Niet alleen Excalibur: de geschiedenis van hoge-precisiemunitie voor 155mm kanonnen van de M712 Copperhead tot de M1156 PGK en wat het kan betekenen voor het AFU.
De laatste tijd (nog vóór de uitgebreide besprekingen over MLRS M270 en M142 HIMARS) is er gesproken over militaire bijstand met betrekking tot 155mm kanonnen, zelfrijdende eenheden en houwitsers. Oekraïne gebruikt reeds M777 "drie assen" houwitsers en SAU - Noorse M109A3, Amerikaanse M109 en Franse Caesar. De Poolse AHS Krab en Dana met Zuzana 2 uit Slowakije zijn onderweg. Dit alles zal de vuurkracht van het AFU vergroten, niet alleen ten koste van NAVO 155mm munitie, die ononderbroken en in de nodige hoeveelheden geleverd zal worden dankzij de opening van de Ramstein supermarkt voor Oekraïne. Maar ook ten koste van GPS-geleide precisiemunitie, die een andere belangrijke parameter in een oorlog heeft - een aanzienlijk lager verbruik. Dat geeft een voordeel in de logistiek - je hebt er minder van nodig en je kunt de juiste hoeveelheid sneller (en dus goedkoper) leveren. Iedereen heeft gehoord van het uiterst precieze (en niet goedkope) M982 Excalibur projectiel, maar nu zijn er niet minder interessante munities die de vuurkracht van de Oekraïense strijdkrachten kunnen vergroten.
De opkomst van artilleriegeleide raketten (CLGP)
Het begon allemaal in de VS in de jaren 1970, toen de ontwikkeling van artillerie praktisch tegen een plafond aanliep. Na de creatie van nucleaire artillerie (er was zoiets in de geschiedenis van de bewapening, maar het werd officieel verlaten aan het einde van de twintigste eeuw), was het noodzakelijk om ergens anders heen te gaan. En de natuurlijke ontwikkeling was de poging om geleide hoge-precisie projectielen te maken. Er is een theorie, dat de reden van hun creatie het optreden in Oost-Europa heeft gediend (wij herinneren aan de koude oorlog) van een grote hoeveelheid tanks van de USSR, die door hun bestaan een ernstige bedreiging vormden. Daarom was een nauwkeurig wapen nodig, dat een tank op een aanzienlijke afstand, relatief gezien, met één schot kon raken. In het dichtbevolkte Europa was het schieten met houwitsers in vierkanten (om een tankarmada te dekken) op zijn zachtst gezegd onmenselijk en ging het gepaard met grote verliezen onder de burgerbevolking.
Naast tanks en andere gepantserde voertuigen konden ook stationaire vestingwerken doelwit zijn van dergelijke hoge-precisiemunitie. Na een vooronderzoek waaraan bijna alle Amerikaanse wapenfabrikanten deelnamen, werd het project met de naam CLGP (Cannon-Launched Guided Projectile) aangenomen. Het was gebaseerd op het gebruik van een zwevend projectiel met een vin (de optie met een vaste stuwstofstraal werd verlaten ten gunste van goedkope productie) met hetzelfde eenvoudige en vastgelopen geleidingssysteem door middel van een laseraanwijzer (deze technologie was nieuw en veelbelovend in die tijd, zij werd ontwikkeld door Texas Instruments) in de laatste fase van de projectielvlucht. Een grondoperator (GLLD-systeem van Hughes Aircraft, zie foto hieronder) of een vliegtuig of UAV konden worden gebruikt voor de laser doelaanwijzing, zoals die toen beschikbaar waren. Het nadeel van dit goedkopere ontwerp was een kleiner bereik.
Foto: GLLD (Ground Laser Locator Designator) grondstation voor doelaanwijzing tijdens tests, 1974 (Wikipedia)
Deze lasergeleide raket zet na het afvuren zijn staartstabilisatoren uit en blijft doorvliegen om het gereflecteerde laserindicatorsignaal op te vangen bij het naderen van het doel. Dit signaal wordt opgevangen door een semi-actieve zoeker en de elektronica geeft in de laatste seconden van de vlucht instructies voor de stuwkracht van de staart. In theorie ziet dit alles er vandaag de dag misschien niet erg overtuigend uit, maar volgens vergelijkende tests van concurrerende modellen, uitgevoerd in 1975, toonde het beste model zeven voltreffers op elf schoten op doelen (zowel staande als bewegende) op een afstand van 4 tot 7 km.
Foto: GLLD prototype 155mm projectiel naast de M109A1 houwitser op de militaire basis Fort Sill (Wikipedia)
M712 Copperhead: Het eerste hoge precisie projectiel
Het CLGP project gaf geboorte aan het eerste 155mm geleide artillerie projectiel. Het kreeg de naam M712 Copperhead. Het werk aan de CLGP toonde aan dat het staartvlak niet voldoende was om met de vereiste nauwkeurigheid te schieten. Daarom werden er meer vleugels aan toegevoegd, waardoor het projectiel op een kruisraket ging lijken. De productie van de M712 Copperhead begon in 1978 - het Pentagon betaalde 56 miljoen dollar voor 3.000 van deze raketten. Nog eens 27 miljoen dollar werd besteed aan 130 GLLD laser doelverlichtingsstations. De kosten van een enkele M712 Copperhead varieerden toen van $22 tot $24.000 per ronde (dit cijfer omvatte niet de kernkop en de transportcontainers, die werden apart aangeschaft). Van 1981 tot 1985 werden in totaal 15.745 granaten geproduceerd, dat was 35 % van het Pentagon budget voor artilleriegranaten. De Martin Orlando fabriek produceerde in vredestijd (d.w.z. 1 werkploeg) tot 700 patronen per maand. Slechts tot 1989, toen de productie van de M712 Copperhead werd gestaakt, werden er ongeveer 25.000 stuks van geproduceerd.
Het diagram hieronder toont de M712 Copperhead in doorsnede. Van links naar rechts: bak, staartstabilisatoren, staartsectie (roerverbindingen en servo's), spatbordsectie (vleugels), laadruimte met een lading van 6,7 kg, besturingscompartiment, semi-actieve zoekerkop. Het projectiel is 140 cm lang en weegt in totaal 62,4 kg. Het opgegeven bereik van deze munitie is 3 tot 16 km.
De munitie heeft twee operationele modi: ballistische en planningsmodus. De ballistische modus wordt gebruikt bij hoge bewolking en goed zicht. In dat geval worden de vleugels en stabilisatoren uitgestrekt tot een afstand van 3.000 meter van het doel. De planningsmodus wordt gebruikt bij slecht zicht (bewolking, mist of neerslag), waardoor de ballistische modus niet kan worden gebruikt. Op een bepaald punt in de baan schuift de munitie de vinnen uit en schakelt over van de ballistische fase naar de planningsfase. Het doel wordt gevangen wanneer het projectiel dicht genoeg is om de laseremissie te detecteren of wanneer het projectiel uit het wolkendek komt, afhankelijk van welke gebeurtenis zich het eerst voordoet.
De M712 Copperhead werd voor het eerst gebruikt in de strijd tijdens Operatie Desert Storm in 1991, in Irak. Er werden toen 90 kogels afgevuurd op radarstations en versterkingen van Iraakse troepen. Daarvan misten er slechts vier een stationair doel dat verlicht werd door een laserstraal.
Projectiel nadert een M47 doeltank, gevolgd door detonatie bij inslag (animatie gebaseerd op Wikipedia-foto)
De richtkop vereist dat het doel minstens 13 seconden verlicht is voor een treffer. Vóór het afvuren moest de schutter het projectiel programmeren om de juiste laserstraalcode te ontvangen (let op de eerste seconden van de video hieronder - de schutter draait met een schroevendraaier aan de speciale schroeven met de gecodeerde markeringen), wat extra weerstand opleverde tegen het storen door de vijand.
De Copperhead-2 variant van de M712, met een gecombineerde infrarood- en laserzoeker, werd in 1988 in gebruik genomen. Dit weerspiegelt de opkomst van de shoot-it-and-forget-it mentaliteit bij nieuwe wapens uit die tijd.
Voor wie meer wil weten
- De Sovjet-Unie ontwikkelde zijn eigen geleide raket - Krasnopol. Hij werd ontwikkeld sinds het einde van de jaren 70 van de vorige eeuw, gebruikte een semi-actief laserbesturingssysteem, had een kernkop met een massa van 6,4 kg (in nieuwe versies tot 9 kg) en een bereik van 3 tot 20 km (in nieuwe versies tot 25 km).
- De moderne versie van deze munitie heet Krasnopol-D, maakt gebruik van satellietnavigatie en wordt gebruikt in de huidige oorlog met Oekraïne.
- De exportversie van de Krasnopol kost 35.000 dollar.
- Minder bekende versies van de geleide raketten die in Rusland worden ontwikkeld zijn de Santimeter en de Kitolov.
- Oekraïne heeft op basis van de Sovjet-Krasno-Pol zijn eigen geleide raket ontwikkeld,Kvitnikgenaamd (9 kg kernkop, bereik tot 20 km, kaliber 152/155 mm). Het werd in 2012 in dienst genomen, en in 2017 werd een versie zonder Russische componenten gemaakt. In prijzen van 2009 werd een dergelijk projectiel gewaardeerd op 200.000 hryvnia.
- ADC (Artillerie Dirigee Charge) is een in Frankrijk ontwikkeld zeer nauwkeurig projectiel met een bereik tot 25 km.
- BOSS (Bofors Optimized Smart Shell), ontwikkeld in Zweden, is een uiterst precieze hoogexplosieve granaat met een pantserdoorboring van 600 m en een radarverkenningsbereik van 24 km.
Naast de homing (geleide) monoblokken bestaat er ook een hele klasse clusterprojectielen met homing warheads die in artilleriehulzen worden geplaatst. Dergelijke munitie is in de regel eenvoudiger te vervaardigen (er is geen geleidingssysteem voor nodig) en is ongeveer drie tot vijf keer goedkoper dan homing munitie. En worden gebruikt om gepantserde doelen aan te vallen. Omdat ze het doel bijna verticaal raken, hebben ze voldoende pantserdoorlaatbaarheid om 100-120mm te raken. Hun ontwerp is gebaseerd op slechts twee functionele eenheden: de doelsensor en de kop. Zelfgeleide kernkoppen zijn doeltreffender tegen bewegende groepen doelen. Zij kunnen onafhankelijk doelen lokaliseren over een veel groter gebied. Om te begrijpen hoe dit in principe werkt, hoeft u alleen maar te kijken naar een video waarin de BONUS-munitie met twee doelen wordt gedemonstreerd (een gezamenlijke ontwikkeling van Zweden en Frankrijk).
Het projectiel volgt een ballistische baan tijdens zijn eerste vluchtfase. Vervolgens vuurt het twee kernkoppen af, die elk tijdens de vlucht worden gestabiliseerd door twee gebogen vinnen en vervolgens afzonderlijk op het doel worden gericht. Deze klasse van 155mm-kogels omvat ook XM-898 (SADARM, Skeet) munitie van de VS, ACED (Frankrijk), Clasp (Israël) en SMArt (Duitsland).
M982 Excalibur: Een projectiel voor de prijs van een raket
Het hoogtepunt van de ontwikkeling van artillerieprojectielen (en de heilige graal in de klasse "schieten en vergeten") is de M982 Excalibur correctiemunitie, ontwikkeld door Raytheon Missile Systems en BAE Systems Bofors. Aanvankelijk had het een gecombineerd geleidingssysteem (inertie + GPS, moderne versies introduceerden een laserhoofd), waardoor het een uitstekende nauwkeurigheid had met een circulaire waarschijnlijke afwijking (CVD) van 4 meter bij afstanden tot 40 (in sommige latere wijzigingen tot 57 km). Ter vergelijking: standaard Amerikaanse 155mm-kogels hebben een CEP van ongeveer 200-300 m op gemiddelde afstand. De Excalibur weegt 48 kg, heeft een kernkop van 22 kg en kost ongeveer $112.000 per stuk, wat de Excalibur op zijn zachtst gezegd tot een dure traktatie maakt, bedoeld om geselecteerde doelen aan te vallen (commandoposten, elektronische oorlogsvoering/inlichtingensystemen enzovoort). Een belangrijk voordeel van de hoge nauwkeurigheid is de mogelijkheid om een dergelijk projectiel te gebruiken in de nabijheid van de eigen infanterie zonder het risico van schade door "vriendelijk vuur". Met andere woorden, de Excalibur kan vuren op posities binnen 50 meter van zijn soldaten, wat voor artilleristen gewoonweg ongehoord is.
Officiële Raytheon video met een veldtest van het projectiel:
De ontwikkeling van de Excalibur begon al in 1992, de eerste technische specificatie van het Amerikaanse leger (zwaar herzien, na verloop van tijd) verscheen pas in 1997. Na veel frustratie en inspanningen (die begonnen als gezamenlijke ontwikkeling voor zowel projectielen als bommen, en later werden gesplitst), kreeg Raytheon in 2005 zijn eerste order voor 22 miljoen dollar voor 165 kogels. De tests werden voltooid in 2007, en in hetzelfde jaar werd de Excalibur voor het eerst gebruikt in de oorlog in Irak. In 2008 werd het al gebruikt in Afghanistan (toen was de prijs van één projectiel ongeveer 80.000 dollar).
Een van de nadelen van de Excalibur is dat hij op stilstaande doelen schiet (de GPS-coördinaten worden geregistreerd voordat het schot wordt afgevuurd en vereisen speciale apparatuur; zo wordt er vaak op gewezen dat Amerikaanse M777-houwitsers die aan Oekraïne zijn geleverd daar niet over beschikken , en dat alleen A2-versies van deze houwitser dit schieten ondersteunen). Dit alles betekent niet dat de Oekraïense strijdkrachten deze uitrusting uiteindelijk niet zullen krijgen (evenals de Excalibur granaten zelf), maar daar hebben we het nu niet over, maar over het feit dat de nieuwe versie van het projectiel, Excalibur S genaamd, in staat is bewegende doelen aan te vallen. In februari 2020 kondigde Raytheon een succesvolle test aan van de Excalibur S tegen een bewegend doel met behulp van een laserhomekop. Het toestel is sinds juni 2013 in ontwikkeling.
Voor wie meer wil weten
- De eerste versie van de Excalibur, index XM982, kwam in 2007 in dienst bij het Amerikaanse leger, het werd met spoed in dienst genomen, dus werd bewust gekozen voor een kleiner bereik.
- De productie van de eerste versie van de M982 werd voltooid in 2014, met ongeveer 6.500 geproduceerde kogels.
- Sinds 2014 wordt een versie van het Excalibur M982A1 projectiel met een CEP van minder dan 2 (!) meter geproduceerd.
- Excalibur-munitie is in gebruik bij de legers van de VS, Canada, India, Australië, Jordanië en Zweden.
- In februari 2012 vuurde een M777 houwitser van het US Marine Corps in Afghanistan, provincie Helmand, een enkele Excalibur-kogel af en vernietigde een Taliban-band op een recordafstand van 36 kilometer voor de mariniers.
- Op 23 april 2022 maakte CBC Television Canada bekend dat Canada, naast vier relatief nieuwe M777 houwitsers, ook verschillende M982 Excalibur granaten die het had overgehouden aan de Afghaanse oorlog aan Oekraïne had overgedragen.
M1156 PGK (Precision Guidance Kit): een lont die van een 155mm granaat een precisie geleid wapen maakt.
Alles is geweldig aan de Excalibur, die problemen met de nauwkeurigheid van artillerieprojectielen oplost, ware het niet dat er een kosmisch prijskaartje aan hangt. Hoewel het al gehalveerd is ten opzichte van de eerste versies van dit zeer nauwkeurige projectiel, zijn de kosten te hoog. Wat als er een soort kit zou kunnen worden ontwikkeld om van elk projectiel een zeer nauwkeurig projectiel te maken? Dat was de vraag die het Amerikaanse leger zich stelde. Het organiseerde en financierde de programma's CCF (Course Correcting Fuze) en GIF (Guidance Integrated Fuze). Beide mondden uit in het PGK-project (Precision Guidance Kit). In theorie zou het eruit moeten zien als de video hieronder, met dezelfde voordelen (afgezien van de voor de hand liggende nauwkeurigheid): 3-4 keer lagere productie- en logistieke kosten voor de munitie:
Het eerste prototype PGK, geïndexeerd XM1156, werd gebouwd door hetzelfde Raytheon dat de Excalibur produceerde , maar uiteindelijk werd het leveringscontract gewonnen door BAE Systems. Hoewel de ontwikkeling werd voltooid door een derde bedrijf, Alliant Techsystems Inc (ATK). Het is nu ter ziele nadat het in 2018 werd overgenomen door Northrop Grumman Corporation. Het leger eindigde met een lont die compatibel was met elk 155mm projectiel, waarvan de CEV (zoals de Excalibur) niet veranderde afhankelijk van het bereik van het schot. De eerste versie van PGK had een cirkelvormige waarschijnlijke afwijking van 50 meter, maar na enkele ontwikkelingsfasen werd deze teruggebracht tot 10 meter. Na 5 seconden berekende de elektronica het mogelijke aankomstpunt na het afvuren, en als dat boven de 150 meter kwam, blokkeerde de lont en werd het projectiel niet afgevuurd. Dit maakte het gebruik van PGK projectielen veilig voor de eigen infanterie. In nieuwere versies van PGK software is het mogelijk deze blokkering uit te schakelen, maar in dat geval breekt het projectiel toch (er wordt immers niet altijd in de nabijheid van de eigen infanterieposities geschoten).
Illustratie: Vergelijking van EHE bij het afvuren van standaard 155mm projectiel (met weergegevens niet later dan 30 minuten), PGK projectiel en Excalibur projectiel (globalsecurity.org).
De XM1156 is dus een aanzienlijk goedkoper alternatief voor Excalibur (de kosten van de kit bedragen ongeveer 10.000 dollar, wat ongeveer 10 keer goedkoper is dan het hoge-precisie projectiel). Het is ook compatibel met de miljoenen 155mm patronen die al in productie zijn. In de PGK zit een GPS-ontvanger en een dynamo (het systeem heeft geen stroom nodig, het wekt stroom op tijdens de vlucht). Hij weegt 1,4 kg, dat is 0,45 kg meer dan een standaardfuze (voornamelijk door de toevoeging van de stabilisatievinnen en de dynamo). De ontstekers zelf zijn van twee types: contactontstekingen en ontstekingsontstekingen op afstand om de vijandelijke treffer van een ontploffing in de lucht te vergroten. Tijdens de vlucht corrigeert de munitie zijn richting door de stabilisatorbladen om zijn as te draaien, waarbij de stuwkracht wordt bepaald door de GPS-coördinaten die voor het afvuren zijn vastgelegd.
Uiteindelijk was het doel van PGK om van standaard projectielen zeer nauwkeurige kogels te maken en de miljoenen kogels die al in voorraad zijn te moderniseren. En alle nieuwe slimme projectielen zoals Excalibur worden alleen gebruikt om voorraden aan te leggen.
Zo ziet de M1156 PGK eruit bij live gebruik in een trainingsoefening. Voor het vuren verwijderen de schutters de beschermkap door de doelcoördinaten voor te programmeren. En ze controleren of de stabilisatoren werken (gemakkelijk draaien).
In juli 2020 kreeg BAE Systems een contract van 33 miljoen dollar om tegen 2023 een verbeterde versie van de LR-PGK (Long Range Precision Guidance Kit) te ontwikkelen voor 155mm projectielen met een groter bereik tot 70 km. Naast het bereik beloven ze de immuniteit voor storing van de GPS-ontvanger te verbeteren (blijkbaar voor de omstandigheden van vijandelijke REB-systemen) en de CEP verder te verlagen (in wezen de nauwkeurigheid verbeteren).
Voor degenen die meer willen weten
- Soldaten op de basis Fort Bliss gebruikten het vroege XM1156 PGK-prototype voor het eerst in oktober 2012, waarbij 24 schoten werden afgevuurd.
- In september 2014 werd de PGK getest met Duitse DM111 kogels afgevuurd vanuit een PzH2000 zelfrijdende houwitser vanaf een afstand van 27 km. 90% van de met PGK uitgeruste granaten raakten doelen binnen 5 meter.
- PGK's werden geleverd aan de strijdkrachten van Australië en Canada vanaf 2015, en aan Nederland vanaf 2018.
- In 2017 bedroeg het aantal geproduceerde PGK's meer dan 10.000.
- Een speciaal apparaat - EPIAFS (Enhanced Portable Inductive Artillery Fuze Setter) M1155 - wordt gebruikt voor het programmeren van GPS-coördinaten.
- Een "Russische versie" van de PGK met GLONASS navigatiemodule voor 152mm granaten werd in 2011 ontwikkeld door het in Moskou gevestigde ontwerpbureau Kompas. Gelukkig is dit ontwerpbureau zo'n 5 jaar geleden praktisch opgeheven.
In een notendop
Ondanks het feit dat hoge-precisie artilleriegranaten vele, vele jaren oud zijn en reeds in gebruik zijn in zowel Oekraïne als Rusland (zij het in kleine hoeveelheden, en er wordt helemaal niet gesproken over serieproductie van "Kvitnik"), wordt in de informatieruimte alleen gesproken over M982 Excalibur en de vooruitzichten op levering daarvan aan Oekraïne. Afhankelijk van het binaire standpunt ("zrada" of "peremoga") wordt het idee gepromoot of ze al dan niet geleverd zullen worden. Het leven blijkt, zoals altijd, veel complexer, diverser en verwarrender te zijn. En het geeft geen eenvoudige antwoorden op ingewikkelde, complexe vragen. Wat is de moeite waard om te weten over dit alles? Ten eerste worden alle soorten hoge-precisiemunitie voortdurend verbeterd - het proces is voortdurend en op dit moment gaande. Ten tweede worden zowel de Excalibur zelf als zijn meer gangbare alternatief in de vorm van de PGK voortdurend verbeterd. Ten derde is deze oorlog een unieke gelegenheid voor alle wapenontwikkelaars om ze onder echte gevechtsomstandigheden te testen. Dus of hoge-precisie projectielen al dan niet aan Oekraïne zullen worden geleverd is in principe geen vraag. Het is slechts een kwestie van tijd, waarvan het verslag reeds is begonnen, met de eerste leveringen van 155 mm artillerie van alle types, waarmee het proces van herbewapening van de AFU volgens de algemeen aanvaarde NAVO-normen op gang wordt gebracht. En nu is de eerste prioriteit niet de levering van hoge-precisiemunitie, maar de verzadiging van het AFU met loopgeschut (laten we de moderne MLRS van de NAVO-landen niet vergeten), waarvan de behoefte al in de honderden stuks loopt. En de belangrijkste beperking is vandaag niet het gebrek aan politieke wil voor de levering ervan, maar de capaciteit van de opleidingscentra (hoe geavanceerder de moderne uitrusting, hoe langer de opleiding - voor de F16 bijvoorbeeld, in tegenstelling tot de houwitsers M777, duurt het beheersen ervan geen dagen, maar maanden, plus de bouw van infrastructuur, die jaren in beslag neemt). Stop dus met paniek zaaien en stuur in bijzonder ernstige gevallen de alarmisten een link naar deze tekst. Alles zal Oekraïne zijn.
Voor degenen die meer willen weten
- Waarom MLRS M270 en M142 HIMARS zo belangrijk zijn, welke raketten gebruikt worden en hoe ze het verloop van de oorlog kunnen veranderen
- Onverslaanbare wapens: Oekraïense kamikaze-drones (spervuurmunitie) ST-35 Thunder en RAM.
- Luchtafweersysteem ️NASAMS en Harpoon-kruisraket: wat Zelensky vroeg aan het Noorse parlement
- Switchblade kamikaze drones: wat voor wapen ze zijn en wat ze kunnen doen (video)
- Waarom de AFU op zoek is naar het Russische Redut-2US communicatiecomplex en hulp vraagt bij het vinden ervan
