B-1B Lancer: sistemi difensivi

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Il bombardiere B-1B non dispone di armamento difensivo. Può manovrare a 3g, molto per un aereo di tali dimensioni. Ha una traccia radar (RCS) inferiore a 1 metro quadrato. Vola a 60 metri di quota seguendo automaticamente il profilo del terreno. Ma la penetrazione nelle difese moderne richiede ugualmente un sistema di guerra elettronica sofisticato.

Edwards Air Force Base, Lancaster CA. October 28th and 29th 2006

Lo sviluppo del  Rockwell/Ail/Northrop ALQ-161, per il previsto B-1A Excalibur, è iniziato nel 1972. Il sistema era molto avanzato, disponeva già di gestione della potenza e di tecniche RGPO particolarmente sofisticate.

Con il rilancio del programma nel 1981, ha richiesto notevoli miglioramenti perché la minaccia era cambiata. Nel progetto originale non c’erano disturbatori in banda I/J perché il B-1A in volo supersonico avrebbe distanziato i caccia nemici, non era necessario disturbarli. L’obbiettivo era ottenere un sistema in cui i ricevitori RWR e i disturbatori fossero combinati con memorie digitali, per aumentare la velocità di reazione ai radar pulse-Doppler. Avrebbe dovuto contrastare sia i radar di primo allarme che quelli di controllo del fuoco, operanti in ricerca e inseguimento, per la guida  dei missili sup-aria, aria-aria e dei cannoni antiaerei. Le frequenze di rilevamento e disturbo (prima tra 0,5 e 10 GHz) sarebbero state estese da 100 MHz a 20 GHz. Un sistema di rilevamento missili posteriore, avrebbe migliorato le difese. Lo sviluppo del nuovo AIL Eaton AN/ALQ-161A è stato finanziato con 2,5 miliardi di dollari.

Ma l’architettura del sistema non era più adeguata  e non era facile effettuare cambiamenti. Le 88 scatole nere del B-1A, con un peso di quasi 2300 kg, sono state sostituite con altre 118 più leggere e compatte (tra 18 e 36 kg l’una), via via che si rendevano disponibili nel corso della produzione del velivolo. Alla fine vi erano tre diverse configurazione del Lancer. I primi problemi sono apparsi già nel 1986. Ma il contratto era a prezzo fisso, non si potevano ottenere altri fondi per grandi cambiamenti. E la risoluzione dei problemi è stata rinviata. I requisiti erano molto ambiziosi e il nuovo ALQ-161A  non rispettava le specifiche. Il B-1B è entrato in servizio con l’ALQ-161A nella configurazione hardware Mod. 0, col 50 % delle capacità previste.

Problemi

B-1B Lancer tail number 087 became the first B-1B to reach 10K flying hours, June 12, 2010, at a non-disclosed Southwest Asia location. Carrying the largest payload of both guided and unguided weapons in the Air Force inventory, the multi-mission B-1B is the backbone of America's long-range bomber force. It can rapidly deliver massive quantities of precision and non-precision weapons against any adversary, anywhere in the world, at any time. (U.S. Air Force photo by Tech. Sgt. Michelle Larche)[RELEASED]

 Nonostante molti test di compatibilità, l’ALQ-161A  interferiva col sistema offensivo e col TFR, obbligando i piloti a disattivarlo frequentemente.  Il radar in coda ha manifestato un  tasso inaccettabile di falsi allarmi, portando all’inutile rilascio di chaff e flare, attivato dal radar stesso. Le modifiche hanno migliorato il rilevamento dei missili ma l’individuazione di aerei in lento avvicinamento, per la scarsa deviazione Doppler,  è rimasta difficile. Alcuni B-1B  avevano ECM operanti  su un solo settore  di 120°.  La modifica software è stata ritardata più volte. A causa della complessità del sistema, si sono verificati, molto spesso, problemi di affidabilità.  l’ALQ-161A  richiede una manutenzione accurata e continua. Cosa ancor più grave, non poteva rilevare,  identificare e localizzare alcuni radar sovietici introdotti negli anni ‘80 ed era in difficoltà ad affrontare  missili ed intercettori di nuova generazione.

Nel 1986, ottenuta l’IOC dei B-1B,  l’USAF ha iniziato il primo aggiornamento del sistema avionico difensivo (DAS). Nella prima fase si sono portati tutti i velivoli allo stesso standard. Nella seconda si sono introdotte nuove caratteristiche, come l’opzione tra disturbo automatico e manuale. Il tutto è stato provato in volo a metà del 1988 (Mod.1). Il sistema non riusciva a processare troppi segnali simultaneamente a causa dell’architettura obsoleta. Con la fine della guerra fredda, però,  il B-1B non doveva  eseguire missione di penetrazione ad alto rischio a bassa quota,  l’aggiornamento del DAS non era urgente. Nel 1991 si consideravano i requisiti del definitivo Mod. 2 irraggiungibili. Alcuni limitati cambiamenti hardware e diversi rinnovi del software hanno comunque migliorato sensibilmente le prestazioni.

Il sistema

Con un costo di oltre 20 milioni di dollari per velivolo, l’ALQ-161A è imponente. Composto di 50 sottosistemi e 118 componenti, con 67 antenne complessivamente, pesa 2363 kg senza considerare cavi e pannelli di controllo.  Il Defensive Avionics System (DAS) originale impiega uno degli otto computer di bordo IBM  AP-101F (poi sostituiti).  Si compone di quattro unità: sistema di gestione della difesa (DMS) ASQ-184, sistema di sorveglianza delle frequenze radio e contromisure elettroniche (RFS/ECMS), radar di allarme di coda (TWF) e contromisure a perdere (EXCM).

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Il sistema primario impiega tre antenne  Raytheon  phased array per le alte frequenze, ognuna lunga 4,5 metri con una copertura di 120° in azimuth e 90° in elevazione. Le due antenne alle radici alari operano sulle bande dalla 4 alla 8 (da C a J), con unità riceventi e di analisi accoppiate alle 10 trasmittenti  Northrop Grumman. La terza unità è situata nel cono di coda, con  2 antenne riceventi, 6 antenne a spirale con interferometri e 9  trasmittenti, distribuite ai lati e inferiormente. Sulla cima della deriva, infine, sono alloggiate le antenne riceventi posteriori di sorveglianza ed ECM nelle bande 6,7 e 8. Quattro antenne a lama coprono le basse frequenze sulle bande 1,2,3 (A e B) e sono situate sul dorso, dopo il compartimento dell’equipaggio e sotto la coda, senza un’ampia sovrapposizione.

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Sulla deriva, all’incrocio con i piani di coda, è  situato il sottosistema TWF (Tail Warning Function)  che controlla il settore posteriore con un  radar Northrop-Grumman ALQ-153 Doppler a impulsi  millimetrico, a 36 GHz, con una portata di 8 km per rilevare missili e aerei in avvicinamento. In caso di minacce multiple, forma una lista prioritaria. Può agire automaticamente o su segnale dell’ufficiale ai sistemi difensivi (DSO) che può lanciare  chaff , flare o ordinare una manovra evasiva.

Sul dorso, dietro la cabina dell’equipaggio, sono alloggiati 8 contenitori-lanciatori, controllati dal sistema ASQ-184, configurabili come ALE-48 o ALE-49. I primi contengono 120 cartucce chaff a due inserti RR-170/AL o RR-180/AL. Nel caso di 4 lanciatori, si possono formare 960 nuvole di chaff.  Secondo alcune fonti, possono contenere anche cartucce jammer simili al Gen-X. I secondi portano 12 flare  MJU-23A/B,  48 in 4 lanciatori. Sono grandi esche infrarosse al magnesio di 27 cm di lunghezza, 7 di diametro e di 1,5 kg.

A two ship of B-1B Lancers assigned to the 28th Bomb Squadron, Dyess Air Force Base, Texas, release chaff and flares while maneuvering over New Mexico during a training mission on Feb. 24, 2010. Dyess will celebrate the 25th anniversary of the first B-1B bomber arriving at the base with the Dyess Big Country Airfest and Open House on May 1, 2010. (U.S. Air Force photo/ Master Sgt. Kevin J. Gruenwald) released

https://www.youtube.com/watch?v=C9VSoAh7jsM

Nel 1999 la suite difensiva  è stata integrata col dispositivo Raytheon ALE-50(V)1  AAED (Advanced Airborne Expendable Decoy)  con 4 esche rimorchiate a centinaia di metri di distanza.  Le esche hanno un ripetitore a funzionamento automatico, controllato dal computer. La  programmazione consente di variare le modalità di auto-protezione.

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In combattimento

L’ALQ-161A  in modalità automatica, rileva ogni segnale radio o radar, ne analizza i parametri e la modalità, lo identifica, valuta se costituisce una minaccia e localizza la posizione della sorgente. I segnali sono confrontati con la “libreria” interna e viene assegnata la priorità, continuamente rivista in base alla situazione. A questo punto si attivano i disturbatori.

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L’ufficiale ai sistemi difensivi (DSO) può intervenire manualmente con un joystick per designare minacce specifiche.I ricevitori operano con sensibilità moderata. Per le sorgenti “difficili”, l’ufficiale può attivare la ricerca diretta ad alta sensibilità. Sempre manualmente si possono modificare le tecniche di disturbo e riprogrammarle per adattarle ai cambiamenti della minaccia.

Il Lancer non impiega disturbatori di sbarramento. Non emette segnali finchè non è necessario. Il disturbo è emesso solo nella direzione precisa e per breve tempo, per non rivelare la  posizione. Il rumore è concentrato sul bersaglio, per ottenere massimi valori di ERP (effective radiated power), con controllo della potenza impulso per impulso. Nel frattempo controlla le reazioni dei radar vittima per verificare l’efficacia del disturbo (look through) e ricerca nuove minacce.

Le trasmittenti AIL-Cutler Hammer in bassa frequenza e le Northrop in alta frequenza, attraverso guide d’onda, sono collegate al network che alimenta la schiera di antenne orientabili Sedco, con puntamento istantaneo del fascio, per disturbare i radar quando sono più vulnerabili, attaccando i lobi laterali. Ogni gruppo trasmittente Northrop ha 3 TWT da 200w, che possono operare ciascuno con un  duty cycle del 50 %,  raddoppiando la potenza in uscita a 400 w. Con la tecnica “in-phase power stacking”,  l’uscita può essere combinata, ottenendo fino a l,2 kw da ciascun gruppo. Le minacce gestite dal sistema in banda 8 impiegano impulsi brevissimi,  i TWT da 200w operano allora con un duty cycle del 10 %, con uscita fino a 2 kw.

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La tecnica tipica è il Set-On-Jamming (SOJ) che, in time-sharing, disturba frequenze multiple simultaneamente.  Per l’interruzione di traccia si sfruttano  inganni RGPO, VGPO e DRFM Repeater. Un sistema Cross Eye (X-Eye), provato sperimentalmente sul quarto B-1A, sarebbe stato incorporato nella fusoliera. La potenza richiesta quando tutte le trasmittenti sono attive è di 120 kw, paragonabile a quella di velivoli dedicati come l’EA-6B e l’EF-111A.  L’ALQ-161A incorpora un sistema di autodiagnosi che, se rileva malfunzionamenti o danni da combattimento, isola le unità guaste e prosegue il disturbo.

I Lancer hanno affrontato in esercitazione gli F-14, F-15, F-16 ed F-18 interrompendo sempre  l’aggancio dei missili a guida radar ed obbligando i caccia a passare ai missili a corto raggio o ai cannoni. Ma inseguire un Lancer a 60 metri di quota non è uno scherzo e le esche infrarosse possono deviare i missili.

I B-1B hanno dimostrato di poter effettuare attacchi di sorpresa penetrando le cortine radar terrestri e navali. I piloti ritengono che il 95 % dei Lancer potrebbe passare senza essere rilevato. L’unico sistema  efficace per localizzarli si è rivelato l’Aegis.

Durante  l’operazione Allied Force, nel 1999, i quattro Lancer impiegati sono stati attaccati da 30 missili. 10 di questi (SA-6) hanno “agganciato” i bombardieri ma sono stati deviati dagli ALE-50 trainati. Una sonda è stata colpita.

Miglioramenti

La valutazione dell’ALQ-161A e dell’ALE-50  ha dimostrato che non sono efficaci contro tutte le minacce. Questo comporta la limitazione ad un ruolo “stand off” dei B-1B in determinati contesti operativi.

I problemi dell’ALQ-161A,  hanno spinto l’USAF ad avviare, nell’ambito del block F,  il Defensive Systems Upgrade Program (DSUP). Ma a fine 2002 il DSUP è stato accantonato dopo che gli sviluppatori (Boeing e BAE Systems) hanno dichiarato che i miglioramenti avrebbero comportato un ritardo di 17 mesi e superato il budget. In 11 test  il sistema aveva dato risultati troppo variabili. I fondi sono stati destinati all’integrazione di nuove armi  (JASSM-ER e WCMD). Nel 2003, il progetto è ripreso, assegnando all EDO Corporation due contratti per migliorare le DRFM dell’ALQ-161A con nuove forme d’onda avanzate e continuare lo sviluppo di processori di nuova generazione. Nel 2004 EDO Corporation e ITT Exelis hanno ottenuto un nuovo contratto per portare i processori al nuovo stato dell’arte e provare disturbatori migliorati. Il progetto definitivo di  aggiornamento, sempre parte del Block F, prevede il rimpiazzo dei ricevitori col Lockheed Martin ALR-56M  che rimedia ai gap di copertura di frequenza, estesa ai 40 GHz. Sarà introdotto l’ITT/Lockheed Sanders ALQ-214 Integrated Defensive Electronic Countermeasures (IDECM) e un nuovo tipo di esca a fibra ottica BAe/Sanders  ALE-55 da traino. Quest’ultima, di potenza doppia rispetto all’ALE-50, emette segnali generati dall’ALQ-214. I test sono iniziati nel 2003 e l’entrata in servizio era prevista per il 2007.

Dal 2014 si sta valutando l’installazione degli ADM-160 Mald  e Mald-J (Miniature Air-Launched Decoy Jammer).

Varie proposte per armare i B-1B con missili aria-aria AIM-54 o AIM-120 non hanno avuto seguito. Per il futuro si sta invece studiando l’installazione di un laser antimissile HELLADS da 150 kw, il cui peso (750 kg) non dovrebbe causare eccessivi problemi di integrazione.

Fonti

War in the fourth dimension (A. Price)

Warplane (Aerospace Publishing Ltd)

B-1 Lancer in action (Squadron/Signal publications)

B-1B Bomber and Options for Enhancements (J.A. Merkley)

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