MBDA Meteor

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L’arrivo del missile AMRAAM  aveva rivoluzionato il combattimento aereo. Ma il modello originale presentava ancora diverse limitazioni. In particolare, la “zona senza scampo” era contenuta. I missili aria-aria perdono velocemente energia e alla massima portata sono appena in grado di manovrare. Secondo gli studi, i futuri combattimenti BVR sarebbero avvenuti tra 20 ed 80 km di distanza.

Nel 1994  il ministero della difesa inglese ha emesso una “richiesta di informazioni” per un missile avanzato a medio raggio a statoreattore. Nel 1995 è stato lanciato ufficialmente il requisito SR(A)1239  FMRAAM (Future Medium-Range Air to Air Missile) e varata la gara d’appalto.

Il gruppo BAe, Alenia, GEC-Marconi e Saab Dynamics, proponeva l’S225XR, un derivato del  progetto Saab Dynamics Rb-73 del 1984. La Matra partecipava con il FORMICA (Future Operational Requirement MICA)  con statoreattore  Onera, ma era probabile un ritiro dalla competizione, a favore del precedente. DASA e Bayern-Chemie offrivano il progetto A3M (Advanced Air-to-Air Missile). La Hughes invece l’FMRAAM, un derivato dell’AIM-120. La Kentron sudafricana, con l’LRAAM,  ha presto rinunciato.

Per evitare confusione con la proposta Hughes, il requisito inglese è stato ridenominato BVRAAM (Beyond Visual Range Air to Air Missile). Germania, Italia, Spagna, Svezia e Francia hanno compreso di avere requisiti simili per equipaggiare il Typhoon, il Gripen ed il Rafale. Hanno così incrociato le proposte con la specifica inglese. Nel giugno 1996 il gruppo europeo era pronto, formato da BAe Dynamics, Matra Defense, Alenia Difesa, GEC-Marconi, Saab Dynamics e DASA- LFK.   Mancava però un accordo sul missile comune. Quello americano comprendeva Hughes, Shorts, Aerospatiale-Matra, Diehl, Fokker e Thomson Thorn.

Meteor Beyond-Visual Range Air-to-Air Missile The United Kingdom Ministry of Defense has announced that it will equip itsRoyal Air Force Eurofighters with the Meteor beyond-visual range air-to-airmissile. Boeing is the U.S. member of the international Meteor team, which isled by the Anglo-French joint venture, Matra BAe Dynamics. Meteor is aramjet-powered missile with advanced seeker technology that can fly atsustained high speeds, over long ranges and with great agility to defeat air-to-air threats.

Il progetto europeo ha visto lo studio di tecnologie innovative, con sensori radar attivi/passivi a due bande o combinati IR/radar, ECCM avanzate, datalink a due vie, tecnologia stealth. Il BAe Dynamics S225XR  era simile concettualmente all’A3M ma privo di alette a metà corpo. Queste offrivano  maggior attenuazione del rollio, utile data l’asimmetria dovuta alle prese d’aria, così la configurazione A3M è stata adottata  per la proposta finale, chiamata Meteor.  Dal MICA sono stati presi il data-link ed il radar AD4A, poi modificati.

Sia il progetto Meteor che l’FMRAAM avrebbero dovuto affrontare notevoli difficoltà tecniche. Nel 1997 il Regno Unito e la Svezia hanno lanciato un programma di riduzione dei rischi e definizione dei progetti (PDRR), concedendo ai due gruppi un altro anno di tempo per migliorare le proposte.

La Germania ha, però, riformulato il requisito a causa della percepita minaccia dell’R-77 a ramjet. Nel 1998, la DASA/LFK  ha proposto l’EURAAM (ex-A3M).  Lungo 3,66 m, con un diametro di 18 cm e un peso di 174 kg, adottava un radar attivo/passivo BGT Ulm in banda K ed uno statoreattore  Bayern Chemie, derivato dal progetto anti-nave ANS.  La Germania era pronta a procedere da sola nel caso il Regno Unito avesse scelto la proposta americana.

Le offerte rivedute per l’Advanced BVRAAM  sono state presentate a maggio 1998. Due mesi dopo, una carta d’intenti è stata firmata da Regno Unito, Germania, Italia, Svezia e Spagna, condizionata dalla selezione inglese del Meteor.

Il progetto americano FMRAAM  era lungo 3,65 metri, aveva un diametro di 17,8 cm e pesava 167 kg. Avrebbe avuto un raggio d’azione di 150 km e l’elettronica compatta  P3I fase 3. Il missile aveva un ramjet variable-flow ducted rocket (VFDR),  che l’ARC/ATK  stava sviluppando da 10 anni. Per l’Europa, la Raytheon  lo avrebbe sostituito con uno statoreattore  a propellente liquido (JP-10)  Aérospastiale-Matra RaSCal (ramjet small calibre) che sfruttava la  tecnologia dell’ASMP. La spoletta era Thomson-Thorn e la testata Diehl BGT. Gli Stati Uniti offrivano notevoli compensazioni industriali ed il 50 % del mercato americano.

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Il progetto non era in fase avanzata così la Raytheon offriva, come misura provvisoria, l’AIM-120C8 ERAAM (Extended Range Air to Air Missile) col sistema di guida e testata del C-7 ed un motore ARC dual-pulse (boost-glide-boost). Avrebbe dato l’80 % delle capacità dell’FMRAAM  al 50 % del costo, con consegne già nel 2005. Avrebbe potuto incorporare successivi “upgrade”. Ma il motore non rispondeva al requisito. Nel 1999  ha proposto due ulteriori soluzioni intermedie,  l’AIM-120B+ e l’ERAAM+, sostenendo che il ramjet non era necessario.

I francesi avevano varato il programma MIDE (Missile d’ Interception à Domaine Elargi). Nel 1999 si sono uniti al programma Meteor, offrendo di coprire il 20 % dello sviluppo. Aerospatiale-Matra, British Aerospace e Finmeccanica hanno formato la compagnia MBD, poi divenuta MBDA con l’ingresso della Spagna. Nello stesso anno la Svezia si è riunita al gruppo e la Boeing si è aggregata per  l’integrazione sui caccia americani e la promozione negli Stati Uniti. Successivamente ha lentamente abbandonato il gruppo.

Nel settembre 1999 sono state presentate le “Best And Final Offers” dei gruppi Meteor e FMRAAM.  Nonostante le forti pressioni americane, nel maggio del 2000 il Regno Unito ha annunciato la selezione del Meteor per la specifica SR(A)1239. Tra i motivi vi erano, oltre alle superiori prestazioni, la possibilità di consolidare l’industria europea come competitore degli Stati Uniti ed il fatto che l’esportazione, nonostante le rassicurazioni americane, non era soggetta a restrizioni.

Nel 2002 lo sviluppo è partito ufficialmente. Le alette intermedie, già ridotte a due nel 2000, sono state rimosse del tutto nel 2003 a seguito dell’esperienza acquisita con l’ASRAAM e dei test positivi in galleria del vento. Le alette in coda sono state ridisegnate identiche. E sono iniziate le prove di trasporto sui caccia europei. Nel 2005 si sono svolte le prove dell’avionica e del data-link. Il missile ha affrontato molti test di affidabilità, strutturali e di insensibilità testata, oltre 100 prove motore, oltre 40 voli prova del sensore. Il Meteor può affrontare ben 500 ore di trasporto in volo prima della sostituzione del motore e 1000 ore per gli altri componenti.

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Le prove a fuoco sono slittate al 2006 per le scarse ore di luce invernale in Svezia. La mancanza di Typhoon disponibili ha ritardato parte dei test. Si è allora ricorsi ai Tornado F.3. Il programma si è svolto in due fasi: nel 2006-2008 i lanci di sviluppo, seguiti nel 2009-2013 dai lanci guidati. Il primo test a fuoco è avvenuto il 9 maggio 2006 da un Gripen a 7000 metri. Il ramjet non si è acceso obbligando a ripetere il test. Altri 10 lanci si sono svolti nel 2008. Nel corso della seconda campagna nel 2009 di 21 test a fuoco, con Gripen e Tornado F.3, il missile è stato testato in condizioni “difficili”: attacchi snap-up in coda in aria densa, attacchi a lungo raggio da alta quota contro bersagli a bassa quota confusi nel clutter del terreno e attacchi frontali ad alta velocità contro drone supersonici ad oltre 100 km di distanza. I bersagli erano Mirach subsonici e BQM-167 supersonici con RCS pari a quella di un caccia. Hanno condotto manovre evasive con impiego di  chaff e jammer. 16 di questi lanci hanno avuto successo. Errori minori di software, telemetria ed elettrici hanno obbligato a ripetere i test mancati. Gli ultimi tre lanci hanno avuto impatti diretti.  A fine giugno 2013 la Saab ha eseguito un  test coi primi due Meteor di serie da un Gripen.

Il Meteor è un missile a lungo raggio ognitempo, con capacità  shoot-up/down, in grado di attaccare caccia, bombardieri, AEW, elicotteri, cruise e UAV a bassa traccia radar. Il parametro richiesto era massima energia nella fase terminale, portata reale di almeno 100 km ed una zona senza scampo tripla rispetto a quella dell’AIM-120. Il missile ha prestazioni cinematiche da 3 a 6 volte superiori alle armi attuali. Un caccia armato con Meteor  ha capacità di sopravvivenza 6-8 volte superiori ad uno armato con AIM-120.

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Lungo 3,65 metri, ha un diametro di 17,8 cm ed una apertura alare di 45 cm. Pesa 185 kg. La configurazione è cilindrica con due prese d’aria inferiori e quattro alette di controllo in coda. Le alette si muovono indipendentemente, assicurando il controllo sui tre assi. Lo sviluppo ha visto alcuni compromessi. La forma della presa d’aria aumenta significativamente la resistenza aerodinamica del missile e del vettore. Ha una riflessione  radar elevata, che rende difficile l’avvicinamento furtivo. I progettisti hanno accettato il sacrificio in cambio di  importanti vantaggi sulla lunga distanza  in fase terminale. Ma non è escluso l’impiego di materiali RAM, già presenti sul prototipo S225XR e la traccia termica è stata notevolmente ridotta. Il missile può sostenere elevate incidenze (non negative) ma limitate imbardate durante le virate, perchè la prese non devono entrare in ombra aerodinamica, pena la perdita di spinta o del controllo. Perciò, durante il volo,  il Meteor vira come un aereo (“bank-to-turn”) inclinandosi in virata, cosa che assicura una minor perdita di velocità ed energia specifica. Questo naturalmente limita l’intensità della manovra  ma negli ultimi decimi di secondo prima dell’impatto le manovre sono “skid-to-turn”,  più rapide delle virate coordinate,  per correggere lievi errori e non limitare la massima velocità angolare. Il Meteor può centrare un bersaglio contromanovrante a 9 g a 15000 metri di quota, sopportando accelerazioni di 28 g. Fino all’impatto.

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Il bersaglio è designato dal vettore prima del lancio, selezionato tra obbiettivi multipli. A breve distanza, entro la portata del radar, l’aggancio è prima del lancio (LOBL). Nel medio raggio non è sempre necessario l’aggiornamento dati:  il caccia può virare subito ed il missile procede sotto guida inerziale (IMS della Litef)  fino all’aggancio radar.

Nei lanci a lungo raggio la guida intermedia è inerziale con aggiornamento tramite data-link a due vie (bidirezionale, non compatibile col Rafale) con antenne in coda. In fase terminale subentra il radar attivo (LOAL). Il Meteor è “network-enabled”. Può ricevere aggiornamenti anche da fonti esterne, come un altro caccia o un AWACS (capacità “hand off”) e trasmettere  il proprio stato cinematico. Invia dati sull’aggancio dell’obbiettivo e su eventuali bersagli multipli ravvicinati. Elementi importanti in quanto, a distanza, spesso non si vede l’esplosione a causa di nebbia o nuvole. Se improvvisamente appare un velivolo più pericoloso o più importante, il missile può cambiare obbiettivo (re-targeting). E’ previsto che, se per aumentare la probabilità di colpire sono stati lanciati due missili, e si scopre poi che il bersaglio è in realtà una coppia, i due Meteor si dividano i bersagli.

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Il motore Bayern-Chemie/Protac contiene poche parti in movimento ma è solo apparentemente semplice. Combina un booster integrato ed uno statoreattore TDR (Throttleable Ducted Rocket) a combustibile solido a bassa emissione di fumo. Il booster accelera il missile a Mach 2 in due secondi prima dell’attivazione del ramjet, le cui prese d’aria sono chiuse durante la fase boost. Al “burnout” viene rilasciata l’apertura nella parte inferiore della camera di combustione. Quando l’aria, compressa nei condotti, viene a contatto col propellente gassificato al borano, carente di ossigeno, la temperatura è tale che innesca automaticamente la combustione. Pertanto non c’è bisogno di un sistema di accensione complicato e il motore non si spegne in caso di anormali condizioni di flusso. La spinta è controllata da una valvola che controlla il flusso di gas nella camera di combustione. Aumentando la pressione nel generatore di gas, aumenta il flusso di propellente. Il tempo di funzionamento può variare tra 30 secondi (breve raggio e bassa quota, massima spinta) e 120 secondi (alta quota e lungo raggio,  bassa spinta). Se vi sono le condizioni adatte, l’unità di controllo della propulsione (ECPU) apre la valvola per ottenere la massima velocità, superiore a 4,5 Mach, e bruciare così tutto il combustibile rimanente. Il rapporto di controllo del flusso è arrivato a oltre 1:10. Il combustibile fornisce un aumento di 3 volte nell’impulso specifico rispetto a quelli convenzionali.

Il raggio d’azione medio richiesto era di 100 km ma il Meteor può fare di meglio, specie contro bersagli “head-on”, e senza adottare traiettoria “loft”. La velocità di crociera ad alta quota è di 4 Mach (2,5 a bassissima quota) con un raggio d’azione propulso di 140 km. La quota d’impiego varia tra 0 e 25000 metri. Si sostiene che l’accelerazione iniziale sia inferiore a quella dei missili R-77/Aim-120. Soprattutto per la maggior resistenza aerodinamica ed il booster minore. Entro il raggio visivo è vero. La portata minima di ingaggio prevista, 20 km, si sovrappone comunque a quella massima efficace del missile AIM-132 ASRAAM. Oltre quella distanza la velocità media è maggiore e così la portata. L’AIM-120C-8 ERAAM  era il diretto predecessore dell’AIM-120D attuale e le sue prestazioni non rispondevano al requisito inglese. La portata massima di 185 km dichiarata per l’AIM-120D, è solo quella “balistica” ad alta quota. Che nel caso del prototipo A3M arrivava a 250 km.

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Il radar attivo monoimpulso Doppler ad antenna planare MBDA/Thales è una variante migliorata della serie AD4A dei MICA/ASTER, con superiore velocità di scansione grazie a nuove trasmittenti e processori. Opera nella banda J (12-18 GHz) con una potenza media probabile di 400 w, superiore a quella del radar dell’AIM-120  rispetto al quale offre una copertura maggiore e migliori capacità contro bersagli a bassa RCS. La portata contro obbiettivi di 1 metro quadrato è di 36 km e di 20 km se la traccia è di 0,1 metri quadrati. Se il bersaglio è molto grande  il radar può agganciarlo ad 80 km. L’elevata sensibilità consente al vettore di disimpegnarsi prima ed evitare la reazione avversaria. Il radar ha modalità LPI per limitare la scoperta avversaria ed il disturbo. Il lobo stretto separa bersagli in formazione serrata. Dispone di ottime ECCM che comprendono l’autoguida sulla sorgente del disturbo (HOJ).

I Meteor tedeschi  avrebbero dovuto montare il radar alternativo BGT in banda K a oltre 30 GHz, già presente sull’EURAAM. Questo avrebbe consentito una migliore definizione del bersaglio con scelta del punto di impatto, agilità di  frequenza su 1,5 GHz di larghezza di banda e configurazione adattativa del segnale in ambiente ECM.  Prevedeva la possibilità di attacco “stealth”, dirigendo il missile sulle emissioni radar nemiche nella banda I/J (8-13 GHz). Probabilmente i partner non hanno gradito la presenza di un ulteriore componente tedesco dopo motore e spoletta. Dal 2000 non vi sono notizie sul sensore, forse vittima delle riduzioni di bilancio.

La spoletta radar PFS (proximity fuze subsystem) della Saab Bofors Dynamics, con 4 antenne, calcola il momento migliore per attivare la testata TDW di 32 kg a scoppio-frammentazione direzionale. E’ presente anche una spoletta ad impatto.

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Il progetto è diretto dal consorzio MBDA, formato da EADS (37,5 %), BAE Systems (37,5 %) e Finmeccanica (25 %). La quota inglese è salita al 39,6 %, quella tedesca, ridotti i piani di acquisizione, è scesa al 16 %. La Francia ha il 12.4 %, l’Italia il 12 %, la Svezia e la Spagna il 10 % ciascuna.

La lista delle imprese comprende MBDA (con le varie filiali), Inmize, Selex, DASA-LFK, Bayern-Chemie/Protac, Saab Bofors, Indra, Litef /Northrop-Grumman, Thales, Fairy Hydraulics, CASA, EADS, EME, Ericsson/BAe, Marconi, Alenia e Royal Ordnance. Ma il totale supera le 250 imprese coinvolte.

L’MBDA e la Lockheed Martin hanno completato uno studio durato tre anni  per verificare il  possibile inserimento di quattro Meteor nelle stive dell’F-35. Il missile vedrà la superficie delle alette ridotta del 20 %.  Dovrebbero seguire i test di sgancio dalle stive in galleria del vento e la realizzazione del software relativo. Ma l’integrazione, già ritardata al 2015, sicuramente slitterà a causa della riduzione dei costi.

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Il Meteor è già stato ordinato in 2000 esemplari. La Germania ha ridotto da 1488 a 600 missili il fabbisogno. La Spagna ne ha ordinati 100. L’Italia ha firmato per 400 missili ed altri 400 sono stati ordinati dalla Francia, dove integreranno i MICA. 400 andranno al Regno Unito e 100 alla Svezia. L’entrata in servizio era prevista per il 2005-2008 sui Typhoon, Gripen e Rafale, ma è stata progressivamente ritardata. La produzione in serie è iniziata infatti solo nel 2012. L’operatività iniziale sui Gripen svedesi è prevista per il 2014. Ma i Rafale ed i Typhoon dovranno attendere fino al 2017, dati alcuni problemi di compatibilità del datalink a due vie coi rispettivi radar. Cosa che potrebbe danneggiare le esportazioni. L’India ha richiesto informazioni sulla possibile integrazione sugli Su-30MKI.

La produzione totale finale potrebbe raggiungere gli 8000 esemplari. Il prezzo del Meteor varia da paese a paese e dall’entità delle commesse. I missili tedeschi sono costati 900000 euro, quelli italiani 975000, mentre il Regno Unito li ha pagati oltre un milione di sterline.  Oggi è stimato 1,6 milioni di euro al pezzo.

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