In primo luogo, per missile balistico si intende un missile che presenta, appunto, una traiettoria balistica, esattamente come quella di un proiettile di un’arma da fuoco o di un grave lanciato in una precisa direzione; il missile balistico ha lo scopo di portare un certo carico (payload), consistente di una testata convenzionale o nucleare ad una precisa distanza (range)

Dal punto di vista ingegneristico, un missile è un sistema complesso ma può essere facilmente schematizzato in pochi sottosistemi:

L’attenzione verrà concentrata solo sui seguenti aspetti che risultano essere di fondamentale importanza nella progettazione:

• Traiettoria (fasi di volo, angolo e velocità di burn-out, range)
• Propulsione (spinta, GNC)
• Rientro ed Accuratezza

Traiettoria

Le fasi di volo di un missile balistico sono ben delineate, sebbene dipendano dal numero di stages presenti ma, prescindendo dal loro numero, le fasi rientrano nelle seguenti tre:

• Boost Phase: è la fase che va dal lancio fino al burn-out, ovvero allo spegnimento del motore. In questa fase, che dura pochi minuti, avviene l’accelerazione del missile fino alla velocità di burn-out. Questa fase è essenziale per la definizione del range, quindi del raggio d’azione.
• Midcourse Phase: è la fase in cui il missile segue una traiettoria balistica e dove la resistenza atmosferica è trascurabile. Nel caso di missili balistici a lungo raggio può durare decine di minuti.
• Re-entry Phase: è qui che avviene il rientro della testata del missile e gli effetti atmosferici sono importantissimi, sia dal punto di vista delle sollecitazioni sulla struttura che in termini di accuratezza.

Perché la resistenza atmosferica è trascurabile nella Midcourse Phase?

Il missile, così come un’ala di un velivolo, è un oggetto immerso in un fluido (aria) che ne ostacola il moto; nella nostra vita quotidiana, l’aria non esercita un’elevata resistenza sul nostro corpo mentre ci muoviamo, ma possiamo sperimentare, in una giornata molto ventosa, difficoltà a camminare. Comprendiamo, quindi, che l’effetto della resistenza dell’aria è tanto maggiore quanto la velocità di quest’ultima o quanto un oggetto viaggi velocemente in essa (del resto le due cose sono speculari).

La resistenza atmosferica $D$ può essere definita tramite una semplice equazione:

$$D = \frac{1}{2} \rho V^2 S_{ref} C_{D}$$

$\rho$ è la densità dell’aria, $V$ è la velocità dell’oggetto che sta viaggiando nel fluido, $S_{ref}$ è una superficie di riferimento (nel caso di un missile, considerato come un cilindro, corrisponde alla sua area di base $\pi r^2$), $C_D$ è il coefficiente di resistenza.

La precedente equazione ci mostra quindi che più grandi sono i termini a destra (nel secondo membro), maggiore è la resistenza. Ad esempio non c’è da meravigliarsi che più grande è l’oggetto ($S_{ref}$), più fatica fa l’oggetto a spostarsi. Per semplicità, si ipotizza di conoscere la superficie di riferimento, la velocità dell’oggetto e il coefficiente di resistenza, ma perché è importante la densità del fluido?

La densità è indice di quanto le particelle di un mezzo (fluido o solido) sono vicine tra loro.

Come si evince dalla precedente figura, la densità dell’aria tende a diminuire all’aumentare della quota, pertanto più il missile incrementa di altitudine, più la densità è piccola. Ad esempio, al livello del mare si ha 1.225 $kg/m^3$ (sul grafico $10^0$, è approssimato), mentre già a quote superiore di 100 $km$ si ha un valore di circa $10^{-6}$ $kg/m^3$ (molti piccolo). Ne consegue che il suo valore influenza enormemente il valore di $D$, rendendolo abbastanza piccolo da poterlo trascurare. Ma questo è valido solo per quote elevate (es. $> 100 km$).

Questo aspetto è molto importante poiché, come si può facilmente evincere dall’immagine successiva

il missile balistico trascorre gran parte del tempo nella Midcourse Phase: del resto se si dovesse vincere una resistenza atmosferica elevata per tutto il tragitto, il motore non potrebbe essere spento. L’analogia con un veicolo terrestre spiega bene questo concetto: nel momento in cui togliamo il piede dall’acceleratore, l’attrito tra ruote e asfalto porta il veicolo a diminuire la sua velocità (accelerazione negativa o decelerazione) fino a fermarci. Se però si eliminasse l’asfalto o si guidasse su una lastra con un attrito molto piccolo, la macchina manterrebbe una velocità costante. Alla stessa maniera, un missile balistico mantiene, approssimativamente, la stessa velocità per un lungo periodo o, comunque, la variazione di velocità non è così elevata. 

Relativamente al raggio d’azione (range), si possono trovare numerose categorizzazioni dei missili balistici ma generalmente possono rientrare in queste categorie:

• Short range (< 1000 km)
• Medium range (1000-3000 km)
• Intermediate range (3000-5500 km)
• ICBM (>5500 km)

Inoltre i missili balistici possono rientrare nella categoria land-based, air-launched (ALBM) e submarine-launched (SLBM) ma nell’attuale articolo non si analizzeranno le varie tipologie, essendo la trattazione generica.

Il range è una caratteristica fondamentale per un missile balistico ed è spesso il criterio principale per il paragone tra i vari missili. Il range, però, non è una caratteristica intrinseca del missile stesso poiché è dipendente dal payload (carico pagante, quindi ciò che non è né struttura né propellente). Ad esempio:

• SLBM Trident, con 8 testate (dal peso di 1500 kg) presenta un range di 7500 km
• SLBM Trident, con 4 testate (dal peso di 750 kg), presenta un range di 11000 km

pertanto, ipotizzando di poter aumentare o diminuire il carico di un missile balistico a nostro piacimento, il range può variare enormemente.

Ma da cosa altro dipende il range di un missile balistico?

Dall’immagine precedente si comprende che, a seguito del lancio del missile, esiste un angolo che ne decreta un range più o meno elevato; tale angolo prende il nome di angolo di burn out, ovvero l’angolo che presenta il missile nel momento dello spegnimento del motore. L’angolo di burn out risulta essere l’angolo di ottimo tra gli infiniti angoli possibili.

Se si considera un missile balistico della categoria Short Range, quindi di un missile con un raggio d’azione di alcune centinaia di km, può essere ipotizzato che la curvatura terrestre non sia influente (è trascurabile, così come si era detto per la resistenza atmosferica per quota elevate). Questo permette di definire un angolo di burn-out di 45° (non a caso è lo stesso utilizzato per l’artiglieria).

Ma come si fa a scegliere l’angolo di burn out?

Nella progettazione di un missile, il range risulterà essere un requisito di progetto, pertanto è stabilito fin dalle fasi iniziali. Conoscendo quale deve essere il raggio d’azione del missile, tramite la precedente figura è possibile stabilire tale angolo. Ad esempio per un ICBM (>5500 km), il tipico angolo di burn out è di 22,5°. Si nota chiaramente come l’angolo di burn out tende a diminuire all’aumentare del range.

Finora si è parlato di range in relazione all’angolo di burn out ma cosa si può dire della velocità del missile?

In realtà, anche la velocità di burn out, ossia la velocità che il missile presenta nell’istante in cui il motore viene spento, è molto importante. Si può graficare la velocità in funzione del range:

Avendo quindi stabilito quale deve essere l’angolo di burn out in base al range desiderato, bisogna imporre la velocità corretta in tale istante. Ad esempio, un missile SCUD che rientra nella categoria Short Range, presenta una velocità molto bassa (<2 km/s), mentre un ICBM necessita di una velocità di circa 7 km/s. Tale velocità è tipica degli oggetti che orbitano attorno alla Terra: un satellite a 300 km di quota, ha una velocità di 7.7 km/s, che tende a quella di fuga. Questo fa comprendere che tutti i Paesi che possegono vettori spaziali hanno la tecnologia necessaria per lo sviluppo di missili a lungo raggio.

Propulsione

Sebbene lo sviluppo dei missili balistici sia progredito notevolmente (a partire dal V-1), il principio di funzionamento rimane lo stesso: due serbatoi, uno contenente il propellente, l’altro l’ossidante, vengono pompati in una camera di combustione. L’unione di questi due elementi provoca una reazione che genera, fisicamente, una spinta tramite espulsione dei gas ad alta temperatura e velocità.

Dall’equazione di bilancio della quantità di moto (per i lettori non avvezzi a tale nome, è un altro modo per dire la 2° Equazione di Newton) si ha

$$\frac{d\overline{q}}{dt} = \overline{F} $$

Probabilmente il lettore si sarebbe aspettato un’altra equazione, ovvero

$$m \overline{a} = \overline{F} $$

Il problema è che quest’ultima “salta” un passaggio o, meglio, dà per scontato che la massa $m$ sia costante. Per un missile (o un razzo) non è assolutamente così. Ripartendo dalla prima, si svolgono alcuni passaggi: ricordando che la quantità di moto $\overline{q}=m\overline{v}$ allora

$$\frac{d m \overline{v}}{dt} = \overline{F}$$

$$m \frac{d\overline{v}}{dt} + \overline{v} \frac{d m}{dt} = \overline{F}$$

A questo punto si fa un’ipotesi, ovvero di trascurare le forze aerodinamiche e la forza gravitazionale, si giunge a:

$$m \frac{d\overline{v}}{dt} + \overline{v} \frac{d m}{dt} = \overline{0}$$

che riscritta in un altro modo

$$ \overline{v} \frac{d m}{dt} = -m \frac{d\overline{v}}{dt}  = \overline{T}$$

dove con $\overline{T}$ si identifica la spinta mentre si rinomina $\overline{v}$ in $\overline{v}_E$.

$$ \overline{v_E} \frac{d m}{dt} = -m \frac{d\overline{v}}{dt}  = \overline{T}$$

che si può riscrivere più facilmente come:

$$ \overline{v_E} \frac{d m}{dt}  = \overline{T}$$

La precedente equazione la si può intendere così: come fa il missile ad accelerare? L’idea è che si parte da una massa $m$, da cui si stacca una piccola massa $dm$ (la $d$ non è una semplice lettera ma potete interpretarla come la variazione di una certa quantità, in questo caso della massa). La piccola massa $dm$ è rilasciata ad alta velocità $\overline{v}_E$, a cui corrisponde una variazione della velocità del missile, $d\overline{v}$. Insomma, ad una piccola perdita in termini di massa rilasciata ad alta velocità, corrisponde una variazione di massa e velocità del missile.

Ora che si è compreso il significato dell’equazione, si riprende un termine presente al primo membro:

$$\frac{d m}{dt} $$

Questo, che matematicamente è rappresentato da una derivata, può essere pensato comunque come un rapporto tra una massa $m$ e un tempo $t$. I lettori che si interessano di macchine o motori avranno riconosciuto già la grandezza di cui il termine è rappresentativo, ovvero la portata (portata massica, per esattezza). Per una maggior comprensione di questo rapporto, si consideri che la sua unità di misura nel Sistema Internazionale è il $kg/s$, pertanto questo termine dà informazione su quanta massa di materia transita nell’unità di tempo. 

Si hanno ora tutte le nozioni necessarie: se è valida questa equazione

$$ \overline{v_E} \frac{d m}{dt} = \overline{T}$$

allora significa che, se si vuole aumentare la spinta $T$, basterà aumentare la portata massica o tramite la velocità di uscita dall’ugello.

Relativamente alla portata massica, questa può essere modificata tramite sistemi di pompaggio ma è definita essenzialmente dalla grandezza del motore (inoltre si sta implicitamente affermando di considerare solo propellenti fluidi).

D’altra parte, la velocità dell’ugello è definita dal tipo di propellente; in generale essa si attestra tra i 2-3 $km/s$.

Si è quindi compreso che è possibile migliorare la spinta $T$ del missile tramite aumento di portata e velocità ma il limite risulta tecnologico. Una via è quindi aumentare la portata massica (magari mantenendo la stessa velocità di ugello) ma un’altra logica è invece quella di aumentare la quantità di propellente; ci si imbatterà però in un problema.

Si riparte dall’equazione di bilancio della quanaità di moto, ma la si riscrive in un altro modo:

$$ \overline{v_E} \frac{d m}{dt} = -m \frac{d\overline{v}}{dt}$$

dove possiamo pensare di moltiplicare entrambi i membri per $dt$, quindi:

$$\overline{v_E} dm = -m d \overline{v} $$

e la si riscrive in quest’altra maniera:

$$d\overline{v} = – \overline{v_E} \frac{dm}{m}$$

Operando l’integrazione:

$$\int_{\overline{v}_i}^{\overline{v}_f}d\overline{v} = – \overline{v_E} \int_{m_i}^{m_f} \frac{dm}{m}$$

dove $\overline{v}_i$ e $\overline{v}_f$ sono rispettivamente la velocità iniziale e finale del missile (chiaramente per iniziale si può considerare una qualsiasi condizione del missile, già in volo), con $m_i$ ed $m_f$ massa iniziale e finale. Riscrivendola in maniera differente, si ottiene la famosa equazione del razzo di Tsiolkovsky:

$$\Delta \overline{v} = \overline{v}_E ln(\frac{m_i}{m_f})$$

dove dietro al $\Delta$ c’è la differenza tra le precedenti velocità (finale meno iniziale).

Per semplicità nella trattazione, si ignora la massa del payload e gli effetti legati alla forza gravitazionale, quindi si riscrive l’equazione in questa maniera:

$$\Delta \overline{v} = \overline{v}_E ln(\frac{m_i}{m_f}) = \overline{v}_E ln(\frac{m_s + m_p}{m_s}) = \overline{v}_E ln(1 + \frac{m_p}{m_s}) $$

Questo ultimo passaggio è fondamentale: ipotizzando di aver definito con $m_i$ la massa iniziale del missile alla partenza mentre con $m_f$ la massa nel momento in cui il propellente è stato completamente bruciato, la differenza tra queste due masse non può essere la massa della struttura $m_s$. Con l’ultimo passaggio si evidenzia come la variazione di velocità del missile dipende dal rapporto massa del propellente su massa della struttura (ovviamente si può parlare anche dell’inverso).

Quindi, se l’obiettivo risulta essere di aumentare la velocità del missile, si potrebbe aggiungere il propellente, ma per aggiungere il propellente si ha sicuramente bisogno di più spazio, quindi di una struttura più grande; questo significa che con l’aumentare del propellente aumenta anche la massa della struttura. Questo fa comprendere che, volendo far in modo che il rapporto tra $m_p$ ed $m_s$ sia sempre più grande non è poi così semplice ottenerlo, poiché i due termini sono legati intimamente.

Non è un caso che i moderni lanciatori spaziali hanno (circa) 90% di propellente, meno del 10% di struttura e quel che rimane il payload.

Per completezza della trattazione, si ricorda che parte fondamentale nella progettazione di un missile ricade nel Guidance, Navigation and Control (GNC): tale settore è indirizzato allo studio e alla progettazione dei sistemi di controllo atti a controllare il missile durante il suo moto. Tra questi c’è anche il controllo della spinta; in particolare, è questo sistema che disattiva il motore quando necessario o che effettua le operazioni di rientro della testata.

Il controllo della spinta è oggi dedicato da sistemi molto complessi, definiti TVC (Thrust Vectoring Control), che permettono di direzionare l’ugello propulsivo laddovè è necessario. In precedenza molti missili balistici (es. SCUD) presentavano degli jet vanes, la cui rotazione decretava il re-direzionamento della spinta. Lo svantaggio di tale sistema è che si va ad influenzare il flusso dei gas uscenti, provocando una diminuzione della spinta.

Rientro ed Accuratezza

La fase di rientro della testata (convenzionale o nucleare) del missile balistico risulta essere la fase decisiva e, al tempo stesso, più difficile nella progettazione. Le velocità, forze e sollecitazioni termiche che agiscono sugli oggetti in rientro nell’atmosfera terrestre sono elevatissimi. Relativamente alle sollecitazioni termiche, ogni oggetto (aeromobile o missile) che voli, subisce degli stress termici continui, dal momento che la resistenza dell’aria provoca un aumento della temperatura su tutta la superficie del corpo. Normalmente sugli aeromobili si hanno temperature molto elevate (centinaia di °), anche a velocità modeste. Se quindi si pensa ad una testata di un missile balistico in rientro nell’atmosfera, la resistenza atmosferica, non più trascurabile, tende a rallentarla, generando così non solo elevate forze sulla struttura ma anche alte temperature.

L’obiettivo, però, è quello di riuscire a mantenere (idealmente) la stessa velocità in rientro dall’atmosfera, altrimenti la testata risulterebbe più facilmente intercettabile.

Per farlo è necessario introdurre un ultimo concetto, quello di weight-to-drag ratio o più comunemente noto come coefficiente balistico (ballistic coefficient)

$$\beta = \frac{mg}{C_D A}$$

dove $m$ è la massa della testata, $g$ è l’accelerazione di gravità, $C_D$ è il coefficiente di resistenza della testata mentre $A$ è superficie di sezione. Si definisce weight-to-drag ratio poiché è il rapporto tra un peso ed una resistenza (formalmente, però, il rapporto ha le dimensioni di una pressione $Pa$, $N/m^2$), $lb/ft^2$, ecc.). 

Dal precedente grafico si può fare la seguente osservazione: il coefficiente balistico $\beta$ influisce enormemente sul valore della velocità a quota $0$, in particolare più è grande tale valore tanto più la velocità tenderà a mantenersi vicina a quella di rientro, perlomeno fino a poche decine di $km$ dove la variazione di velocità tende a farsi sentire. È però preferibile avere un $\beta$ grande dal momento che la variazione di velocità, sebbene sia sempre presente, porti la testata ad impattare a velocità elevate, mentre per valori di $\beta$ piccoli, il decremento di velocità avviene a quota maggiore e tende a (circa) 0 $km/s$ già a molte decine di $km$ di quota. In tal caso, la testata sarebbe facilmente intercettabile dai moderni sistemi anti missile.

Si è compreso che è preferibile un $\beta$ elevato, ma questo ha uno svantaggio.

Il precedente grafico mostra che valori differenti di $\beta$ non influenzano solo la velocità di impatto della testata ma anche il trasferimento di calore sul sistema. Sulle ascisse si ha, infatti, $\rho V^3$, grandezza legata allo scambio termico, mentre sulle ordinate la quota, come nel precedente grafico. Scegliendo quindi un $\beta$ grande per ciò che è stato detto in precedenza, si va incontro inevitabilmente a valore molto più elevato di $\rho V^3$ (quindi calore più inteso, che dovrà essere sopportato dalla struttura). Ovviamente a valori elevati di $\beta$ corrisponde anche una resistenza atmosferica più piccola (sarò chiaro nell’ultima figura) dal momento che, riprendendo la formula di $\beta$

$$ \beta = \frac{mg}{C_D A} $$

un $\beta$ grande significa avere il denominatore piccolo (l’area $A$ è fissata, quindi è il coefficiente di resistenza piccolo). E’ sicuramente un vantaggio dal punto di visto aerodinamico e che porta a mantenere un valore di energia cinetica maggiore (come visto in precedenza). Dall’altra parte, invece, un $\beta$ piccolo significa avere uno scambio termico più contenuto, preferibile se l’oggetto in questione è, ad esempio, una capsula.

Non è infatti un caso che le capsule di rientro hanno una forma che ricorda un fungo ($\beta$ piccolo) mentre le testate nucleari di un ICBM Minuteman III hanno una forma conica ($\beta$ elevato).

Fonte: armscontrolwonk.com

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Storia e Sviluppo del Merkava

Lo sviluppo e gli aggiornamenti del Merkava sono strettamente legati alle guerre che hanno coinvolto Israele a seguito della sua nascita (oltre che alle vicissitudini relative all’acquisizioni di altri MBT).

Nel Febbraio 1964, Israele decise, per la prima volta, di acquisire e produrre sul suolo nazionale un carro armato: la scelta ricadde quindi sull’AMX-30, ma, per varie ragioni, non avvenne l’acquisizione. In seguito, nel 1965, venne avviato lo sviluppo di un carro di produzione nazionale (“Sabra“, da non confondere con la variante dell’M-60) in collaborazione con gli inglesi: in un primo momento i due Paesi collaborarono ad una variante del carro Chieftain, con un’iniziale produzione del carro nel Regno Unito che poi sarebbe stata spostata in Israele. Il 17 Ottobre 1968 Israele richiese ufficialmente l’acquisizione del carro Chieftain, ma la contrarietà del Ministro degli Affari Esteri inglese portò il Regno Unito a non fornire il carro per motivi politici (1969).

A seguito della rinuncia da parte del Regno Unito, il 6 Maggio 1970 il Maggior Generale Israel Tal presentò al Ministro della Difesa uno studio sullo sviluppo e produzione di un carro nazionale; il 20 Agosto 1970 venne approvato il progetto denominato “Merkava Program” (da cui poi venne ripreso il nome).

I primi prototipi erano basati su Centurion modificati, portando poi al primo effettivo prototipo che fu testato nel Dicembre 1974. I 4 prototipi finali furono assegnati in seguito all’IDF per effettuare i test il 26 Aprile 1979 mentre il 29 Ottobre 1979 il Merkava fu definitavamente commissionato. La produzione del Merkava Mk.I fu svolta dal MANTAK insieme alla IDF Ordnance Corps.

Nel 1980 furono prodotti i primi 30 carri con un rateo di produzione di 7-10 macchine al mese che entrarono in azione per la prima volta nel Giugno 1982 durante la Guerra del Libano in cui vennerono perse solo 7 macchine.

Il progetto del carro Merkava fu basato interamente sugli insegnamenti delle guerre arabo-israeliane, motivo per cui il carro fu ideato appositamente per colmare quelle mancanze che gli MBTs in dotazione presentevano. Tuttora il Merkava è sinonimo di sicurezza dell’equipaggio, di elevata sopravvivenza e di capacità multiuso, tutte caratteristiche che molti MBTs moderni non presentano.

Merkava e Varianti

Merkava Mk.I e Mk.I B

Il Merkava Mk.I è equipaggiato con un cannone M64 L71A (copia del British Royal Ordnance L7, prodotto su licenza) da 105 mm, con elevazione da -8.5° a +20°, di 1x mitragliatrice coassiale da 7.62 mm (posizionata al fianco del cannone), di 2x FN-MAG mitragliatrici da 7.62 mm ed di un mortaio da 60 mm, montato esternamente (sulla destra della torretta) ed utilizzabile solo con esposizione dell’operatore dalla botola. Il Merkava Mk.I può trasportare fino a 62 munizioni tra cui APFSDS, HEAT, HE-FRAG e proietti fumogeni oltre al munizionamento per mortaio (fumogeni, begala o anti-personale). Contrariamente a quanto risulta in rete, non è presente alcuna mitragliatrice da 12,7 mm sulla botola del capocarro o sopra al cannone; tale configurazione riguarda le varianti successive.

L’equipaggio è composto da 4 membri: capocarro, cannoniere, servente e pilota; inoltre può ospitare fino a 10 operatori completamente equipaggiati nel vano posteriore (ma con la riduzione del munizionamento trasportato). La grande capacità di carico permette al Merkava di poter dispiegare fanteria sul campo di battaglia, svolgendo anche il ruolo di APC/IFV e di ambulanza.

L’impianto propulsivo è costituito da un motore Taleidan Continental AVDS-1790-6A 908, trasmissione Allison CD850-6BX; sono presenti 6 ruote, mentre i cingoli sono del Centurion, per un peso totale di 63 t; il carro inoltre presenta un sistema NBC e anticendio.

Il Merkava Mk.I B è la variante che porta la versione Mk.I agli standard della Mk.II, includendo l’aggiornamento dell’FCS (Fire Control System) Matador, le sideskirts e le catene con sfere di acciaio posizionate posteriormente (ne verrà data spiegazione in seguito); tali catene prendono il nome di Venus hair fern (שערות שולמית) e hanno la stessa funzione della corazzatura SLAT. La corazzatura rimane invece quella dell’Mk.1 e anche il mortaio continua ad essere esterno. In genere non si parla di Mk.I B in quanto tale versione è difficilmente riconoscibile da un Mk.II.

L’intera produzione dei Merkava Mk.I si è conclusa tra 1981 e 1983 per un totale di 250 macchine, entrate poi in azione nella Guerra del Libano nel 1982. Inoltre, dal momento che si sono succedute negli anni altre 3 versioni del Merkava, attualmente i rimanenti Merkava Mk.I sono utilizzati nella riserva militare o sono stati convertiti in veicoli da supporto. Sebbene fosse stata avanzata inizialmente da Israele una proposta di esportazione al Sud Africa, quest’ultimo ha rifiutato di acquisire il mezzo.

In linea generale il Merkava Mk.1 è equipaggiato con le stesse componenti dei carri Magach 3 e 6, pertanto non c’è una vera innovazione da questo punto di vista. Oltretutto le componenti utilizzate sono in gran parte prodotte al di fuori del suolo israeliano (eccetto le copie su licenza); pertanto la vera innovazione del Merkava va cerca altrove.

La particolarità esteriore che contraddistingue il Merkava rispetto agli altri MBTs è la posizione indietreggiata della torretta, caratteristica comune degli SPGs ma non degli MBTs moderni. Il criterio fondamentale con cui venne ideato il carro fu quello di aumentare la protezione dell’intero equipaggio, spostando nell’arco frontale il motore, retrocedendo invece le postazioni dell’equipaggio (quindi anche la torretta) e il vano per il trasporto truppe. In particolare il vano per il trasporto è la caratteristica che rende il Merkava un ibrido tra un carro e un veicolo da trasporto (APC): come mostrato dall’immagine precedente, è possibile accedere al vano tramite un portellone a doppia anta (altra originalità del mezzo), con una notevole protezione laterale per il personale che accede o esce dal mezzo.

Di seguito una galleria di immagini sul Merkava Mk.I e Mk.IB:

Merkava Mk.II, Mk.II B, Mk.II C, Mk.II D

Dopo la Guerra del Libano nel 1982, vennero effettuate numerose modifiche al Merkava Mk.I, migliorando alcuni aspetti relativi alla guerra urbana e a conflitti a bassa intensità, mantenendo comunque le caratteristiche generali del carro; venne così presentato il Merkava Mk.II nell’Aprile 1983.

L’utilizzo del mortaio esterno risultò essere pericoloso per l’equipaggio, pertanto venne installato un mortaio interno solidale alla torretta con la possibilità di poter modificare il tiro. Inoltre i combattimenti mostrarono come la parte posteriore della torretta presentasse una trappola per colpi (shot trap), motivo per cui venne modificata la torretta e vennero aggiunte catene con sfere di acciaio con lo stesso ruolo dello SLAT.

Inoltre, venne cambiata la trasmissione Allison, non in grado di sopportare l’imponente peso del Merkava durante le operazioni di guerra,  sostituita con la Renk 304. L’armamento rimase quasi identico: il cannone principale fu mantenuto, ma fu possibile l’installazione di un’altra mitragliatrice coassiale da 12,7 mm posizionata sopra il cannone. Seguirono una serie di altri aggiornamenti relativamente al sistema FCS, ai sensori meteorologici ed elettrottici. Alcune fonti riportano che il Merkava Mk.II è in grado di lanciare il missile anti-carro LAHAT direttamente dal cannone (come avviene per molti carri sovietici/russi).

Vennero effettuati altri aggiornamenti attraverso una serie di varianti (B, C e D) che, in linea generale, possono essere suddivisi nel seguente modo:

• Mk.II B: aggiornamento dei sistemi elettrottici e del sistema FCS.
• Mk.II C: un Mk.II B con incremento della corazzatura della parte superiore della torretta contro gli attacchi dall’alto.
• Mk.II D: un Mk.II C con aggiunta di corazzatura composita (di 4° generazione) sullo scafo e sulla torretta così da permettere una facile e rapida sostituzione delle parti danneggiate.

Per notare la differenza tra il Merkava Mk.II D e Merkava Mk.III (nell’immagine è un Mk.III D) si deve analizzare la direzione delle corazzature composite della torretta: mentre nell’Mk.II D sono verticali, nell’Mk.III si estendono lateralmente: in realtà le prime versioni dell’Mk.III presentano torrette simili all’Mk.II ma si nota comunque una maggior quantità di corazzature laterali tali da far sparire la struttura circolare alla base  della torretta. Inoltre è possibile distinguere i veicoli analizzando la parte posteriore della torretta in quanto le apparecchiature sono disposte in maniera differente.

La produzione del Merkava Mk.II si è conclusa nel 1989 per un totale di 580 macchine e non è stato esportato alcun mezzo al di fuori di Israele. Nel 2015 la IDF ha avviato un piano per il riutilizzo dei vecchi Merkava Mk.II, convertendoli così in mezzi da supporto, mentre verso la fine del 2016 gli ultimi Merkava Mk.II operativi sono stati aggiornati allo standard Mk.III, utilizzando questi ultimi come riserva per il controllo dei confini o come veicoli da trasporto truppe.

Ofek

L’Ofek è un Heavy APC (Heavy Armored Personnel Carrier), ovvero un veicolo pesante da trasporto truppe, basato sullo scafo del Merkava Mk.II, ma svolge anche ruoli di comando; il prototipo fu testato sul campo nel 2015. E’ previsto che l’Ofek svolga ruoli logistici, di recupero o di ambulanza mentre il Namer ha ruoli in prima linea.

La conversione prevede la sostituzione della torretta con un’altra struttura in modo da aumentare lo spazio interno: sono presenti delle botole sulla nuova struttura, che è circondata dalla corazzatura SLAT e presenta una mitragliatrice da 7.62 mm. Lo spazio è utilizzato per contenere apparati radio e di guerra elettronica. A differenza dell’Mk.II, l’equipaggio si riduce a 2 membri e può trasportare un massimo di 10 operatori (non c’è un reale aumento da questo punto di vista, rimanendo identico a quello dell’Mk.II). 

La scelta di riutilizzare i Merkava Mk.II ricade sulla possibilità di avere dei veicoli pesanti con una ridotta spesa di conversione.

Sholef

Lo Sholef (parola ebraico che sta per “Gunslinger” o “Slammer”) è uno SPG (Self-Propolled Howitzer) basato su scafo Mk.I che fu convertito a seguito del ritiro dal servizio di quest’ultimo per via dell’introduzione dell’Mk.II e dell’Mk.III. Dello Sholef vennero costruiti solo 2 protitpi tra 1984 e 1986 ma non entrò mai in produzione.

Lo sviluppo dello Sholef iniziò a partire dagli anni ’70, essendo una priorità per l’IDF: il progetto avviato dalla Soltam si inspira all’SPG sudafricano G5; in seguito si decise di non continuare il progetto e di acquisire l’M109.

Lo Sholef presenta un cannone da 155 mm con una gittata di 45 km ed una capacità di 9 proietti/min. La stiva munizioni ospita fino a 75 proietti, 60 dei quali pronti all’uso, per un peso totale di 45 t. Il sistema FCS presenta un computer di tiro che utilizza il GPS per determinare la posizione del bersaglio, necessitando di circa 15 secondi per l’acquisizione. L’equipaggio è composto da 4 membri e sono presenti tutti i sistemi di aria condizionata, NBC e riscaldamento presenti nel Merkava Mk.III.

Peculiarità di tale veicolo è la capacità di poter sparare in movimento: in genere gli SPG necessitano di essere fermi per poter effettuare le operazioni di tiro, invece lo Sholef presenta un sistema di tiro stabilizzato per il cannone così da poter essere usato come un MBT.

Merkava Mk.III, Mk.III B, Mk.III D

La versione Mk.III fu rivelata pubblicamente nel Dicembre 1989 (anno in cui si concluse la produzione dell’Mk.II) e i primi carri sono entrati in servizio presso l’IDF nel 1990.

Il Merkava Mk.III presenta numerose modifiche rispetto al predecessore: in primis, il cannone da 105 mm è stato sostituito con un cannone MG251 da 120 mm ad anima liscia prodotto dalla IMI (Israel Military Industries) ed è in grado di utilizzare il missile anticarro LAHAT. Il cannone è montato su una nuova torretta che presenta nuovi sistemi elettrottici ed un nuova stiva munizioni per prevenire esplosioni accidentali (per un totale di 50 munizioni stivate).

La corazzatura dello scafo è migliorata tramite l’aggiunta delle corazze modulari Kasag che permettono una rapida sostituzione sul campo di battaglia. E’ stato inoltre sostituito il motore presente sull’Mk.II con il Continental AVDS-1970-9AR da 1200 hp, più performante del precedente; ciò ha portato ad un aumento del peso a 65 t ma con un incremento della velocità (60 km/h contro i 50 dell’Mk.II).

Altra peculiarità del Merkava Mk.III è l’introduzione di una linea telefonica esterna che permette di comunicare in modo sicuro tra equipaggio e fanteria a terra; è inoltre presente un sistema LWR (Laser Warning Receiver) ma non è ben specificato da quale variante è stato installato. La produzione del mezzo si è conclusa nel 2003 per un totale di 780 macchine.

Come accaduto per il Merkava Mk.II, anche la versione Mk.III presenta alcune varianti:

• Merkava Mk.III B e B BAZ: fu presentata nel 1995 la versione B (senza BAZ); il termine BAZ è un acronimo per “Barak Zoher” (ברק זוהר) ovvero “Shining Lightning” e tale termine è usato per un aggiornamento successivo (1996). Gli aggiornamenti dell’Mk.III nella versione B riguardano un nuovo sistema FCS, che permette al carro di poter ingaggiare obiettivi mentre è in movimento, un nuovo sistema NBC, un sistema di aria condizionata prodotto in Israele e miglioramenti per la corazzatura. La torretta è inoltre movimentata da motori elettrici e non più da un impianto oleodinamico; il sistema di caricamento è stato modificato in modo tale da presentare un tamburo contenente 5 proietti pronti per l’impiego, così da facilitare il lavoro del servente. Come già accennato, nel 1996 iniziò la produzione della versione B BAZ che si distingue dalla B per la presenza di un’ottica panoramica per il capocarro, indipendente da quella del cannoniere.

• Merkava Mk.III B BAZ Dor Dalet o semplicemente Mk.III D: è un Mk.III B BAZ aggiornato; il termine Dor-Dalet sta per 4° Generazione ed indica l’introduzione della nuova corazzatura che si estende lateralmente alla torretta. Inoltre sono stati aggiornati i cingoli (costruiti dalla Caterpillar e progettati in Israele) ed è prevista una torretta remotizzata del tipo R-OWS (Rafael Overhead Weapon Station). Spesso il Merkava Mk.III D è semplicemente chiamato Mk.III BAZ in quanto la principale differenza estetica sta nella corazzatura aggiuntiva laterale.

• Merkava Mk.III LIC: l’acronimo sta per “Low Intensity Combat” ed è l’evoluzione delle varianti precedenti che prevede la mitragliatrice coassiale da 12.7 mm montata sul cannone, aggiunta di protezioni per numerose parti e componenti del mezzo tra cui ottiche e scarico dei motori; è inoltre prevista anche una telecamera posteriore. Si possono notare anche delle aste ai quattro lati del mezzo che presentano dei LED, necessari al pilota per destreggiarsi nelle zone urbane.

Per scopo puramente didattico si riporta l’immagine seguente di un Merkava Mk.IV in esposizione dove si nota chiaramente il LED acceso:

Il Merkava Mk.III è rimasto in produzione fino al 2003, anno in cui è avvenuta la tranisione alla nuova variante Mk.IV.

Merkava Mk.IV, Mk.IV M, Barak

La prima menzione ufficiale al Merkava Mk.IV è apparsa sul giornale Maarahot (rivista dell’IDF) nell’Ottobre del 1999 in cui si annunciavano dei prototipi per la futura versione del Merkava. In seguito, nel Maggio 2000, sulla rivista JIDR si specificarono che erano in valutazione 3 prototipi dell’Mk.IV e che questi avevano accumulato un totale di 10.000 km nei test.

Nel Dicembre 2001, i media israeliani hanno riportato che il primo Merkava Mk.IV era in fase di valutazione presso l’IDF; l’anno seguente, il Merkava fece la sua prima apparizione pubblica durante la mostra Yad La-Shiryon e il 28 Giugno 2002, fu commissionato.

La torretta è stata nuovamente modificata e ha una estensione maggiore rispetto alle precedenti: la corazzatura modulare presente nel Merkava Mk.III D è stata utilizzata su tutti i lati, includendo anche la parte superiore, mantenendo comunque le catene di sfere nella parte posteriore della torretta. La forma della torretta è stata modificata in modo tale da presentare una “V” lungo tutto l’arco frontale e laterale. Si può inoltre notare che non è più presente la botola del cannoniere ma è rimasta solo quella del capocarro, ciò per ridurre la possibilità che proietti o missili possano penetrare la corazza dall’alto. Come affermato nel paragrafo del Merkava Mk.II, le corazzature modulari sono state studiate appositamente per poter essere sostituite velocemente sul campo di battaglia.

Altra caratteristica che contraddistingue la versione Mk.IV dalle precedenti è l’implementazione di vernici speciali per la riduzione del RCS (Radar Cross Section) e per la riduzione della firma IR (Infrared Radiation) del motore.

Il Merkava Mk.IV è equipaggiato con lo stesso cannone da 120 mm dell’Mk.III ma può utilizzare una maggiore varietà di munizionamenti in quanto è in grado di sopportare pressioni maggiori. Il sistema di ricaricamento è semi-automatico ed il tamburo può contenere fino a 10 proietti (5 in più rispetto all’Mk.III). Sulla torretta non sono più presenti 2x mitragliatrici 7.62 ma solo 1, ovvero quella posizionata accanto alla botola del capocarro. Le 2x mitragliatrici coassiali rimangono la 7.62 mm e la 12.7 mm (e nel caso di quest’ultima non è detto che venga sempre montata). Il mortaio interno rimane parte fondamentale del carro ma il vivo è nascosto e non presenta più alcuna griglia di protezione come avveniva fino al Merkava Mk.III.

Il Mk.IV innova la serie dei Merkava tramite l’implementazione di un Battle Manegement Systems (BMS), sistema che permette di collegare i vari veicoli, aeromobili e fanteria in modo da avere una situazione del campo di battaglia: tramite questo sistema è persino possibile “passare” la guida di un missile LAHAT da un carro all’altro nel mentre questo è in volo.

Il sistema di tiro FCS (Fire Control System) Matador presente fino alla versione Mk.III è sostituito con il Knigt Mark 4. Tale modello è in grado di acquisire sia obiettivi terrestri in movimento sia elicotteri, il tutto mentre il Merkava è in movimento. E’ inoltre presente un sistema LWR (Laser Warning Receiver) Amcoram LWS-2 che avverte l’equipaggio dell’arrivo di oggetti laser-guidati ed è in grado di operare in autonomia, lanciando fumogeni per offuscare il designatore laser nemico. E’ anche presente un rilevatore di illumazione radar, dispositivo non presente in molti MBTs moderni.

Come i predecessori, anche il Merkava Mk.IV presenta un vano per il trasporto truppe che può contenere fino a 8 operatori equipaggiati o 3 barelle portaferiti (escludendo però di poter portare munizioni aggiuntive).

L’impianto propulsivo è stato migliorato, con la presenza di un nuovo motore diesel MTU GD883 da 1500 hp (stesso del Leclerc), nuovi cingoli (denominati anche “Mazkom“) in grado di ridurre il deteroriamento degli stessi su terreni che presentano rocce basaltiche (come quelli del Libano e delle Alture del Golan). La velocità massima che può raggiungere il Merkava Mk.IV è di 64 km/h. Il motore può inoltre essere sostituito in 30 minuti direttamente sul campo di battaglia (ovviamente tramite i veicoli di supporto).

Altri miglioramenti riguardano la presenza di una videocamera posteriore (presente anche nell’Mk.III LIC), una torretta panoramica stabilizzata per il capocarro (con visione notturna/diurna) e persino la presenza di un toilet per missioni di lunga durata.

Attualmente non risultano vendite del Merkava Mk.IV ad altri Stati sebbene sul web siano presenti news su vendite effettuate negli anni passati (ma non è specificato a chi).

Alla versione standard del Merkava Mk.IV, si affianca la versione Mk.IV M “Windbreaker” (in ebraico מעיל רוח, “meil ruach“) che è la variante equipaggiata con il sistema APS Trophy (si rimanda al nostro articolo per maggiori info sugli APS). Tale variante è stata introdotta a partire dal 2009 ma è stata dichiarata operativa solo dal 2011 (e nello stesso anno è stato testato sul campo il sistema APS, verificandone con successo le capacità). Il sistema Trophy, oltre a distruggere minacce di vario genere in arrivo (RPG, ATGM, ecc), è in grado di definire la direzione del bersaglio, trasmettendo le coordinate alle unità di terra e di aria attraverso il Battle Management System (BMS): ogni unità è così a conoscenza della minaccia e della sua posizione. Il sistema Trophy del Merkava Mk.IV M consiste in una serie di radar posizionati intorno alla torretta (oltre che ai ricevitori LWR) ed è in grado di acquisire oggetti in volo, diretti contro il mezzo. Dei pacchetti esplosivi posizionati sui lati della torretta (quello in blu che si nota nella figura precedente) esplodono in direzione della minaccia, distruggendola o diminuendo le sue capacità di penetrazione.

Lo spiegamento di un nuovo parco mezzi e di nuovi velivoli (F-35) ha permesso all’IDF di poter sperimentare delle nuove tecnologie, tra cui l’Iron Vision: i Merkava saranno in futuro aggiornati in modo da poter essere compatibili con tale elmetto, in grado di proiettare al membro dell’equipaggio l’intera vista a 360° di ciò che c’è attorno al veicolo, oltre ad un insieme di altre informazioni; ciò permetterà di non doversi esporre al di fuori del carro.

L’ultima variante del Merkava Mk.IV è il futuro Barak, veicolo in fase di progettazione e con i primi test pianificati per il 2020. Sul Barak verranno implementati software di intelligenza artificiale al fine di ridurre il lavoro dei membri dell’equipaggio cosicché questi ultimi possano focalizzarsi solo sulla missione; è in tale versione che sarà previsto l’Iron Vision.

Per aiutare il lettore si presenta la seguente infografica con le principali differenze tra i vari modelli:

Namer IFV

Il Namer è un Heavy Armored Personnel Carrier (Heavy APC) che si basa su scafo Merkava Mk.IV, presentando quindi un’elevata capacità di sopravvivenza contro numerose minacce grazie all’elevata corazzatura e alla possibilità di equipaggiare anche il sistema APS Trophy.

Il primo prototipo del Namer (che inizialmente era denominato Namera, leonessa) era basato su scafo Mk.I e fu testato nel 2005. Successivamente si decise di passare ad uno scafo più moderno come quello dell’Mk.IV e fu pubblicamente rivelato nel 2008.

Il Namer presenta tutte le caratteristiche del Merkava, come sistemi NBC, di aria condizionata, corazzature modulari, ecc. e può essere anche equipaggiato con una RCWS da 12.7 mm o con un lanciagranate da 40 mm. In alcune versioni è presente anche una mitragliatrice da 7.62 mm brandeggiabile dai membri dell’equipaggio. Contrariamente al Merkava Mk.IV, il Namer presenta 2 botole sulla parte superiore (non solo quella del capocarro).

Il Namer necessita di 2 membri di equipaggio e può trasportare fino a 10 operatori equipaggiati.

Fonti ed Immagini:

https://en.wikipedia.org/wiki/Merkava
https://it.wikipedia.org/wiki/Merkava
http://www.tanks-encyclopedia.com/modern/israel/Merkava.php
http://www.military-today.com/tanks/merkava_mk1.htm
http://www.military-today.com/tanks/merkava_mk2.htm
http://www.military-today.com/tanks/merkava_mk3.htm
http://www.military-today.com/tanks/merkava_mk4.htm
http://oruzhie.info/en/tanks/6-tank-merkava-mk-4-technical-specifications-the-weight-dimensions
https://www.armyrecognition.com/israeli_israel_main_batlle_tank_uk/merkava_4_iv_main_battle_tank_israeli_army_israel_pictures_technical_data_sheet_description_identifi.html
https://www.army-technology.com/projects/merkava/
https://www.thedrive.com/the-war-zone/23249/israel-unveils-updated-armored-command-vehicle-and-will-give-merkava-tank-crews-x-ray-vision
https://www.israeli-weapons.com/weapons/vehicles/tanks/merkava/Merkava.html
https://www.idf.il/en/minisites/technology-and-innovation/meet-the-merkava-mk-4-barak/
https://aw.my.com/us/news/general/israeli-armor-myths-part-2
https://www.armorama.com/modules.php?op=modload&name=SquawkBox&file=index&req=viewtopic&topic_id=257820&page=1&ord=1
http://www.oocities.org/pentomicarmyagain/idfsld001.htm
https://www.israeli-weapons.com/weapons/vehicles/tanks/merkava/MerkavaMk1.html
https://below-the-turret-ring.blogspot.com/2016/04/merkava-4-damaged-during-training.html
https://below-the-turret-ring.blogspot.com/2015/11/merkava-2-conversion-into-other-vehicles.html
https://thaimilitaryandasianregion.wordpress.com/2015/10/26/merkava-mk-4/
https://www.israeli-weapons.com/weapons/vehicles/tanks/merkava/MerkavaMk2.html
http://www.military-today.com/apc/ofek.htm
http://www.military-today.com/apc/namer.htm
Janes’ Tanks and Combat Vehicles – Recognition Guide

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Nei conflitti moderni moltissime installazioni militari sono posizionate nel sottosuolo (per esempio le infrastrutture di arricchimento dell’uranio in Iran oppure i tunnel scavati in Siria), pertanto è sempre più richiesta la capacità di poter infliggere danni a tali strutture in quanto costruite spesso a decine di metri di profondità.
Tali strutture sono definite con l’acronimo HDBT (Hard and Deeply Buried Target) e indicano tutte quelle costruzioni più o meno complesse che non sono solo protette dal suolo ma anche da elementi strutturali, edificati con lo scopo di rinforzare l’intero edificio.
In realtà la sfida di riuscire a distruggere infrastrutture critiche sotterranee riguardò tutto il periodo della Guerra Fredda ma fu risolto con le RNEP (Robust Nuclear Earth Penetrator): si tratta di ordigni nucleari che, una volta penetrati nel suolo per via dell’energia cinetica del vettore, esplodono generando quindi una reazione nucleare. Tale tattica ovviamente è stata abbandonata con gli anni per via delle conseguenze di tali esplosioni ed è ovviamente frutto del suo periodo storico.

Tra i più noti bunker-buster troviamo:

I sistemi d’arma vanno intesi come modelli standard dell’ordigno in questione a cui si possono aggiungere dei kit per la guida (esempio GBU sta per Guided Bomb Unit). La Big BLU risulta l’ultimo sistema d’arma (noto) sviluppato, con peso di 13 t.

I prossimi anni vedranno lo sviluppo di un penetratore ad alta velocità (con velocità di impatto maggiori di 1200 m/s) con peso di circa  1 t contro le >2 t degli attuali bunker-buster ma con la stessa capacità di poter distruggere calcestruzzo rinforzato (avente massima resistenza meccanica di compressione tra 4,9÷36 MPa). Il vettore dovrà inoltre avere una dimensione ridotta per poter essere lanciato dagli F-35 o futuri velivoli.

La capacità di sopravvivenza di tale sistema d’arma dipenderà dal peso, dall’angolo e dalla velocità di impatto e dai materiali utilizzati.

Meccanica di penetrazione della bomba anti-bunker

I sistemi d’arma sviluppati per la distruzioni di HDBT si basano principalmente sull’energia cinetica dell’intero vettore e, in alcuni casi, anche da una (o più) cariche cave presenti all’interno del sistema. Per carica cava si intende una carica esplosiva che presenta una cavità con una precisa geometria (in genere conica) e che, una volta detonato l’esplosivo, si deforma generando un getto ad alta velocità lungo l’asse centrale.

Contrariamente a ciò che si può pensare, il getto ad alta velocità non perfora per via dell’alta temperatura (non raggiunge necessariamente il punto di fusione dei materiali) ma è l’elevatissima pressione generata che deforma obiettivi con dimensioni di 7÷10 volte il diametro della carica. Le velocità in questione sono elevatissime: la punta del getto viaggia tra 7 e 14 km/s mentre la coda tra 1 e 3 km/s.
Con tali caratteristiche, il processo di penetrazione genera pressioni cosi elevate che possiamo approssimare il getto come un fluido incomprimibile, in grado di ignorare completamente la resistenza meccanica dell’obiettivo.
Anche se lo sviluppo di tale detonazione è brevissimo, le particelle che costituiscono il getto tendono nel tempo ad allontanarsi dall’asse centrale, riducendo così la capacità penetrativa della carica cava.

Ovviamente lo stesso vettore dovrà essere costituito da un materiale ad elevata resistenza meccanica in modo tale da sopportare la pressione che si genera sull’obiettivo. Gli ordigni hanno spesso strutture costruite in tugsteno o altri materiali performanti.

Modello Fisico di un EPW (Earth Penetrating Warhead)

Si riporta di seguito un modello fisico della penetrazione di un ordigno. Si analizzano gli aspetti legati alla velocità di impatto, alla profondità di penetrazione per via dell’energia cinetica e tramite la carica cava.
Per modello fisico si intende una rappresentazione del fenomeno in analisi in cui si sono state considerate delle ipotesi e dove sono state utilizzate delle approssimazioni. Ipotesi e approssimazioni sono necessarie per semplificare lo studio ma il risultato dell’analisi rimane valido in quanto vicino alla realtà.

Ipotesi iniziali:

• L’impatto dell’ordigno con il terreno avviene perpendicolarmente (bomba cade in verticale sulla terra che è perfettamente orizzontale)
• Ordigno considerato come corpo rigido: la resistenza meccanica dell’obiettivo, che corrisponde dimensionalmente ad una pressione, comporta una uguale distribuzione della decelerazione (accelerazione negativa) di tutti i punti dell’ordigno.

Per corpo rigido si intende una distribuzione continua di punti materiali nello spazio a cui si impone il vincolo della rigidità: significa che presi due qualunque punti del corpo rigido, la distanza tra i due punti rimane costante nel tempo, a prescindere dalle eventuali sollecitazioni (esempio la pressione esercitata dal terreno sull’ordigno).

In sintesi le affermazioni di sopra indicano che l’angolo di impatto non è generico e il vettore è da considerarsi come indeformabile.

Caduta e Penetrazione nell’obiettivo

Si introducono nella spiegazione alcuni concetti della meccanica classica necessari alla comprensione delle equazioni riportate nel seguito.

Un ordigno rilasciato da un’altezza h da un velivolo o che scende in picchiata dopo un volo di crociera presenta all’impatto con il terreno una certa velocità. La velocità di impatto è importantissima per la capacità di penetrazione in un obiettivo.
Per calcolare tale velocità si introduce l’energia meccanica, somma di energia cinetica K e potenziale U: l’energia meccanica è quindi legata alla posizione e alla velocità di tale oggetto.
Considerando due istanti di tempo differenti, l’energia meccanica si conserva (non stiamo considerando fenomeni di attrito), pertanto il primo membro dell’equazione riportata di seguito deve essere uguale al secondo membro (nell’istante 1 avremo una certa energia cinetica e potenziale, la cui somma è uguale anche all’istante 2 ma i singoli termini possono avere valori differenti, per esempio 1+3=2+2).
Poiché il nostro oggetto si trova soggetto ad un campo gravitazionale, la sua energia potenziale dipende unicamente dall’altezza, calcolata rispetto un sistema di riferimento (esempio il terreno). Quindi trascurando eventuali forze dissipative (per esempio l’attrito con l’aria), possiamo scrivere:

Esplicitando i termini:

Nell’equazione precedente v1 rappresenta la velocità iniziale dell’ordigno e h1 la sua altezza iniziale (si ipotizza per esempio che la bomba sia posizionata come nell’immagine seguente). Una volta avvenuto l’impatto con il suolo, la sua altezza sarà h2 ma è un valore nullo in quanto l’origine del riferimento è proprio il terreno, mentre la velocità di impatto è v2. La massa è definita con m mentre l’accelerazione di gravità con g.
Si rammenta che il peso di un oggetto non è pari alla sua massa. La massa indica la quantità di materia presente in un corpo, mentre il peso è la forza pari alla massa moltiplicata per l’accelerazione di gravità (si parla infatti di forza peso):

Si calcola quindi la velocità di impatto della bomba:

L’altezza dell’ordigno nel momento in cui tocca il suolo è:

Si semplifica l’equazione dell’energia meccanica in:

Si effettuano delle semplificazioni considerando la massa dell’ordigno costante durante la discesa (è una semplificazione in quanto potremmo considerare missili che utilizzano il carburante rimanente per la spinta nella fase finale).

Che diventa:

Per esempio con un’altezza h1 = 10.000 m, g = 9,81 m/s² e v1 = 0 m/s (caso di caduta libera) si ha una v2 = 450 m/s.

In alcuni casi i vettori (missili o cruise) potrebbero presentare dei propulsori che portano un incremento della velocità di impatto; nella fase finale è possibile utilizzare il combustibile per aumentare la velocità di impatto.
Per il calcolo dell’incremento della velocità da sommare alla v2, si utilizza la seguente relazione:

Dove:

• ΔV è l’incremento di velocità [L/T]
• Vg è la velocità dei gas in uscita dal propulsore [L/T]
• M0 è la massa iniziale del vettore [M]
• Mf è la massa finale del vettore [M]

Per esempio se consideriamo Vg = 2500 m/s (combustibile liquido) e che il vettore utilizza solo l’1% della sua massa per la propulsione (quindi il rapporto tra massa iniziale e finale è 1/0.99) si ha un incremento ΔV di 25 m/s.

Pertanto la velocità di impatto è:

A questo punto si passa all’analisi della profondità della penetrazione di una bomba e per farlo si introducono alcuni concetti fondamentali.

Per il principio di azione e reazione (3° Legge di Netwon) un corpo 1 che esercita una forza F su un corpo 2, subirà una forza uguale e opposta, quindi esercitata dal corpo 2 al corpo 1.
Tale principio deve essere applicato al caso in analisi: la bomba (corpo 1) esercita una forza F sul terreno (corpo 2) ma quest’ultimo si opporrà all’ordigno con la stessa intensità ma verso opposto.

Quando si ha una forza F che agisce su una certa area A (per esempio la scatola verde che esercita il suo peso su un’area del tavolo) si deve allora parlare di pressione P:Tornando all’analisi del fenomeno, nel momento in cui l’ordigno impatta sull’obiettivo, esso esercita un certo carico (inteso come pressione) che è proporzionale in parte al suo peso e a tutte le forze che fino al momento prima dell’impatto stavano agendo su di esso (forze aerodinamiche, forze dovute ad eventuali sistemi di propulsione, ecc).

Per il terzo principio della dinamica, il terreno (o un eventuale altro mezzo) esercita sull’interfaccia bomba-terreno una pressione uguale che, per la seconda ipotesi fatta, comporterà una decelerazione uniforme su tutto il corpo.

La pressione esercitata dal terreno sull’ordigno è la resistenza meccanica; se quindi la struttura è in grado di sopportare tale pressione allora riuscirà ad avanzare nell’obiettivo (per la stessa ipotesi il corpo è indeformabile).
La bomba avanzerà, senza deformarsi, fintanto che la sua velocità non si annullerà per via di una decelerazione progressiva della bomba a causa della pressione del mezzo in cui transita (sappiamo che ciò non è vero ma il modello fisico è una semplificazione).

La teoria di penetrazione di un proietto all’interno di un mezzo è molto complessa e ci sono molti metodi di calcolo (che portano anche a risultati differenti in base alle variabili in gioco).

Nella teoria presentata si considera una relazione semplice che lega la profondità della penetrazione con energia cinetica, resistenza meccanica del materiale e la massima area trasversale della bomba (approssimativamente è come guardare l’ordigno dall’alto e considerare la sua area massima).Dove:

• m è la massa della bomba [M]
• v è la velocità di impatto della bomba [L/T²]
• p è la pressione esercitata dal mezzo (es. il terreno) sulla struttura dell’ordigno, quindi è la resistenza meccanica [F/L²]
• S è la massima sezione della bomba [L²]
• L è la nostra incognita ossia la distanza di penetrazione [L]

(Sono state riportate le dimensioni tra le parentesi quadrate per chi volesse effettuare l’analisi dimensionale)

La velocità di impatto è stata trovata prima, la massa dell’ordigno la conosciamo, la sezione S è nota quindi manca solo la resistenza meccanica p. Tale grandezza dipende dal tipo di materiale che andiamo a considerare ed è un valore empirico (quindi calcolato tramite dei test in laboratorio).
Di seguito si riporta una tabella con alcuni materiali comuni e le loro proprietà meccaniche principali (i valori riportati sono stati estratti da una pubblicazione scientifica ma in altri testi potrebbero presentare intervalli o valori differenti).

L’operatore ÷ indica un intervallo (es. tra 2 e 5 si scrive 2÷5)

Scelto il materiale, possiamo calcolare la profondità L utilizzando l’equazione precedente (si porta ad un membro il solo termine di cui siamo interessati):

Per esempio se consideriamo una massa m = 2000 kg (valore comune di una bomba), S = 0,225 m², v = 450 m/s e p = 36 MPa (calcestruzzo rinforzato) si ottiene L = 25 m.
Tale valore rientra, per intensità, in quelli riportati nella prima tabella che riguardavano i più comuni vettori anti-HDBT. Del resto gli attuali ordigni in utilizzo contro bunker raggiungono profondità che vanno da pochi metri al caso (non verificato) della Big BLU di circa 60 m.
E’ ovviamente un valore approssimativo in quanto non abbiamo tenuto conto di molti fattori.

Durante la Seconda Guerra Mondiale al posto dell’equazione vista si utilizzava la seguente:

usata per il calcolo della penetrazione dei proietti nei bunker, dove:

• L è la profondità della penetrazione [L]
• k è il coefficiente di penetrazione [L²T/M]
• m la massa del proietto [M]
• v la velocità del proietto [L/T]
• d il calibro dell’arma [L]
• α (alpha) è l’angolo che si forma all’impatto tra il proietto e l’obiettivo (che si ipotizza sia orizzontale come il terreno) [1]

Si riportano i coefficienti di un proiettile di artiglieria relativi alla penetrazione di un bunker:

Si nota quindi che più è elevato il coefficiente k, più la profondità è elevata mentre se si aumenta il calibro dell’arma si ha una diminuzione della penetrazione.

Per completezza della trattazione si riporta anche una relazione approssimata per il calcolo della profondità “scavata” tramite una carica cava di forma conica:

per il calcolo di l:

Dove:

• b è la profondità raggiunta tramite la carica [L]
• l è la lunghezza del getto [L]
• ρ1 (rho) è la densità del rivestimento della carica [M/L³]
• ρ2 (rho) è la densità del mezzo in cui avviene l’esplosione [M/L³]
• d è il diametro della carica cava [L]
• α (alpha) è l’angolo che si forma tra la verticale e l’asse del vettore [1]

In conclusione, un vettore che presenta una carica cava (o più cariche) utilizza in buona parte la sua energia cinetica (velocità di impatto) per penetrare nel materiale dell’obiettivo, dovendo però sostenere la compressione sull’intera struttura (nella trattazione non è stato calcolata la compressione assiale sul vettore). Nel momento in cui la velocità inizia a diminuire, una o più cariche esplodono, permettendo di scavare un canale a profondità maggiori.
Con il rispetto delle ipotesi di partenza, le equazioni riportate vi permettono di:

• calcolare la profondità massima raggiunta con la sola energia, cinetica considerando il vettore come corpo rigido ed escludendo forze di attrito nella caduta
• calcolare la profondità scavata da una carica cava di forma conica

Fonti:

https://it.wikipedia.org/wiki/Robust_Nuclear_Earth_Penetrator
DEFEATING HARD AND DEEPLY BURIED TARGETS IN 2035 by Russell J. Hart, Jr., Colonel, USAF
New Self-Propelled Penetration Bomb, Alexander Bolonkin, Shmuel Neumann

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• sistemi Soft-Kill: sono tutte quelle contromisure adottate che prevedono l’uso dello spettro acustico, elettromagnetico ed alterazione della firma termica di un obiettivo (es. veicolo) in modo tale da manipolare le capacità di individuazione del missile o proiettile in arrivo.
• sistemi Hard-Kill: sono tutte quelle contromisure che “contrattaccano” fisicamente la minaccia in arrivo, lanciando, in generale, altri proiettili in grado di far detonare l’esplosivo o di alterare capacità offensive della minaccia.

DI seguito si parlerà prevalentemente dei sistemi Hard-Kill ma saranno citati anche i sistemi Soft-Kill.

La necessità dell’uso di sistemi APS è non è mai stata di così grande interesse ed importanza come al momento.
I recenti conflitti (Afghanistan, Iraq, Siria, ecc.) hanno dimostrato come i veicoli (moderni o non), sprovvisti di contromisure adeguate, sono in balia degli ATGM (Anti-Tank Guided Missile) o di razzi.

I sistemi APS non sono progetti degli ultimi anni ma risalgono al periodo della Guerra Fredda: in linea temporale, i primi veicoli ad utilizzare delle difese Hard-Kill furono i T-55 e T-62 con l’APS Drozd durante gli anni ‘80 (che vennero dispiegati in Afghanistan).
Attualmente pochi paesi dispongono di APS (prevalentemente Hard-Kill): l’esempio più rilevante è Israele che ha dispiegato i carri armati Merkava e gli HAPC (Heavy Armored Personnel Carrier) Namer muniti del sistema Trophy e, prima di Israele, la Russia aveva equipaggiato i carri T-80 con il sistema Arena.

Sistemi Hard-Kill

Per Hard-Kill si intende quella parte di un APS che contrasta le minacce tramite lanciatori (non) orientabili o lanciatori a “a scatola” posizionati intorno al veicolo. Nel caso dei lanciatori (non) orientabili, si tratta, in genere, di tubi simili per forma ai lanciatori di fumogeni/artifizi del sistema Soft-Kill, ma con la differenza di contenere proietti o esplosivi. Una volta individuata la minaccia in arrivo, i lanciatori eiettano le cariche o i proiettili nella direzione dell’obiettivo, con lo scopo di distruggerlo o di diminuire le capacità offensive.

Affianco ai lanciatori, possono essere presenti altri dispositivi come lanciatori a “scatola” contenenti pacchetti esplosivi: la differenza sostanziale rispetto agli ERA (Explosive Reactive Armor), che sono di tipo “passivo” (esplodono solo quando la minaccia penetra nel pacchetto), è che negli APS le cariche vengono detonate in prossimità del veicolo, con lo stesso scopo dei lanciatori citati prima (quindi sono di tipo “attivo“).

Un video che può essere di esempio in quest’ultimo caso è il seguente: una volta lanciato l’RPG, il sistema APS Arena individua la minaccia in arrivo e eietta le cariche esplosive che distruggono l’obiettivo a Distanza di Ingaggio.

Quindi i sistemi APS si possono raggruppare, generalmente, in 3 categorie:

• APS con lanciatori orientabili
• APS con lanciatori non orientabili
• APS con lanciatori a “scatola”

Un veicolo può comunque presentare caratteristiche che si ricollegano a ciascuna di queste categorie.

Prima di parlare nello specifico dei vari sistemi, si elencano le caratteristiche principali degli APS.

• Raggio di Rilevazione (Detection Range): è la distanza necessaria al sistema per poter individuare la minaccia in arrivo.
• Tempo di Reazione del Sistema (SRT, System Reaction Time): è il tempo necessario al sistema per individuare, ingaggiare e distruggere la minaccia in arrivo. Più breve è il Tempo di Reazione, migliore, in generale, è il sistema.
• Distanza Minima di Distruzione (MDD, Minimum Defeat Distance): è la distanza minima necessaria alla distruzione della minaccia.
• Distanza di Ingaggio: è il punto in cui la minaccia viene colpita e non è equivalente alla Distanza Minima di Distruzione, che potrebbe essere piccola o grande. Se la minaccia viene distrutta a ridosso di un mezzo, è facile che vi siano danni collaterali. Se la minaccia viene eliminata a decine di metri dal mezzo, il danno collaterale diminuisce. Più la Distanza di Ingaggio si avvicina alla Distanza di Minima Distruzione, meno danni collaterali ci sono.
• Capacità di Ingaggio Multiplo: ogni APS dispone di sistemi in grado di ingaggiare uno o più bersagli, per esempio i lanciatori. Se un APS possiede 4 lanciatori, può ingaggiare più bersagli simultaneamente rispetto ad un APS con 2 lanciatori (ipotizzando in entrambi i casi che i lanciatori siano indipendenti). Inoltre, è importante anche il numero di contromisure disponibili su ciascun lanciatore: un lanciatore che può sparare più proiettili senza essere ricaricato fornisce una maggiore Capacità di Ingaggio Multiplo rispetto ad un lanciatore con un solo proietto.
• Tempo di Ingaggio Multiplo: è il tempo che caratterizza i sistemi APS in grado di ricaricare automaticamente i tubi dei lanciatori.

1. APS Trophy

Il sistema APS Trophy (denominato anche ASPRO-A o Windbreaker) è stato progettato dall’industria israeliana Rafael. Attualmente è in uso dall’IDF (Israeli Defence Forces) sui carri armati Merkava 4M e sugli HAPC Namer.

Sono presenti 3 versioni del sistema Trophy:

• Trophy-HV
• Trophy-MV
• Trophy-LV

Il Trophy-HV (H per Heavy) ha un peso di 850 kg e occupa un volume di 0,69 m³: è costituito da 4 pannelli radar EL/M-2133, 2 lanciatori orientabili e 2 sistemi per il ricaricamento (che contengono 3 proiettili). I lanciatori, a seguito dell’uso, si ricaricano automaticamente fino ad esaurimento, dopo cui è richiesto l’ausilio del personale dall’esterno.
Il Trophy-MV (M per Medium) ha un peso di 520 kg e occupa un volume di 0,42 m³: è la versione adeguata per veicoli corazzati ma più leggeri come APC o IFV. La struttura rimane equivalente a quella del Trophy-HV ma possiede anche dispositivi di tipo Soft-Kill (laser jammer).
Il Trophy-LV (L per Light) è la versione più leggera ed è stata sviluppata prevalentemente per veicoli con peso minore alle 8 t. Non si hanno molte informazioni su questa tipologia ma è stata testata su alcuni veicoli tra cui l’M-ATV di Oshkosh.

Prendendo in considerazione il Trophy-HV, il sistema è costituito da 2 lanciatori orientabili posizionati lateralmente al veicolo: nel momento in cui la minaccia viene individuata, la carica costituita da esplosivi del tipo MEFP (pallettoni metallici, si rimanda a questo link) viene fatta detonare nella direzione dell’obiettivo. Il problema che sorge dall’uso delle cariche EFP è la formazione di schegge anche verso il veicolo, motivo per cui dietro ogni lanciatore è presente uno scudo metallico (da ciò segue che il lanciatore non può essere direzionato a 360°). Le schegge generate dall’esplosione della carica sono un problema anche per l’eventuale personale a terra, pertanto i veicoli equipaggiati con il Trophy non possono operare con militari nelle vicinanze.

L’APS Trophy non è comunque in grado di eliminare tutte le minacce presenti: il sistema è stato progettato principalmente per la difesa dei carri e veicoli da ATGM e razzi, munizionamenti HE e HEAT ma non da penetratori cinetici (KEP, Kinetic Energy Penetrators) né da mine o IED.
Si stima che la Distanza di Ingaggio (quella in cui la minaccia è intercettata) va dai 10 ai 30 m dal veicolo e il Tempo di Reazione (SRT) è di circa 300/350 ms.
Non è possibile conoscere i dati effettivi del sistema, ma basandosi sul video commerciale della Rafael, tra il minuto 1:32 e, circa, 1:34, avviene il ricaricamento automatico del lanciatore. Escludendo quindi il caso in cui il video è stato velocizzato appositamente, il Tempo di Ingaggio Multiplo è di circa 2 secondi.

2. APS AWiSS

Il sistema APS AWiSS è un progetto che risale al 1997 quando la Diehl ottenne il contratto per lo sviluppo di 2 differenti APS, uno denominato AFSS, per contrastare ATGM e razzi, e l’altro AKESS, ideato contro i penetratori cinetici (KEP).
Nel 1999 i due progetti furono combinati sotto il nome di AWiSS (Abstandswirksames Schutzsystem), che in seguito fu utilizzato come base di un altro APS, denominato AVePS.

Il sistema è costituito da 4 radar e 2 lanciatori da 3 o 4 tubi, i quali coprono un angolo di 240° l’uno, con una velocità angolare di 600°/s; il peso dell’APS è di circa 400 kg.
Le contromisure sparate dai lanciatori (cariche HE di 3 kg) intercettano l’obiettivo ad una Distanza di Ingaggio che va dai 10 ai 25 m, efficaci sia contro ATGM/razzi che contro penetratori cinetici (KEP); è stimato che il Tempo di Reazione del Sistema (SRT) è di 355 ms.
Il problema principale di questo APS è la necessità di ricavare degli incavi nel veicolo per poter installare i lanciatori (installazione invasiva rispetto a molti altri sistemi).

3. APS IAAPS

L’APS IAAPS, sviluppato dalla United Defense (oggi BAE Systems), fu un progetto che risale al 1997 per il Future Combat System (FCS) dello US Army: il sistema è costituito sia da contromisure Soft-Kill che Hard-Kill, basate su 2 sensori passivi (ricevitore di allarme laser e un dispositivo optronico per rilevare la traccia termica di oggetti in arrivo), su un radar e lanciatori orientabili. A seguito dell’uso di contromisure Soft-Kill come DIRCM (Directional InfraRed CounterMeasure) e LATADS (LAser TArget Decoy System), vengono utilizzati 2 lanciatori da 4 tubi, equipaggiati con proiettili HE che intercettano l’obiettivo ad una Distanza di Ingaggio di circa 30 m. Alcuni test effettuati nel 2003 e 2006 hanno evidenziato che il sistema è in grado di contrastare minacce come ATGM, razzi e anche penetratori cinetici (KEP).

Un derivato dell’IAAPS è il CICM (Close-In CounterMeasure), sviluppato nel 2004 per i veicoli leggeri: il sistema presenta un dispositivo optronico per la rilevazione della traccia termica di oggetti in arrivo e un radar. Sono presenti 2 lanciatori da 2 tubi con copertura di 360°, caricati con 55 pallettoni metallici (probabilmente acciaio/tungsteno o metalli ad alta densità); il peso dell’APS è di circa 200 kg mentre si stima che la Distanza di Ingaggio è di circa 10 m.

4. APS AVePS

Il sistema AVePS (Active Vehicle Protection System) nasce dalla collaborazione tra la tedesca Diehl e la israeliana IMI e si basa sul progetto dell’AWiSS, integrandolo con nuove tecnologie (da questa collaborazione venne sviluppato anche l’Iron Fist). L’AVePS è costituto da sensori e, al massimo, da 2 lanciatori da 4 tubi, con una velocità angolare di 600°/s. A differenza di altri sistemi, l’AVePS non è invasivo, in quanto i sistemi possono essere posizionati sul veicolo senza dover effettuare degli incavi nella corazzatura.
Il computer centrale occupa un volume di 0,08 m³, il Tempo di Reazione (SRT) è minore di 400 ms e il peso dell’APS è di circa 500 kg (350 kg nel caso di un solo lanciatore). Non sono presenti sistemi di ricaricamento automatico, ma il tempo di ricaricamento è relativamente breve rispetto ad altri APS.

5. APS Iron FIst

L’APS Iron Fist di IMI è costituito da 2 lanciatori, ognuno dei quali contiene 2 tubi con le relative contromisure. Diversamente dall’AVePS, l’Iron Fist utilizza lo stesso tipo di radar dell’APS Trophy. Rispetto all’APS tedesco, integra anche misure Soft-Kill come l’uso di jammer (disturbatori) di ATGM, quindi a guida laser (per esempio il Milan o il TOW). Il Tempo di Reazione del Sistema (SRT) è circa 300/350 ms.
L’IDF (Israel Defense Forces) preferì il Trophy all’Iron Fist e il suo finanziamento fu interrotto, ma la IMI riuscì a trovare altri investitori come lo US Army, interessato a quest’ultimo come parte del sistema di protezione attiva modulare (MAPS). L’Olanda ha avviato il test dell’APS sui veicoli CV9035 IFV ed entro il 2018 dovrebbero annunciare i risultati (quindi la scelta di acquisirlo).

È inoltre presente una variante dell’Iron Fist, l’Iron Fist Light Configuration (Iron Fist LC) conosciuto anche come Iron Fist Lite, versione svelata nel 2016 sul veicolo Sentinel II, uno dei candidati del programma australiano LAND 400.
L’Iron Fist LC sembra essere una variante più piccola, che utilizza ancora 2 lanciatori con due cariche ma non è incluso il sistema Soft-Kill; il peso di questa variante a due lanciatori è di circa 250 kg. Questa versione è pero inefficace contro penetratori cinetici (KEP).

AVePS ha un vantaggio nella capacità di colpire più minacce in arrivo rispetto l’Iron Fist, permettendo di ingaggiare e abbattere il doppio degli obiettivi prima della ricarica. L’Iron Fist offre però un sistema passivo (Soft-Kill) e un peso minore.

Nel video seguente di Discovery Channel viene effettuato il test dell’Iron Fist montato su un APC M113:

6. APS LEDS

LEDS, acronimo di Land Electronic Defence System, è un sistema APS della svedese SAAB. E’ una larga famiglia di prodotti che include il sistema di allarme laser LEDS-50 (per esempio installato sui CV9035 olandesi) e i sistemi di protezione Hard-Kill LED-100 o LEDS-150, LEDS-200 e LEDS-300.

Il LEDS-150 consiste di un radar e sensori IR, un’unità computazionale e 2 lanciatori, che vengono designati dalla SAAB come HSDL (High Speed Directed Launchers). In generale sui veicoli più leggeri viene installato solo 1 lanciatore, mentre quelli più pesanti con 2. Ogni HDSL contiene 6 missili Mongoose-1, prodotti dalla sud africana Denel Dynamics.
Il Mongoose-1 è più piccolo dei proiettili usati nei sistemi APS AWiSS, AVePS e Iron Fist; sono invece paragonabili a quelli utilizzati sull’Iron Fist LC.
La SAAB dichiara che il LEDS-150 può abbattere RPG, ATGM e proiettili HE(AT), ma non è efficiente contro penetratori cinetici. Il LEDS non usa testate a frammentazione e quindi non rappresenta un pericolo per la fanteria amica. L’intercettazione con il Mongoose-1 avviene a una distanza tra i 5 e i 15m dal veicolo.

Il LEDS-200 include anche un sistema di difesa passiva (Soft-Kill) da oggetti che colpiscono dall’alto. Il sistema consiste in un dispositivo automatico con generatore di schiuma: la schiuma altera la forma fisica del mezzo e la sua impronta termica quindi i missili a ricerca di calore potrebbero non riconoscere il mezzo. La schiuma è anche sfruttata per sopprimere incendi sul tetto del mezzo, provocati da lanci di molotov.
Il LEDS-300 aggiunge la capacità a lungo raggio agli HSDL, permettendo l’ingaggio di ATGM e RPG a 150m di distanza.

7. APS KAPS

Il KAPS (Korean Active Protection System) è un sistema sviluppato su ordine dell’Amministrazione del Programma di Difesa sudcoreano (South Korean Defense Acquisition Program Administration o DAPA, 방위사업청). Lo sviluppo cominciò nel 2006, quando gli ufficiali sudcoreani valutarono l’adozione dell’APS russo Arena, ma che fu poi rifiutato. Fu quindi sviluppato il KAPS con un finanziamento di 36 milioni di dollari fino ad inizio 2011, con fine sviluppo previsto per il 2013. Il KAPS consiste di 2 unità radar di ricerca e tracciamento, 1 unità di controllo computazionale, rilevatori IR e lanciatori.

Gli oggetti in arrivo sono rilevati da 2 unità radar multi-pannello posizionate sui lati della torretta e dai rilevatori IR. La minaccia viene eliminata tramite 2 lanciatori a 2 tubi ciascuno. I proiettili equipaggiati nei tubi sono munizioni HE al tungsteno che detonano in prossimità dell’obiettivo. Ciò indica che il sistema è efficace contro RPG, ATGM o munizioni HE(AT) ma non contro penetratori cinetici.
Le dimensioni ridotte dell’unità di lancio implicano che I motori e gli ingranaggi sono installati sotto il tetto della torretta proprio come nell’AWiSS.
Secondo i dati forniti dalle autorità sudcoreane, il Tempo di Reazione del Sistema (SRT) varia tra i 0.2 e 0.3 secondi. Data la natura del sistema, questo APS non è utilizzabile se è presente fanteria nelle vicinanze.
Di seguito un video dell’APS Kaps posizionato sul K-2 MBT.

Fonti ed Immagini:

http://www.israeldefense.co.il/en/content/rafael-light-version-trophy-aps
https://en.wikipedia.org/wiki/Trophy_(countermeasure)
http://defense-update.com/products/a/awiss.htm
http://defense-update.com/products/i/iaaps.htm
http://defense-update.com/products/c/CICM.htm
https://below-the-turret-ring.blogspot.it/2017/01/hardkill-aps-overview.html
http://www.army-guide.com/eng/product.php?prodID=4537&printmode=1
https://defence.ru/assets/content/document/89/aveps.pdf?inline
http://www.defense-aerospace.com/articles-view/release/3/133134/korea-develops-active-tank-protection-system.html

L'articolo Hardkill APS: Active Protection System proviene da Militarypedia.

Il nuovo elicottero sarà basato sull’AW-149: con quest’ultimo avrà in comune il gruppo trasmissione, i rotori, l’impianto propulsivo e parte degli impianti. In particolare è probabile che i turboalberi che verranno selezionati siano il T700/CT7 di General Electric o l’RTM322 di Safran, mentre la trasmissione è identica a quella dell’AW-149.
Lo Stato Maggiore dell’Esercito ha richiesto un’autonomia (endurance) superiore alle 3 ore, rispetto alle 2h e 30 min attuali con carico utile di 1800 kg, peso totale di 7–8 t e velocità che va dai 115 ai 140 nodi (da 213 a 259 km/h). L’autonomia e la velocità sono necessarie per poter effettuare operazioni di scorta degli elicotteri NH90 e CH-47F in dotazione all’AVES.

L’armamento consisterà in un cannoncino a 3 canne tipo TM-197B da 20 mm integrato con il sistema OTSWS (Observation, Targeting and Spike Weapon System) TOPLITE (lo stesso dell’AH-129D) e potranno essere utilizzati i seguenti armamenti posizionati su 4 punti di aggancio (piloni) delle 2 semi-ali e sulle 2 alle estremità alari:

• Razzi famiglia HYDRA da 2,75 pollici (70 mm, gli stessi dell’AH-129D) all’interno di 4 razziere LAU-61 da 19 ordigni ciascuno o LAU-60 da 7 ordigni ciascuno.
• Razzi guidati del tipo APKWS (Advanced Precision Kill Weapon System) da 70 mm, in cui la guida avviene tramite laser (SAL, Semi Active Laser).
• AIM-92 STINGER Block I e Block II (equipaggiati sui piloni e a coppia) .
• AIM-9 SIDEWINDER (uno per estremità alare e al massimo uno per pilone).
• Missili Spike ER, LR I, LR II, (al massimo 16) montati sui 4 piloni principali in appositi lanciatori.

  

Esteticamente l’elicottero non si discosta molto dal suo predecessore: cabina in tandem, configurazione bimotore, sponson laterali, carrello a triciclo, rotore principale a 5 pale, ecc.
In particolare le pale verranno realizzate con materiali compositi (di cui si ignora la resistenza; sull’AW-129 Mangusta le pale sono in grado di resistere a proiettili da 23 mm).

E’ stato inoltre richiesto che il nuovo elicottero dovrà lavorare in condizioni climatiche avverse che vanno dai -35°C ai +50°C: dovrà quindi soddisfare le cosiddette condizioni 6K/95F OGE ossia 6000 piedi 95°F Out of Ground Effect (ossia essere in grado di rimanere in hovering fuori effetto suolo a 2000 m con 35°C). Inoltre tutti i componenti critici dell’AH-249A saranno protetti da sabbia/polvere e dalla corrosione di acqua marina (l’AW-129 Mangusta non può operare in ambienti saturi di salino o dove è possibile la formazione di ghiaccio; solo recentemente ha subito un trattamento per le operazioni sulla Garibaldi ma del tutto limitato).

L’elicottero sarà dotato di verniciatura anti-radar, di sistemi attivi di protezione (RWR, Radar Warning Receiver, LWR, Laser Warning Receiver, MWR, Missile Warning Receiver, HFI, Hostile Fire Indicator, DIRCM tipo ELT-600, Directional Infrared Counter Measures con dispenser flares/chaffs) e verrà tenuta in conto della firma IR generata dagli scarichi (inoltre è stata considerata anche la minaccia “hacker”, per cui verranno prese misure anche in questa direzione). Nel settore navigazione l’AH-249 presenterà apparati INS/GPS avanzati come anche i sistemi di visione, tra cui l’HMD (Helmet Mounted Display), il Pilot Night Vision System (PNVS) e cockpit dotato di schermi, compatibili con NVG, e di HUD (Head Up Display). E’ stata posta attenzione anche alla capacità di comunicazione: sarà presente la radio tipo SDR (Software Defined Radio), HF/Crypto e di data link, oltre ad un sistema IFF per l’identificazione dei veicoli. Inoltre l’elicottero potrà ricevere dati, immagini e video e potrà interagire anche con altri velivoli senza equipaggio (UAV).

Il programma di sviluppo durerà 10 anni (dal 2016 al 2025): il primo lotto sarà costituito da 3 elicotteri pre-serie in configurazione IOC (Initial Operational Capability), ossia caratterizzati da armamento e sistema di controllo missione analoghi all’AW-129 (che verranno convertiti poi nella versione finale). La Capacità Operativa Finale (FOC, Final Operational Capability) è prevista entro il 2025 mentre la consegna di 45 elicotteri di serie avverrà entro il 2034/2035.
Il costo dell’intero programma è di circa 487 milioni di euro ma è puramente indicativo. Inoltre il velivolo potrà anche essere esportato.

Secondo l’articolo di RID, a fine 2017 il programma ha superato la fase PDR (Preliminary Design Review) a cui seguirà, nella seconda metà del 2018, il CDR (Critical Design Review) che corrisponderà al congelamento del design.

Per tutte le informazioni riguardanti il Mangusta AW-129 si rimanda all’articolo tecnico di Militarypedia.

Fonti:
Helipress
ThaiMilitary
Defense-Aerospace
Defence24.pl
RID N.1/2018
Leonardo Company
http://www.portaledifesa.it/index~phppag,3_id,2175.html

L'articolo AH-249: il successore del Mangusta proviene da Militarypedia.

La famiglia del sistema S-300 è costituita da numerose varianti, suddivise in 3 categorie principali. La designazione avviene con le lettere P,V e F.

• S-300P (SA-10 Grumble): la P sta per Vojska PVO (Vojska Protivovozdušnoj Oborony, Truppe di difesa aerea per il Paese), impiegato quindi in una delle 5 Forze Armate dell’Unione Sovietica, oggi non più indipendente ma inserita nell’Aeronautica.
• S-300F (SA-N-6): la F sta per Flot, ossia Flotta. È la versione imbarcata per la Marina.
• S-300V (SA-12 Gladiator/Giant): la V sta per PVO-SV (Corpi di difesa aerea dell’Armata Rossa), quindi impiegato dalle Forze terrestri.

Come si nota dall’infografica seguente, sono presenti molte varianti a partire da queste 3 versioni principali.

Storia e Sviluppo del sistema S-300 (C-300)

Lo sviluppo dell’S-300P ha inizio nella metà degli anni ‘60 quando si ebbe la necessità di un nuovo sistema missilistico di superficie-aria (SAM, Surface-to-Air Missile) in sostituzione dell’S-75 (SA-2 Guideline) e dell’S-200 (SA-5 Gammon) in quanto non in grado di contrastare le minacce presenti in quel periodo. Inizialmente si pensò di sviluppare un sistema missilistico comune sia alle Forze di difesa aerea sia a quella Terrestre che alla Marina ma nacquero subito delle divergenze tali da portare allo sviluppo di due sistemi differenti tra loro (S-300P e S-300V). La produzione di serie iniziò nel 1975 mentre i test avvennero nel 1978 per la versione P mentre nel 1983 per la V (nel 1987 per la versione antibalistica V).

Per aiutare il lettore ad effettuare eventuali confronti tra i sistemi, di seguito sono presenti due tabelle di aviationweek.com che mettono in confronto le varianti (la seconda tabella è il continuo verso destra della prima):

Inoltre, sempre in aiuto al lettore nella comprensione della terminologia, di seguito verranno enunciati vari modelli di radar e veicoli. Molto spesso i nomi (mix tra lettere e numeri) nel corso del tempo, dopo numerosi aggiornamenti, hanno variato il nome (esempio il radar 5N59/36D6, che in base alla versione è indicato con uno dei due nomi). Le varie versioni sono generalmente definite o con un numero (esempio 30N6-1 per intendere che si tratta del primo aggiornamento del 30N6) oppure con una lettera E che indica la variante da esportazione (esempio 30N6E).

1. Sistema missilistico S-300P e S-300PT / SA-10 Grumble e SA-10A Grumble

Il sistema S-300 è costituto da un insieme di veicoli e componenti necessari al corretto funzionamento dell’intero apparato. In particolare, la prima versione S-300P era stata intesa come sistema da dispiegare in precisi punti strategici dell’Unione Sovietica, a difesa quindi di infrastrutture sensibili. In seguito, a partire dal 1978, si parla di S-300PT (P per PVO e T per Transportiruyemiy) che è la variante trasportabile/trainabile (definita SA-10A Grumble nella denominazione NATO).
Il sistema è costituto da 4 tubi di lancio (tubo del tipo 83P6) montati su un telaio che, tramite apposito sistema idraulico, viene posizionato verticalmente così da poter essere effettuato il lancio.
Il sistema di lancio verticale o VLS (Vertical Launch System) permette una copertura a 360° dello spazio aereo.

I missili impiegati sono del tipo 5V55K (a singolo stadio con propellente solido) ma il lancio non avveniva inizialmente a freddo, bensì solo dalle versioni S-300PT-1 e S-300PT-1A. L’espulsione è effettuata attraverso gas in modo tale da far avviare la combustione del propellente solo a seguito del lancio.
I tubi di lancio sono collocati e trainati tramite la famiglia di veicoli 5P85 TEL (Transporter Erector Launcher) la cui prima versione (5P85ME) fu introdotta nel 1978 proprio a supporto del sistema S-300. Successivamente sono stati introdotti i veicoli 5P85-1 e il MAZ-7910 (attualmente in uso).
Nel caso dell’S-300P, il veicolo è munito di ruote, mentre per l’S-300V sono presenti i cingoli; pertanto per distinguere esteriormente le due varianti basta verificare quale dei due sistemi viene usato.

Accanto al veicolo 5P85 che traina l’intero gruppo di tubi di lancio, è presente il radar 5N63 “Flap Lid A“, in seguito sostituito con il modello 30N6 (più difficile da ingannare e da individuare tramite i sistemi RWR, Radar Warning Receiver). Il tutto è posizionato sul tetto di una cabina, montata su di un supporto girevole.
Nei modelli successivi (esempio S-300PMU-2) non è presente un singolo radar ma le attività di controllo dello spazio aereo sono divise tra più radar. In particolare è presente un radar di acquisizione (con copertura maggiore), con il compito di evidenziare le minacce in arrivo, e un radar di ingaggio (con un raggio d’azione in genere minore del primo), con il compito di indirizzare i missili verso il bersaglio.

Il radar 5N63 svolge il ruolo di radar di ingaggio con il compito di seguire i bersagli e guidare i missili all’obiettivo. Al traino dell’intero apparato radar furono inizialmente adibiti veicoli come l’Ural-357, il KrAZ-255 o il KrAZ-260.
Oltre alla versione trainabile montata sulla cabina, vennero effettuati i primi test del radar 5N63 su un albero semi-mobile del tipo 40V6. In seguito questo sistema fu utilizzato ampiamente con le nuove versioni di radar impiegati per l’S-300PT e trainato dal MAZ-543.

Entrambi i radar sono integrati con il posto di comando mobile che utilizza lo scafo MAZ-7910.
La combinazione tra il veicolo e il comando mobile è designata 54K6.
Il mezzo presenta l’intera cabina di comando per il personale e un’antenna, necessaria per collegarsi con tutti le varie batterie missilistiche presenti.
Questo posto comando è utilizzato anche per le versioni successive del sistema S-300.

Sono presenti infine due varianti dell’S-300PT, denominate rispettivamente S-300PT-1 e S-300PT-1A. In entrambe le versioni è stato ridotto il tempo di reazione a 30 minuti, impiegato il missile 5V55KD, che raggiunge la distanza di 75 km ed implementato il lancio a freddo da li in poi utilizzato.
Un tipico sistema S-300 è quindi formato da numerosi veicoli: un lanciatore o TEL, un radar di ingaggio, un radar di acquisizione e un veicolo posto comando. Possono aggiungersi a questi molti altri veicoli, tra cui un veicolo per il controllo del sito di lancio, il veicolo che trasporta i missili o il veicolo per il caricamento dei missili sul lanciatore.

Per dare l’idea della complessità del sistema, si guardi il seguente video:

3. Sistema missilistico S-300PM / SA-10C Grumble

Le fonti non sono chiare sul sistema S-300PM, spesso viene inteso come S-300PMU o versioni successive. Le seguenti informazioni sono le uniche verificate.
Nei paragrafi successivi si parla di S-300PMU/PMU-1/PMU-2 che in realtà non sono altro che le versioni da esportazione degli S-300PM/PM-1/PM-2, ma di questi ultimi non si hanno informazioni chiare pertanto si evita di parlarne.
Lo sviluppo successivo della famiglia dell’S-300 continuò negli anni ‘80 con l’introduzione della variante S-300PM (la P per PVO mentre la M per “modificato“), con denominazione NATO SA-10C Grumble.
Il miglioramento di tale versione rispetto alle precedenti era soprattutto nel contesto ECM (Electronic Counter-Measures).

Il sistema è costituto da 4 tubi 83P6 come le versioni precedenti, con missili 5V55R (alcune fonti riportano anche il 48N6 in seguito utilizzato sul PMU-1), dal lanciatore 5P85T (KrAZ-260) e radar su scafo MAZ-7910.
Una tipica batteria di S-300PM presenta il radar 30N6-1 o il 76N6, con possibilità di controllo di 8 TEL.

4. Sistema missilistico S-300PMU e S-300 PMU-1 / SA-10C Grumble / SA-10D Grumble – SA-20A Gargoyle

L‘S-300PMU (U per Usovershstvova ossia “migliorato” oppure Uproshchennyy per “semplificato“) è la prima versione da esportazione del sistema S-300PM, con denominazione NATO SA-10C Grumble. Il PMU è in gran parte identico all’S-300PS/PM (SA-10B/C Grumble) ed è stato disponibile alla vendita solo a partire dal 1992 ma ufficializzato già nel 1989.
Come per la versione S-300PS, il PMU è stato progettato per l’alta mobilità, utilizzando quindi per il traino dei vari apparati i KrAZ-260, relativamente meno costosi dei MAZ-543. Il lanciatore su base KrAZ-260 è denominato 5P85TE TEL (la E aggiunta a TP85T indicherebbe la versione da esportazione) ma comunque era presente anche su base MAZ-543.

Le batterie missilistiche presentano gli stessi tubi di lancio dell’S-300P ma sono equipaggiati con missili 5V55RUD, in cui è stato esteso il raggio d’azione a 90 km ed aggiunto un seeker semi-attivo. Differenza rilevante rispetto le versioni precedenti è che nel PMU un singolo radar è in grado di controllare fino a 12 batterie (quindi 12 TEL muniti di tubi di lancio).

L’S-300PMU presenta la versione da esportazione del radar 30N6-1 definita 30N6E-1 Tomb Stone e del radar 76N6 denominato quindi 76N6E. Il radar 30N6E-1 presenta un raggio d’azione di 300 km, individuazione fino a 100 bersagli e ingaggio fino a 6 di essi, mentre il 76N6E ha un raggio di 120 km.
Accanto a questi due modelli migliorati dei rispettivi radar di ingaggio sovietici, sono presenti due radar di acquisizione, il 5N64S (Big Bird nella designazione NATO) e il 96L6 (Cheese Board). Nel caso del 5N64S, la versione da esportazione è il 64N6E mentre per il 96L6  è il 96L6E.

L’evoluzione successiva del PMU è la variante PMU-1 che differisce da quest’ultima per caratteristiche tecniche.
Il sistema S-300PMU-1 è stato sviluppato tra il 1985 e il 1989 e mostrato per la prima volta al Moscow Air Show nel 1992. L’iniziale designazione NATO di questa variante è stata SA-10D Grumble, successivamente cambiata in SA-20A Gargoyle.
Oltre a migliorie nel contesto Surface-to-Air (SAM) contro velivoli e missili cruise, si è indirizzata l’attenzione anche al compito anti balistico (secondo i dati diffusi, il PMU-1 è in grado di colpire missili balistici con velocità di rientro di 2,8 km/s).
Caratteristica peculiare di questa nuova variante è la possibilità di porre il posto comando a una distanza che va dai 35 ai 100 km dai lanciatori (in base al tipo di comunicazione, se via ripetitori o via cavo).
I lanciatori utilizzati dal sistema S-300PMU-1 sono i 5P85TE e 5P85SE (le versioni da esportazione del 5P85T e 5P85S) e presentano 4 tubi con missili del tipo 48N6E o 48N6E-1, mentre i sistemi radar del PMU-1 sono gli equivalenti del PMU.
Infine è presente una nuova versione di veicolo posto-comando, il 54K6E1.

4. Sistema missilistico S-300PMU-2 Favorit / SA-10E Grumble – SA-20B Gargoyle

Il sistema S-300PMU-2 Favorit è stato sviluppato tra il 1995 e 1997, principalmente per l’esportazione, con i primi test effettuati nel poligono di Kapustin Yar il 10 Agosto 1995. Fu successivamente esposto nell’Agosto 1997 durante il MAKS ed esportato per la prima volta in Cina nel 2004. La designazione NATO di tale sistema è stata inizialmente SA-10E Grumble per poi diventare SA-20B Gargoyle.

I radar equipaggiati nel sistema sono il 30N6E-2 (Tomb Stone) o il 64N6E-2 (Big Bird), entrambi aggiornamenti dei rispettivi radar (nella versione da esportazione) ed è presente anche il il veicolo posto-comando 54K6E2 (anch’esso in una nuova variante e nella versione da esportazione). Il radar 30N6E-1 è invece equipaggiato sulla prima versione dell’S-300PMU-2 (non Favorit).
L’S-300PMU-2 Favorit può utilizzare i missili 46N6 ma anche le versioni successive denominate 46N6E-2, con un raggio d’azione di 200 km (50 km in più del modello 46N6), che contengono una testata di peso maggiore (da 145 kg del 46N6 si passa a 180 kg del 46N6E2) ed una velocità massima di Mach 8.

Oltre alla versione aggiornata del 46N6, il sistema S-300PMU-2 può essere equipaggiato con una nuova tipologia di missili denominata 9M96E e 9M96E2. Anche questi missili sfruttano il lancio a freddo che permette di proiettarli ad una altezza di 30 metri mentre un sistema gasdinamico ruota il missile nella direzione corretta. Da lì avviene l’accensione dello stadio iniziale e il missile procede tramite sistema di guida inerziale e tramite radar (ad una velocità massima di Mach 15) mentre, in prossimità del bersaglio, viene attivato il sistema di homing tramite radar integrato.
Il PMU-2 presenta anche il veicolo posto comando aggiornato 54K6E-2 o il 55K6.
I nuovi missili e i nuovi aggiornamenti dei vari sistemi lo hanno reso un sistema ABM (Anti-Ballistic Missile)
Il sistema è stato esportato in vari paesi, tra cui Cina, Azerbaijan e forse anche Algeria, ma la vendita che ha generato più scalpore è stata quella all’Iran. Di seguito un video che mostra il sistema S-300PMU-2 iraniano.

Come accennato in precedenza, i vari sistemi S-300 possono essere accompagnati da altri veicoli, tra cui il veicolo per caricamento dei missili 22T6 (o nella versione aggiornata e da esportazione 22T6E2) e dal veicolo per il trasporto missili 5T58E basato sul BAZ-6402.

5. Sistema missilistico S-300F Fort e S-300F Fort-M / SA-N-6 e SA-N-20

Il sistema missilistico S-300F Fort (F per Flot, ossia “flotta“) è la versione imbarcata dell’S-300, basata sull’S-300P, con denominazione NATO SA-N-6, che fu introdotto nel 1984. Di questa versione ne esistono solo due varianti, il Fort e il Fort-M (che in genere viene anche definito S-300FM Fort, M per “modificato“). Le versioni da esportazione di tale sistema sono seguite dal termine “Rif“.
Il sistema S-300F è stato equipaggiato su tre incrociatori lanciamissili Project 1144 Orlan (denominazione NATO Classe Kirov), su tre Project 1164 Atlant (NATO Classe Slava) e, nel 1977 e sull’incrociatore Azov del tipo Project 1134B Berkut B (NATO Classe Kara).

I tubi di lancio sono 6 per l’incrociatore Azov, 8 nel caso della Classe Slava mentre 12 per la Classe Kirov. Solo l’incrociatore Pyotr Velikiy (classe Kirov) è stato aggiornato alla versione S-300FM Fort.
I missili equipaggiati per il sistema S-300F sono del tipo 5V55RM con raggio d’azione che va dai 7 ai 90 km, con altitudine massima di 25 km e testata da 133 kg.
Per quanto riguarda l’S-300FM Fort, il sistema fu introdotto nel 1990 ed equipaggiato solo alla Pyotr Velikiy, sostituendo il missile 5V55RM con il 48N6.

Il sistema è stato esportato nel 2002 nella versione S-300FM Rif verso la Cina ed integrato nelle cacciatorpediniere lanciamissili Type 051C.

6. Sistema missilistico S-300V o 9K81/ SA-12A Gladiator –  SA-12B Giant

Al di là delle informazioni principali, le varianti e le caratteristiche di quest’ultime sono molto vaghe e imprecise, pertanto è stato esposto solo ciò che risulta più frequentemente sul web. Il paragrafo verrà aggiornato in seguito.
La famiglia di sistemi S-300V (denominazione NATO SA-12) parte dalle stesse origini dell’S-300P, ma le due linee si divisero a causa di visioni differenti tra le Forze terrestri e quelle di Difesa Aerea (sebbene condividessero la stessa tecnologia). La lettera V potrebbe indicare (secondo varie fonti) o semplicemente VPO-SV o Vysokopodvizhnyi, ossia “alta mobilità” oppure Voyskovoy che signfica “tattico“.
L’S-300V è stato concepito principalmente come sistema SAM (Surface-to-Air Missile) e ABM (Anti-Ballistic Missile) per la difesa delle forze meccanizzate.
Il primo modello di S-300V (denominato S-300V1) entrò in servizio nel 1983 ed era in grado di intercettare velivoli o missili ad un massimo di 300 km; in seguito il sistema divenne completamente operativo nel 1988 con la designazione S-300V (senza il -1).
In seguito vennero prodotte altre varianti (sempre numerate dopo la lettera V):

• S-300V1 / SA-12A Gladiator: primo modello (citato prima) con raggio d’azione di 75 km e missile 9M83.
• S-300V2 / SA-12B Giant: variante aggiornata con radar di acquisizione 9S18M2 High Screen per compiti ABM; ha un raggio d’azione di 100 km con missile 9M82.
• S-300VM1 o Antey-2500 / SA-23A: equipaggiato con missile 9M83M e raggio d’azione di 200 km.
• S-300VM2 o S-300V4 o Antey-2500 / SA-23B: secondo varie fonti risulta essere profondamente più effiace della versione M1, con nuvi componenti elettronici e raggio d’azione esteso fino a 400 km e missile 9M82M
• S-300VMD o Antey-2500D: equipaggiato con missili 9M83M-1 o 9M82M-1.

Il sistema S-300V è costituto da 8 veicoli principali, tutti basati sull’Object 830 (e varianti, denominati 831,832,833,834,835), modifica del mezzo MT-T.
I componenti del sistema ricalcano quelli dell’S-300P:

• 9A82 TELAR (Transporter Erector Launcher and Radar) per SA-12B Giant.
• 9A83 TELAR (Transporter Erector Launcher and Radar) per SA-12A Gladiator.
• 9A84 TEL/TL (Transporter Erector Launcher / Transloader) per SA-12B Giant.
• 9A85 TEL/TL (Transporter Erector Launcher / Transloader) per SA-12A Gladiator.
• 9S457 CP (Command Post).
• 9S15 “Bill Board”  Radar di Acquisizione.
• 9S19 “High Screen” Radar ABM per Early Warning.
• 9S32 “Grill Pan” Radar di Ingaggio.

mentre i primi missili impiegati sono:

• 9M82 per il SA-12B Giant.
• 9M83 per il SA-12A Gladiator.

Partendo dai veicoli lanciatori, il 9A82 e il 9A83 (rispettivamente per SA-12A e SA-12B) presentano 2 tubi di lancio per missili Novator 9M82 (SA-12A) o 4 tubi di lancio con missili 9M83 (SA-12B). Questi mezzi si definiscono TELAR poiché sono TEL (come nel caso dell’S-300P) ma sono costituti anche da un’antenna dispiegabile, necessaria a trasmettere i dati per la guida dei missili o fornire l’illuminazione radar dell’obiettivo per i missili semi-attivii.
I TELAR sono controllati dal veicolo 9S32 “Grill Pan“, costituito da un radar di ingaggio; il controllo avviene tramite cavi o antenne radio.
I due TELAR differiscono principalmente per le caratteristiche tecniche dell’antenna. Ad affiancare il 9A82 e il 9A83 sono presenti il 9A84 (per SA-12A) e il 9A85 (per il SA-12B), definiti con il termine TEL/TL e presentano al posto dell’antenna un braccio idraulico. Questi lanciatori possono operare solo se comandati da altri lanciatori del tipo TELAR; non possono quindi eseguire lanci se non gli vengono fornite informazioni (definiti infatti “slave TELs”).

Fonti ed Immagini:

http://www.globalsecurity.org/military/world/russia/s-300pmu.htm
http://www.bbc.com/news/uk-22652131
https://en.wikipedia.org/wiki/S-300_missile_system
https://it.wikipedia.org/wiki/S-300P
https://it.wikipedia.org/wiki/S-300

S-300PMU2 (SA-20B Gargoyle)

http://rbase.new-factoria.ru/missile/wobb/c300pmu1/c300pmu1.shtml
http://www.almaz-antey.ru/catalogue/millitary_catalogue/
http://www.russianarms.ru/forum/index.php?topic=11388.0
https://defence.ru/editors-choice/kompleks-s-300-sgorel-pri-neudachnom-zapuske-raketi-video/
http://rbase.new-factoria.ru/missile/wobb/c300pmu2/c300pmu2.shtml
http://www.militaryparitet.com/vp/86/
https://www.globalsecurity.org/military/world/russia/antey-2500.htm
https://en.wikipedia.org/wiki/S-300VM
http://www.ausairpower.net/APA-Grumble-Gargoyle.html
http://www.military-today.com/missiles/s300p.htm
http://www.deagel.com/Tactical-Vehicles/5P85TE2_a003153002.aspx
http://www.deagel.com/Armored-Vehicles/5P85ME_a003153001.aspx
http://www.armyrecognition.com/s-300_variants_sol_air_missile_system_russia_uk/s-300_pt_sa-10a_grumble_a_5p85pt_surface-to-air_missile_long_range_system_technical_data_sheet_uk.html
https://www.armyrecognition.com/s-300pm_sa-10c_grumble_c_systems_vehicles_uk/s-300_pmu_sa-10c_grumble_c_surface_to_air_defense_missile_technical_data_sheet_information_uk.html
http://www.deagel.com/Tactical-Vehicles/30N6E_a003159001.aspx
https://books.google.it/books?id=Y8kePYFK1L8C&pg=PA120&lpg=PA120&dq=S-300PM&source=bl&ots=hPzcCPr8x6&sig=h6PmdUAOwOwDp18xx3vGXFJoA6g&hl=it&sa=X&ved=0ahUKEwjHsOqkoMrWAhUFXBoKHRa3DS4Q6AEIfzAN#v=onepage&q=S-300PM&f=false
https://www.armyrecognition.com/s-300pm1_s-300pmu1_sa-20a_gargoyle_a_systems_uk/s-300pmu1_s-300_pmu1_sa-20a_gargoyle_a_surface_to_air_defense_missile_system_technical_data_sheet_uk.html
http://www.deagel.com/Artillery-Systems/S-300PMU2_a000372002.aspx
http://www.military-today.com/missiles/s300_pmu2.htm
http://www.enemyforces.net/missiles/s300pmu2.htm
http://www.enemyforces.net/missiles/s300pmu.htm
https://www.armyrecognition.com/russia_russian_missile_system_vehicle_uk/30n6_30n6e_5n63s_flap_lid_b_tracking_and_missile_guidance_radar_sa-10_grumble_technical_data_sheet.html
https://www.armyrecognition.com/s-300pm_sa-10c_grumble_c_systemes_vehicules_fr/s-300pmu_s-300_pmu_5p85su_systeme_missile_sol-air_fiche_technique_informations_description_fr.html
http://soha.vn/quan-su/voi-s300f-luoi-lua-phong-khong-viet-nam-se-bao-tron-bien-dong-20130623192829866.htm
https://www.globalsecurity.org/military/world/russia/s-300v.htm
https://www.globalsecurity.org/military/world/russia/s-300v-specs.htm
AerospaceDailu Agosto 6,2015
http://www.deagel.com/Artillery-Systems/S-300V4_a000372006.aspx

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Sviluppo del 2S35 Koalitsiya-SV

Il progetto del 2S35 Koalitsiya-SV ha inizio negli anni 2000 e prevedeva un obice semovente con due cannoni binati da 152 mm, con un sistema di ricaricamento totalmente automatizzato (sia per il caricamento che per le cariche di lancio) e la presenza di due soli membri dell’equipaggio, posizionati anteriormente allo scafo (non all’interno della torretta). Il primo prototipo venne completato nel 2006 e presentava lo scafo e torretta simili al 2S19, con un rateo di fuoco di 16 colpi/min.

A causa della enorme complessità del sistema binato su semovente, nel 2010 fu abbandonato il sistema per passare alla configurazione monocanna, mentre il sistema binato è stato proposto per i cacciatorpedinieri Project 23560 Shkval (con la designazione Koalitsiya-F, in cui F sta per “navale”) o per la difesa costiera. Il primo prototipo monocanna fu completato nel 2013 e, in seguito, sono stati prodotti un totale di 12 unità pre-serie che hanno sfilato durante la Giornata della VIttoria il 9 Maggio 2015.
Sebbene il 2S35 debba presentare lo scafo universale Armata, tutti i modelli mostrati attualmente sono basati su scafo modificato del T-72/90.

Di seguito un video del 2S35 durante dei test di fuoco. Si notano delle scatole sulla torretta, molto probabilmente apparecchi per analizzare il tiro.

Caratteristiche del 2S35 Koalitsiya-SV

Il 2S35 Koalitsiya-SV è equipaggiato con il cannone 2A88 da 152/52 mm, sviluppato dal’Artillery Plant N.9 di Yekaterinburg, con settore di tiro verticale tra -7° e +70°, gittata massima di 70 km e rateo di fuoco di 8 colpi/min (la metà del primo prototipo); il vano munizioni contiene 70 proietti e relative cariche di lancio di tipo termoelettrochimico (ossia la detonazione avviene tramite una scarica elettrica). oltre ai munizionamenti standard, è in dotazione al 2S35 il proietto 30F39 Krasnopol, munizionamento guidato sia tramite laser che sistema satelittare GLONASS e stabilizzato da apposite alette (il costo di ogni singolo proietto Krasnopol è di circa 1000$ secondo la stampa russa).

È presente una RCWS (Remote Control Weapon Station) tipo 6S21 con mitragliatrice Kord da 12,7 (tipo posizionata nella parte posteriore sinistra della torretta, avente settore di tiro da -5° a +75°, equipaggiata con 200 colpi. Il 2S35 è inoltre equipaggiato con 4 gruppi 902V “Tucha” con 3 tubi da 81 mm per fumogeni o altri artifizi, posizionati lateralmente e superiormente alla torretta.
Come accennato in precedenza, lo scafo del 2S35 attualmente in uso è una piattaforma T-72/90 modificata, con 6 ruote e una torretta che ricorda in parte quella del 2S19, ma più grande. In futuro lo scafo verrà sostituito dalla piattaforma universale Armata.
L’equipaggio è composto da 3 membri (non 2 come nel primo prototipo in sviluppo negli anni 2000): il pilota è posizionato anteriormente al centro, il capocarro a destra mentre il cannoniere a sinistra. I membri sono collocati in una cella di sicurezza ricavata ingrandendo lo scafo T-72/90 nell’arco frontale, pertanto l’intera torretta è destinata al sistema di caricamento automatico e al vano munizioni.
Come sul 2S19, è presente una lama da bulldozer che consente al veicolo di poter trincerarsi mentre posteriormente il veicolo è equipaggiato con con un sistema meccanizzato per il ricaricamento di proietti e cariche dall’apposito veicolo portamunizioni 2F66-1.

Il 2S35 è inoltre equipaggiato con 4 ricevitori di allarme laser (RALM) posizionati superiormente ai quattro angoli della torretta
La corazzatura del semovente non è al pari di veicoli come T-14/15 in quanto non è un veicolo destinato ad essere dispiegato in prima linea; è inoltre dotato del sistema NBC (Nucleare Biologico Chimico).
Per quanto riguarda la gestione del tiro, è presente il BMS (Battle Management System) Sozveidie dell’Esercito Russo in grado di scegliere autonomamente il proiettile più adatto al contesto con la relativa carica di lancio.
Il peso del veicolo si aggira sulle 55t, con un range d’azione massimo di 500 km e una velocità massima di 60 km/h.

Nel Settembre 2013 è stata presentata al Russia Expo Arms una possibile variante su scafo ruotato KamAZ-6560 8×8 con cannone 2A88 da 152 mm denominata Koalitsiya-SV-KSh.
Come riportato in questo articolo, è apparsa la prima foto di questa variante ruotata (scattata presumibilmente durante un’esercitazione).

Comunque la variante da esportazione del 2S35 avrà la possibilità di equipaggiare cannoni da 155 mm ed utilizzare munizioni NATO.

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Fonti ed Immagini:

2S35 Koalitsiya-SV 152mm Self-Propelled Howitzer

https://en.wikipedia.org/wiki/2S35_Koalitsiya-SV
http://www.deagel.com/Artillery-Systems/Koalitsiya-SV_a002752004.aspx
Russia’s Koalitsia-SV (Coalition-SV) self propelled artillery system (SPA)
https://howlingpixel.com/wiki/2S35_Koalitsiya-SV
http://www.military-today.com/artillery/koalitsija_sv.htm
http://www.armyrecognition.com/russia_russian_army_vehicles_system_artillery_uk/2s35_koalitsiya-sv_152mm_tracked_self-propelled_howitzer_technical_data_sheet_specifications_intelligence_pictures_video.html
http://www.navyrecognition.com/index.php/news/defence-news/year-2015-news/july-2015-navy-naval-forces-defense-industry-technology-maritime-security-global-news/2915-russia-to-develop-a-new-self-propelled-coastal-defense-gun-based-on-2s35-koalitsiya-sv-howitzer.html
RID N.6 Giugno 2017

First imagery of Russia 2S35 Koalitsiya-SV SPG firing 152mm gun

https://www.burevestnik.com/products_engl/6C21.html
https://topwar.ru/28168-sau-koaliciya-sv-koaliciya-sv-ksh-logicheskie-vyvody.html
[Dossier] Le canon automoteur 2S35 Koalitsiya-SV

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La seguente trattazione riguarda i principi elementari sulle onde elettromagnetiche. Non sono richieste grosse conoscenze in fisica o matematica in quanto l’argomento verrà trattato nel modo più chiaro possibile ma è richiesta concentrazione nella lettura. Se il lettore ha già buone basi sull’elettromagnetismo, può saltare questi paragrafi e passare direttamente alla trattazione sulla Guerra Elettronica.

Fondamenti di Elettromagnetismo

La propagazione di una grandezza fisica tramite le onde è un fenomeno che riguarda ogni istante della nostra vita quotidiana. Quando ascoltiamo la musica al computer non stiamo facendo altro che percepire un’onda sonora, ossia una variazione di pressione del fluido che ci circonda (l’aria); non c’è un reale trasporto di materia ma è l’insieme di piccole variazioni delle posizioni di equilibrio degli atomi che ci circondano. In questo caso si parla di onde meccaniche (di cui fanno parte le onde sonore, differenti dalle onde elettromagnetiche), onde che quindi hanno bisogno di un mezzo materiale per propagarsi. La propagazione è quindi l’interazione tra gli atomi che costituiscono il mezzo; analizziamo quindi degli esempi grafici scendendo più nel dettaglio.
L’onda è quindi un fenomeno che sposta energia da un luogo all’altro dello spazio (nel caso delle onde sonore parliamo di energia meccanica), quindi ha una precisa direzione di propagazione.
Fissata la direzione, le particelle del mezzo (l’aria o qualunque altro fluido o materiale) possono oscillare in direzioni diverse rispetto alla direzione di propagazione. Essendo la classificazione delle onde molto ampia, vediamo il caso che riguarda di più la trattazione.

Onda Trasversale

Un’onda trasversale, come quella in figura, è un tipo di onda costituita da oscillazioni che avvengono perpendicolarmente alla direzione del trasferimento di energia. Ipotizzando che l’onda dell’immagine si stia propagando sul piano X, allora le sue oscillazioni avvengono sul piano Y e Z

Per dare un’idea migliore della perpendicolarità delle oscillazioni, di seguito è riportato l’esempio di una tipica onda elettromagnetica (che è infatti un’onda trasversale) in cui sull’asse X abbiamo la direzione di propagazione, sull’asse Y il campo elettrico e sull’asse Z il campo magnetico.

Tuttavia nel caso delle onde elettromagnetiche si possono ottenere moti non trasversali; in questo caso si parla di polarizzazione (che non verrà trattata).

Onda Elettromagnetica

Avendo definito quindi la natura oscillatoria dell’onda elettromagnetica, comprendiamo le caratteristiche che la costituiscono.
Le onde elettromagnetiche, a differenza delle onde meccaniche, non hanno necessità della presenza di un mezzo (come l’aria) per propagarsi, poiché le oscillazioni non corrispondono a nessuna variazione degli atomi rispetto alla posizione di equilibrio. Inoltre la loro velocità di propagazione è esattamente la velocità della luce:

Le oscillazioni non riguardano la materia ma due grandezze precise, immateriali, il campo elettrico e il campo magnetico rispetto alla loro posizione di equilibrio. È un po’ difficile da immaginare.
Come nel caso del campo elettrico o magnetico, l’onda elettromagnetica è definita da un vettore che ne stabilisce intensità (o modulo), verso e direzione.

Per semplicità non si parlerà di come calcolare l’intensità di una onda em (elettromagnetica) ma solo di come stabilire verso e direzione.
Dati i due campi sopra descritti (quello elettrico e magnetico) la direzione e verso di una onda elettromagnetica sono definiti dal prodotto vettoriale tra campo elettrico E e magnetico B. Per capire il concetto graficamente si usa la famosa regola della mano destra: con l’indice indichiamo verso e direzione dal campo elettrico mentre con il medio il campo magnetico. Il loro prodotto vettoriale, in verso e direzione, sarà dato dal pollice.

Matematicamente corrisponde a questa equazione:

Come tutte le altre tipologie di onde, anche quelle elettromagnetiche sono caratterizzate da alcune grandezze fisiche di fondamentale importanza per la comprensione dello spettro elettromagnetico che verrà trattato a breve:

• Periodo T: è il tempo impiegato dall’onda per compiere un’oscillazione e tornare alla condizione iniziale o meglio è il tempo che impiega a sviluppare la forma d’onda periodica. Il periodo T si misura in secondi.
• Frequenza ƒ: è l’inverso del periodo (T¯¹) e indica il numero di oscillazioni compiuti in unità di tempo (nel nostro caso in un secondo) o le forme d’onda sviluppate in unità di tempo. Quindi quando si legge per esempio 50 Hz significa che in un secondo si sono susseguite 50 oscillazioni. Si misura in Hertz (Hz), ossia sec¯¹. Si può anche definire la pulsazione ω (omega) che corrisponde a 2πƒ.
• Ampiezza: è il valore massimo dell’oscillazione (è una grandezza definita in modi diversi a seconda dei contesti). È una grandezza adimensionale.
• Lunghezza d’Onda λ: è la distanza tra due creste o tra due ventri. È come se doveste seguire l’intera onda e misurarne la lunghezza fino al prossimo punto (che sia una cresta o un ventre). Si misura in metri e relativi sottomultipli.

Tutte queste grandezze appena definite sono di vitale importanza per la comprensione dello spettro elettromagnetico. Con questo termine intendiamo l’intervallo in cui sono classificate le varie onde em, sia in relazione alla lunghezza d’onda λ sia alla frequenza ƒ.

Schematizzando la classificazione e ponendo attenzione soprattutto alle onde radio e all’intervallo ottico:

Onde Radio	Da (Lunghezza d’Onda λ in metri e sottomultipli)	A (Lunghezza d’Onda λ in metri e sottomultipli)	Da (Frequenza ƒ in Hz e multipli)	A (Frequenza ƒ in Hz e multipli)
LF – Low Frequency	15-30 km	1000 m	20 kHz	300 kHz
MF – Medium Frequency	1000 m	100 m	300 kHz	3 MHz
HF – High Frequency	100 m	10 m	3 MHz	30 MHz
VHF – Very High Frequency	10 m	1 m	30 MHz	300 MHz
UHF – Ultra High Frequency	1 m	10 cm	300 MHz	3 GHz
SHF – Super High Frequency	10 cm	1 cm	3 GHz	30 GHz
EHF – Extra High Frequency	1 cm	1 mm	30 GHz	300 GHz

Si nota facilmente come al diminuire della lunghezza d’onda λ aumenti la frequenza ƒ. Infatti λ è inversamente proporzionale alla ƒ, quindi se uno dei due aumenta, l’altro diminuisce.

Per il seguente schema dell’infrarosso seguiremo una delle varie classificazioni presenti (ne esistono varie):

Intervallo IR	Da (Lunghezza d’Onda λ in metri e sottomultipli)	A (Lunghezza d’Onda λ in metri e sottomultipli)	Intervallo medio di Frequenza ƒ in Hz e multipli
Infrarosso (IR) Estremo	1 mm	40 μm	≈3,6x1014 Hz
Infrarosso (IR) Lontano	40 μm	6 μm	≈3,6x1014 Hz
Infrarosso (IR) Medio	6 μm	1,5 μm	≈3,6x1014 Hz
Infrarosso (IR) Vicino	1,5 μm	0,75 μm	≈3,6x1014 Hz

Si definisce l’infrarosso “estremo” o “vicino” in base alla lontananza o alla vicinanza rispetto all’intervallo del visibile.

Guerra Elettronica

Le attività di guerra elettronica sono suddivise in 2 settori principali in cui sono presenti anche altre attività; i settori sono COM e NON-COM:

• Settore COM: il termine COM sta per “Comunicazione” e indica l’insieme di sistemi radio e di guerra elettronica contro le comunicazioni.
• Settore NON-COM: il termine NON-COM sta per “Non comunicazione” e include i sistemi radar terrestri, navali, aerotrasportati, di guida, di navigazione, sistemi all’infrarosso, a laser e di guerra elettronica contro le non-comunicazioni.

Si nota quindi che i due settori non riguardano solo la guerra elettronica ma anche tutte le attività di intelligence, strategiche e tattiche.
Nel caso specifico delle attività di guerra elettronica nei settori COM e NON-COM si dividono a loro volte in 3 gruppi:

• ESM (Electronic Support Measures): misure elettroniche di sostegno
• ECM (Electronic Counter Measures): contromisure elettroniche.
• EPM (Electronic Protection Measures) o ECCM (Electronic Counter-Counter Measures): misure di protezione elettroniche.

Oggi i precedenti tre termini sono spesso denominati in modo diverso e più abbreviato:

• ES (Eletronic Support)
• EA (Eletronic Attack)
• EP (Electronic Protection)

1.ESM (Electronic Support Measures)

Le attività di supporto della guerra elettronica si occupano di effettuare azioni di ricerca, intercettazione, localizzazione, registrazione e analisi delle onde elettromagnetiche.
Dai dati ricavati in seguito alle attività ESM viene fornito l’EOB (Electronic Order of Battle), quadro completo dello scenario del campo di battaglia in relazione alle onde elettromagnetiche. I sistemi ESM sono di tipo passivo, ossia non emettono radiazioni elettromagnetiche, pertanto costituiscono un sistema non facilmente intercettabile.

2.ECM (Electronic Counter Measures)

Per ECM si intendono tutte quelle attività di guerra elettronica finalizzate ad impedire il corretto funzionamento dei sistemi elettronici del nemico. Le contromisure elettroniche si suddividono in misure ECM Distruttive e in ECM Non-Distruttive.

Nel caso di ECM Distruttive si intende attività proiettate alla distruzione fisica dei sistemi elettronici avversari. In generale questa attività è condotta tramite sistemi missilistici o sistemi emettitori laser. Per esempio possiamo includere in questa attività il lancio dei missili AGM-88 Harm, sviluppato appositamente per colpire apparati radar.

Tra le misure ECM Non-Distruttive si deve effettuare un’ulteriore suddivisione in:

Disturbo (Jamming)

Consiste nella trasmissione o riflessione di onde elettromagnetiche in modo da negare le attività dell’avversario. Possiamo immaginare quindi il disturbo come un segnale sovrapposto a quello emesso dal dispositivo.
Le tecniche illustrate di seguito sono spesso simili tra loro, ma la differenza sostanziale è se vengono effettuate nel settore COM o NON-COM.

Nel caso del settore COM di ECM Jamming, il disturbo potrà essere attuato nei seguenti modi:

• Disturbo selettivo (Spot Jamming): consiste in un disturbo effettuato in specifico intervallo di frequenza ƒ.
• Disturbo a sbarramento o a raffica (Barrage Jamming): consiste in un disturbo in un intervallo ampio di frequenza ƒ. Richiede però un uso maggiore di potenza in quanto lo spettro da coprire è più vasto.
• Disturbo a spazzolamento o di spazzata (Sweep Jamming): effettuato in un intervallo di frequenza ƒ coperto in rapida successione. Quindi il disturbo non è focalizzato in precisi valori di ƒ ma in un insieme di valori che vengono disturbati in successione.

Nel settore NON-COM abbiamo invece le seguenti tecniche:

• Spot Noise: consiste nel mascherare la distanza o la presenza di bersagli contro i radar di puntamento. È una tecnica che può essere utilizzata sia come Self Screening Jammer, ossia quando la stessa piattaforma vuole difendere se stessa, sia come Stand Off Jammer, quando invece si vuole proteggere altre piattaforme.

• Barrage Noise: tecnica utilizzata nel momento in cui il radar utilizza sistemi sofisticati per impedire di essere ingannato (come “l’agilità di frequenza” o lo “Spread Spectrum”). Consiste nel distribuire la potenza di disturbo in un intervallo di frequenza ƒ più ampio.
• Multiple False Target Generation: tecnica utilizzata contro radar di puntamento e di inseguimento nel momento in cui il sistema ECM è in grado di sintonizzarsi sulla stessa frequenza in uso creando dei falsi bersagli sul PPI (Plan Position Indicator, in pratica il display del radar).

Per dare un’idea sulla presenza e non presenza di disturbo, si noti la differenza nei PPI seguenti:

Inganno (Deception)

L’inganno è un’alterazione o riflessione di onde elettromagnetiche in modo tale da negare all’avversario un’interpretazione corretta delle informazioni ricevute.
Si limiterà a trattare le misure di inganno nel caso di aeromobili (e dove possibile fare esempi su altri mezzi), dividendole in sistemi di misura attiva e passiva e, a loro volta, in sistemi a bordo e sistemi fuori bordo. In linea di massima si può affermare che per misura attiva si intende un qualcosa che necessita di potenza per essere azionato o che trasforma una forma di energia in un’altra. Per misura passiva si intende un sistema che non necessita quindi di alimentazione.

• Misure Passive “a bordo”: sono tutti quei sistemi atti alla riduzione della segnatura radar or IR, come per esempio le vernici speciali o sistemi di raffreddamento o mascheramento degli scarichi dell’impianto propulsivo.
• Misure Passive “fuori bordo”: sono quei sistemi posizionati al di fuori del velivolo e che possono essere rilasciati da dispenser, come nel caso di chaffs.
• Misure Attive “a bordo”: sono tutti quei sistemi catalogati come disturbatori, ingannatori o lampade IRCM (Infrared Countermeasure), posizionati sulla o nella struttura del velivolo.
• Misure Attive “fuori bordo”: sono tutti quei sistemi rilasciabili da dispenser o da sistemi di vario genere. Tra questi si ricordano le flares, gli inganni trainati e spendibili.

Le misure sopra citate verranno trattate in seguito.

3.EPM (Electronic Protective Measures) o ECCM (Electronic Counter-Counter Measures)

È l’insieme di misure di guerra elettronica volte e proteggere il personale, gli equipaggiamenti elettronici e le infrastrutture da ogni tipo di attacco tramite lo spettro elettromagnetico. Sono misure che prevedono l’uso di apparecchiature apposite e procedure da seguire nell’uso di tali apparati.
Nel settore COM si persegue il fine di evitare l’intercettazione o la localizzazione dei propri apparati, di conseguenza delle informazioni trasmesse.
Nel settore NON-COM la misura principale è quella di utilizzare circuiti elettronici tali da evitare attività ECM o ESM dell’avversario.

Dispositivi di Guerra Elettronica

Nel seguente paragrafo verranno trattati in modo esaustivo i vari dispositivi di guerra elettronica nei vari settori di appartenenza. Si parlerà prettamente di dispositivi per aeromobili ma dove possibile ci saranno esempi anche nel campo terrestre e navale.
Le minacce elettroniche per i velivoli provengono da numerosi sistemi. Nel settore NON-COM la minaccia è costituita dai sistemi di difesa aerea che utilizzano il radar come mezzo per la scoperta e sistemi laser e IR per il puntamento ed inseguimento dell’aeromobile. Nel settore COM la minaccia è dovuta essenzialmente a interferenze nelle comunicazioni e nell’intercettazione dei messaggi.
Di seguito verranno trattate le minacce insieme ai relativi sistemi di guerra elettronica.

1. Radar

Il termine radar è un acronimo che sta per RAdio Detecting And Ranging ossia individuazione e misurazione di distanze via radio; è quindi un apparecchio che permette la rilevazione della posizione di un oggetto tramite il confronto di un segnale di riferimento emesso da un trasmettitore e quello riflesso dall’oggetto di cui si vuole determinare la posizione.
Il principio di funzionamento del radar si basa quindi sull’emissione di un’onda elettromagnetica, che, una volta giunta all’oggetto di interesse, verrà riflessa da quest’ultimo e sarà rilevata da un’antenna (ricevitore). Per calcolare la distanza tra radar e oggetto si può quindi utilizzare la seguente relazione:

In cui c è la velocità di propagazione dell’onda elettromagnetica (che è uguale alla velocità della luce nel vuoto ossia c = 3 × 10⁸ m/s) mentre t è il tempo trascorso tra la propagazione dell’onda e la ricezione finale dell’onda riflessa. Al denominatore abbiamo 2 poiché si deve considerare che il tempo che calcoliamo è quello tra l’emissione e la ricezione e non quello tra l’emissione e la riflessione dell’onda sull’oggetto. In pratica se non dividessimo il risultato per 2 otterremmo il doppio della distanza.

In un precedente articolo è stato mostrato un esperimento in cui tramite onde sonore (onde meccaniche) si è individuata la posizione di un oggetto. Il principio di base è lo stesso: un trasmettitore ha emesso onde sonore ad alta frequenza ƒ (campo degli ultrasuoni) e un ricevitore ha rilevato l’onda riflessa dall’oggetto.
La presentazione visiva della rilevazione di un oggetto è effettuata in due modi, la presentazione a modulazione di deflessione (denominata A) e quella a modulazione di intensità (PPI o Plan Position Indicator).
Nel caso a modulazione di deflessione (A) si ha una scansione rettilinea orizzontale in cui l’asse principale x indica la distanza rilevata tra radar e oggetto mentre sull’asse y è presente l’ampiezza dell’impulso (in Volt). È una rappresentazione ormai in disuso.

Nel caso della presentazione a modulazione di intensità o PPI si ha una visualizzazione notevolmente differente in cui la distanza tra il centro e la traccia ad alta luminosità è la distanza (in relativa scala). La direzione angolare della scansione indica la direzione dell’onda elettromagnetica emessa dal radar.

I radar che costituiscono una minaccia diretta verso gli aeromobili sono tutti quegli apparecchi associati ad un sistema d’arma, ossia quelli che ingaggiano e trasferiscono informazioni all’arma cosi da guidarla verso l’obiettivo, mentre possiamo definire minacce indirette tutti quei radar che rilevano obiettivi e allertano tutto il sistema di difesa.
In base alle modalità d’impiego si possono avere numerose tipologie di radar tra cui:

• Radar di avvistamento
• Radar di ricerca e acquisizione
• Radar aerotrasportati
• Radar di controllo del tiro
• Radar di controllo e guida di missili
• Radar di sorveglianza del campo di battaglia
• Radar di localizzazione di mortai d’artiglieria
• Radar meteo
• Radar di supporto alla navigazione
• Radar per il controllo del traffico aereo
• Radar per il rilevamento topografico

Nel settore NON-COM della Guerra Elettronica nel campo radar, gli aeromobili presentano un insieme di dispositivi utilizzati per fronteggiare le minacce elettroniche:

• RWR (Radar Warning Receiver) o Ricevitore di Allarme Radar  – (Misura Attiva “a bordo”)
• Disturbatori e Ingannatori radar – (Misura Attiva “a bordo”)
• Decoy – (Misura Attiva “fuori bordo”)
• Chaff – (Misura Passiva “fuori bordo”)
• RAM (Radar Absorbent Material) o Materiale radar assorbente – (Misure Passive “a bordo”)

Per Radar Warning Receiver  si intende un sistema in grado di determinare il tipo e la provenienza di onde elettromagnetiche emesse da un radar. Il sistema RWR permette al pilota di individuare l’emissione nemica in modo tale da mettere in atto le contromisure necessarie per eludere la minaccia. Essendo dei sistemi elettronici, gli RWR devono essere aggiornati in quanto vanno considerati come delle “librerie” di informazioni. All’interno del database del RWR sono inseriti parametri caratteristici di radar nemici e amici in modo tale che i parametri rilevati dal sistema, messi in confronto con quelli presenti nella libreria, riconoscono se si tratti di un radar amico o nemico. Se viene rilevata una minaccia, questa viene visualizzata su display con relativi numeri identificativi: le minacce radar possono essere associate a sistemi missilistici o per il controllo del tiro. Si evince quindi che un sistema RWR deve essere molto affidabile e in grado di intercettare tutte le possibili minacce oltre ad evitare eventuali falsi allarmi.
Su alcuni aeromobili italiani (AW-129 e AMX) è presente il sistema ELT-156(X) di Elettronica Spa comprendente una suite di dispositivi tra cui sensori, hardware per il processamento delle informazioni e display per la visualizzazione. Riferendoci all’immagine sottostante (quella dell’intera suite) si notano:

• 1) 4 Antenne sulla deriva del velivolo (i sensori bianchi) in grado di coprire 360°.
• 2) 2 RF Head che forniscono il segnale video all’elaboratore (3).
• 3) Elaboratore a cui viene trasmesso il segnale provenienti dalle antenne e che viene processato e paragonato ai dati relativi alle minacce già note nella libreria. I dati elaborati vengono poi inviati ad un display (4).
• 4) Display CRT (a tubo catodico) in cui vengono visualizzate le minacce. Sono presenti due modalità di rappresentazione delle minacce, RAW e SYNTHETIC, scelte tramite pannello di controllo.
  Nella modalità RAW le minacce sono visualizzate tramite vettori diretti verso l’origine della minaccia: la lunghezza del vettore indica l’intensità del segnale rilevato; più il vettore è lungo più la minaccia è vicina. Inoltre i vettori possono essere rappresentati in modo differente in base alla minaccia radar.
  Nella modalità SYNTHETIC non sono presenti vettori bensì numeri posti sulla estremità superiore del vettore (dove idealmente si trova la freccia). Ad ogni numero è associato una tipologia di radar differente, quindi un diverso sistema d’arma.
  È inoltre presente la possibilità di rilevare la minaccia anche tramite segnali audio emessi nell’interfono del velivolo.
• 5) Pannello di controllo del sistema

Per Disturbatore si intende un apparato ECM che genera un disturbo nei ricevitori del radar in modo tale da impedire il riconoscimento di un bersaglio. In generale un disturbatore è costituito da un sistema ricevente, uno di generazione e uno trasmittente. Il sistema ricevente identifica il segnale da disturbare, il generatore viene sintonizzato dal ricevitore sulla frequenza corretta, la cui onda (rumore) è poi emessa dl trasmettitore. Le forme di disturbo generate possono essere classificate nelle categorie citate nel secondo paragrafo (Spot Noise, Barrage Noise, ecc). L’immagine seguente, equivalente a quella del secondo paragrafo, dà l’idea di rumore e segnale.

Per Ingannatore si intende un sistema in grado di fornire al radar nemico informazioni errate fornendo segnali simili a quelli che il ricevitore radar si attende. È un’apparecchiatura che riceve il segnale radar, lo memorizza e lo ritrasmette con le modifiche necessarie nelle grandezze fisiche associate all’onda.

Per Chaff si intende invece una contromisura costituita da “pagliuzze” di materiali differenti che una volta dispersi nell’aria creano un insieme di falsi bersagli al radar nemico, ciò a causa dell’alta riflessione che producono i materiali di cui sono costituiti (es. fibre di vetro).
Il radar nemico continua a visualizzare il velivolo ma all’interno di una “nuvola” di altri bersagli; ne consegue che l’eventuale missile lanciato contro l’aeromobile sarà “confuso” dall’insieme di bersagli che vengono forniti dal sistema radar. Le contromisure chaffs sono progettate in modo tale da essere leggere e rimanere raggruppate in aria per un tempo lungo.

Per Decoy (letteralmente “esca”) si intende un sistema il cui fine è attirare su di sé la minaccia in arrivo (es. un missile) o riflettere le onde elettromagnetiche del radar. Si possono suddividere i decoy in due categorie: Towed Decoy e Expandable Decoy.
Il Towed Decoy (letteralmente “esca trainata”) è un sistema lanciato dall’aeromobile e trainato da quest’ultimo tramite un apposito collegamento. L’esca in questione avrà quindi la stessa velocità del velivolo ma dovrà generare segnali per ingannare la minaccia.

Per Expandable Decoy si intende invece un sistema spendibile lanciato dal velivolo. I sistemi attualmente in uso sono missili che svolgono la stessa funzione del Towed Decoy ma, a differenza di questi ultimi, se scambiati come obiettivo, possono distanziare la minaccia in arrivo dall’aeromobile.

Infine per RAM (Radar Absorbent Material) si intende l’uso di materiali tali da diminuire il Radar Cross Section o RCS di cui si è discusso in questo articolo sulla spiegazione e il calcolo di quest’ultimo. Per materiali assorbenti si considerano tutti quei materiali tali da coprire parti metalliche che produrrebbero scattering (letteralmente “diffusione”). La diffusione è un fenomeno fisico tale da far deviare la traiettoria di particelle e onde; nel caso di aeromobili lo scattering è causato dalle superfici, come per esempio i bordi di attacco delle prese dinamiche. In fase di progettazione quindi si deve tener conto di questo fattore che si ripercuote quindi sul RCS. Nel caso dei velivoli di 5° generazione (es. F-35) il carico bellico è stato incorporato all’interno del velivolo proprio per evitare di aumentare il Radar Cross Section causato da missili o bombe agganciate sui piloni alari.

2. Laser

Per non appesantire la trattazione si omette la spiegazione sul funzionamento di un dispositivo laser ma si rimanda a queste slides.
Il termine Laser è un acronimo che sta per Light Amplification Stimulated Emission of Radiation ossia “luce amplificata per mezzo di emissione stimolata di radiazioni” ed è associato a tutti quei dispositivi che generano fasci di luce coerente. I settori del campo militare in cui il laser è utilizzato vanno dalle comunicazioni, alla misurazione delle distanze, all’illuminazione di bersagli fino al danneggiamento diretti di apparecchiature e missili.

Nel campo delle comunicazioni il laser è utilizzato per inviare informazioni tra satelliti, tra satelliti e velivoli, tra stazioni di terra o persino tra sottomarini e navi; insomma la comunicazione laser è molto utilizzata.
Per quanto attiene l’utilizzo del laser nella misurazione delle distanze, il dispositivo associato a tale operazione è il telemetro laser o laser rangefinder. Il funzionamento è praticamente lo stesso che è stato espresso prima nel caso del radar: la riflessione di un impulso di luce causato da un’emissione iniziale è utilizzata per il calcolo della distanza. La relazione per la misurazione della distanza è equivalente a quella vista precedentemente:

In cui c indica la velocità della luce nell’atmosfera mentre t è il tempo trascorso tra l’emissione del fascio di luce fino alla ricezione del fascio riflesso. La divisione per 2 è dovuta allo stesso motivo che è stato spiegato nella sezione del radar: il tempo trascorso tra emissione e ricezione è il tempo trascorso dal fascio che, emesso dal dispositivo, ha raggiunto l’obiettivo e, riflesso, è tornato al telemetro; pertanto la distanza d va divisa per 2.

Nel campo della illuminazione di obiettivi si parla di Designatori Laser: il compito del fascio di luce è quello di illuminare il bersaglio per permettere ad un missile, bomba o, in generale, un proiettile, dotati di ricevitori laser, di colpire l’obiettivo. In particolare, prendendo in considerazione le bombe, si parla di LGB ossia Laser Guided Bombs come per esempio la GBU-12. In generale per LGB si intende una bomba di tipo General Purpose (GP) su cui viene aggiunto un kit sull’ogiva (sulla parte anteriore) che permette la rilevazione del fascio laser. Il sensore quindi guida la bomba verso l’obiettivo, effettuando correzioni tramite le alette.

Oltre a bombe a guida laser sono presenti anche missili laser guidati; in questo caso si può anche parlare di Beam Riding. In tal caso, il missile lanciato ad un vettore aereo o terrestre, “segue” il fascio laser emesso da apposito sistema fino al raggiungimento dell’obiettivo.

Nel settore NON-COM della Guerra Elettronica nel campo Laser, le contromisure adottate contro questa minaccia sono principalmente:

• Ricevitori di Allarme Laser (RALM o LWR ossia Laser Warning Receiver) – (Misura Attiva “a bordo”)
• Chaff ottiche – (Misura Passiva “fuori bordo”)
• Cortine fumogene – (Misure Passiva “fuori bordo”)

Per Ricevitore di Allarme Laser si intende un sistema posizionato sul veicolo o velivolo in grado di rilevare fasci laser puntati verso il mezzo. Non sono sistemi provvisti di contromisure, bensì sono associati ad altre sistemi (come i lanciatori di fumogeni). Nel momento in cui il sistema LWR rileva una minaccia, può attuare in totale autonomia il lancio di fumogeni (nel caso di veicoli) o flare/chaff (nel caso di velivoli). Come nel caso dei sistemi RWR, il sistema di allarme laser è in grado di fornire anche la provenienza dell’emissione e, se presente nella libreria del dispositivo, il tipo di minaccia rilevato (paragonando l’emissione con quella presente nel database). La visualizzazione della minaccia avviene tramite appositi display, spesso in comune con quelli del RWR (esempio il sistema ELT-156 trattato nella sezione radar).

Per Cortine fumogene si intende invece uno schermo di fumo causato da proiettili sparati o lanciati da appositi sistemi (esempio il caso dei lanciatori presenti sui veicoli) in grado di assorbire il fascio di luce. È lo stesso effetto che avviene con la luce emessa dalla macchina quando si guida nella nebbia. Le cortine sono anche usate per ingannare i sistemi IR che verranno trattati in seguito.

Sono anche presenti sistemi più sofisticati che si basano sull’utilizzo di un dispositivo laser di potenza maggiore rispetto a quelli illuminatori (in un certo senso un contro-laser), in grado di rilevare la minaccia tramite appositi sensori (se presenti). Il dispositivo quindi emette un fascio laser direzionato in un punto sicuro rispetto alla struttura o al mezzo da proteggere così da ingannare la minaccia in arrivo, per esempio un missile, direzionandolo verso la seconda emissione laser; in questo caso si può quindi parlare di Laser Jammer. Un esempio molto comune di laser jammer è il sistema Shtora-1 equipaggiato sui T-90A.

3. Sistemi IR (Infrared o Infrarosso)

Come evidenziato alla fine del paragrafo sui fondamenti dell’elettromagnetismo, l’infrarosso o IR è un preciso intervallo nello spettro elettromagnetico, avente frequenza ƒ più bassa ma lunghezza d’onda λ più elevata rispetto il visibile. La radiazione all’infrarosso non è rilevabile dall’occhio umano in quanto non appartiene alle frequenze del visibile.
La radiazione IR è generata dalle vibrazione degli atomi di qualunque materiale con una temperatura superiore allo zero termico (273° K o 0°C), la cui intensità, definita emissività, è misurata in Watt su cm² (W/cm²).
Dalle legge di Stefan Boltzmann e di Wien (che non verranno enunciate) consegue che tanto più è alta la temperatura di un corpo (esempio scarico di motore di un veicolo o velivolo) tanto più è elevata l’emissività e tanto più alta è la temperatura quanto più piccola è la lunghezza d’onda λ caratteristica nell’infrarosso.

La principale minaccia nel settore IR per gli aeromobili è costituita da missili a ricerca di calore o IR. Questi sistemi d’arma sfruttano l’emissività associata al bersaglio per acquisirlo e inseguirlo; in questo caso si parla quindi Homing Passivo poiché si dirigono verso il bersaglio seguendo l’emissività di quest’ultimo.
Tale minaccia è una delle più pericolose in quanto, data la natura del sistema, non può essere rilevata prima dell’ingaggio ma solo dopo il lancio del missile, dando quindi un breve tempo a disposizione per poter reagire.

Il missile IR si basa su un sensore (seeker) posizionato sull’ogiva, il quale fornisce i segnali di correzione al sistema propulsivo del missile: una volta lanciato il missile, questo si direziona verso le possibili fonti di emissione tra cui l’ugello di scarico del motore, le stesse scie prodotte dallo scarico ma anche dal velivolo stesso che è soggetto all’aumento della temperatura in relazione al numero di Mach.
La struttura di un missile IR può essere schematizzata come in figura: sull’ogiva è presente una “cupola” o IR Dome, trasparente agli intervalli della radiazione infrarossa, che offre una protezione aerodinamica agli stadi successivi; a seguire si trova il sistema ottico, costituito da un insieme di lenti che convogliano i segnali IR sul rilevatore. Lo stadio successivo è costituito dal reticolo che rappresenta l’elemento che modula il segnale di ingresso (quello provenienti dalle lenti) con le logiche di inseguimento (verrà trattato a breve). Infine è presente il rilevatore (detector), dispositivo che tramuta i segnali IR in segnali elettrici così da poterli elaborare e guidare il sistema propulsivo. È inoltre presente un giroscopio, necessario al movimento del sistema ottico. Va infine fatto presente che il rilevatore (detector) necessita di un sistema di raffreddamento apposito.

Lo sviluppo di nuovi materiali e la logica del funzionamento del sensore hanno portato nel corso degli anni allo sviluppo di missili IR sempre più sofisticati. Come nel caso di veicoli o velivoli, anche per i missili a ricerca di calore si può parlare di generazioni:

• 1° generazione: rilevatore (detector) non raffreddato che lavora nell’intervallo IR Vicino e reticoli di tipo Spin Scan.
• 2° generazione: rilevatore raffreddato e reticoli di tipo Conical Scan
• 3° generazione: rilevatore raffreddato, reticolo Spin o Conical Scan e dispositivo IRCCM (Infrared Counter Counter Measure, ossia tecniche di discriminazione per eventuali contromisure adottate).
• 4° generazione: sensori con tecniche avanzate come Imaging o Focal Plane Array.

Si analizzano ora le varie tipologie di reticoli:

Spin Scan

Questa tipologia di reticolo è costituto da un settore di 180° in cui sono presenti degli spicchi opachi alla radiazione IR, alternati ad altri trasparenti (la differenza tra opacità o trasparenza sta nella possibilità di trasmettere o meno la radiazione IR al rilevatore posizionato a seguire). Nella seconda parte del semicerchio si ha una semi-trasparenza alla radiazione IR: il risultato è che la rotazione del reticolo ad una certa velocità (quindi ad una certa frequenza ƒ o meglio ad una certa pulsazione ω) crea sul rilevatore un segnale alternato come quello mostrato sul piano cartesiano nella figura seguente. Il segnale rilevato è poi confrontato con un segnale di riferimento in merito alla posizione del reticolo, ricavando così gli aggiustamenti da effettuare per guidare il missile sull’obiettivo.

Conical Scan

Il seeker di tipo Conical Scan è costituto da un reticolo fisso mentre l’asse dello specchio ruota intorno a quello del reticolo, causando un movimento circolare della sorgente infrarossa sulla parte esterna del reticolo. Nel momento in cui il bersaglio è centrato rispetto al centro della scansione, il segnale d’uscita è simile a quello fornito dallo Spin Scan.

Imaging IR

Oltre a Spin Scan e Conical Scan sono anche presenti altre tipologie di reticoli come Rosette Scan o Seeker senza reticolo che concettualmente si avvicinano ai due già visti. Oggi invece è sempre più comune la tipologia Imaging IR: questo tipo di sistema permette di ricostruire l’immagine dell’emissione infrarossa: in base alla creazione dell’immagine IR, i sensori si dividono in Scanning Array e Staring Array, in generale definiti Focal Plane Array, in cui la differenza sostanziale tra di essi è il differente uso dei rilevatori di cui sono composti.
Questa tipologia di sensori sono molto difficili da sviluppare e altrettanto da ingannare: le contromisure adottate contro missili IR (principalmente flares) sono spesso discriminate dal sistema a ricerca di calore, pertanto oggi è importante non tanto ingannare le logiche di tracciamento del sensore (che funzionavano con seeker Spin Scan o Conical Scan) bensì effettuare il disturbo dell’immagine stessa. È inoltre importante ricordare che il post-processing dei segnali provenienti dai sensori non è sempre lo stesso, dipende dalla frequenza, quindi dalla lunghezza d’onda di lavoro: se un sensore lavora ad un certo intervallo di lunghezza d’onda, evidenzierà, per esempio, l’energia emessa, mentre in altri intervalli di lavoro potrà evidenziare l’energia riflessa dal corpo.

Nel settore NON-COM della Guerra Elettronica nel campo IR i dispositivi di protezione si dividono in:

• Avvisatore di Allarme Missile (Missile Warning System o MWS) – (Misura Attiva “a bordo”)
  Suddiviso in:
  1. Ricevitore di Allerta Missile (Missile Warning Receiver o MWR)
  2. Allerta di Avvicinamento del Missile (Missile Approach Warning o MAW)
• Flares – (Misura Attiva “fuori bordo”)
  Suddivise in:
  1. Spettrali
  2. Covert
  3. Piroforiche
  4. Aerodinamiche e Cinematiche
• Soppressore IR – (Misura Passiva “fuori bordo”)
• Cortina Fumogena (già discussa sopra) – (Misure Passiva “fuori bordo”)
• Disturbatore IR – (Misura Attiva “fuori bordo”)
• Direct Energy Weapon – (Misura Attiva)

Per Avvisatore di Allarme Missile o MWS si intende un sistema costituito da due sottosistemi che forniscono informazioni solo dopo che il missile è stato lanciato e, generalmente, non è in grado di effettuare l’identificazione della minaccia in arrivo.
Il sottosistema Ricevitore di Allerta Missile o MWR è composto da sensori sensibili alla radiazioni IR e UV (Ultravioletto) dai quali viene rilevato il lancio di un missile (fase di Boost) e le successivi fasi di volo. I sistemi tradizionali MWR non forniscono l’esatta posizione ma solo l’approssimativa direzione di provenienza mentre i più moderni possiedono algoritmi definiti Direction Finder (DF).
Il secondo sottosistema è l’Allerta di Avvicinamento del Missile o MAW che si avvale di un radar per rilevare ed inseguire il missile in arrivo sull’aeromobile; è inoltre in grado di stabilire la velocità e la posizione della minaccia. Come nel caso del MWR, il MAW non è in grado di definire la minaccia in arrivo pertanto le contromisure da attuare devono essere tali da contrastare qualunque tipo di minaccia.
Oggi questi sottosistemi sono impiegati anche su veicoli ma in un sistema definito APS (Active Protection System).

La principale contromisura contro la minaccia dei missili a guida infrarossa è costituita dalle Flares, speciali cartucce che risiedono nello stesso dispenser utilizzato anche per lanciare chaff. La flare consiste in un artifizio pirotecnico che viene eiettato dall’aeromobile (ma anche da una nave tramite appositi lanciatori) e fornisce un segnale IR tale da ingannare la logica di inseguimento del missile a ricerca di calore (si sprigionano temperature che arrivano fino a 2000° K). La flare è caratterizzata da un insieme di parametri come l’intensità di energia emessa, la banda IR corrispondente, il tempo necessario a bruciare a data intensità (Rise Time) e quello relativo al tempo di azione (Burn Time, praticamente per quanto tempo brucia).

Con il miglioramento dei seeker IR e l’utilizzo di tecniche IRCCM da parte dei sensori del missile, sono state sviluppate flares di vario genere:

• Spettrali: le tecniche IRCCM sono in grado di discriminare le differenti bande IR del velivolo e delle flares, eliminando le seconde e continuando ad inseguire l’aeromobile. Questa tipologia di flare è tale da produrre una banda IR simile a quella del velivolo e non differente (come accadeva nelle flares tradizionali).
• Covert: sono flares che mantengono le loro proprietà nella banda IR ma, data la loro composizione chimica, non producono emissioni elevate nella banda del visibile (da qui il termine “covert”). L’emissione non è attivata dalla combustione del materiale ma da un’ossidazione.
• Piroforiche: sono flares che impiega liquidi combustibili che bruciano in un’area più estesa. La differenza sostanziale rispetto alle altre tipologie è che emettono dei precisi valori nella banda IR, specifici per ingannare minacce di 2° e 3° generazione.
• Aerodinamiche e Cinematiche: la separazione repentina tra velivolo e flares comporta una elevata possibilità di discriminazione da parte delle tecniche IRCCM del missile, da cui l’impossibilità di ingannare il sensore del missile. Le flares aerodinamiche sono tali da impiegare accorgimenti progettuali in modo da contrastare l’effetto della resistenza aerodinamica e quindi procedono per un certo periodo insieme al velivolo. Le flares cinematiche sono invece artifizi che vengono espulsi nella direzione del velivolo.

Per Soppressore IR si intende un sistema in grado di “coprire” le emissioni di calore emesse da parti specifiche di un veicolo o un velivolo. Nel caso di aeromobili le parti più critiche sono gli ugelli del motore, motivo per cui vengono posizionate delle strutture che ne modificano il flusso uscente oppure, in fase di progettazione, si possono attuare degli accorgimenti (esempio miscelare il gas di scarico con aria relativamente più fredda). Nel campo dei veicoli terrestri, soprattutto negli ultimi anni, sono stati sviluppati dei sistemi in grado di ridurre la traccia IR, come per esempio la tecnologia Adaptiv della BAE Systems.

Per Disturbatore IR si intende una contromisura permanente e posizionata sull’aeromobile in grado di confondere il seeker del missile tramite emissione di bande di IR direttamente dal mezzo.
Sono invece in fase di sviluppo numerosi sistemi distruttivi di tipo DIRCM (Direct InfraRed CounterMeasure) in grado di indirizzare un fascio laser verso il seeker del missile in arrivo, degradando i sensori e le varie componenti così da renderlo inefficace.

Fonti ed Immagini:
Elementi di Fisica – Elettromagnetismo; Autori: Mazzoldi, Nigro, Voci
Sinossi a Guerra Elettronica dell’Aviazione dell’Esercito Italiano – Documento non classificato, ad uso addestrativo
http://fisicaondemusica.unimore.it/Onde_trasversali_e_longitudinali.html
http://fisicaondemusica.unimore.it/Onde_elettromagnetiche.html
https://it.wikipedia.org/wiki/Onda_trasversale
http://www.physast.uga.edu
http://www.science.unitn.it/~mostre/Laser/ondele.html
https://it.wikipedia.org/wiki/Radar_jamming
http://www.aereimilitari.org/Approfondimenti/DocumentiTecnici/Contromisure-Infrarosso.htm
http://www.radartutorial.eu/12.scopes/sc15.en.html
http://www.radartutorial.eu/01.basics/Distance-determination.en.html
http://www.radartutorial.eu/12.scopes/sc05.en.html
https://fas.org/man/dod-101/sys/ac/equip/an-apr-39.htm
http://digilander.libero.it/nibbio14/pages/avionica.html#CnF

Have you ever seen a picture of a fighter plane towing a radar decoy? Here it is

http://defense-update.com/products/d/dhy322LASERcm.htm
http://nibbio14.altervista.org/rwr.php

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Salvavicinanza rispetto all’intervallo del visibile.

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Storia dell’AV-8 Harrier

Nel 1973 la McDonnell Douglas e Hawker Siddeley iniziarono lo sviluppo per l’aggiornamento degli Harrier di prima generazione (AV-8A) in dotazione ad USMC e alla RAF (Royal Air Force) per conto dei rispettivi governi. Gli AV-8A si dimostrarono velivoli con ottime capacità STOL (Short Take-off and Landing) ma esenti di buone capacità di carico e di raggio d’azione; ciò portò a richiederne l’aggiornamento.
Sebbene i governi degli USA e del Regno Unito decisero nel 1975 di ritirarsi dallo sviluppo per via dei costi e delle visioni discordanti sul progetto, le aziende continuarono lo sviluppo finché gli USMC decisero di voler acquisire i velivoli in sviluppo.
I primi modelli dell’AV-8B furono designati YAV-8B e il primo Harrier di seconda generazione volò il 9 Novembre 1978; in seguito, nell’Agosto 1981 anche il Regno Unito rientrò nel programma.
A seguito dello sviluppo dell’AV-8B Harrier, si susseguirono numerosi aggiornamenti che hanno portato allo sviluppo finale dell’AV-8B Harrier II Plus. Sono comunque stati presentati ad esposizioni recenti ulteriori varianti, specialmente con upgrade della sensoristica.
La denominazione dell’Harrier è differente da Paese a Paese, da versione a versione; per esempio nel caso del Regno Unito si trova la denominazione Harrier II GR.9 mentre per la Spagna EAV-8B Matador II.
Inizialmente l’AV-8B+ Harrier II era denominato AV-8E.
La seguente trattazione si focalizza esclusivamente sulla versione AV-8B Harrier II Plus (o AV-8B+ Harrier II o AV-8B Harrier II+) in dotazione all’Aviazione della Marina Militare.

Gli AV-8B+ Harrier II della Marina Militare appartengono al GRUPAER (GRUPpo AERomobili), unico reparto della MM che detiene velivoli ad ala fissa.
Il Grupaer venne fondato nel Febbraio 1991 e, in seguito all’addestramento dei primi piloti da parte dei Marines americani, vennero acquisiti i primi 2 velivoli TAV-8B, consegnati il 23 Agosto dello stesso anno, nel porto di Norfolk (Virginia, USA) con cerimonia ufficiale a bordo della nave Garibaldi. Il mese seguente il Grupaer rientrò in Italia a Grottaglie, l’attuale Stazione Aeromobili della Marina (Maristaer).

Caratteristiche dell’AV-8B Harrier II Plus

L’AV-8B Harrier II Plus è un velivolo finalizzato al bombardamento ma può compiere anche altre attività come difesa aerea e ricognizione. Negli ultimi conflitti l’Harrier è stato pienamente impiegato come velivolo da attacco al suolo; un esempio sono i bombardamenti effettuati dagli USA in Libia in Agosto 2016, evidenziando quindi come questo velivolo sia ancora ampiamente utilizzato ed indispensabile in molti teatri operativi.

Armamento dell’AV-8B Harrier II Plus

L’armamento dell’Harrier è costituito da un cannoncino esterno General Electric GAU-12/A “Equalizer” da 25 mm a 5 canne rotanti con un serbatoio di 300 proiettili; il cannoncino è agganciabile al ventre del velivolo tramite 2 gondole, una contenente il cannoncino e una il serbatoio.
Per quanto riguarda invece l’armamento aria-aria e aria-superficie, sono presenti 7 piloni (9 togliendo le gondole inferiori come avviene nel caso dell’Harrier GR.7/9) posizionati come in figura, con un payload massimo di 6.000 kg:

L’armamento aria-aria è costituto dai seguenti missili:

• AIM-9L (Air Intercept Missile) “Sidewinder” a guida IR (Infrared) per minacce a corto raggio.

• AIM-120B AMRAAM (Advanced Medium Range Air-to-Air Missile) a guida radar attiva per minacce a medio raggio.

L’armamento aria-terra è costituto da:

• Bombe GP (General Purpose) Mk-82 da 225 kg (500 lb) e Mk-83 da 454 kg (1000 lb). La famiglia delle bombe Mk-80 varia per peso ma esteticamente sono quasi uguali. Le varianti appartenenti alla famiglia Mk-80 sono bombe non guidate sviluppate a partire dagli anni ‘50 e sono caratterizzate da bassa resistenza aerodinamica, con forma cilindrica e dotate di alette stabilizzatrici sul terminale oppure con un sistema frenante che si apre in caso di sgancio a bassa quota.

• Bombe Mk-20 Rockeye. Sono una tipologia di bombe a grappolo (o cluster bombs) contenenti submunizioni che vengono sganciate ad una certa quota. Nel caso della Mk-20 non si ha un sistema di guida ma è una bomba non guidata.
• AGM-65F (Air to Ground Missile)”Maverick” da 365,5 kg. È un missile guidato tramite sistema IR (da qui la denominazione F che indica la guida infrarossa).

• PGM (Precision-Guided Munition) GBU-12 (Guided Bomb Unit), GBU-16, GBU-32, GBU-38, GBU 54. Le GBU sono bombe aggiornate con sistemi di guida differenti che vanno dalla guida laser, a sistemi inerziali a sistemi GPS.

• Razziere LAU-10 con razzi Zuni da 5 pollici. I razzi sono di tipo guidato tramite laser permettendo una precisione maggiore.

Di seguito una immagine che sintetizza parte dell’armamento dell’AV-8B Harrier II Plus. Alcuni degli armamenti non sono comunque più utilizzati:

Sensoristica dell’AV-8B Harrier II Plus

L’Harrier, oltre a presentare l’armamento sopra riportato posizionato sui piloni, è dotato di POD esterni che sono di fondamentale importanza nello svolgimento delle attività del velivolo e di sistemi di contromisura.

• POD AN/AAQ-28 Litening II: è un pod costituto da un sistema FLIR (Forward Looking Infrared) in grado di evidenziare al pilota il bersaglio e di poterlo agganciare tramite sistema laser così da poter guidare le bombe o missili aria-superficie. Date le sue caratteristiche, è utilizzato anche in attività di ricognizione.

• AN/ALQ-164: pod ECM (Electronic Counter-Measures) per effettuare operazioni di disturbo elettromagnetico per la difesa dell’aeromobile. Inoltre è presente il sistema AN/ALR-67 come RWR (Radar Warning Reciver) in grado di rilevare e avvertire attività radar nemica. In seguito è stato installato il sistema AAR-44(V) nella coda del velivolo come LWR (Laser Warning Reciver) in grado di avvertire il lancio di missili a guida IR.
  

• 6 Dispenser ALE-39 divisi in gruppi da due lanciatori per Chaff e Flares: è il dispositivo che lancia chaff o flare per ingannare missili o radar nemici. Inizialmente il dispenser nella versione ALE-29 fu posizionato solo inferiormente al velivolo, subito dopo l’aerofreno. In seguito furono installati anche superiormente nel modello ALE-39. In totale sono presenti 180 artifizi, di cui 120 nella parte superiore e 60 nella parte inferiore. La seguente immagine evidenzia la disposizione dei tubi di lancio, divisi in due dispenser da 30.

L’AV-8B+ Harrier II è equipaggiato con il radar APG-65 e FLIR (posizionata nella parte superiore del naso del velivolo, sopra il radar) per operazioni notturne. Il radar è in grado di rilevare 10 bersagli distinti a distanza di 80 miglia nautiche (circa 150 km).

Sistema Propulsivo dell’AV-8B+ Harrier II

Il motore dell’Harrier è un turbofan Rolls-Royce Pegasus F402-RR-408 a doppio flusso ed è tra i pochi motori in grado di orientare la spinta.
Sono infatti presenti ugelli di scarico del motore posizionati in località specifiche del velivolo e non solo posteriormente come nella gran parte dei velivoli.
Ci sono 4 ugelli orientabili che, posizionati verso il basso, sono in grado di sostenere il velivolo permettendo quindi di atterrare o decollare verticalmente. In genere i velivoli non decollano mai verticalmente in quanto la spinta necessaria a carico completo sarebbe troppo elevata per il motore, pertanto si parte in modalità STOL (Short Take-Off and Landing) e, quando richiesto, si effettua l’atterraggio in VTOL (Vertical Take-Off and Landing). Quindi in realtà si deve parlare di STOVL ossia Short Take-Off and Vertical Landing.

I 2 ugelli posti anteriormente espellono l’aria “fredda” della ventola mentre i 2 ugelli posteriori espellono aria “calda” del compressore. Sono inoltre presenti valvole a reazione sulla prua, sulle estremità alari e sulla poppa per garantire stabilità al velivolo. Tale stabilità è permessa dal sistema di controllo di assetto denominato RCS (Reaction Control System) costituito da un compressore che immette aria ad alta pressione a degli ugelli: 1 ugello a prua che controlla il beccheggio, 2 ugelli (ciascuno per ogni estremità alare) che controllano il rollio e 1 ugello (a tre vie) a poppa, sula coda, che controlla il beccheggio ed eventuali deviazioni della coda.

Nel caso dei velivoli italiani, le coccarde presenti sugli Harrier dell’Aviazione della Marina Militare sono di 3 tipi: due coccarde con i colori della bandiera italiana e una con lo stemma della Marina. Le due coccarde con i colori della bandiera si differenziano per area della colorazione: una presenta tre bande concentriche di colore rosso, bianco e verde mentre la seconda presenta la stessa struttura ma con la banda bianca sottile (coccarda a bassa visibilità). La prima tipologia è posizionata sulle ali (sia nella parte dorsale che ventrale) e lateralmente a poppa del velivolo. Per quanto riguarda la coccarda della Marina è posizionata sugli ugelli anteriori orientabili.

L’Harrier presenta inoltre un sistema di carrelli a triciclo, con un carrello centrale anteriore, posizionato sotto le prese d’aria, e uno posteriore, posizionato prima dell’aerofreno, mentre gli altri due ruotini sotto le ali

È inoltre presente una versione biposto del velivolo, denominata TAV-8B (utilizzata soprattutto per addestramento).

Di seguito una tabella con le caratteristiche principali dell’AV-8B+ Harrier II:

Di seguito una galleria di foto sull’AV-8B Harrier II Plus:

AV-8B Harrier II Plus

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Fonti ed Immagini:

https://it.wikipedia.org/wiki/McDonnell_Douglas-BAe_AV-8B_Harrier_II
https://en.wikipedia.org/wiki/McDonnell_Douglas_AV-8B_Harrier_II
http://www.marina.difesa.it/uominimezzi/aeromobili/Pagine/av8b.aspx

Contatti

http://www2.malignani.ud.it/WebEnis/aer/Portfolio/AV-8B_HARRIER_II_PLUS.pdf

Harrier Force: gli AV-8BII+ del Gruppo Aerei Imbarcati della Marina Militare

http://www.boeing.com/history/products/av-8-harrier-ii.page
https://fas.org/man/dod-101/sys/ac/av-8.htm
http://www.securecomponents.com/av-8b-harrier-aircraft-parts/

Harrier II Plus (AV-8B) VSTOL Fighter and Attack Aircraft

http://www.airforceworld.com/attacker/eng/av8_harrier_vertical_landing_short_takeoff_marine.htm
https://www.flightglobal.com/news/articles/baes-apkws-rockets-go-to-war-on-av-8b-harrier-423724/
http://www.aerospaceweb.org/aircraft/attack/av8/
http://www.militaryfactory.com/aircraft/detail.asp?aircraft_id=47
http://www.giorgiociarini.com/20%C2%B0Anniversario%20AV%208B%20Harrier%20II%20Marina%20Militare.htm

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Sviluppo del T-15 Armata

Lo sviluppo del T-15 Armata è iniziato nel 2011 come nuovo veicolo da combattimento e trasporto truppe da affiancare al T-14 MBT (non a caso entrambi i veicoli sono designati con lo stesso termine “Armata” mentre gli altri hanno denominazione diversa). Il primo prototipo fu completato nel 2013 e nello stesso anno fu annunciato il suo sviluppo da parte del Ministero della Difesa russo; durante il 2014 vennero effettuati i primi test.
Il primo lotto di pre-produzione fu inviato nel 2015 per un totale di 12 veicoli (alcune fonti parlano di 20), utilizzati tutti nella parata del 9 Maggio 2015, tornando in seguito in fabbrica per miglioramenti e test.
Di seguito le prime immagini del T-15 Armata (26 Marzo 2015).

Armamento del T-15 Armata

Il T-15 Armata presenta la torretta Epokha (nella letteratura internazionale Epoch), sviluppata dal KBP e posizionata nella parte posteriore del veicolo: a differenza delle torrette convenzionali (con il cesto interno), la torretta Epoch risulta meno ingombrante in quanto isolata dal resto del veicolo e del tipo RCWS (Remote Controlled Weapon Station), ossia controllata in remoto da un operatore, liberando così un notevole spazio all’interno del veicolo (la torretta è presente anche in altri dei nuovi veicoli tra cui il Kurganets e il Buberang, ciò per evitare costi eccessivi nel mantenimento e per standardizzare tutti i veicoli). L’armamento principale è il cannone KBP Shipunov (con autoloader) 2A42 da 30 mm in grado di sparare 500, 300 o 200 colpi/min (dipende dalla configurazione) e presenta un vano di carico con 500 colpi di cui 160 di tipo APFSDS (Armour-Piercing Fin-Stabilized Discarding-Sabot) e 340 HE (High Explosive) con un tiro che va dai 1500 m contro fanteria ai 4000 m contro veicoli. Sono presenti anche 2 gruppi da 2x lanciatori ATGM 9M133 Kornet(-D/EM) (designazione NATO AT-14 “Spriggan“) con raggio d’azione di 5000 e 10.000 m rispettivamente. L’armamento secondario è costituto da una mitragliatrice coassiale PKTM da 7,62 mm con 2000 munizioni e raggio d’azione di 2000 m. È previsto in futuro un aggiornamento con la sostituzione dell’attuale torretta con la AU-220M Baikal (sempre RCWS) sviluppata da TsNII Burevestnik (del gruppo Uralvagonzavod) che presenta un nuovo cannone (navale) da 57 mm; inoltre sarà possibile equipaggiare i lanciatori con gli ATGM 9M120 Ataka (denominazione NATO AT-9 Spiral-2)

Sensoristica e Protezione del T-15 Armata

Il sistema di controllo del fuoco (FCS, Fire Control System) del T-15 è costituto da un insieme di sensori: sulla torretta sono presenti 2x sensori optronici, uno per il capocarro e uno per il cannoniere, con capacità diurna-notturna e aventi designatore laser (non si hanno altre informazioni su questi dispositivi). Intorno al veicolo sono presenti anche dei sensori di avvertimento laser e di avvicinamento missili (MAWS, Missile Approach Warning System): i sensori di avvertimento laser sono posizionati lateralmente al veicolo (vicino i tubi del sistema attivo) mentre i sensori MAWS sono posizionati anteriormente (vicino la cupola del capocarro), lateralmente e posteriormente (sopra il portellone di accesso); il MAWS è quindi costituto da 4 radar che scansionano il territorio alla ricerca di oggetti in arrivo. Questi sensori fanno parte della rete del sistema APS (Active Protection System) Afganit, costituito dai sensori sopra riportati e da un insieme di lanciatori attivi e passivi (equipaggiati anche sul T-14 Armata). Lateralmente sono presenti 5x tubi per lato con cariche pronte ad essere utilizzate contro oggetti in arrivo (sistema attivo), mentre il sistema passivo è costituto da 4x lanciatori da 12 tubi (per un totale di 48 artifizi), posizionati 2 lateralmente (direzionabili) e 2 posteriormente (fissi) in appositi contenitori, in grado di lanciare fumogeni, flare, chaff o esche di vario genere a seconda della minaccia (non sono presenti informazioni ufficiali sul funzionamento reale dell’APS).

Il T-15 Armata presenta una migliore protezione rispetto alla vecchia famiglia di IFV russi. La corazzatura di base è costituita da una nuova lega d’acciaio (445-sv-Sh) sviluppata da NIl Stali (di cui non si hanno informazioni di alcun tipo) mentre la protezione aggiuntiva è composta da 24 moduli ERA laterali del nuovo modello Malakhit (almeno 12 gruppi in verticale per lato, che proteggono tutta la parte laterale fino ad arrivare al sistema propulsivo) e altre piastrelle ERA posizionate superiormente (se ne vedono chiaramente almeno 16, senza contare quelle di forma non rettangolare che coprono intorno le cupole). La parte frontale del veicolo è protetta da pannelli di protezione angolati (non reattivi) ed è presente anche una lama di bulldozer, utile sia per aumentare la protezione che per effettuare scavi. Dato il largo uso di IED nei moderni scenari di guerra, lo scafo del T-15 Armata è presumibilmente a forma di V per deflettere il più possibile l’energia trasferita dall’esplosione verso l’esterno del veicolo (anche in questo caso è possibile che siano presenti pacchetti di corazzatura aggiuntiva). Nella parte posteriore del veicolo, esattamente sul portellone di accesso per le truppe, è posizionata una griglia SLAT contro la minacce a carica cava. Infine il veicolo è equipaggiato con sistema NBC (Nucleare Biologico Chimico) e presenta una speciale vernice per diminuire l’emissione della traccia IR.

L’equipaggio è costituto da 3 membri (capocarro, cannoniere e pilota), posizionato nella parte centrale del veicolo. Il T-15 Armata è in grado di trasportare dai 6 ai 9 soldati nel vano posteriore. Rispetto alla cella dell’equipaggio, il pilota si trova a sinistra, il capocarro a destra mentre il cannoniere a destra dietro il capocarro. Ognuno è munito di rispettiva cupola avente, nel caso del pilota, 3 iposcopi e 5 iposcopi nel caso del capocarro e cannoniere.
Il sistema propulsivo è costituto da un motore diesel da 1.200 hp posizionato anteriormente al veicolo, con velocità massima su strada di 65-70 km/h e raggio d’azione di 550 km. Il peso di combattimento del veicolo si aggira sulle 48t.

Durante l’esibizione militare svoltati a Kubinka tra il 25 e 30 Giugno 2019, è stata presentata una nuova variante del T-15 Armata. Tale versione presenta lo stesso scafo ma è equipaggiata con una torretta differente rispetto a quella normalmente montata. La nuova torretta remotizzata AU-220M “Baikal” presenta un profilo più contenuto lateralmente sebbene sia aumentata in altezza, probabilmente per via di una modifica nel sistema di caricamento e di storage delle munizioni.

Inoltre la torretta è equipaggiata con un cannone automatico BM-57 da 57 mm (non più da 30 mm) che presenta lateralmente due lanciatori binati per missili 9M120-1 Ataka.

In sintesi una tabella con le informazioni principali e alcune foto sul T-15 Armata:

T-15 ARMATA BMP

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