B-2 Spirit: sistemi difensivi

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A B-2 Spirit soars after a refueling mission over the Pacific Ocean on Tuesday, May 30, 2006. The B-2, from the 509th Bomb Wing at Whiteman Air Force Base, Mo., is part of a continuous bomber presence in the Asia-Pacific region. (U.S. Air Force photo/Staff Sgt. Bennie J. Davis III)

Il bombardiere stealth B-2 è la punta di diamante dell’aviazione degli Stati Uniti. E’ considerato in grado di penetrare qualsiasi sistema difensivo, ovunque nel mondo. La sua sezione radar equivalente (RCS) reale è frutto di ipotesi, con stime che variano tra 0,1 m2 e 1 cm2. L’ultimo valore (-40dbsqm) è quello annunciato ufficialmente dalla Northrop dopo gli ultimi interventi migliorativi. La segnatura infrarossa è stata anch’essa particolarmente curata, l’emissione è uniforme, e molto bassa. Gli scarichi sono raffreddati, la verniciatura assorbe gli infrarossi. La traccia ottica, date le forme sfuggenti e senza piani verticali, è minima. Ma sono solo alcuni degli elementi che permetterebbero al velivolo di sopravvivere nello scenario attuale.

Il sistema difensivo originale del B-2 è stato sviluppato nella metà degli anni ’80 dalla Northrop-Grumman. Facente parte del programma SP-3, aveva per componente primario il gruppo ZSR-62, che avrebbe compreso, secondo diverse voci, un sistema di disturbo basato sulla “cancellazione attiva “. L’idea era di cancellare i pochi picchi di energia riflessi dal bombardiere. Ma la tecnologia degli anni ‘80 non era così avanzata. Vero o falso che sia, sembra che il tutto non funzionasse ed è stato annullato nel 1987-88 dopo non meglio specificati problemi di sviluppo. La ditta nel 2005 ha dovuto pagare una multa di 62 milioni di dollari per l’equivalente di “pubblicità ingannevole” (False claims act). Ne ha preso il posto lo ZSR-63.

DAYTON, Ohio -- Northrop B-2 Spirit at the National Museum of the United States Air Force. (U.S. Air Force photo)

Nel gennaio del 1993, la Northrop Grumman ha ottenuto un contratto per lo sviluppo del Lockheed Martin/Loral APR-50 e un secondo appalto per l’estensione delle frequenze. Il dispositivo è conosciuto anche con la sigla interna della compagnia ZSR-63  Defensive Aids Equipment. Anche in questo caso la configurazione non ha rispettato i requisiti, richiedendo ulteriori modifiche software a fine 1998  per risolverne i problemi, con i primi B-2 già operativi (IOC 1997). Un ulteriore contratto nel 2000 ha inserito come retrofit la copertura nelle bande da 1 a 4 (100 MHz-1 GHz). Altri miglioramenti software sono sopravvenuti nel 2001-2002.

Il sistema primario di rilevamento APR-50  TELS (Threat Emitter Location System) ha copertura delle frequenze da 100 MHz a 40 GHz. E fornisce un quadro completo del campo di battaglia elettronico. Le prestazioni dell’APR-50, anche definito Defensive Management Suite (DMS), sono coperte dal più assoluto segreto. Ma ha capacità pari a quelle di velivoli dedicati come l’RC-135 o l’EA-6B, con oltre 100 antenne distribuite ovunque. I dati sui sistemi radar nemici rilevati sono proiettati su uno schermo pre-programmato con la posizione delle emittenti già note. Sfrutta l’interferometria per la geo-localizzazione e la pianificazione della rotta adatta ad evitarli. E’ dieci volte più preciso dei precedenti  nel rilevamento. Antenne riceventi su 360°  inviano i segnali a 9 circuiti in radiofrequenza ognuno sintonizzato su una banda diversa, che li analizzano. I dati vengono poi inviati al Defense Management Processors (ZSR-61). Con questo sistema è possibile visualizzare non solo la posizione precisa, per esempio, di un sistema missilistico superficie-aria ma anche l’area coperta e la possibile rotta di evasione.

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Il DMS  si è rivelato insoddisfacente inizialmente, perché  le informazioni fornite non erano precise, gli schermi disturbati e di difficile interpretazione. Ma forniva buone informazioni sulla posizione delle emittenti  note,  inserite nel computer prima del volo. Erano necessari nuovi computer per consentire al sistema di rispondere alle specifiche. Alla fine si è deciso di dividerne  le funzioni. Il gruppo RWR reagisce solo a emissioni pre-programmate, con un tempo di risposta molto più rapido. Il sistema ESM, invece, rileva tutte le emissioni che richiedono una analisi maggiore. A detta dei manutentori e di Aviation Week, il B-2 non dispone di lanciatori di chaff/flare. E il governo americano definisce il sistema difensivo come “interamente passivo”.

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Ma le speculazioni sono continuate. Ad alimentarle il sistema Spectra del francese Rafale, che secondo qualcuno vanterebbe  capacità di “cancellazione attiva”e una frase sibillina apparsa sulla pubblicazione “Inside the stealth bomber” di B.Sweetman. I piloti dei B-2  attiverebbero i sistemi del velivolo, in modalità combat, come “stealthing up”. Nel settore della guerra elettronica la cancellazione attiva (AC) prevede che le antenne ECM trasmettano un segnale fuori fase con le emissioni ricevute, formando interferenza distruttiva. Se si riesce a far coincidere ampiezza, periodo e fase si annullano gli echi di ritorno. Il problema è che i segnali non sono tutti uguali. Hanno diverse caratteristiche e provengono da numerose direzioni, provocando differenze  in ampiezza e fase. E’ necessario conoscere con accuratezza le capacità riflettenti del velivolo nei confronti di ogni frequenza e per ogni angolo di incidenza. Proprio ciò che è stato fatto coi velivoli stealth.

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E’ probabile che solo i segnali più forti vengano selezionati per l’interferenza distruttiva. La cancellazione attiva è ottimale contro i radar a bassissima frequenza, i più vulnerabili a tale tecnica.  Non è neppure necessario, teoricamente, l’impiego di una antenna emittente:  un perfetto  schermo di Salisbury (RAM risonante) permetterebbe la riflessione automatica passiva dei segnali in controfase, ma su una sola frequenza. Varianti  di questo, consentono prestazioni multi banda, ma lo spessore richiesto cresce conseguentemente. Elettronicamente, è possibile impiegare DRFM con ottimi risultati. Esiste pure un’altra possibilità.  L’energia degli impulsi radar può essere incanalata nel rivestimento e convertita in calore, poi disperso nella struttura. E’ una tecnica non nuova ma efficace, definita Fiber Radio Optical ARCS (Active Radar Cancellation System).

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Si è ipotizzato l’uso dei radar anteriori APQ-181 AESA, disponibili su tutti i 20 bombardieri dal 2012, per diffusione di disturbi radar sulla banda J, tecnicamente possibile…Ma vivamente sconsigliato su uno stealth, se non in condizioni estreme.

Recentemente la BAE Systems  ha vinto un contratto dalla Northrop Grumman per l’aggiornamento del sistema ESM, che porterà al completo rimpiazzo dell’APR-50. Oggi dopo 10 ore di volo le minacce possono essere già mutate. I nuovi processori del programma DMS-M (modernization)  permetteranno correzioni in volo, in base alla modifica delle minacce, ottenute in tempo reale da sensori esterni o sul velivolo. L’aggiornamento entrerà presto nella fase di sviluppo finale, coi primi voli nel 2017 e l’adozione sui B-2, con l’inizio della produzione di serie, nel 2021.

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La Northrop ha proposto il miglioramento del sistema difensivo con ricevitori digitali accoppiati ai ricevitori EHF satellitari per inviare dati sulle minacce e consentire missioni di ricognizione e spionaggio furtivi. Nel frattempo è stato avviato il rinnovo delle unità di processazione, con capacità 1000 volte superiori, e l’installazione di cavi a fibre ottiche.

Secondo alcune dichiarazioni, dopo il 2025 sarà necessario un miglioramento delle doti stealth che sarà ottenuto  con nuovi trattamenti passivi e tecniche di cancellazione attiva (di nuovo !), segno che la configurazione attuale ne sarebbe priva. E si è già ipotizzata l’adozione di un laser difensivo. Il ritiro del bombardiere non è infatti previsto né a breve né a medio termine.

B-2 Spirit Bomber

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