Caccia contro elicottero: il progetto J-CATCH

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L’elicottero è lento, grande e goffo, rumoroso, generalmente disarmato, non può sfuggire ad un attacco perché è estremamente vulnerabile. Può essere centrato persino con le bombe a guida laser. O passandogli radente a velocità supersonica.

L’aereo da caccia è velocissimo, manovrabile, può volare ad altezze notevoli. Il suo sistema d’arma è concepito per rilevare e colpire da decine di km di distanza. A prima vista sembra che l’elicottero proprio non abbia scampo.

Il primo scontro tra aviogetti ed elicotteri è avvenuto nel 1951, durante la Guerra di Corea. Tre MiG-15 hanno tentato invano di abbattere un HO-3S (S-51) che, manovrando a bassissima quota, li ha costretti a desistere.

I primi test sulla sopravvivenza degli elicotteri sono iniziati con gli H-19 dei gruppi MASH, ritenuti  dei facili bersagli. Nel 1971 il Combat Development Evaluation Center ha messo a confronto gli AH-1 Cobra e gli F-4 Phantom e A-7 Corsair. I Cobra si sono rivelati bersagli sfuggenti su terra, ma gli elicotteri SAR della Marina operavano sul mare: servivano delle tattiche d’evasione adeguate.

Alla fine del 1977 l’Esercito e la Marina Americana, all’interno del Project 19, hanno condotto  i test ACE (Air Combat Engagement) alla Navy Fighter Weapons School e a Fort Rucker. Questa volta i Cobra hanno dovuto affrontare gli aviogetti A-4 Skyhawk ed F-5E Tiger. Le tecniche difensive adottate hanno reso estremamente difficoltoso l’attacco agli elicotteri, che risultavano impossibili da tracciare. La migliore tattica offensiva era un attacco di sorpresa. Secondo i piloti degli F-5 i Cobra erano pericolosi quanto le artiglierie contraeree.

J-CATCH

L’allarme per le presunte capacità dei Mi-24 Hind, ha portato subito dopo al finanziamento del progetto J-CATCH (Joint Countering of Attack Helicopters), avviato nel  gennaio del 1978,  per verificare le possibili tattiche difensive per gli elicotteri in combattimenti DACT, progetto sostenuto dall’USAF e dall’US Army. Le prove sono avvenute nell’area addestrativa di Fort Rucker per poi proseguire a Eglin.

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Phase I

E’ iniziata nel maggio del 1978 nel Differential Maneuvering Simulator (DMS) alla NASA (Langley), in grado di simulare le manovre di due velivoli, in questo caso tra  un elicottero e un aereo. Vi  hanno partecipato equipaggi dell’Army, dei Marines, del MAC e del TAC, con simulazioni di elicotteri armati e non.

Phase II

Nella fase seguente si sono studiate le tattiche di combattimento tra elicotteri. La Blue Force, rappresentava i gruppi anticarro, con 3 AH-1 e 2 OH-58. Per simulare gli Hind, sono stati impiegati gli UH-1N e i CH-3E, nel ruolo di aggressor (Red Force), con mimetiche speciali e torrette Emerson Mini-TAT (Tactical Armament Turret System) sotto le fusoliere, prestate dai canadesi che le impiegavano già sugli UH-1N.  Esperti della CIA hanno tenuto corsi agli equipaggi sulle capacità degli Hind e sulle loro tattiche. Il Mi-24 possedeva la velocità, le dimensioni e la bassa manovrabilità dei CH-3E, unita però all’armamento dei Cobra.

Il risultato è stato lo sviluppo delle Helicopter Air-to-Air Maneuvering (HAAM), efficaci contro altri elicotteri.

Phase III

Per vedere se lo stesso valeva nei combattimenti tra elicotteri e caccia, si sono aggiunti nei test gli F-4, F-15, A-7 e A-10. Durante la prima settimana di esercitazione gli elicotteri si sono dimostrati letali, con i piloti dei caccia che in molti casi non sapevano di essere stati attaccati fino al ritorno alla base. I dati venivano contestati, così nella seconda settimana i piloti degli elicotteri hanno dovuto seguire la procedura  dell’Air Force, segnalando via radio “guns-guns-guns” al momento dell’ingaggio.  Le vittorie sono salite ancor più, in certi casi fino a 5:1

Phase IV

Nel 1979, le lezioni apprese sono state inserite nei programmi di addestramento. Gli F-15 potevano localizzare gli elicotteri da 64 km, però perdevano l’aggancio e comunque non era previsto il lancio BVR. Il caccia doveva identificare visivamente gli elicotteri per poi ingaggiarli. Ma l’identificazione visuale non avveniva fino a 6-9 km. L’unico modo sicuro era volare ad alta velocità e bassissima quota per vedere l’elicottero stagliarsi sull’orizzonte, tenendosi fuori dal raggio di tiro dei cannoni. Allontanarsi di 16 km, tornare indietro, agganciare col radar e lanciare un AIM-7F/AIM-9L. Con questa tattica gli Eagle hanno ottenuto un rapporto di vittorie di 2,9:1. Il radar APQ-72 degli F-4 non poteva rilevare gli elicotteri in look-down. I piloti dovevano andare a vista e attaccare coi missili AIM-9 o col cannone. Ma gli elicotteri li acquisivano prima, anche per la scia di fumo, e li abbattevano.  Gli F-4 con i Vulcan hanno ottenuto un catastrofico rapporto di  0,7:1.  Gli A-10 con i 30 mm sono andati appena meglio con 1,3:1.  La media era di 1,7:1

Phase V e VI

Le ultime due fasi hanno considerato l’impiego delle forze di terra contro gli elicotteri e quello della combinazione delle forze di terra, degli aerei e degli elicotteri contro gli elicotteri nemici.

Da notare che nei test gli elicotteri non disponevano di missili aria-aria. Non appena il caccia superava l’elicottero, quest’ultimo riusciva velocemente a posizionarsi entro 30° dalla coda a 1 km di distanza e solo la mancanza di un missile aria-aria impediva un facile colpo a segno.

La manovrabilità degli elicotteri, il volo a bassissima quota e a bassa velocità, obbligavano il caccia a numerosi passaggi. Così i piloti erano costretti a manovrare d’anticipo, dando agli elicotteri un vantaggio nel rilevamento. Peggio sarebbe stato in caso di tempo non ottimale, tipico dell’Europa, con scarsa visibilità e nubi basse. Non era consigliato l’impiego dei missili AIM-7F perchè era difficile effettuare il “lock-on” a causa del ground clutter. Non andava molto meglio coi missili AIM-9. La traccia infrarossa dell’elicottero nel volo rasoterra (nap of the earth), a bassa velocità, si perdeva nel clutter. I cannoni M-61 avevano un raggio efficace di 1400 metri, 1550 invece i 30mm degli A-10. Inferiore ai 2000 metri dei cannoni russi da 23mm simulati. La manovrabilità maggiore permetteva agli elicotteri raffiche prolungate contro i caccia in arrivo che dovevano cercare di restare fuori dal raggio di tiro.

La tattica migliore prevedeva il lancio di un AIM- 9L da 2500 metri. Per l’elicottero invece il “terrain masking” per rendere difficile l’individuazione e il gioco di squadra, che consentiva mutuo supporto e tiri non visti.  Inaspettatamente,  gli  elicotteri si sono rivelati pericolosissimi per i caccia. Sono allora stati avviati nel 1981 gli studi per velivoli meno veloci ma molto manovrabili per la caccia agli elicotteri (Low Cost Battlefield Attack Aircraft) che avrebbero portato allo Scaled Composites ARES. Nel Regno Unito, la BAe ha iniziato il SABA (Small Agile Battlefield Aircraft). Nessuno dei due è stato adottato. Ma i buoni risultati ottenuti dagli Harrier nella Guerra delle Falkland, aerei in grado di volare a quote e velocità intermedie, hanno dimostrato che la previsione era corretta.

Le prove sull’impiego di missili aria-aria sugli elicotteri sono iniziate molto presto. Nel 1972 è stato modificato un Seasprite come NUH-2C, fornito di un radar di controllo del fuoco e di due piloni per missili AIM-9 Sidewinder e AIM-7 Sparrow. Avrebbe dovuto difendere le navi dai missili anti-nave e, presumibilmente, anche dai loro vettori.

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Nel 1979 le analisi hanno evidenziato che solo l’acquisizione di missili aria-aria avrebbe permesso la sopravvivenza contro gli Hind.  Nel 1982 la capacità di effettuare combattimenti aerei è divenuta una priorità. Sono iniziati gli AACT (Air-to-Air Combat Tests) al Patuxent River Air Test Center con duelli DACT e i test ATAC (Air-to-Air Combat) a Fort Hunter Liggett per verificare le teorie e l’efficacia delle armi.

A metà degli anni ’80 è iniziato il montaggio degli AIM-9 sugli AH-1W Cobra. Durante una esercitazione con i caccia F-16, l’USMC ha sfidato l’USAF a un incontro su precise coordinate, con i caccia liberi di attaccare. Nel momento in cui gli RWR hanno rilevato i segnali radar degli F-16 in arrivo, i Cobra si sono infilati dietro una scarpata, aspettandoli in agguato. Lanciati gli AIM-9 simulati, hanno abbattuto i due caccia. Accusati di aver barato, i piloti dei Cobra hanno risposto: “naturalmente, pensate che i sovietici non lo faranno ?”

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Nelle esercitazioni gli equipaggi dei caccia trovavano frustrante essere costantemente soggetti a lanci di missili, senza riuscire ad individuare gli elicotteri. Era come affrontare una postazione SAM in movimento a 200 km/h ! Nei combattimenti simulati i caccia rinunciavano dopo aver effettuato moltissimi, inutili, attacchi. Il manuale di combattimento aereo per i piloti di aviogetti dei Marine, li avvisava che dovevano aspettarsi di essere puntati costantemente e, con elicotteri armati di missili, il problema non era come colpirli ma come evaderne i lanci.

Anche successivamente, i Cobra armati con gli AIM-9 e gli AH-64 con gli Stinger hanno ottenuto ottimi  risultati nelle Red Flag. I radar sugli F-16 non erano in grado di rilevare gli elicotteri in volo lento, perché i computer cancellavano tutto ciò che volava a meno di 65 km/h. Era sufficiente entrare in hovering e, mantenendosi lenti e invisibili, entrare e uscire dall’area. Anche la possibilità di tiro fuori asse dei cannoni da 20 mm dei Cobra (fino a 110°) si è rivelata una brutta sorpresa.

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Prove simili nelle esercitazioni della NATO in Europa hanno avuto lo stesso esito. Durante una esercitazione in Ungheria gli Mi-24 Hind avrebbero “abbattuto” 2 F-15.

In Unione Sovietica si sono incontrate le stesse difficoltà. Le operazioni dei caccia contro gli elicotteri sono risultate inefficaci per quattro motivi.  1) Difficoltà nel localizzare gli elicotteri. 2) Difficoltà nell’attaccare bersagli lenti. 3) Capacità dell’elicottero di volare molto vicino al terreno. 4) Impossibilità di individuazione col maltempo. I piloti non riuscivano a determinare la direzione di movimento dell’elicottero fino a 2-2,5 km di distanza. Era necessario un addestramento speciale e continuo.

Ma nel combattimento reale ? Diverse fonti riportano abbattimenti di aerei da parte di elicotteri nel conflitto Iran-Iraq.  Il 27/10/1982 un Mi-25 Hind iracheno avrebbe abbattuto un F-4 iraniano con missili anticarro 9K114 Shturm (AT-6 Spiral). Ma l’episodio è sicuramente falso. Tra il 1983 e il 1986 gli AH-1J Cobra iraniani avrebbero colpito, col cannone da 20mm o con razzi da 70mm, 2 MiG-21, 1 MiG-23 e 1 Su-20 ma le prove non sono sufficienti.

In una esercitazione antielicottero in Germania, divisa in quattro fasi, si sono ottenuti buoni risultati impiegando i piccoli Alpha Jet. Mantenendo una quota di attacco inferiore a 75 metri, i piccoli addestratori hanno impiegato i cannoni da 27mm. Si è scoperto che l’abilità nell’individuare gli elicotteri poteva essere appresa ma la caccia richiedeva costante allenamento. L’HUD richiedeva miglioramenti e 150 colpi di cannone erano sufficienti. L’azione degli Alpha Jet richiedeva una buona integrazione con le strutture di difesa a terra o con gli AWACS per poter arrivare in tempo sulla zona e conoscere la direzione approssimativa degli avversari. Il tempo di intercettazione variava da un minimo di 3-7 minuti per aerei già in volo ai 27 minuti per un decollo su allarme. I piloti degli elicotteri poi, mostravano presto forti sintomi di mal d’aria durante le violente manovre di evasione. Ma gli attacchi hanno preso a bersaglio gli elicotteri da trasporto CH-53, non i più pericolosi AH-1 o gli AH-64. E molti piloti di elicottero hanno riportato opinioni diametralmente opposte.

Finora gli elicotteri hanno perso. Perché inadatti per agilità e armamento e, quasi sempre, colti di sorpresa su terreno poco favorevole. Gli elicotteri anticarro attuali, definiti “caccia ad ala rotante”, sono tutt’altra cosa. Progettati in piena Guerra Fredda, sarebbero stati impiegati in conflitti ad alta intensità nel centro Europa. Avrebbero dovuto fermare le colonne corazzate sovietiche con tattiche di agguato proprio tra i paesi, i boschi e le valli della Germania,  affrontando una contraerea letale e senza poter contare sull’appoggio aereo. Nella prima Guerra del Golfo sono stati gli AH-64 ad aprire la breccia nella rete radar.

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L’Apache può volare a 300 km/h, picchiare a 370, accelerare da 0 a185 km/h in 230 metri e da 0 a 100 in 4,6 secondi, ha una velocità di rollio di 100°/sec tra 220 e 260 km/h e massima di 150°/sec., vira di 180° in meno di 8 secondi, tira 2,5g, effettua looping, sale a 13 metri/sec, alza il muso come un F-18, frena in volo e torna indietro. Può eseguire manovre come yo-yo, scissor, side-flare quick stop, wing over. Può volare a 220 km/h a 30 metri d’altezza, seguire il profilo del terreno a 150 km/h, volare rasoterra tra 1 e 2 metri di quota a 90 km/h aggirando gli ostacoli (volo NOE: nap of the earth). A bassa quota è nel suo ambiente. Nascondetelo come Tuono Blu in una città e per stanarlo i caccia non serviranno a nulla. Vi servirà un altro elicottero.

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Facciamo un esempio. Due elicotteri Mi-28 sono in missione di appoggio ad una divisione corazzata. Sopra di loro, a 300 metri di quota e 700 km/ora, orbita un Su-25. Un AH-64D dietro un casale, solleva oltre il tetto il radar APG-78 ed entro 8000 metri individua una cinquantina di bersagli possibili, tra questi i due elicotteri e l’aereo. Seleziona i primi 12 carri, tra cui due semoventi antiaerei e passa le coordinate a due AH-64 in agguato. Lui si occuperà invece dei bersagli volanti. Si alza di 5 metri e lancia uno Stinger. Il Su-25 però lo ha visto e vira per attaccare. Riuscirà a lanciare un R-60 prima che lo Stinger lo cancelli dal cielo ? Se evita il missile, cercherà di ritrovare l’elicottero…Ma dove è finito ? Forse nel boschetto a 200 metri a sinistra ? O è nel canalone 300 metri a destra ? Si stima che un elicottero abbia il 90-95 % di probabilità di sfuggire.

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Il pilota del caccia passa al cannone. Se pensate che sia facile centrare un elicottero che manovra, non fatevi illusioni. Uno spostamento laterale di soli 100 metri porterà fuori linea il caccia. Obbligandolo a ripetere il passaggio. Per la differenza di quota e velocità, il caccia non ha tempo sufficiente  per puntare un elicottero, che può entrare in hovering o cambiare direzione in modo imprevedibile. Il caccia deve avvicinarsi in lieve picchiata. Non può accentuarla, o impatta nel terreno, ma virando verso l’attaccante l’elicottero lo obbliga proprio a questo. Se inizia a virare, l’elicottero può anticiparlo virando a velocità doppia. Se riduce la velocità, fa un piacere all’elicottero. Meglio per il pilota sganciarsi. Ma non in salita, perché farebbe, nuovamente, il gioco dell’elicottero…In un caso del genere il pericolo maggiore arriverebbe dai due Mi-28. Sono lontani ma hanno visto la scia del missile ! Inizierà un pericoloso gioco a nascondino. Lo sfruttamento ottimale del terreno, la prima cosa che si insegna, rende un elicottero un bersaglio molto difficile. Le aree edificate sono ormai ovunque. E’ difficile trovare un orizzonte libero da ostacoli. E’ pieno di case, palazzi, tralicci, capannoni, cavalcavia ecc. Potete nascondervi in molti posti. 

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E’ evidente che, se la situazione lo consente, un elicottero possa abbattere un caccia. I missili aria-aria, i cannoni da 20 e 30 mm, gli avvisatori di scoperta radar e laser, i disturbatori, i laser DIRCM e i lanciatori di esche sono già in dotazione a moltissimi elicotteri. Una tattica difensiva coordinata da parte di due elicotteri già avvisati dell’arrivo del caccia (RWR), unita alla disponibilità di missili “all aspect”, permette di posizionarsi in modo da coprire sia la rotta di arrivo che quella di scampo del caccia. E la traccia infrarossa, bassa, potrebbe perdersi nello sfondo. L’aereo in arrivo, invece, appare evidente sullo sfondo del cielo.

L’elicottero dovrà manovrare per tempo, passando da un riparo all’altro. Ed è proprio quello che insegnano. A nascondersi ! E se devono farsi vedere, sono addestrati a presentare sempre il lato frontale: un AH-1 Cobra è largo 90cm, non lo si vede che a 2-3 km ! Gli Stinger e i Sidewinder  entro 5000 metri sono letali. Le armi russe non sono da meno, con cannoni da 30mm e missili R-73 o Igla.

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Si ritiene che il caccia possa osservare i movimenti dell’elicottero nascosto tra le nubi o fuori linea di vista, aspettando che l’elicottero esca da una posizione di copertura (creste, palazzi, filari di alberi, fiumi, canyon) per attaccarlo di sorpresa dall’alto con missili a guida radar.  Se il lancio va male può allontanarsi e riattaccare. Il problema è che le cose non stanno così. Il caccia non può “attendere” in agguato:  l’elicottero si.

http://www.youtube.com/watch?v=SztpM5Z6JLM

http://www.youtube.com/watch?v=L3XsXHBvHMA

Situazione attuale

Gli elicotteri appaiono come emittenti di rumore impulsivo veloce. I normali radar ad impulsi sono inutilizzabili a bassa quota. Un pilota israeliano nel 1973 fece otto tentativi col radar, per poi passare al mirino fisso e usare i cannoni. I radar Doppler escludono gli echi fissi del terreno. Rilevato il bersaglio, il sensore processa i dati per classificare il segnale Doppler e determinare la distanza e la sua variazione. Se il bersaglio è veloce, l’eco Doppler è separato facilmente. Un elicottero in hovering, però, si confonde col clutter. Sui radar è presente infatti una “soglia” di rilevamento, per evitare che il radar segnali le foglie in movimento o le auto a 90 km/ora. E se il bersaglio vira perpendicolarmente al radar,  il computer lo cancella ! Non sono le pale quanto la testa del rotore in rotazione a rilasciare una RCS notevole, non a caso la parte più curata sull’RAH-66. I radar Doppler vedono lo sfarfallio (flickering) delle pale avanzanti e retrocedenti che formano echi sovrapposti. Se il sensore tenta di calcolare la variazione dell’eco del rotore, avrà però dati contraddittori perchè varia (scintillazione) in ampiezza e angolo. Non identificherà il segnale !

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Nel 1985 però, sui radar degli F-15C è comparsa la modalità NCTR (Non-Cooperative Target Recognition). E 10 anni dopo i primi radar AESA sui caccia. Sistemi in grado di tracciare anche elicotteri. Il rotore ha una traccia radar ben definita rispetto al corpo dell’elicottero, e la soglia Doppler può essere regolata per escludere il clutter o una RCS stazionaria. Il radar estrae i parametri del rotore come larghezza di banda, angolo, forma. Dato che i rotori ruotano ad una velocità tipica, la larghezza di banda (bandwidth) della variazione Doppler può essere usata come discriminatore tra elicottero e non-elicottero. Una volta definito,  il sensore determinerà tipo, angolo, distanza e sua variazione, permettendo il tracciamento, anche con l’elicottero in hovering. Un odierno F-35 con radar AESA  non avrà problemi ad individuare un Mi-28 e ad abbatterlo con un AIM-120, ben prima di trovarsi entro la portata dei missili Igla. Tanto più che abbassarsi di quota è poco salutare, perché rende l’aereo vulnerabile al fuoco da terra.

Però il volo a pochi metri da terra, NOE (Nap-Of-the-Earth), permette ancora oggi di nascondere “fisicamente” l’elicottero sia ai radar in modalità NCTR che agli AWACS. E di interrompere il contatto interponendo un ostacolo. Ha pure delle controindicazioni, come il sollevamento di detriti che rendono l’elicottero maggiormente localizzabile a vista.

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La debole traccia infrarossa, prima confusa nel clutter del terreno, è ora rilevabile dai moderni sensori a piano focale, come dimostrato nelle prove eseguite con i missili Python 4 e 5, e con l’abbattimento di un piccolo RPV. Ecco perché gli elicotteri dovrebbero avere sistemi aria-aria paragonabili a quelli sui caccia. Sarebbe interessante montare due AIM-9X, controllati col casco-visore, su di un AH-64D. E si dovrebbe ridurre ulteriormente la segnatura IR e radar, come realizzato sul franco-tedesco Tigre/Tiger. Gli Stati Uniti hanno perso un’occasione rinunciando all’RAH-66, con la sua traccia pari a 1/600 di quella dell’AH-64 e 1/200 di quella dell’OH-58 ! Avrebbe cambiato l’opinione che molti hanno dell’elicottero…

Forse un giorno leggeremo che un AH-1Z, o un AH-64D, in missione di pace ha abbattuto un MiG-21 pilotato da un mercenario incauto…

Fonti

Modern fighting helicopter (B. Gunston-M.Spick)

http://en.wikipedia.org/wiki/J-CATCH

http://www.thepavecave.com/documents/20thSOS/1979.pdf

http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a224587.pdf

http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA180904   

http://www.jabog49.de/_06%20Warstories/Hind-Killer.pdf

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2 thoughts on “Caccia contro elicottero: il progetto J-CATCH

  1. Cosa vedo nominato in questo articolo, il SABA! Mi ricordo solo un articolo, credo su Aeronautica & Difesa, un numero vecchissimo… Ricordo un piccolo velivolo con ala dritta, canard e propfan montato in coda, concepito per il ruolo di cacciacarri e controelicotteri. Era un concetto che mi pareva molto intrigante.

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