Non solo Excalibur: la storia delle munizioni a guida di precisione per cannoni da 155 mm dall'M712 Copperhead all'M1156 PGK e cosa possono dare alle Forze Armate

Di: Anry Sergeev | 12.06.2022, 19:06
Non solo Excalibur: la storia delle munizioni a guida di precisione per cannoni da 155 mm dall'M712 Copperhead all'M1156 PGK e cosa possono dare alle Forze Armate

Ultimamente (anche prima di ampie discussioni MLRS MLRS M270 e M142 HIMARS ) nelle conversazioni sull'assistenza militare sono apparsi cannoni, cannoni semoventi e obici di calibro 155 mm. Già l'Ucraina utilizza obici M777 "tre assi"  e ACS - norvegese M109A3M109 americano  e Cesari francesi. Sulla strada Polacco AHS Krab e Dana c Zuzana 2 dalla Slovacchia. Tutto ciò aumenterà la potenza di fuoco delle forze armate ucraine non solo grazie alle munizioni NATO da 155 mm, che verranno fornite ininterrottamente e nelle quantità richieste grazie all'apertura supermercato "Ramstein"  per l'Ucraina. Ma anche grazie alle munizioni guidate da GPS ad alta precisione, che hanno un altro parametro importante nella guerra: un consumo molto inferiore. Ciò che offre un vantaggio nella logistica: ne hai bisogno di meno e puoi consegnare la giusta quantità più velocemente (e, di conseguenza, più economica). Tutti hanno sentito parlare del proiettile M982 Excalibur ad alta precisione (e non economico), ma ora non ci sono munizioni meno interessanti che possono aumentare la potenza di fuoco delle forze armate ucraine.

L'avvento dei proiettili guidati dall'artiglieria (CLGP)

Tutto è iniziato negli Stati Uniti negli anni '70 del secolo scorso, quando lo sviluppo dell'artiglieria ha praticamente raggiunto il soffitto. Dopo la creazione artiglieria nucleare  (c'era una cosa del genere nella storia degli armamenti, ma è stata ufficialmente abbandonata alla fine del XX secolo) era necessario andare avanti da qualche parte. E uno sviluppo naturale è stato il tentativo di creare proiettili guidati ad alta precisione. C'è una teoria secondo cui il motivo della loro creazione era l'apparizione nell'Europa orientale (lascia che ti ricordi, sui tempi della Guerra Fredda) di un numero enorme di carri armati dell'URSS, che, con la loro esistenza, creavano una seria minaccia . Pertanto, era necessaria un'arma precisa, in grado di colpire un carro armato a notevole distanza, relativamente parlando, con un solo colpo. Il fatto è che nell'Europa densamente popolata, sparare obici nelle piazze (per coprire un'armata di carri armati) era, per usare un eufemismo, disumano e irto di grandi perdite tra la popolazione civile. 

Oltre ai carri armati e ad altri veicoli corazzati, gli obiettivi di tali munizioni a guida di precisione potrebbero essere fortificazioni fisse. Dopo una revisione preliminare dei progetti, a cui hanno preso parte quasi tutti i produttori di armi negli Stati Uniti, è stato chiamato un progetto CLGP (Proiettile guidato lanciato da cannone - letteralmente "proiettile di artiglieria guidato"). Si basava sull'uso di un proiettile planante con piumaggio (la variante con un motore a reazione a propellente solido è stata abbandonata a favore di una produzione a basso costo) con lo stesso sistema di guida del designatore del bersaglio laser semplice e anti-jamming (questa tecnologia era nuova e promettente a quel tempo, è stato sviluppato da Texas Instruments) nella fase finale del volo del proiettile. Per l'illuminazione laser del bersaglio era possibile utilizzare un operatore a terra (l'installazione GLLD prodotta da Hughes Aircraft nella foto sotto) o un aereo o UAV - esistevano già allora. Il rovescio della medaglia del progetto più economico era la riduzione della portata del proiettile.


Una foto: Stazione di illuminazione del bersaglio laser a terra GLLD (Ground Laser Locator Designator) durante i test, 1974 (Wikipedia )

Dopo che un tale proiettile guidato è stato sparato, gli stabilizzatori di coda si aprono e continua il suo volo, ricevendo un segnale di designazione del bersaglio laser riflesso mentre si avvicina al bersaglio. Questo segnale viene ricevuto dalla testa semi-attiva di homing e l'elettronica fornisce istruzioni per il timone di coda negli ultimi secondi di volo. In teoria, tutto questo potrebbe non sembrare molto convincente oggi, ma, secondo i risultati dei test comparativi di campioni in competizione condotti nel 1975, i migliori di loro hanno dimostrato sette colpi diretti per undici colpi su bersagli (sia in piedi che in movimento) situati in una distanza da 4 a 7 km. 


Una foto: prototipo di un proiettile da 155 mm del progetto GLLD accanto all'obice M109A1 in una base militare Forte Sill (Wikipedia

M712 Copperhead: il primo proiettile di precisione

Come risultato del progetto CLGP, è nato il primo proiettile di artiglieria guidata di calibro 155 mm. Ha ricevuto il nome M712 Copperhead (letteralmente - una testa di rame, un altro nome per una vipera in inglese muso a testa di rame ). Il lavoro sul CLGP ha mostrato che il gruppo di coda non era sufficiente per sparare con la precisione richiesta. Pertanto, sono state aggiunte ali, conferendo al proiettile una somiglianza con un missile da crociera. La produzione in serie dell'M712 Copperhead iniziò nel 1978: il Pentagono acquistò 3.000 di questi proiettili per 56 milioni di dollari. Altri 27 milioni sono stati spesi per 130 stazioni di illuminazione di bersagli laser GLLD. In tempi diversi, il costo di un M712 Copperhead variava da 22 a 24 mila dollari ciascuno (questo importo non includeva la testata e i container per il trasporto, venivano acquistati separatamente). In totale, dal 1981 al 1985 furono prodotti 15.745 proiettili, il 35% del budget del Pentagono per l'acquisto di proiettili di artiglieria. Lo stabilimento di Martin Orlando, operando in tempo di pace (cioè in 1 turno di lavoro), produceva fino a 700 proiettili al mese. In totale, fino al 1989, quando la produzione dell'M712 Copperhead fu interrotta, ne furono prodotti circa 25.000.


Una foto: M712 Copperhead round al Missile Range Museum sabbie bianche  (immagine Kelly Michals )

Nel diagramma sottostante, puoi vedere il dispositivo M712 Copperhead in una sezione longitudinale. Da sinistra a destra: pallet, stabilizzatori di coda, vano dello sterzo (aste e servi delle superfici dello sterzo), piumaggio (ali), vano di combattimento con una testata del peso di 6,7 kg, vano di controllo, testa di riferimento semiattiva. La lunghezza del proiettile è di 140 cm con un peso totale di 62,4 kg. Il raggio di tiro dichiarato di queste munizioni va da 3 a 16 km. 


Illustrazione: Il dispositivo del proiettile M712 Copperhead in sezione longitudinale (Wikipedia )

Le munizioni hanno due opzioni per il funzionamento: modalità balistica e pianificazione. La modalità balistica viene utilizzata quando c'è una copertura nuvolosa elevata e una buona visibilità. In questo caso, la s estende le ali e gli stabilizzatori a una distanza di 3000 metri dal bersaglio. La modalità Glide viene utilizzata in condizioni di scarsa visibilità (nuvoloso, nebbia o precipitazioni), che non consentono l'uso della modalità balistica. Ad un certo punto della traiettoria, la munizione allunga la coda e si sposta dalla fase balistica alla fase di planata. Il bersaglio viene bloccato quando il proiettile è abbastanza vicino da rilevare il raggio laser o quando il proiettile esce dalla copertura nuvolosa, a seconda di quale evento si verifica per primo.

L'M712 Copperhead è stato utilizzato per la prima volta in combattimento durante l'operazione Desert Storm nel 1991 in Iraq. Quindi 90 proiettili sono stati sparati contro le stazioni radar e le fortificazioni delle truppe irachene. Di queste, solo 4 munizioni non hanno colpito un bersaglio fermo illuminato da un raggio laser. 


Il proiettile si avvicina al carro armato bersaglio M47, seguito dalla detonazione quando colpisce il bersaglio (animazione basata su una foto di Wikipedia )

Per un colpo preciso, la testa di riferimento deve illuminare il bersaglio per almeno 13 secondi. Prima del lancio, l'equipaggio di artiglieria ha dovuto programmare il proiettile per ricevere il codice corrispondente del raggio laser (prestare attenzione ai primi secondi del video qui sotto: l'artigliere gira viti speciali con segni codificati con un cacciavite), che ha creato un'ulteriore immunità al rumore dal nemico. 

Nel 1988 fu adottata la variante M712 "Copperhead-2" con una testa di riferimento combinata (infrarossi e laser), che rifletteva l'aspetto in quegli anni del principio "fuoco e dimentica" in nuovi tipi di armi. 


Per chi vuole saperne di più

  • L'Unione Sovietica ha sviluppato il proprio proiettile guidato - Krasnopol . Sviluppato dalla fine degli anni '70 del secolo scorso, utilizzava un sistema di homing laser semi-attivo, aveva una testata del peso di 6,4 kg (fino a 9 kg nelle nuove versioni, portata da 3 a 20 km (fino a 25 km per nuovi). 
  • La versione moderna di questa munizione si chiama Krasnopol-D, utilizza la navigazione satellitare e viene utilizzata nell'attuale guerra con l'Ucraina.
  • La versione di esportazione di Krasnopol è stimata in $ 35.000
  • Versioni meno conosciute di missili guidati sviluppati in Russia lo sono Centimetro e baleniera
  • L'Ucraina ha sviluppato il proprio analogo di un missile guidato basato sul Krasnopol sovietico chiamato "Kvitnik "(testata da 9 kg, raggio di tiro fino a 20 km, calibro 152/155 mm). È stato messo in servizio nel 2012 e nel 2017 è stata creata una versione senza componenti russi. Nei prezzi del 2009, una di queste coperture è stata stimata in 200.000 grivna.
  • ADC (Artillerie Dirigee Charge) - un proiettile ad alta precisione sviluppato in Francia, con una portata fino a 25 km
  • CAPO (Bofors Optimized Smart Shell), sviluppato dalla Svezia: un proiettile altamente esplosivo ad alta precisione con penetrazione dell'armatura di 600 mm e un sistema di guida radar, che spara a 24 km

Oltre ai proiettili monoblocco autoguidati (corretti), esiste anche un'intera classe di proiettili a grappolo con submunizioni auto-miranti che sono incorporate nei corpi dei proiettili di artiglieria. Di norma, tali munizioni sono più facili da produrre (non richiedono un sistema di controllo) e sono meno costose delle munizioni a riferimento di circa 3-5 volte. E sono usati per distruggere bersagli corazzati. Poiché cadono tutti quasi verticalmente sul bersaglio, la capacità di penetrare un'armatura di 100-120 mm è sufficiente per sconfiggerli. Al centro del loro design ci sono solo due blocchi funzionali: un sensore target e una testata. Le submunizioni autoguidate dimostrano la migliore efficienza quando si colpisce un bersaglio di gruppo in movimento. Sono in grado di trovare autonomamente obiettivi su un'area molto più ampia. Per capire come funziona, in linea di principio, basta guardare un video che mostra le munizioni BONUS con due elementi dannosi (sviluppati congiuntamente da Svezia e Francia).

Nella fase iniziale del volo, il proiettile si muove lungo una traiettoria balistica. Quindi vengono sparate due testate, ciascuna delle quali viene prima stabilizzata in volo con l'aiuto di due impennaggi curvi, e quindi mirata individualmente al bersaglio. Questa classe di proiettili da 155 mm include anche le munizioni XM-898 (SADARM, Skeet) made in USA, ACE (Francia), Chiusura (Israele) e Inteligente (Germania).

M982 Excalibur: un proiettile al prezzo di un razzo

L'apice dello sviluppo dei proiettili di artiglieria (e il Santo Graal nella classe del fuoco e dell'oblio) è la munizione regolabile M982 Excalibur sviluppata da Sistemi missilistici Raytheon e BAE Systems Bofors. Inizialmente, disponeva di un sistema di guida combinato (inerziale + GPS, le versioni moderne hanno una testa di riferimento laser), fornendogli una precisione eccezionale con deviazione probabile circolare (CEP)  4 metri a distanze fino a 40 (in alcune modifiche successive fino a 57 km). Per fare un confronto, i proiettili americani standard da 155 mm hanno un CEP dell'ordine di 200-300 metri quando sparati a medio raggio. Con una massa di 48 kg, ha una testata da 22 chilogrammi e costa circa $ 112.000 ciascuno, il che rende Excalibur, per usare un eufemismo, un piacere costoso, progettato per sconfiggere obiettivi selezionati (posti di comando, guerra elettronica/sistemi di intelligence e così via). Un importante vantaggio dell'elevata precisione è la possibilità di utilizzare un tale proiettile in prossimità della propria fanteria senza il rischio di danneggiarlo con il "fuoco amico". Cioè, con l'aiuto di Excalibur, puoi sparare in posizioni situate a una distanza di 50 metri dai tuoi soldati, cosa semplicemente sconosciuta per gli standard dei cannonieri. 


Illustrazione: asc.esercito.mil

Video ufficiale di Raytheon con una dimostrazione di prove sul campo del proiettile:

Lo sviluppo di Excalibur iniziò nel lontano 1992, i primi termini di riferimento dell'esercito americano (molto rivisti, nel tempo) apparvero solo nel 1997. Dopo un lungo calvario (all'inizio lo sviluppo era comune sia per il proiettile che per la bomba guidata, poi sono stati separati), nel 2005 Raytheon ha ricevuto il primo ordine per un importo di $ 22 milioni per un lotto sperimentale di 165 proiettili. I test sono stati completati nel 2007 e nello stesso anno Excalibur è stato utilizzato per la prima volta nella guerra in Iraq. Nel 2008 era già utilizzato in Afghanistan (a quel tempo il prezzo di un proiettile era di circa $ 80.000). 

Uno degli svantaggi Si ritiene che Excalibur stia sparando a bersagli fissi (le coordinate GPS vengono registrate prima dello sparo, ciò richiede attrezzature speciali, ad esempio, spesso prestano attenzione al fatto che gli obici americani M777 consegnati in Ucraina Non ho, e in generale solo le versioni A2 di questo obice supportano tali riprese). Detto questo, tutto ciò non significa affatto che questa attrezzatura (come gli stessi proiettili Excalibur) non apparirà nelle forze armate ucraine nel tempo, ma ora non si tratta di questo, ma del fatto che la nuova versione del shell con il nome Excalibur S in grado di colpire bersagli mobili. Nel febbraio 2020, Raytheon ha annunciato il test di successo dell'Excalibur S contro un bersaglio mobile utilizzando un cercatore laser. Il suo sviluppo è stato effettuato da giugno 2013.


Per chi vuole saperne di più

  • Prima versione di Excalibur con indice XM982 è apparso in servizio con l'esercito degli Stati Uniti nel 2007, è stato messo in servizio in fretta, quindi sono andati deliberatamente a un raggio di volo ridotto 
  • La produzione della prima versione dell'M982 è stata completata nel 2014, sono stati realizzati circa 6500 proiettili.
  • Dal 2014 è stata prodotta una versione del proiettile Excalibur М982А1 con QUO inferiore a 2 (!) metri. 
  • Le munizioni Excalibur sono in servizio con gli eserciti di Stati Uniti, Canada, India, Australia, Giordania e Svezia
  • Nel febbraio 2012, l'obice M777 del Corpo dei Marines degli Stati Uniti in Afghanistan (provincia di Helmand) ha sparato un solo proiettile Excalibur che ha distrutto un gruppo talebano a una distanza record per il Corpo dei Marines di 36 chilometri
  • Il 23 aprile 2022, il canale televisivo canadese CBC ha riferito che, insieme a 4 obici M777 relativamente nuovi Il Canada ha anche trasferito diversi proiettili Excalibur M982 in Ucraina avanzi della guerra in Afghanistan.

M1156 PGK (Precision Guidance Kit): una spoletta che trasforma un proiettile da 155 mm in uno estremamente preciso


Una foto: USAASC (Centro di supporto per l'acquisizione dell'esercito americano - Centro di supporto per l'acquisizione dell'esercito americano, 2018)

Excalibur è ottimo per tutti, risolvendo i problemi di precisione dei proiettili di artiglieria, se non per il suo prezzo di spazio. E sebbene sia già stato dimezzato rispetto alle versioni iniziali di questo proiettile ad alta precisione, il suo costo è troppo alto. E se potessi sviluppare una sorta di kit che ti permetta di trasformare qualsiasi proiettile in uno estremamente preciso? L'esercito americano ha posto questa domanda organizzando e finanziando programmi CCF (Course Correcting Fuze - fusibile di correzione della rotta) e gif (Guida Integrata Fuze - fusibile con guida integrata). Entrambi si sono conclusi con la creazione del progetto  PGK (Precision Guidance Kit - kit di guida ad alta precisione). In teoria, il suo lavoro avrebbe dovuto apparire come nel video qui sotto e i vantaggi (oltre all'evidente precisione) erano gli stessi: una riduzione dei costi di produzione e logistica delle munizioni di 3-4 volte:

Primo prototipo PGK con indice XM1156 ha creato lo stesso Raytheon che produce Excalibur, ma alla fine ha vinto il contratto di fornitura Sistemi BAE. Sebbene lo sviluppo sia stato completato in generale da una terza società - Alliant Techsystems Inc. (ATK). Ora non esiste dopo essere stato rilevato da una società Northrop Grumman  nel 2018. Di conseguenza, l'esercito ha ricevuto una miccia compatibile con qualsiasi proiettile da 155 mm, il cui KVO (come Excalibur) non cambiava a seconda della portata dello scatto. Nella prima versione del PGK, l'errore circolare probabile era di 50 metri, ma dopo diverse iterazioni di sviluppo è stato ridotto a 10 metri. Allo stesso tempo, la miccia PGK aveva una caratteristica interessante: 5 secondi dopo lo sparo, l'elettronica calcolava quanto il punto di arrivo differiva dalle coordinate GPS impostate prima dello sparo e se superava i 150 metri, la miccia era bloccata e il proiettile non è esploso. Ciò ha reso sicuro per la propria fanteria l'uso di proiettili PGK. Sebbene le nuove versioni del software PGK abbiano un'opzione che ti consente di disabilitare questo blocco, in questo caso il proiettile è comunque esploso (dopotutto, le riprese non vengono sempre eseguite in prossimità delle posizioni della loro fanteria).


Illustrazione: Confronto di KVO quando si spara un proiettile standard da 155 mm (con dati meteorologici entro e non oltre 30 minuti), un proiettile con PGK e un proiettile Excalibur (globalsecurity.org )

Quindi, XM1156 è un'alternativa significativamente più economica a Excalibur (il kit costa circa $ 10.000, che è circa 10 volte più economico di un proiettile ad alta precisione). Inoltre, compatibile con milioni di proiettili da 155 mm già sparati. All'interno del PGK è presente un ricevitore GPS e un alternatore (il sistema non necessita di alimentazione, l'energia viene generata in volo). Pesa 1,4 kg, ovvero 0,45 kg in più rispetto a un fusibile standard (principalmente a causa dell'aggiunta di nervature stabilizzatrici e di un alternatore). Le micce stesse sono di due tipi: a contatto e con detonazione a distanza per aumentare i danni al nemico da un'esplosione in aria. Durante il volo, le munizioni correggono la propria direzione ruotando le lame stabilizzatrici attorno al proprio asse, rullando alle coordinate GPS registrate prima dello sparo.

In definitiva, l'obiettivo della creazione di PGK era trasformare proiettili standard in proiettili guidati di precisione e aggiornare i milioni di proiettili già in stock. E tutti i nuovi proiettili intelligenti come Excalibur dovrebbero essere utilizzati solo per lo stoccaggio. 

Ecco come appare l'uso dell'M1156 PGK dal vivo in un esercizio. Prima dello sparo, i cannonieri rimuovono il cappuccio protettivo, preprogrammando le coordinate del bersaglio. E controllano le prestazioni degli stabilizzatori (se ruotino facilmente).

A luglio 2020 BAE Systems ha ricevuto un contratto da 33 milioni  sviluppare una versione aggiornata entro il 2023 LR-PGK  (Kit di guida di precisione a lungo raggio) per proiettili da 155 mm con una portata aumentata a 70 km. Oltre al raggio di volo, promettono di migliorare l'immunità al rumore del ricevitore GPS (apparentemente, per le condizioni operative dei sistemi di guerra elettronica nemici) e di ridurre ulteriormente il KVO (in sostanza, aumentare la precisione).


Per chi vuole saperne di più

  • Nell'ottobre 2012 i soldati della base Forte Beatitudine ha utilizzato per la prima volta un prototipo XM1156 PGK in un esercizio, sparando 24 colpi
  • Nel settembre 2014, il PGK è stato testato con proiettili tedeschi DM111 sparati dall'obice semovente PzH2000 da una distanza di 27 km. Il 90% dei proiettili equipaggiati con PGK colpisce bersagli entro 5 metri
  • Dal 2015, i PGK sono stati forniti alle forze armate di Australia e Canada e dal 2018 ai Paesi Bassi
  • Entro il 2017, il numero di PGK rilasciati superato i 10.000 pezzi
  • Per la programmazione delle coordinate GPS viene utilizzato un dispositivo speciale: EPIAFS (Enhanced Portable Inductive Artillery Fuze Setter - Advanced Portable Inductive Fuze Programmer) M1155
  • Proprio PGK "versione russa" con un modulo di navigazione GLONASS per proiettili da 152 mm sviluppato "Compass" del Moscow Design Bureau nel 2011. Fortunatamente, questo ufficio di progettazione è stato sciolto per quasi 5 anni.

Nella sostanza secca

Nonostante il fatto che i proiettili di artiglieria di alta precisione siano in servizio da molti, molti anni, sono già in servizio sia con l'Ucraina che con la Russia (anche se in piccole quantità e non stiamo affatto parlando della produzione in serie di Kvitnik), solo M982 Excalibur e le prospettive per la sua fornitura in Ucraina. A seconda del punto di vista binario ("zrada" o "vittoria"), viene promossa l'idea se saranno forniti o meno. La vita, come sempre, è molto più complessa, varia e confusa. E non dà risposte semplici a domande complesse e complesse. Cosa vale la pena sapere di tutto questo? In primo luogo, tutti i tipi di munizioni a guida di precisione vengono costantemente migliorati: il processo è in corso e proprio ora. In secondo luogo, sia Excalibur stesso è in costante miglioramento, sia la sua alternativa più massiccia sotto forma di PGK. In terzo luogo, questa guerra rappresenta un'opportunità unica per tutti gli sviluppatori di armi di testarle in condizioni di combattimento reali. Pertanto, in linea di principio, la questione se i proiettili di alta precisione verranno consegnati all'Ucraina o meno non lo è. È solo questione di tempo, il cui conto alla rovescia è già iniziato, con le prime consegne di tutti i tipi di artiglieria da 155 mm, avviando il processo di riequipaggiamento delle forze armate ucraine secondo gli standard NATO generalmente accettati. E ora in primo luogo in termini di priorità non ci sono affatto la fornitura di munizioni a guida di precisione, ma la saturazione delle forze armate ucraine con cannoni di artiglieria (circa moderno MLRS dei paesi della NATO inoltre non dimenticare), i cui bisogni sono già stimati in centinaia di pezzi. E il principale deterrente oggi non è affatto la mancanza di volontà politica per la loro fornitura, ma la produttività dei centri di addestramento (più complessa è la tecnologia moderna, più tempo ci vuole per imparare - per l'F16, ad esempio, a differenza degli obici M777 , la padronanza non richiede già giorni, ma mesi, oltre alla costruzione dell'infrastruttura, che richiede anni). Pertanto, smettiamo di farci prendere dal panico e, in casi particolarmente gravi, inviamo un link a questo testo agli allarmisti. Tutto sarà Ucraina.

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