριστής έχει στραμμένη την κεφαλή. Η εικόνα αυτή μεταδίδεται «σχεδόν» απ’ ευθείας στον χειριστή, με μόνη απαραίτητη επεξεργασία αυτήν της «συρραφής» της εικόνας των έξι καμερών, κατά τρόπο που ο χειριστής να μην αντιλαμβάνεται τη μετάβαση από το οπτικό πεδίο της μίας στο οπτικό πεδίο της άλλης. Με τον τρόπο αυτόν δίνεται στον χειριστή μια στοιχειώδης αίσθηση νυχτερινής όρασης.

Η λειτουργία αυτή, παρ’ όλο που ηχεί εντυπωσιακά, δε φαίνεται να έχει προκαλέσει αντίστοιχο ενθουσιασμό στους χειριστές του μαχητικού[8]. Θεωρείται ένα μέσο νυχτερινής οράσεως – εναλλακτικό των διοπτρών νυχτερινής οράσεως που επίσης φέρει το αεροσκάφος – και δίνει στους χειριστές μια γενική αίσθηση του χώρου γύρω τους. Όμως τόσο η υποδεέστερη ευκρίνεια, όσο και η έλλειψη της αίσθησης του βάθους, η οποία στερεί από τον χειριστή κρίσιμες πληροφορίες σχετικά με αντίπαλα αεροσκάφη στον χώρο όπως aspect angle, ρυθμός προσέγγισης κ.λ.π. έχουν ως αποτέλεσμα οι χειριστές να μην εμπιστεύονται τη λειτουργία αυτή για νυχτερινή μάχη. Επιπλέον, η λειτουργία αυτή πάσχει ακόμη (έκθεση DOT&E έτους 2015 για τo F-35) από τεχνικά προβλήματα που δεν έχουν ακόμη αντιμετωπιστεί, με τα δύο βασικότερα από αυτά να είναι o σχετικά αργός ρυθμός με τον οποίον είναι δυνατόν να στρέφει ο χειριστής την κεφαλή προκειμένου να μπορεί να έχει εικόνα στο κράνος, τα προβλήματα αστάθειας και απώλειας ευθυγράμμισης της συμβολολογίας πάνω στο κράνος. Από αυτά το δεύτερο κατά πάσα πιθανότητα είναι επιλύσιμο, ενώ το πρώτο πρόβλημα πιθανόν να απαιτήσει πολύ χρόνο και να μη λυθεί στην παρούσα φάση.

F-35-helmet-LM

Η κάσκα HMDS

Στο σημείο αυτό πρέπει να αναφερθεί συμπληρωματικά ότι εξ αιτίας της αβεβαιότητας σχετικά με την τελική απόδοση του συστήματος DAS σε ότι αφορά την παροχή οπτικής εικόνας στον χειριστή, το αεροσκάφος εφοδιάστηκε και με διόπτρες νυχτερινής οράσεως που είναι ενσωματωμένες  στο κράνος του χειριστή. Οι υπέρυθρες διόπτρες αποτελούν εναλλακτικό εργαλείο νυχτερινής οράσεως, έχουν FOV 30ox40o και βασίζονται σε διάταξη FPA 1.600×1.200 στοιχείων. Η εικόνα από το νυκτοσκοπικό δεν υφίσταται προφανώς καμία ψηφιακή επεξεργασία, όμως το πολύ υψηλότερο στιγμιαία οπτικό πεδίο (Instantaneous Field of View – IFOV), δηλαδή η αντιστοίχιση πολύ μικρότερης στερεάς γωνίας σε ένα μοναδικό στοιχείο της διάταξης, σημαίνει ότι η οπτική απόδοση των νυχτερινών διοπτρών είναι σημαντικά καλύτερη – παρ’ όλο που προς το παρόν αντιμετωπίζουν και αυτές τεχνικά προβλήματα και δεν επιτρέπεται η επιχειρησιακή χρήση τους.

Ηλεκτρο-οπτικό σύστημα σκόπευσης AN/AAQ-40 (Electro Optical Technical System – EOTS)

Το σύστημα AN/AAQ-40 EOTS αποτελεί το συμπλήρωμα του AN/AAQ-37 και πρόκειται στην ουσία για το σύστημα Sniper XR της Lockheed Martin, που αποτελεί ένα προηγμένο σύστημα FLIR, τοποθετημένο «σχεδόν» σύμμορφα στο ρύγχος του αεροσκάφους. Θεωρητικά, το σύστημα έχει και ρόλο IRST, όμως η θέση του αισθητήρα επί του αεροσκάφους καθιστά τον ρόλο αυτόν εξαιρετικά περιορισμένο εκ των πραγμάτων. Το σύστημα αποτελεί ουσιαστικά το «ισχυρότερο» υπέρυθρο μάτι του αεροσκάφους προς τα εμπρός (σε αντιδιαστολή με το πιο «αδύνατο» αλλά πανοραμικό EODAS) και επιτελεί επίσης σκόπευση με λέιζερ.

f-35-eots

Το πρίσμα του συστήματος στο ρύγχος του αεροσκάφους.

Πρόκειται για έναν συνδυασμό υπέρυθρου αισθητήρα, τηλεοπτικού αισθητήρα, καταδείκτη λέιζερ και ανιχνευτή αντανάκλασης λέιζερ από τρίτη πηγή (laser spot-tracker). Πυρήνας του συστήματος είναι η υπέρυθρη κάμερα με FPA 640×480 και οπτικό πεδίο 4×4 ή 1×1. Αυτό παρέχει προφανώς στον αισθητήρα πολύ μικρότερο στιγμιαίο οπτικό πεδίο και άρα πολύ μεγαλύτερη διακριτική ικανότητα από το EODAS, όμως πρέπει να συνυπολογίζεται ότι, σύμφωνα με όλες τις ενδείξεις, η εικόνα του EOTS δεν υφίσταται ψηφιακή επεξεργασία άλλη από αυτήν που παρέχει το Sniper XR – εξ ου και το EOTS, δεν έχει αναφερθεί στα συστήματα που δημιουργούν πρόβλημα στο λογισμικό.

Ο αισθητήρας αυτός, που αφορά βασικά τον ρόλο αέρος-εδάφους, είναι εμφανώς πεπαλαιωμένος εξ αιτίας της καθυστέρησης του προγράμματος. Για τον λόγο αυτόν, η LM, πιεζόμενη περισσότερο από τους διεθνείς εταίρους του προγράμματος, σχεδιάζει και έχει ήδη ανακοινώσει την αναβάθμιση του αισθητήρα από το Block 4.1, δηλαδή θα ενσωματωθεί στα αεροσκάφη παραγωγής από 2019 έως 2025. Η τροποποίηση αυτή, σύμφωνα με όσα έχουν ανακοινωθεί, αφορά την «αύξηση της ευκρίνειας» του συστήματος, τον επανασχεδιασμό του ανοίγματος ώστε να αυξηθεί το πεδίο παρατήρησης, τη βελτίωση του τηλεοπτικού αισθητήρα καθώς και την προσθήκη υπέρυθρου καταδείκτη. Η τροποποίηση αυτή είναι συντηρητική, περιλαμβάνοντας διαθέσιμες και ασφαλείς τεχνικές λύσεις (FPA περισσότερων στοιχείων, νέος τηλεοπτικός αισθητήρας κλπ). Λογικά, και λόγω της ευαισθησίας του ζητήματος, οι παρεμβάσεις στο λογισμικό μάλλον θα είναι οι απολύτως απαραίτητες και απλώς το σύστημα EOTS θα έλθει κατ’ ουσίαν σε επίπεδο απόδοσης συγκρίσιμα με αυτά των σύγχρονων FLIR συστημάτων.

Σύστημα Τηλεπικοινωνιών, Ναυτιλίας και Ταυτοποίησης AN/ASQ-242 (Communications, Navigation and Identification System – CNI System)

Το αεροσκάφος είναι εφοδιασμένο με την αναμενόμενη, πλήρη συλλογή τηλεπικοινωνιακών συστημάτων:

Ασυρμάτους ΑΜ στα V.H.F., A.M. στα U.H.F., Havequick II (αναπήδησης συχνότητας), SINCGARS (επίσης αναπήδησης συχνότητας, αλλά για επικοινωνία με χερσαίες δυνάμεις), VMF (220D) (κατά βάσιν ένα modem για επικοινωνία με κάθε τύπου Τ/Ε σύστημα, συμπεριλαμβανομένων των παλαιότερων τύπων), ασύρματο επιβίωσης GUARD, IFF πομποδέκτη, τα τυπικά συστήματα ναυτιλίας ILS, TACAN, υψομετρικό ραντάρ, το σύστημα JPALS (Joint Precision Approach and Landing System) – ένα σύστημα υποβοήθησης προσγειώσεων με δεδομένα από GPS – της Raytheon, το σύστημα ICLS (Instrument Carrier Landing System) για υποβοήθηση προσνηώσεων, καθώς και, κυρίως, ζεύξεις δεδομένων Link-16 και MADL (Multifunction Advanced Data Link)

Από την – πλήρη, όπως είναι αναμενόμενο – συλλογή τηλεπικοινωνιακών μέσων, αυτή που παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον είναι η ζεύξη MADL. H ζεύξη αυτή είναι νέα, φαίνεται να βασίζεται στο Link-16 ενώ ο βασικός της προσανατολισμός είναι η δημιουργία μικρού δικτύου εξαιρετικά μεγάλης ταχύτητας μεταξύ αεροσκαφών F-35, πιθανότατα τετράδων, όχι μόνον για τη συνεργατική χρήση των δεδομένων των αισθητήρων αλλά για τη δημιουργία κοινής τακτικής εικόνας σε πραγματικό χρόνο. Χαρακτηριστικό παράδειγμα της χρήσης της είναι η μεταφορά δεδομένων λήψης του συστήματος AN/ASQ-239 προκειμένου να επιτυγχάνεται τριγωνισμός εκπομπών ραντάρ τέτοιας ακρίβειας που να επιτρέπει βολή όπλων. Άλλο χαρακτηριστικό της ζεύξης είναι η υψηλή κατευθυντικότητα των εκπομπών, κατά τρόπο που να είναι δύσκολα ανιχνεύσιμες από μέσα Τηλεπικοινωνιακών Πληροφοριών (Signal Intelligence – SIGINT). Σε κάθε περίπτωση, το τελευταίο αυτό χαρακτηριστικό δεν είναι ιδιαίτερης σημασία στην ελληνο-τουρκική αντιπαράθεση, αφού μέσα SIGINT δεν χρησιμοποιούνται στην τροφοδότηση της αεροπορικής εικόνας από καμία από τις δύο πλευρές.

Σημειώσεις

[1] Αναλυτικότερες εκτιμήσεις σχετικά με τις εμβέλειες των ραντάρ ενδιαφέροντος θα ακολουθήσουν σε επόμενη ανάρτηση.

[2] Ως συμβάν σταθερότητας ορίζεται συμβάν που απαιτεί την επανεκκίνηση του ραντάρ, συμβάν αποτυχίας ορίζεται συμβάν που τελικώς αποκαθιστά μόνο του το ραντάρ χωρίς την επανεκκίνησή του, αλλά που εν τω μεταξύ έχει επηρεάσει την απόδοσή του

[3] http://breakingdefense.com/2014/03/whythenavyreallywants-22-morefa-18gs/

[4] Bill Sweetman, AW&ST, 28/4/2014

(Αναδημοσίευση: http://www.thedailybeast.com/articles/2014/04/28/new-u-s-stealth-jet-can-t-hide-from-russian-radar.html)

[5] http://www.afcea.org/content/?q=bae-provide-joint-strike-fighter-transmitter-countermeasures

[6] Πρόκειται για συστοιχίες (arrays) από στοιχειώδεις ευαίσθητες στην υπέρυθρη ακτινοβολία επιφάνειες. Κάθε τέτοιο στοιχείο ανίχνευσης αποτελεί ένα μοναδικό pixel στις απεικονίσεις που παράγονται (αυτό δεν είναι απολύτως ακριβές, αλλά είναι μια καλή πρώτη προσέγγιση). Καθώς η (επίπεδη) συστοιχία βρίσκεται στο επίπεδο εστίασης (focal plane) του υπέρυθρου αισθητήρα, η συστοιχία καλείται Συστοιχία Επιπέδου Εστίασης (FPA). Πολύ χοντρικά, η διάταξη FPA έχει περίπου ρόλο αντίστοιχο με τον ρόλο του φιλμ σε μια αναλογική φωτογραφική μηχανή.

[7] http://www.youtube.com/watch?v=DN-A6PWRFno

[8] http://vimeo.com/124614167 Παρεμπιπτόντως, είναι ενδιαφέρουσα η σύγκριση μεταξύ της εκτίμησης του (επιχειρησιακού) χειριστή του F-35 επισμηναγού John Wilson σχετικά με την κάσκα, και του τρόπου που προβάλει την κάσκα ο Υπεύθυνος Έργου του EODAS και στέλεχος της Northrop Grumman κ. Mark Rossi. Το παράδειγμα αυτό θέτει το γενικότερο πρόβλημα που υπάρχει στην εκτίμηση κάθε οπλικού συστήματος και ειδικότερα του F-35. Η κατασκευάστρια εταιρεία προσπαθεί να προωθήσει το προϊόν της, ενώ ο επιχειρησιακός χρήστης το κρίνει με επιχειρησιακά κριτήρια. Αυτό δε σημαίνει ότι μπορεί κανείς να αγνοεί τους ισχυρισμούς των κατασκευαστών για την (προφανή) πρόοδο των προϊόντων τους. Σημαίνει όμως ότι ο κάθε ισχυρισμός θα πρέπει να εξετάζεται κριτικά – κι ενδεχομένως σε κάποιες περιπτώσεις να αγνοείται.

18 Responses to F-35 Η στρατηγική της αντιμετώπισής του – Μέρος A1′: Ηλεκτρονικά & Αισθητήρες

  1. Συγχαρητήρια για τη κατατοπιστική ανάλυση-παρουσίαση.

    Υ.γ: Κρίνεται σκόπιμο να αναφερθεί πως οι τιμές που «κυκλοφορούν» για κάποιο καλό AESA,κυμαίνονται μεταξύ 8-10 εκ. $

  2. »Το γεγονός ότι ραντάρ ήταν έτοιμο εγκαίρως το 2010, ενώ το αεροσκάφος αντιμετωπίζει ακόμη σοβαρές καθυστερήσεις, αποτελεί ένα πρόβλημα για το… ίδιο το ραντάρ. Ο τομέας των ραντάρ αποτελεί ραγδαία εξελισσόμενο τεχνολογικό τομέα. Τα ραντάρ μαχητικών που θα τεθούν σε υπηρεσία μία δεκαετία αργότερα, θα ενσωματώνουν φυσιολογικά όχι απλώς την τεχνολογία που ενσωματώνει το ίδιο τα AN/APG-81, αλλά και προόδους που με βεβαιότητα έχουν λάβει χώρα εν τω μεταξύ, καθώς και προόδους που εκτιμάται με σχετική ασφάλεια ότι θα έχουν συμβεί. Έτσι, είναι βέβαιο ότι τα ραντάρ μαχητικών που θα είναι διαθέσιμα στις αρχές της επόμενης δεκαετίας θα έχουν πολύ μεγαλύτερη διαθέσιμη υπολογιστική ισχύ, και πολύ ισχυρότερα στοιχεία πομποδεκτών – μία γενιά πιο προηγμένα. Η διαφορά που μπορεί να επιφέρουν και μόνον αυτά τα δύο στοιχεία, με δεδομένη την εκμετάλλευση της υπόλοιπης κοινής τεχνογνωσίας, μπορεί να είναι πολύ σημαντική.»
    Aυτο ειναι πραγματικα αρκετα σημαντικο για εμας.Συγχαρητηρια για την ψυχραιμη αναλυση σας Κυριε Βελισαριε.

  3. scarab says:

    Συγχαρητήρια, ευχαριστούμε!

  4. General Lee says:

    Σημειώνω το 8-10 εκατ. ευρώ αν ισχύει για ένα ραντάρ ΑΕΣΑ το οποίο για εμένα δεν δίνει πλεονέκτημα απέναντι στο Φ35 απλά μειώνει το μειονέκτημα. Πιστεύω ότι αυτά τα χρήματα πρέπει να διατεθούν αλλού (πιστοποιήσεις, ΗΠ, πυραύλους ΙΡ, ιρστ, λινκ 16)

    Επίσης σημειώνω ότι οι κάμερες είναι περιορισμένης εμβέλειας και ότι το ΙΡΣΤ είναι στο κάτω μέρος του ρύγχους οπότε δεν βλέπει πάνω όπου μπορούν να πετούν Μιραζ με πλεονέκτημα.

    Αυτά από εμένα

  5. iceman says:

    Καταρχήν θερμά συγχαρητήρια για το πολύ κατατοπιστικό σας άρθρο.
    Σε κάποιο σημείο που αναφέρεστε στα πλεονεκτήματα των AESA radar λέτε ότι μπορούν να έχουν δυναμικό έλεγχο επί της συχνότητας. Αυτό σημαίνει ότι η συχνότητα εκπομπής μπορεί να αλλάξει σε χαμηλότερη, με προφανή οφέλη την ανίχνευση stealth στόχων;

  6. Σας ευχαριστώ όλους για τα καλά σας λόγια!

    @iceman

    Ο «δυναμικός έλεγχος επί της συχνότητας» αφορά πολύ περιορισμένο εύρος συχνότητας και όχι αλλαγή ζώνης. Μεγαλύτερη αλλαγή στη συχνότητα δε μπορεί να γίνει λόγω φυσικών περιορισμών των MMIC και (κυρίως) των στοιχείων της κεραίας.

  7. iceman says:

    Ευχαριστώ για την απάντησή σας.
    Μήπως ξέρετε αν γίνεται έρευνα επί αυτού του θέματος; Δηλ. να γίνεται αλλαγή στην εκπεμπόμενη ζώνη συχνότητας ενός ραντάρ.

  8. Όχι, δε νομίζω ότι γίνεται τέτοια έρευνα. Η συσχέτιση του μεγέθους του στοιχείου ακτινοβολίας και του μήκους κύματος της εκπεμπόμενης ΗΜ ακτινοβολίας είναι θέμα φυσικής.

  9. Να πουμε και για το νεο αρθρο του Ε αμυνα για τα mirage για οσους δεν το ξερουν? Ολα μαζι πεφτουν!

  10. Συγχαρητήρια για το άρθρο, είναι σημείο αναφορας

    Όσον αφορά το σύστημα αυτοπροστασίας Baraccuda του διακρίνω μια εν γένει αδυναμία
    To ότι χρησιμοποιεί την κεραία AESA του ραντάρ του έχει ένα καίριο μειονέκτημα
    Μπορεί να παρεμβάλει εχθρικά ραντάρ μαχητικών και πυραύλων μόνο στο εμπρόσθιο μέρος (πιθανόν +-60 μοίρες)
    Καθώς συνήθως οι εισερχόμενοι πύραυλοι έρχονται από τα πλάγια ή οπισθεν το αεροσκάφος είναι ακάλυπτο,
    Τι θα κάνει το F-35 , θα στρίψει προς τον στόχο ?

  11. @defencegreece

    Αγαπητέ, ευχαριστώ για τα καλά λόγια.

    Σε ό,τι αφορά το Barracouda, κατ’ αρχάς να επαναλάβω ότι την εικόνα που έχω σχηματίσει την μεταφέρω με κάποια επιφύλαξη. Η αναφορά στον ανωτέρω περιορισμό δεν έχει αναφερθεί ποτέ με σαφήνεια από τον κατασκευαστή ή το Γραφείο Διαχείρισης Προγράμματος, ούτε υπάρχει κατηγορηματικά στον τύπο. Από πολλά όμως στοιχεία, και από τη διασταύρωσή τους, νομίζω ότι είναι το (κατά πολύ) πιθανότερο ενδεχόμενο.

    Επί της ουσίας: Ναι, το θέμα των εκπομπών του Barracuda είναι ένα σημαντικό ζήτημα. Η θεωρία (του F-35) λέει ότι στο οπίσθιο τεταρτημόριο (ή και λίγο περισσότερο), το αεροσκάφος προστατεύεται από το ενεργό αναλώσιμο T-1687A/ALE-70(V). Η θεωρία επίσης λέει ότι το EODAS θα ανιχνεύει πυραύλους που εκτοξεύονται εναντίον του αεροσκάφους, θα διαχωρίζονται οι RF καθοδήγησης, και την κατάλληλη στιγμή θα ενημερώνεται ο πιλότος για την χρήση του T-1687A/ALE-70(V).

    Από την άλλη, το αναλώσιμο αυτό έχει τελείως αμυντικό χαρακτήρα, και αποστολή του είναι να αποτρέπει πλήγματα από πυραύλους με RF καθοδήγηση – κάθε είδους. Το πρόβλημά του είναι ότι αφ’ ενός είναι αυστηρά σύστημα αυτοάμυνας «τελευταίας καταφυγής» (αποτρέπει πλήγματα πυραύλων και δεν εμπλέκεται αλλιώς στη μάχη), προφανώς η ισχύς τροφοδοσίας είναι περιορισμένη, όπως και (κυρίως), ο αριθμός των διαθέσιμων αναλωσίμων. Το α/φος δεν είναι τελείως «απροστάτευτο», αλλά οπωσδήποτε, αν έχει εντοπιστεί, το egress έχει προβλήματα.

  12. .+- says:

    @ Ο/Η defencegreece λέει:7 Μαρτίου 2016 στο 19:50 + Ο/Η Βελισαριος λέει: 7 Μαρτίου 2016 στο 21:49

    Εχετε δικηο για το Barracuda. αλλα εαν δεν κανω λαθος οι αμερικανοι ποτε δεν επενδυσαν σε πληρη Συστηματα αυτοπροστασιας με ενσωματωμενο παρεμβολεα, εσωτερικα τοποθετημενα σε μαχητικα, παρα σε περιορισμενο αριθμο pod ECM. επισης χρησιμοποιουν διαχρονικα ειδικευμενες εκδοσεις αεροσκαφων σε ρολο πλατφορμας συστημaτων ECM. σημερα, εαν δεν απατωμαι, τον ρολο αυτο, διακλαδικα μαλιστα, τον εχουν χρεωθει τα F/A-18 Growler του Ναυτικου.

    …Πολυ καλο σαν αρθρο, συγχαρητηρια!!!!

    .και-

  13. Κοιτούσα πάντως το άρθρο των παιδιών της ΠΑ που έκαναν μια καλή αναλυση της απειλής του F-35
    Εχω να παρατηρήσω κάτι για όλα τα Stealth Μαχητικά

    Η διατομή ραντάρ δεν είναι παρά μια μεταβλητή της εξίσωσης της απόστασης εντοπισμού.

    Ρ= τεταρτη ρίζα [Pt*G*Ae*σ/(4(π^2)*Smin)]

    -Smin είναι η ελάχιστη τιμή του σήματος που αναγνωρίζει ο αισθητήρας. Προφανώς σε νεότερα ραντάρ με ισχυρότερους υπολογιστές γίνεται όλο και μικρότερη

    -Pt η εκπεμπόεμενη ισχύς, ειδικά με AESA με Τ/R modules αυξανεται κατά πολύ

    -G η κατευθυντικοτητα της κεραιας επίσης βελτιωμένο σε νεότερες σχεδιάσεις

    -Αe . Η ενεργός επιφάνεια. Εδώ το μέγεθος και ο διατιθέμενος χώρος στο ρύγχος. Σε μαχητικά όπως το Eurofighter, F-15E και το PAK-FA έχουμε αισθητά μεγαλύτερη

    Το ζήτημα είναι ότι η διατομή ραντάρ σ του F-35 αν είναι της τάξεως των 0.0015 m2 τότε απαιτείται η βελτίωση στις παραπάνω μεταβλητές να δημιουργεί ένα συντελεστή 1000 ώστε να εξαλειφθεί αυτό το πλεονέκτημα και το F-35 να φαίνεται όπως το F-16 στο APG-68 V9

    To Αeff δυστηχώς δεν μπορεί να ξεπεράσει χονδρικα το 1.5 σε σχεση με παλαιοτερα ρανταρ
    Οι υπόλοιπες μεταβλητές όμως και ιδιαίτερα το Smin (?)

  14. Φίλε defencegreece,

    Το πρόβλημα είναι κάπως πιο σύνθετο. Η ελάχιστη ισχύς που μπορεί να ανιχνεύσει το ραντάρ (ώστε να μη χαθεί στον θόρυβο) έχει κυρίως σχέση με τον ηλεκτρονικό σηματοθορυβικό λόγο και λιγότερο με την υπολογιστική ισχύ. Η υπολογιστική ισχύς υπεισέρχεται για λόγους κατά βάσιν άσχετους με την εξίσωση ραντάρ. Η εκπεμπόμενη ισχύς πρέπει να εξετάζεται από κοινού με την κατευθυντικότητα: το γινόμενό τους είναι που έχει σημασία, γιατί δείχνει πόσο «μαζεύει» την ισχύ σε κάποια κατεύθυνση η κεραία. Η ενεργός επιφάνεια είναι ηλεκτρικό και όχι φυσικό μέγεθος, αλλά συνδέεται ΚΑΙ με την επιφάνεια της κεραίας.

    Γενικώς, το ζήτημα είναι αρκετά σύνθετο, και θα αποτελέσει αντικείμενο του επομένου κειμένου.

    Η εργασία των Ζηκίδη, Σκόνδρα και Τόκα είναι εξαιρετική.

  15. Αγαπητε Βελισσαριε
    Η υπολογιστική ισχυς ναι μεν υπεισέρχεται μετά την κεραία αλλά υπάρχει άμεση σχέση.
    Θα σου δώσω ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα από την κινητή τηλεφωνία. Χαρις στην κωδικοποίηση CDMA2000 είναι δυνατόν να αξιοποιήσεις ένα σήμα που είναι θαμένο 44 db μέσα στο θόρυβο
    Όπως καταλαβαίνεις παλαιότερες κωδικοποιήσεις σήματος δεν το πετύχαιναν αυτό. Αρα κατ’επεκταση έστω και έμμεσα ο το ραντάρ περιλαμβάνει και αυτό.
    Η κατευθυντικότητα μιας κεραιας ιδιαίτερα AESA μπορεί να αλλάζει αναλογα με τον τρόπο λειτουργίας καθώς εκτελούνται τεχνικές beam forming. Η ισχύς είναι ένα μέγεθος λοιπον διαφορετικό. Σιγουρο αυτα το γινόμενο τους είναι που μας νοιάζει.
    Όσον αφορά την ενεργό επιφάνεια φυσικά υπάρχουν και άλλοι παράγοντες αλλά δεδομένων των περιορισμών σχηματος κατά ένα πολύ μεγάλο μέρος εξαρτάται από την επιφάνεια της κεραίας.

  16. Φίλε defencegreece,

    Ας περιμένουμε μέχρι την επόμενη εβδομάδα, ώστε να γίνει πιο αναλυτικά η συζήτηση αυτή. 🙂

  17. tikanoumetwra says:

    υπάρχουν και αυτά ε? 🙂

    http://gr.rbth.com/tecnology/2015/02/20/oliki_tyflosi_exthroy_ta_5_koryfaia_rosika_systimata_ilektronikoy_p_35461

    επίσης φαντάζομαι οποιοδήποτε uav πεταει ψηλά (5-6km), πρέπει να βλέπει θερμικές «γραμμές» να τρέχουν γρήγορα απο κάτω (με μία θερμική κάμερα προφανώς), οπότε είναι και αυτό ένα πρώτο μέτρο ειδοποίησης.

  18. PROMAXOS says:

    Πολύ ενδιαφέροντα νέα και στοιχεία που υπονομεύουν το πρόγραμμα, ή τουλάχιστον το κόστος και την έγκαιρη ανάπτυξή του, μας δίνει ο καλός ιστότοπος «Προέλαση» του Δούκα Γαϊτατζή με δύο πρόσφατα άρθρα:

    α) ΗΠΑ: Είναι χαλασμένος ο «εγκέφαλος» των, αξίας 400 δις $, μαχητικών F-35;
    Posted on 28 Απριλίου 2016 by rankx
    (Zachary Kohen, Απόδοση/Μετάφραση απο το CNN.com για την Προέλαση)
    https://proelasi.org/2016/04/28/%CE%B7%CF%80%CE%B1-%CE%B5%CE%AF%CE%BD%CE%B1%CE%B9-%CF%87%CE%B1%CE%BB%CE%B1%CF%83%CE%BC%CE%AD%CE%BD%CE%BF%CF%82-%CE%BF-%CE%B5%CE%B3%CE%BA%CE%AD%CF%86%CE%B1%CE%BB%CE%BF%CF%82-%CF%84%CF%89%CE%BD/

    β) F-35: Πως λειτουργεί το ALIS και γιατί προβληματίζει τόσο; Σας το εξηγούμε εμείς.
    Posted on 3 Μαΐου 2016 by Δούκας Γαϊτατζής
    Απόδοση/Μετάφραση από το difesaonline.it για την «Προέλαση.»
    https://proelasi.org/2016/05/03/f-35-%CF%80%CF%89%CF%82-%CE%BB%CE%B5%CE%B9%CF%84%CE%BF%CF%85%CF%81%CE%B3%CE%B5%CE%AF-%CF%84%CE%BF-alis-%CE%BA%CE%B1%CE%B9-%CE%B3%CE%B9%CE%B1%CF%84%CE%AF-%CF%80%CF%81%CE%BF%CE%B2%CE%BB%CE%B7%CE%BC/

Σχολιάστε