Pociski rakietowe- MCLOS

Dziś wpis o kierowanych pociskach rakietowych, przy czym wpis ten tyczyć się będzie systemu kierowania określanego w anglojęzycznej terminologii jako MCLOS (Manual Command to Line Of Sight). Zgodnie z polską terminologią system ten to kierowanie ręczne z wykorzystaniem metody trzech punktów (ów 3 punkty to oko-pocisk-cel). Na czym polega system MCLOS? Cóż, w systemie tym pociskiem rakietowym steruje się mniej więcej tak, jak samochodem zabawką, bądź modelem latającym. Ujmując to inaczej, na pocisku znajduje się flara, operator pocisku widzi ów flarę, a jednocześnie operator, używając drążka sterowniczego (joysticka), stara się tak pokierować pociskiem, aby świetlna kropka generowana przez flarę, znalazła się na tle celu. Patrząc z perspektywy operatora, żołnierz ten kieruje świetlną kropką w sposób niejako bezpośredni. Pisząc o kierowaniu świetlną kropką w sposób bezpośredni, mam na myśli przykładowo rozwiązanie, w którym ruch drążka w lewo powoduje ruch kropki w lewo, a ruch drążka w prawo powoduje ruch kropki w prawo. Podobnie może być rozwiązane sterowanie kropką góra/dół- ruch drążka do siebie powodujący ruch kropki w górę, ruch drążka od siebie generujący ruch kropki w dół. Jeśli świetlna kropka znajduje się na tle celu, wtedy pocisk powinien trafić w cel. Spójrzmy zresztą na poniższą grafikę:

 

Na powyższej grafice widać pulpit sterowniczy, cel (czołg wroga) i świetlną kropkę generowaną przez flarę umieszczoną na pocisku.

 

Istnieją zasadniczo dwa warianty systemu MCLOS. Pierwsze to sterowanie prędkością kropki, drugi to sterowanie jej przyspieszeniem. Poniżej opisałem oba warianty. Ów opisy napisane są z perspektywy operatora- założyłem że kropka i cel to dwuwymiarowe obiekty na dwuwymiarowym tle.

 

-Przy sterowaniu prędkością kropki, wychylenie drążka sterowniczego powoduje ruch kropki. Przykładowo, jeśli przechylamy drążek w prawo, to świetlna kropka też zaczyna poruszać się w prawo. Jednocześnie jeśli drążek pozostaje wychylony pod takim samym kątem, to prędkość świetlnej kropki nie wzrasta (ruch jednostajny prostoliniowy). Mocniejsze wychylenie drążka powoduje wzrost prędkości świetlnej kropki. Ustawienie drążka sterowniczego w pozycję neutralną powoduje że kropka przestaje się przemieszczać. Ujmując to inaczej: przyjmijmy że cel znajduje się na prawo od świetlnej kropki. Czyli operator wychyla drążek w prawo. Kropka przemieszcza się na cel. Jak już kropka znajdzie się na tle celu, to wtedy wystarczy ustawić drążek w pozycję neutralną- kropka przestanie się przemieszczać. Zamieszczona wcześniej grafika przedstawia taką właśnie sytuację. Sterowanie prędkością kropki ułatwia sterowanie pociskiem, lecz komplikuje też układ kierowania (względem sterowania przyspieszeniem kropki).

 

-Przy sterowaniu przyspieszeniem kropki, wychylenie drążka również powoduje ruch kropki. Czyli jak poprzednie, wychylenie drążka w prawo, to ruch kropki w prawo. Jest jednak pewna różnica. Jeśli drążek pozostaje wychylony pod takim samym kątem, to kropka będzie przyspieszać (ruch jednostajny przyspieszony). Jeśli wychylić drążek mocniej, to przyspieszenie kropki wzrośnie. Po ustawieniu drążka w pozycję neutralną, świetlna kropka nadal będzie się przemieszczać, lecz będzie to ruch jednostajny prostoliniowy. Aby kropka przestała się przemieszczać, należy wychylić drążek w kierunku przeciwnym do jej ruchu, a następnie ustawić drążek w pozycję neutralną. Ujmując to inaczej: przyjmijmy że cel znajduje się na prawo od kropki. Operator wychyla drążek w prawo. Kropka zaczyna przemieszczać się ruchem jednostajnym przyspieszonym w prawo. Operator ustawia drążek w pozycję neutralną, kropka nadal przemieszcza się w prawo. Jak już kropka znajdzie się na tle celu, operator wychyla drążek w lewo, a następnie ustawia go w pozycję neutralną- aby zahamować dryf kropki. Sterowanie prędkością kropki upraszcza układ kierowania, lecz jednocześnie utrudnia sterowanie pociskiem (względem sterowania prędkością kropki).

 

Tutaj kilka uwag:

-System MCLOS największą popularność zyskał w przeciwpancernych pociskach kierowanych, choć istniały też pociski innego typu z takim systemem kierowania. Istniał między innymi brytyjski rakietowy zestaw przeciwlotniczy Blowpipe wykorzystujący system MCLOS.

-Zastosowanie systemu MCLOS nie ma związku z tym w jaki sposób informacje przesyłane są od pulpitu operatora do pocisku. Pociski z systemem kierowanie MCLOS mogą być zarówno sterowane poprzez kabel ciągnący się od wyrzutni do pocisku, jak i radiowo.

-Podobno maksymalna prędkość przeciwpancernego pocisku kierowanego z systemem kierowania MCLOS to około 150 metrów na sekundę. Powyżej tej prędkości operator nie jest w stanie skutecznie kierować pociskiem. Choć warto zauważyć że pocisk przeciwlotniczy Blowpipe, też mający system kierowania MCLOS, był pociskiem ponaddźwiękowym (prędkość dźwięku to około 340 metrów na sekundę).

-Spotkałem się z opinią według której przy przeciwpancernym pocisku kierowanym wykorzystującym system MCLOS, największym problemem nie jest kierowanie lewo/prawo, lecz kierowanie góra/dół. Ot, trzeba kierować pociskiem tak aby nie przeleciał nad celem, ale też trzeba uważać aby pocisk nie uderzył w podłoże znajdujące się przed celem.

-Jestem zdanie że w typowej sytuacji, przeciwpancerny pocisk kierowany z systemem kierowania MCLOS, leci po krzywej pogoni, a nie po krzywej wyprzedzenia. Oto cytat z pracy zatytułowanej Szkolenie operatorów przeciwpancernych pocisków kierowanych (praca z 1967 roku, tycząca się operatorów przeciwpancernych pocisków kierowanych z systemem kierowania MCLOS): W czasie obserwacji śledzenia stwierdzono u niektórych operatorów nawrót pewnych typowych błędów (np. wyprzedzanie imitatorem pocisku ruchomego imitatora celu zamiast śledzenia po krzywej pogoni).

-Przynajmniej niektóre pociski z systemem kierowania MCLOS miały duży zasięg minimalny. Przykładowo, radziecki pocisk przeciwpancerny Malutka (AT-3 Sagger) miał zasięg od 500 metrów do 3000 metrów. Ergo, poniżej 500 metrów była martwa strefa nieskuteczności pocisku. Być może zastosowanie systemu MCLOS powoduje wzrost zasięgu minimalnego (czyli zjawisko negatywne). Uważam tak, bowiem przy systemie MCLOS, pewnie musi minąć jakiś czas zanim operator zorientuje się gdzie w przestrzeni znajduje się świetlna kropka generowana przez flarę umieszczoną na pocisku. Jak operator zorientuje się gdzie jest świetlna kropka, to pewnie też mija chwila zanim operator podejmie działanie zmierzające do umieszczenia kropki na celu (odpowiednie wychylenie drążka sterowniczego). Pisząc „jakiś czas” oraz „chwila”, mam na myśli czas liczony w sekundach, ale nawet przez sekundę pocisk rakietowy jest w stanie przebyć zauważalną odległość. Gdyby w śledzeniu kropki i jej umieszczaniu na celu, ludzkiego operatora zastąpić maszyną (kierowanie półautomatyczne goniometryczne, zwane z angielska SACLOS), to najpewniej maszyna szybciej zorientuje się gdzie jest kropka i szybciej podejmie kroki mające za zadanie umieścić kropkę na celu. Z drugiej jednak strony, spotkałem się z opinią według której zastosowanie systemu kierowania MCLOS ma niewielki związek z zasięgiem minimalnym. Niezależnie od systemu kierowania, pocisk rakietowy musi nabrać odpowiedniej prędkości, aby jego powierzchnie aerodynamiczne przeznaczone do kierowania (stery bądź interceptory) zaczęły działać. Ów nabieranie prędkości odbywa się na jakimś dystansie. Dodatkowo pocisk rakietowy może mieć na pokładzie urządzenie które zaczyna poprawnie działać dopiero po jakimś czasie. Przykładowo, może być to żyroskop, który musi się rozkręcić do odpowiedniej prędkości, aby spełniać swoje zadanie.

-Poza prostotą systemu kierowania, jedną z zalet system MCLOS jest możliwość umieszczenia operatora w innym miejscu niż wyrzutnia. Podobno przy kierowaniu ręcznym oddalenie operatora od wyrzutni wręcz ułatwia celne kierowanie pociskiem. Jednocześnie przy operatorze oddalonym od wyrzutni, spadają szanse na to że przeciwnik skutecznie ostrzela stanowisko operatora. Ot, jeśli przeciwnik zauważy start rakiety i namierzy jej wyrzutnię, to celne ostrzelanie wyrzutni nie powinno skończyć się tragicznie dla operatora, jeśli operator znajduje się w innym miejscu niż wyrzutnia.

-Główną wadą systemu MCLOS jest słaba celność. Przykładowo, dane tyczące się radzieckiego przeciwpancernego pocisku kierowanego Malutka, wskazują że w warunkach bojowych, w cel trafiało od 2 do 25 procent wystrzelonych pocisków.

 

Więcej na temat systemu kierowania MCLOS można znaleźć w tej dyskusji na forum strzelecka.net. Polecam też książkę Rakieta- wróg pancerza (autor: Jerzy Grzegorzewski, Wydawnictwo MON, rok wydania: 1970), ewentualnie wcześniejszą wersję tej książki, zatytułowaną Wrogowie pancerza (książka z 1962 roku).