Nowe wcielenie „Boga Wojny” na morzu [ANALIZA]

31 maja 2020, 13:30
976px-Uss_iowa_bb-61_pr
Salwa burtowa USS Iowa (BB-61). Fot. Phan J. Alan Elliott/Wikimedia Commons

Współczesne okręty wojenne są przede wszystkim kojarzone z zaawansowanymi systemami rakietowymi jakie przenoszą. To w dużej mierze one, wraz z zaawansowanymi systemami pozyskiwania, analizy i wypracowania danych decydują o efektywności i uniwersalności zastosowania podstawowych jednostek każdej liczącej się floty jakimi są fregaty, niszczyciele, krążowniki czy w mniejszym stopniu i duże korwety. Ale powoli wraca też znaczenie przenoszonej przez okręty artylerii, której „klasyczną” postać może już wkrótce zmienić zaawansowana technologicznie broń wysokoenergetyczna kolejnej generacji.

Od chwili wprowadzenie na wyposażenie okrętów różnego rodzaju armat w zasadzie zmieniła się taktyka i strategia prowadzenia działań na morzu. To artyleria decydowała o konstrukcji danego typu okrętu, jego możliwościach w samodzielnej i grupowej walce oraz wyznaczała nowe trendy (czego najlepszym przykładem był okręt liniowy i kolejno pancernik). Tak właściwie było przez szereg lat. Jednak już I Wojna Światowa (m.in. Bitwa Jutlandzka) pokazała powolny zmierzch znaczenia ciężko opancerzonych i uzbrojonych okrętów artyleryjskich w odgrywaniu decydującej roli w wywalczeniu zwycięstwa a przez to i zakończenia działań wojennych nie tylko na morzu. Zdecydowały o tym zarówno koszty pozyskania i eksploatacji morskich „kolosów”, ale i rosnące znaczenie i możliwości mniejszych jednostek, szczególnie gdy te ostanie doskonaliły prowadzenie grupowej taktyki działania.

Pancerniki i ciężkie krążowniki podczas II Wojny Światowej wciąż odgrywały znaczną rolę (pomimo, iż obecnie nadal sądzi się, że wyparły je skutecznie lotniskowce i samo lotnictwo) choć ich zakres zadań przesunął się z tych czysto ofensywnych do bardziej defensywnych. Obejmował bowiem osłonę wybranych obszarów, baz czy zgrupowań floty oraz wsparcie licznie wówczas prowadzonych operacji desantowych. Trochę na ograniczenie ich roli wpływał też fakt, iż w przeciwieństwie do lotniskowców, utrata pancernika miała dużo większe znaczenie propagandowe a przez to i nierzadko poszczególni dowódcy floty popełniali błędy odsuwając je od wykonywania głównych zadań. Szwankowało też zaopatrzenie i cały system wsparcia działań dla tej grupy okrętów. Co ciekawe to na okres tych zmagań najbardziej wysuwa się jeden niezaprzeczalny fakt – żaden lotniskowiec nigdy nie zatopił pancernika (z pomocą uzbrojenia pokładowego, choć oczywiście lotnictwo pokładowe je zwalczało) natomiast pancerniki zatopiły dwa lotniskowce.

Po zakończonej wojnie rola ciężkich okrętów artyleryjskich zacznie zmalała i nie przez jak to się obecnie sądzi ich „przestarzałą” konstrukcję, ale w wyniku prowadzonych oszczędności na całych flotach i popełnianych błędach decyzyjnych. Wobec powyższego i rola klasycznej artylerii okrętowej uległa stopniowemu ograniczeniu na rzecz lotnictwa i systemów rakietowych (przeciwlotniczych i przeciwokrętowych pocisków kierowanych).

Artyleria z czasem stała się na ogół uniwersalna, mniejszego kalibru (do 130 mm) i przeznaczona głównie do walki z lotnictwem, a dopiero w drugim rzędzie z okrętami. Postawiono na wzrost szybkostrzelności, wprowadzono coraz doskonalsze systemy kierowania ogniem oraz pełną automatyzację procesu strzelania. Armat na okrętach było też dużo mniej, w zasadzie jedna wieża czasem dwie a wyjątkowo maksymalnie cztery.

image
Niszczyciel USS Mustin (DDG 89) strzela z armaty Mk 45. Fot. U.S. Navy/Mass Communication Specialist 2nd Class Christian Senyk

W skład artylerii okrętowej wchodzą jeszcze obecnie zestawy artyleryjskie obrony bezpośredniej (CIWS), czyli różnej konfiguracji armaty automatyczne kalibru od 20 do 40 mm (najczęściej kilkulufowe - systemu Gatlinga). Są one z reguły wyposażone we własne systemy radiolokacyjne i optoelektroniczne a w najbliższych latach mogą je skutecznie zastąpić bardziej uniwersalne działka laserowe.

 

Dlaczego nadal są potrzebne

Pomimo tego, że na współczesnych okrętach dominują rożnego rodzaju systemy rakietowe to od kilku lat następuje powolny renesans również ich uzbrojenia artyleryjskiego. Co jest jednak ważne to jeszcze w trakcie trwania zimnej wojny oraz w latach dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku artyleria okrętowa w porównaniu z jej odpowiednikami eksploatowanymi w wojskach lądowych charakteryzowała się mniejszym zasięgiem czy chociażby brakiem amunicji precyzyjnej. Od kilkunastu lat jednak się to intensywnie zmienia. Dzieje się tak z bardzo wielu powodów, które można podzielić na te mniej i bardziej istotne z punktu widzenia taktyki wykorzystania okrętów, ich konstrukcji i współczesnych sposobów prowadzania walki na morzu. 

Z biegiem czasu zdano sobie sprawę, że nowoczesne fregaty i niszczyciele, pomimo iż wypornością dościgają lekkie i średnie krążowniki z okresu II wojny to tak naprawdę są uniwersalne tylko w ograniczonym zakresie. A przecież rola floty wojennej na olbrzymich akwenach prowadzonych działań stale rośnie i sprowadza się obecnie nie tylko do prowadzenia bezpośredniej walki, ale przede wszystkim do jej zapobiegania. Marynarka pełni rolę stabilizującą wszędzie tam, gdzie istnieje realne zagrożenie mające wpływ na globalną i narodową gospodarkę oraz prowadzoną politykę międzynarodową. Ma zniechęcić potencjalnego przeciwnika do podejmowania działań niezgodnych z narodowym lub sojuszniczym interesem. A gdy już konflikt wybuchnie to jej główne zadania polega na osłonie własnych linii komunikacyjnych i zgrupowań zadaniowych okrętów, niszczenia systemu zaopatrzenia i wsparcia działań przeciwnika oraz jego baz. To te misje mają w znaczmy stopniu wyeliminować możliwości prowadzenia działań przez flotę a przez to i całe Siły Zbrojne przeciwnika.

W związku z tym, że okręty coraz częściej wykonują nie tylko tradycyjne przypisywane dla nich grupy zadań (jak np. zwalczanie okrętów podwodnych i nawodnych, osłona przeciwlotnicza i przeciwrakietowa własna i w ramach zgrupowań floty itp.), ale i coraz to nowsze misje takie jak np. osłona przed zagrożeniem z powietrza wybranych obszarów lądowych. W dużo szerszym niż wcześniej stopniu prowadzą też wsparcie operacji wykonywanych przez wojska lądowe/specjalne czy nawet siły powietrzne. Dzisiaj ponad 70% światowej populacji żyje na obszarach nadmorskich lub oddalonych o 100 km od linii brzegowej. To w najprostszy sposób ukazuje, gdzie w większości przypadków będą toczyć się przyszłe konflikty zbrojne o różnej skali intensywności. Rola floty wojennej zatem rośnie, ale wypełnienie przez nią stawiany zadań zleżeć będzie nie tylko od posiadania odpowiednich środków oddziaływania, ale też od ich większej dostępności (ograniczenia ilościowe) czy zapewnienia większej samodzielności w dzianiu (ograniczenia wsparcia). 

Wielu analityków uważa, iż minione działania związane z „redukcją morskiego potencjału artyleryjskiego i jego znaczenia” spowodowały, że piechota morska/siły specjalne zostały pozbawiona skutecznego wsparcia artyleryjskiego prowadzonych działań desantowych a lotniskowcowe grupy zadaniowe należytej eskorty. Niestety jest to prawda.

Dzisiaj US Marines Corps wymaga by wsparcie artyleryjskie mogło być zapewnione na dystansie od 41 do 63 Mm (perspektywicznie nawet do 200 Mm) a przy tym powinno ono charakteryzować się wysoką precyzją w obezwładnianiu wysokiej liczby różnych celów. Ponadto Dowództwo Piechoty Morskiej uważa kaliber 155 mm za niewystarczający a perspektywicznie widzi możliwość zastąpienia „klasycznych” rozwiązań armatami elektromagnetycznymi. 

Idea tworzenia tzw. ekspedycyjnych baz wyprzedzających (expeditionary advance bases-EAB) USMC polegająca na zorganizowaniu małych, mobilnych i samowystarczających baz taktyczno-operacyjnych, które zostaną rozmieszone w sposób całkowicie kontrolującym działania przeciwnika, zakłada również znaczne rozproszenie posiadanych sił wsparcia dla desantu. Mniejszą ilość należy zrekompensować większą efektywnością, w tym i ilością zabieranych środków walki i samodzielnością w działaniu. 

To co dotychczas stanowiło kluczowy element wsparcia walki desantu czy sił lądowych, czyli samolot lub wybrany system rakietowy można obecnie z wysokim prawdopodobieństwem zestrzelić lub chociażby zakłócić jego efektywność działania. Pocisku artyleryjskiego nie da się tak łatwo zestrzelić a już na pewno nie da się go zakłócić. Ponadto pocisków artyleryjskich podążających do jednego celu może być i kilkanaście, rakiet zaledwie kilka a atakujących samolotów co najwyżej dwa-cztery. Wreszcie i same koszty czy np. wysoki stopień uzależnienia lotnictwa bojowego od systemu wsparcia jego działań. 

I pomimo, że współczesne rakiety odpalane z samolotów czy okrętów zapewniają wystarczającą efektywność we wsparciu działań prowadzonych np. na lądzie, wykonywaniu samodzielnych zadań lub uzupełnianiu innych systemów walki to trzeba zauważyć, że są to systemy walki bardzo kosztowne w procesie ich pozyskania i eksploatacji. Cały system rakietowy (np. amerykański, oparty na wertykalnych wyrzutniach Mk-41 VLS z pociskami SM-2/SM-3/SM-6, RIM-162 ESSM, BGM-109 i RUM-139B VL-ASROC) wymusza powstanie odpowiednich pod względem konstrukcji okrętów a przy tym takich rakiet można zabrać tylko ograniczoną ilość. I chociaż zgodnie z Surface Combatant Land Attack Warfare (zasady wsparcia ogniowego z lat 2005-2015) niszczyciele typu Arleight Bruke przenosiły tylko 244 pociski artyleryjskie (obecnie jest to już 500-680 sztuk) a krążowniki typu Ticonderoga jedynie 389 to i tak jest to więcej niż zabieranych przez nie rakiet.

image
Krążownik USS Antietam (CG 54) typu Ticonderoga strzela z pięciocalówki. Fot.U.S. Navy/Mass Communication Seaman David Flewellyn

Najnowsze niszczyciele typu Zumwalt przenoszą już nawet do 990 sztuk amunicji. A co będzie po wprowadzeniu armat elektromagnetycznych – ilość dostępnej amunicji może się w tym przypadku nawet potroić, koszty znacznie spadną a i bezpieczeństwo eksploatacji samego okrętu wzrośnie. Armaty elektromagnetyczne są bardziej uniwersalne w zastosowaniu (niż system z kilkunastoma rakietami, każda przeznaczona do wykonywania innych zadań), mogą też zwalczać cele położone w przestrzeni kosmicznej a okręt w nie wyposażony będzie dużo bardziej efektywniejszy w działaniu niż najnowszy typ lotniskowca.

Możliwości samych pocisków rakietowych są duże, ale już myśli się o pancerzach elektromagnetycznych, które mogą je skutecznie powstrzymywać. Dziś lotniskowce typu Gerald R. Ford podsiadają pancerz dynamiczny DAPS (Dynamic Armor Protection System), w którym zwiększony stopień osłony zapewnia najprawdopodobniej system złożony z dwóch płyt pancernych pomiędzy którymi są elektrody wyzwalające potężny ładunek elektryczny w obszarze uderzenia rakiety, powodując znaczną redukcje jej mocy niszczącej.

Obecnie w stosunku do systemów artyleryjskich pewnym ograniczeniem w ich efektywniejszym zastosowaniu są również istniejące regulaminy. Według tych obowiązujących w US Navy można wystrzelić średnio do 22 pocisków w ramach wsparcia ogniowego zgłaszanego co 4.30 minuty w czasie bezpośredniego ataku lub co 20 minut podczas prowadzenia innych zadań ogniowych. Ale takie limity powodują, że dostępną amunicję wyczerpie się w kilka godzin. Dlatego wprowadzono procedury bezpieczeństwa ograniczające liczbę strzałów do 50 w ciągu czterech godzin (jedno zadanie ogniowe na dwie godziny walki). Tylko, że z przeprowadzonych w ostatnim czasie kalkulacji wynika, iż zapotrzebowanie jest na co najmniej sześć zadań ogniowych w ciągu godziny prowadzonej walki. Czas na zmiany.

 

To co już minęło i obecnie jest wykorzystywane

Ostanie pancerniki typu Iowa uzbrojone w armaty kalibru 406 mm o zasięgu strzelania ok. 40 km US Navy wycofała z bieżącej eksploatacji w latach 1990-1992. Ich pocisk burzący Mk 13 o masie 862 kg powodował powstanie leja o średnicy 15 metrów i głębokości 6 metrów. Pancernik taki przenosił również do 12 pocisków nuklearnych Mk-23 Katie z taktyczna głowicą uranową o mocy ok. 200 kT. Choć nawet obecnie pojawiają się głosy o przywróceniu do służby ostatnich okrętów tego typu (”Iowa”, ”Wisconsin” i ”Missouri”) to jednak obecnie jest to raczej mało prawdopodobne.

Jeszcze w latach siedemdziesiątych ubiegłego wieku w USA testowano nową armatę Mk 71 kalibru 203 mm (ośmiocalówa z lufą o długości 55 kalibrów).  Jednak wykazała ona zbyt mały zasięg i efektywność co spowodowało rezygnację z dopracowania tego projektu.

Swego czasu również w Niemczech (program Modualr Naval Artillery Concept – wieża z 155 mm haubicy samobieżnej PzH 2000) jak i Wielkiej Brytanii (program Third-Generation Maritime Fire – 155 mm armatohaubica z AS90 w standardowej wieży morskiej Mk 8) powstał pomysł zaadoptowania na pokład okrętów typowo lądowych wież. Zostały one jednak zarzucone ze względu na problemy eksploatacyjne i koszty (nie niwelowane wzrostem kalibru czy unifikacją systemów i samej dostępnej amunicji).

Obecnie okrętowa artyleria rosyjska i chińska (odpowiednio A-192M i H/PJ38 L70) ma największy kaliber wynoszący 130 mm a na zachodzie dominuje kaliber 127 mm (tzw. pięciocalówka jak Mk 45 lub OTO Melara LW). Najnowszym przedstawicielem tej drugiej grupy jest 127 mm L/62 Mk45 Mod 5 przeznaczona do niszczenia obiektów nawodnych oraz zapewnienia wsparcia ogniowego wojskom lądowym/specjalnym. Wieża obraca się z prędkością 30 stopni/sek. a zakres kątów podniesienia wynosi od -15 do +65 stopni (zmiana 20 stopni/sek.). Szybkostrzelność maksymalna to 45 strz./min. (praktyczna 16-20 a z użyciem amunicji specjalnej spada do 10 strz./min.). Żywotność lufy wynosi ok. 8000 strzałów. Do bezpośredniego wykorzystania są 22 sztuki amunicji a główny magazyn amunicji na najnowszych wersjach niszczycieli typu Arleigh Brukr Flight III mieści od 500 do 680 sztuk. Stosuje się pociski burzące, dymne, imitujące cele, zakłócania radioelektronicznego, ślepe, przeciwlotnicze (z zapalnikami zbliżeniowymi Mk 116 HE/VT) czy specjalne HVP.

A-192M ma szybkostrzelność 30 strz./min. i można z niej strzelać amunicją kierowaną Arbalet i Aurora. Za pomocą pocisków F-44 można osiągnąć odległość do 23 km.  Niewiele natomiast wiemy o specjalnej, programowalnej amunicji w rosyjskich arsenałach morskich. Swego czasu w kraju tym projektowano również pokładową wersję lądowej haubicy Koalicija z dwoma działami kalibru 152 mm (lufa umieszczona jedna nad drugą).

Ten ostatni system artyleryjski stał się wzorcem do opracowania w ChRL własnego, pokładowego rozwiązania H/PJ38 tego samego kalibru. Armata ma szybkostrzelność 40 strz./min. i strzela zarówno amunicją scaloną jak i rozdzielnego ładowania. Choć podobnie jak w wypadku Rosji niewiele o niej wiadomo to Chińczycy z niemałymi problemami opracowali pociski precyzyjne do swojego rozwiązania.

Jedynie trzy najnowsze amerykańskie niszczyciele typu Zumwalt posiadają po dwie armaty 155 mm systemu AGS (ten system miał być w pierwotnych planach początkiem nowego podejścia w US Navy).

image
Fot. U.S. Navy/General Dynamics Bath Iron Works/flickr.com

Na większość okrętów dominują jednak armaty mniejszego kalibru 76,2 mm (jak np. armata morska 76.2 mm (3”) L/62 OTO Melara Compac/Super Rapid lub rosyjska AK-176MA model 01 tego samego kalibru).  Dość ciekawym systemem wykorzystującym tę pierwszą armatę jest Strales, w skład, którego wchodzi ponadto amunicja kierowana OTO DART i dedykowany system kierowania ogniem. Jest to w zasadzie system uniwersalny, przeznaczony też do zapewnienia efektywnej obrony bezpośredniej okrętu m.in. dzięki specjalnej amunicji strzałkowej o prędkości początkowej 1200 m/s, zdolnej do manewrowania z przeciążeniami do 40 g (do 25 g po pokonaniu odległości 5000 metrów).

Są też brytyjskie armaty morskie kalibru 113 mm (4.45”) Mk-8 (np. w najnowszej wersji Mod. 1 L/55) czy 100 mm (3.9”) armaty (jak rosyjska AK-100 lub L/59 A-190-01 czy francuska L/55 Mle 1968-II). Rosyjska armata A-190-01 miała by mieć deklarowaną szybkostrzelność do 120 strz./min., jednak praktycznie wynosi ona ok. 80 strz./min. W skład proponowanej do niej amunicji wchodzą pociski OF 58, ZS 58, ZS 58R oraz nowoczesne z dodatkowym napędem rakietowym i samonaprowadzające się na cel za pomocą detektora promieniowania laserowego odbitego od celu.

Z kolei Brytyjski 113 mm artyleryjski system okrętowy zapewnia prędkość obrotową 42 stopni/sek. oraz zakres kątów podniesienia od -15 do +55 stopni z prędkością 38 stopni/sek. Jego szybkostrzelność maksymalna wynosi 26 strz./min. a maksymalna żywotność lufy nie przekracza 3300 strzałów. W użyciu są pociski burzące, dymne, imitacji celów, zakłócania radioelektronicznego, ślepe i przeciwlotnicze (z zapalnikiem zbliżeniowym Mk 116 HE N4A1).

Natomiast pewnym wyjątkiem są szwedzkie armaty uniwersalne kalibru 57 mm L/70 (w najnowszej odmianie SAK Mk3/Mk 110). Charakteryzują się ona dużym zakresem kąta podniesienia (od -10 do +77 stopni), możliwością zabierania dużej ilości amunicji (typu PF/HE czy HC/ER) w tym zastosowaniu specjalnego pocisku programowalnego 3P zaopatrzonego w zapalnik zbliżeniowy VT lub amunicji Orka. Szybka reakcja takiego działa (zmiana kąta obrotu – 57 stopni/sek. a podniesienia 44 stopni/sek.), wysoka szybkostrzelność wynosząca do 220 strz./min. w połączeniu z zaawansowanym systemem kierowania ogniem sprawia, że jest do system uniwersalny w zastosowaniu i skuteczny przeciw zarówno celom morskim, jak i powietrznym.

 

Szukanie zupełnie nowych rozwiązań

W ramach programu AGWS (Advanced Gun Weapon System) z drugiej połowy lat dziewięćdziesiątych opracowano w USA pocisk Extended Range Guided Munition (ERGM) kalibru 330 mm (12”) o masie około 880 kg. Wyposażono go w inteligentną głowicę, silnik pomocniczy, rozkładane ustrzeżenie i system pozycjonowania w postaci GPS.  Był on zdolny do pokonania ponad 135 km w czasie ok. 3.30 minut.

Podobne założenia były przy opracowywaniu kierowanych pocisków EX-171 ERGM z dodatkowym napędem rakietowym o zasięgu ok. 110 km dla armat kalibru 127 mm. Silnik rakietowy uruchamiał się podczas wystrzału a po opuszczeniu lufy rozkładały się umieszczone w części dennej pocisku brzechwy stabilizujące. Po zakończeniu pracy silnika, wysuwały się dodatkowe powierzchnie sterujące oraz uruchamiał układ naprowadzania z pozycjonowaniem w postaci systemów GPS i INS (Inertial Navigation System). Pocisk był więc kierowany po torze zdeterminowanym przez odległość do celu. EX-171 miał masę ok. 40% większą niż standardowa 127 mm amunicja i mógł być wystrzeliwany z armaty Mk 45-Mod 4 o wzmocnionej lufie długości 62 kalibrów (przystosowanej do większych wartości ciśnień powstających podczas strzału).

Szacunkowo zakładano, że pocisk ERGM kosztował by ok. 50 000 USD za sztukę, gdy tymczasem standardowa amunicja 127 mm kosztowała wówczas ok. 200 USD. A więc 20 ERGM to mniej więcej koszt jednego pocisku Tomahawk, który przenosi 1000 funtową głowicę bojową (wobec 380 funtów materiału wybuchowego w 20 pociskach ERGM) na znacznie większą odległość. Głównie dla tego program EX-171 ERGM zakończono w 2008 roku po 14 latach prac.

Na początku obecnego wieku zainicjowano kolejny program – Autonomous Naval Support Round (ANSR) przekształcony następnie w Ballistic Trajectory Extended Range Munition (BTERM). Pocisk BTERM wyposażono tak jak ERGM w dodatkowy napęd rakietowy, ale poruszał się po krzywej balistycznej a układ pozycjonowania (GPS i INS) służył jedynie do korekcji toru jego lotu. Ponadto ta tańsza alternatywa dla ERGM mogła być już wystrzeliwana ze starszych armat Mk 45 o długości lufy 54 kalibrów, ale przy szybkostrzelności ograniczonej z 20 do 10 strz./min. Amunicja ze względu na długość ok. 1500 mm musiał być ładowana rozdzielnie (osobno pocisk i ładunek miotający) a ten pierwszy posiadał dwa pierścienie wiodące (co powodowało szybsze nagrzewanie i w efekcie zużycie lufy (z szacowanych 8000 strzałów do ok. 2000). Powstające podczas strzelania siły i przyśpieszenia często uszkadzały zamontowane w nim systemy elektroniczne oraz mechanizmy rozkładania brzechw stabilizujących czy uruchomienia silnika rakietowego. Z dalszego rozwoju tego programu zrezygnowano w 2008 roku po wydatkowaniu ponad 350 mln USD.

Najnowsze niszczyciele US Navy typu Zumwalt otrzymały specjalnie dla nich opracowany system artyleryjski Mk 51 AGS (Advanced Gun System) o kalibrze 155 mm (6.1”) i długości lufy 62 kalibrów. Można powiedzieć, że AGS to pewna ewolucja wcześniejszych programów takich jak AGWSTP (Advanced Gun Weapon System Technology Program – ale z myślą o armatach (16”) Mk 7 kalibru 406 mm L/50 pancerników typu Iowa) oraz VGAS (Vertical Gun for Advanced Ships – 155 mm armaty o pionowym układzie z lufami o długości 52 kalibrów).

Przypomnieć też należy, że była propozycja BAE System opracowania tzw. „lekkiej” wersji AGS-Lite w celu zastąpienia 127 mm Mk 45.

Dwie wieże AGS o niskiej SPO umieszczono na pokładzie dziobowym a na dolnych pokładach dwupoziomowe w pełni zautomatyzowane komory amunicyjne o łącznej pojemności 670 sztuk amunicji (po 335 sztuk na działo). Zakres kątów podniesienia wynosi od -7 do +70 stopni. Dodatkowo 320 sztuk przechowywane będzie w osobnym, niezautomatyzowanym magazynie.

image
Jedna z wież AGS na niszczycielu typu Zumwalt. Fot.U.S. Navy/Mass Communication Specialist 1st Class Martin L. Carey

Lufy są chłodzone cieczą, mają żywotność ok. 4 tys. strzałów a szybkostrzelność AGS to 10 strz./min. Pierwotnie zakładano, że z tego typu działa wystrzeliwane będą kierowane dalekosiężne pociski uderzeniowe LRLAP (Long Range Land Attack Projectile) o zasięgu do 180 km (inne dane mówią o 140 km) oraz BLRP (Ballistic Long Range Projectile). Inne typy proponowanej amunicji to ASuWP (Anti Surface Warfare Projectile), ERFB (Extended Range Full Bore Projectile) oraz MS-SGP (Multi Service-Standard Guided Projectile) o zredukowanym zasięgu i mniejszym koszcie jednostkowym.

LRLAP posiada napęd rakietowy i pozycjonowanie za pomocą układu GPS/INS oraz system sterowania za pomocą rozkładanych lotek w części dziobowej (kołowy błąd trafienia CEP (Circular Error Probable) na poziomie 20-50 metrów na maksymalnym zasięgu). Podczas testów na dystansie strzelania 83 km uzyskano rozrzut ok. 1 metra.

LRLAP ma długość 2242 mm (z przyspieszaczem rakietowym), masę 104 kg (tylko 11 kg z tego to odłamkowo-burząca (HC/HE) głowica bojowa wykonana z materiału wybuchowego PBXN-9) i osiągał prędkość początkową 825 m/s (przy ciśnieniu roboczym 265.47 MPa). Ponadto ma pięciokrotnie większą siłę niszczącą niż standardowa amunicja kalibru 127 mm (moc uderzeniowa 14 MJ) oraz istniała możliwość rażenia celu sześcioma tego typu pociskami w ciągu zaledwie 2 sekund (funkcja MRSI). Amunicję tą podaje się w specjalnie zaprojektowanych pojemnikach (po osiem pocisków i sekcji napędowych w każdym) a chłodzona wodą lufa zapewnia utrzymanie stałej szybkostrzelności na poziomie 10 sztrz./min.

Wysoki stopień automatyzacji procesu oddania strzału wpłyną jednak na skomplikowanie konstrukcji AGS. Przykładowo napęd poszczególnych systemów tylko jednej wieży to 84 siłowniki liniowe sterowane przez 15 komputerów a szczytowe zapotrzebowanie na energię sięga 850 kW/min. W wypadku niszczycieli Zumwalt koszt jednego pocisku LRLAP to ok. 50 000 USD a więc pełna jednostka ognia przenoszona przez ten okręt to prawie 46 mln USD.  

Jednak w wyniku cięć zamówień nowych niszczycieli (z pierwotnie planowanych 32 poprzez 20 aż do finalnie trzech jednostek) wzrósł też koszt samej amunicji LRLAP aż do 400 tys. USD (niektóre źródła podają, że 800 tys. USD) za sztukę, więc pod koniec 2016 roku zrezygnowano jednak z tego typu pocisków. 

Przez moment planowano adaptacje na te okręty „lądowych” pocisków Excalibur jednak ostatecznie pracuje się nad dostosowaniem tej konstrukcji do zastosowania w armatach morskich Mk 45 kalibru 127 mm.  Nowy Excalibur N5 miałaby zasięg do 50 km z zachowaniem wysokiej precyzji uderzenia w cel. Zgodność wersji lądowej i morskiej sięga 70% a w wypadku elektroniki i oprogramowania ok. 99%. Możliwe, że pracach tych zaadoptowane byłby rozwiązania z najnowszego kierowanego za pomocą GPS/INS jak i półaktywnie-laserowo pocisku Excalibur S. Ma on dodany moduł cyfrowego czujnika (półaktywnego samonaprowadzania laserowego), który jest aktywowany w locie i naprowadza pocisk na podświetlony wiązką laserową cel.

Kolejny realizowany projekt to Hyper Velocity Projectile (HVP), już z myślą nie tylko o marynarce, ale też i o wojskach lądowych. W wypadku tej pierwszej formacji miały by powstać dwie konstrukcje – pierwsza dla 127 mm armata Mk 45 Mod 4 o szacowanym zasięgu 50 Mm (w wypadku odmiany Mod 2 to ok. 40 Mm) oraz 155 mm Mk 51 AGS o zasięgu strzelania wynoszącym ponad 70 Mm. Pociski HVP dla armaty morskiej kalibru 127 mm L/62 Mk-45 Mod 4 wyposażone są w stery i własny system naprowadzania. Osiągają prędkość odpowiadającą ponad 3 Macha (przynajmniej oficjalnie) i mogą razić statki powietrzne na dystansie 48 km a cele lądowe położone w odległości ok. 75 km (z 155 mm AGS do 70 km). Nieoficjalnie prędkość wylotowa sięga nawet 7 Machów (po wystrzeleniu z działa elektromagnetycznego) co dawało by zasięg rażenia ponad 200 km.

NGP (Naval Guided Projectile) to amunicja podkalibrowa o długości 1360 mm i masie 36 kg. Jej zasięg to ok. 120 km a pozycjonowanie zapewnia kombinowany układ z GPS/INS. Ma to zapewniać wysokie prawdopodobieństwo rażenia zarówno stacjonarnych jak i ruchomych celów. 

image
Pierwszy amerykański railgun został zbudowany przez koncern BAE Systems. Fot. US Navy

Jednak to nie koniec, bowiem prace obejmą i powstanie amunicji do opracowywanych armat elektromagnetycznych (tzw. Railgunów). Ich podstawowa zasada działania oparta jest na sile Lorentza (siła działając na cząstkę obdarzoną ładunkiem elektrycznym a poruszająca się w polu elektromagnetycznym). Klasyczne ładunki miotające zastępuje prąd elektryczny.

Takie armaty mogły by już wystrzeliwać pocisk osiągające prędkość wylotową nawet ponad 3400 m/s a ich energia kinetyczna była by wówczas tak wysoka, że nie potrzebna by była głowica bojowa zaopatrzona w materiał wybuchowy. Sam pocisk jest więc mniejszy, okręt zabiera ich dużo więcej i nie przenosi niebezpiecznego materiału. Ponadto duża prędkość wylotowa i zasięg (nawet ponad 400 km) sprawia, że okręt wyposażony w armaty elektromagnetyczne teoretycznie może już nie przenosić broni rakietowej (lub przynajmniej w dużo mniejszej ilości niż obecnie). I oczywiście koszty pocisku to również ułamek kosztów „klasycznych” pocisków artyleryjskich nie mówiąc o rakietach.

Sam pocisk niszczy cel za pomocą swojej wysokiej energii kinetycznej a w wypadku celów takich jak statki powietrzne, radiolokatory, siła żywa itp., przed bezpośrednim trafieniem uwalnia chmurę stalowych kul.

Są i wady (przynajmniej obecnie) takiego rozwiązania. Po pierwsze trzeba zapewnić duże ilości energii elektrycznej by zasilać działo. Po drugie w jakiś sposób należy odprowadzić ogromne ilości ciepła powstałe podczas strzału na skutek nagrzewania się szyn w wyniku przepływu prądu o wysokim napięciu oraz tarciu przemieszczającego się pocisku. Wysoka temperatura stawia pod znakiem zapytania wymaganą żywotność poszczególnych układów i podzespołów działa oraz może ograniczać jego szybkostrzelność.

Jednofazowe maszyny impulsowe z rdzeniem powietrznym (kompulsatory) pozwalają na uzyskanie gęstości mocy w impulsie do 1500 kW/kg. To zapewnia zdolność do przyśpieszenia pocisku o masie 185 gram do prędkości znacznie większych niż w wypadku „klasycznych” rozwiązań artyleryjskich. Kompulsator magazynuje energię 40 MJ, co pozwala na oddanie pięciu strzałów przy prądzie 850kA i napięciu 4kV, bez potrzeby doładowania. Do zasilania jednej armaty potrzeba 15 MW mocy elektrycznej.

image
Armata OTO Melara 127/64 LW Vulcano. Fot. M. Dura

Niszczyciele typu Zumwalt wyposażono w zintegrowany układ napędowy IPS (Integrated Power System) z dwoma głównymi turbinowymi zespołami prądotwórczymi MTG z turbinami gazowymi o mocy po 36 MW oraz dwoma pomocniczymi turbinowymi zespołami prądotwórczymi ATG każda o mocy 4 MW. Napędzają one turbogeneratory co łącznie daje do 80 MW energii elektrycznej (czyli 10 razy więcej niż w wypadku siłowni popularnych w US Navy niszczycieli typy DDG 51). Idea stworzenia takiego systemu ma zapewnić wysoką wydajność (odpowiednie napięcie i natężenie prądu) dla tych systemów okrętu które w danej chwili potrzebują wysokiej energii. Dodatkowo system ten byłby wydajny wobec przyszłościowej broni okrętowej, czyli ww. armatom elektromagnetycznym czy laserowym.

Trzeba też nadmienić, że obecne kompulstaory bezrdzeniowe (o dużych rozmiarach) mogą już w niedalekiej przyszłości zostać znacznie zmniejszone co pozwoli na montowanie ich nawet na mniejszych jednostkach. Można też zastosować nowej generacji reaktory atomowe małych rozmiarów.

Z dotychczasowych badań wynika, że by uzyskać stałą szybkostrzelność 10 strz./min. z działa elektromagnetycznego kalibru 150 mm, potrzeba nieprzerwanego dostarczania prądu o mocy 25 MW.

Z wyników testów takiego działa przeprowadzonych w 2017 roku w koncernie BAE Systems wynika, że uzyskano szybkostrzelność ok. 4.8 strz./min. a energia wylotowa wynosiła 20 MJ.  Założenia są by uzyskać przynajmniej 32 MJ energii z armaty o kalibrze 150 mm a docelowo nawet 64 MJ (wówczas natężenie wymaganego prądu sięgać będzie 6 MA). Strzelanie pociskami o masie 10 kg z prędkością wylotową 2700 m/s pozwoliło na uzyskanie dystansu ok. 560 km. Z kolei prototyp Blitzer firmy General Atomics osiągnął energie wylotową 3 MJ a dalsze prace zmierzają do zapewnienia 10 MJ.

 Koszt wystrzelenia pocisku do 150 mm armaty elektromagnetycznej to ok. 25 000 USD, czyli 50 razy mniej niż w wypadku rakiety manewrującej i 440 niż w przypadku systemu przeciwrakietowego. 

Bardzo niewiele natomiast wiadomo o postępach w pracach nad działem elektromagnetycznym w Chińskiej Republice Ludowej (ChRL). Wiadomo tylko, że prototyp testowano na morzu z wykorzystaniem okrętu desantowego typu 072.

image
Pocisk Vulcano. For BAE Systems

Z kolei Włosi (a dokładniej koncern Leonardo) rozwijają morski system artyleryjski 127/64 LW (Light Weight). Całość dopełnia zautomatyzowany system zasilania w amunicję, nowoczesny system kierowania ogniem oraz specjalna amunicja Vulcano.

W skład tej ostatniej wchodzą scalone pociski - kierowane GLR (Guided Long Range) i niekierowane BER (Ballistic Extended Range). Są to pociski podkalibrowe o średnicy 90 mm i zasięgu – GLR do 100 km (GLR-IR do 80 km) a BER do 60 km. Pociski GLR mają też ograniczoną szybkostrzelność (z 35 do 25 sztrz./min.) w związku z czasem potrzebnym na ich programowanie. Amunicja ta nie powoduje zwiększonego zużycia i nagrzewania się lufy podczas prowadzenia ognia, ale te wszystkie zalety okupione są mniejszą masą przenoszonej głowicy bojowej.

Pociski BER są wyposażone w zapalnik programowalny (praca w trybie uderzeniowym, opóźnionym uderzeniowym, zbliżeniowym czasowym lub wysokościowym). A pociski GLR są naprowadzane z wykorzystaniem pozycjonowania GPS/INS. Te ostatnie występują w dwóch podwersjach – do walki z okrętami (z końcowym naprowadzaniem za pomocą głowicy podczerwieni) oraz do wykonywania wsparcia ogniowego (głowica Semi Actice Laser – SAL).

Oprócz armat 127/64 amunicja ta może być stosowana w armatach 127/54 Compact (po dokonaniu pewnych modyfikacji w SKO okrętu i zamontowaniu programatora pocisków). Pociski te są również przystosowane do użycia w armatach Mk 45 i Mk 51 AGS. Armaty 127/64LW z amunicja Vulcano dla swoich okrętów pozyskują oprócz Włoch również Niemcy i Wielka Brytania.

           

Podsumowanie

W coraz większym stopniu czołowe Marynarki Wojenne świata zdają sobie sprawę z konieczności wprowadzenia na uzbrojenie okrętów nowoczesnych systemów artyleryjskich zapewniających nie tylko walkę z celami morskimi/powietrznymi, ale i efektywne wsparcie operacji prowadzonych na lądzie. Również wobec obecnie eksploatowanych morskich systemów ogniowych wprowadza się kolejne modyfikacje a przede wszystkimi zupełnie nowe rodzaje amunicji – precyzyjnej i jednocześnie o zwiększonym zasięgu. Oprócz modernizacji samych armat i amunicji do nich dąży się do polepszenia systemu wymiany danych pomiędzy morskim a powietrznym i lądowym komponentem obszaru prowadzenia walki.

Intensywniejszy rozwój artylerii okrętowej w dużym stopniu ograniczają kwestie ekonomiczne czy mentalne (mocna opinia o dużo lepszych możliwościach jakie zapewniają różnego przeznaczenia systemy rakietowe). Te ostatnie mają tu nadal zdecydowaną przewagę.

Jak na razie projektując amunicję większego kalibru do dział okrętowych główny nacisk położono na zwalczanie za jej pomocą stałych celów lądowych. Natomiast z opóźnieniem podjęto badania nad zapewnieniem zwalczania manewrowych celów morskich czy statków powietrznych różnego typu. I choć w rezultacie prowadzonych prac osiągnięto całkiem zadowalające wyniki (np. amunicja LRLAP czy NGP) to jednak koszty oraz ograniczenia jaki narzucają „klasyczne” rozwiązania armat powodują, że wiele z przebadanych rozwiązań pomimo ich niewątpliwych zalet nie weszło do normalnej eksploatacji.

Tę sytuację może zmienić w najbliższym czasie pozytywne przetestowanie armat elektromagnetycznych. Te konstrukcje wykazują już wysoki wzrost efektywności nie tylko nad obecnie wykorzystywaną morską bronią artyleryjską, ale też i nad systemami rakietowymi. Poza tym są bardziej od nich uniwersalne w zastosowaniu, generują mniejsze koszty oraz zapewniają większe bezpieczeństwo dla okrętu i jego załogi.

Armaty elektromagnetyczne w połączeniu z innym systemem broni wysokoenergetycznej jakimi są działa laserowe (na okrętach wykorzystywane głównie jako broń przeciwlotnicza i przeciwrakietowa) mogą stanowić nowej generacji tandem uzbrojenia okrętów przyszłości. Już obecnie można sobie wyobrazić jakie możliwości daje poosiadanie okrętu mogącego razić różne cele oddalone nawet o setki kilometrów, z krótkim czasem reakcji na każde nowe zagrożenie a przy tym posiadającego nieograniczony (systemy laserowe) lub wynoszący do kilku tysięcy sztuk (armaty elektromagnetyczne) arsenał rożnych środków rażenia. A do tego dochodzi nowoczesny np. elektromagnetyczny system jego ochrony, wysoka samowystarczalność w realizacji długotrwałej misji, czy bardzo szerokie spektrum stawianym mu zadań. Cóż, możliwe, że najbliższe lata okażą się kolejnym ważnym okresem zmian w dziejach światowej floty wojennej, podobnym do tych, gdy wprowadzono artylerię na pokłady, zastąpione wielkie żaglowe okręty liniowe „ciężkimi” pancernikami czy z powodzeniem wykorzystywano zalety okrętów podwodnych.

Reklama
Tweets Defence24