L’attacco
Il radar di ricerca SPS-43, in banda VHF da 170 kW e portata di 500 km, rilevava i bersagli in arrivo, fornendo rotta e distanza. Se erano identificati come ostili il CIC (Combat Information Center) inviava i dati al Weapons Control. Un secondo radar 3D SPS-30, con portata di 386 km rilevava raggio, direzione e quota, in scansione circolare o puntando direttamente un singolo bersaglio, per fornire dati continui di inseguimento. Il sistema di controllo del fuoco computerizzato Mk-77 GMFCS (Guided Missile Fire Control System) coordinava i radar AN/SPG-49, AN/SPW-2 e il computer MK-111 FCS (Fire Control System), tracciando fino a 6 bersagli, attaccandone 2 contemporaneamente. La nave manovrava per liberare il settore di tiro.
L’operatore al lancio controllava il radar di ricerca in superficie SPS-10 per localizzare le navi amiche. Il computer di controllo del fuoco mostrava la zona circolare di probabile impatto del booster (o del missile in caso di malfunzionamento), lunga 14,5 km, sullo schermo e l’operatore spostava il cerchio d’impatto, con un joystick, lontano dalle navi. Il computer correggeva la traiettoria di lancio. Ci volevano 57 secondi, dall’Area 2 alle rampe, per lanciare la prima coppia di missili, compreso il riscaldamento e l’attivazione dei giroscopi. Il secondo Talos partiva dopo 1-2 secondi. La seconda salva richiedeva 46 secondi. Un solo missile era sufficiente, se a testata nucleare.
Ogni batteria aveva due radar SPG-49 (Target Tracking Radar) in banda C (5,4-5,9 GHz) monoimpulso, con portata di 275 km e potenza di 3 MW. Sistemi tra i più potenti ed accurati, erano alti 5,8 metri, larghi 5,2 metri e pesavano oltre 20 tonnellate, con movimento su tre assi. Attaccavano un singolo bersaglio. Ottenuto l’aggancio, fornivano i dati di rotta, distanza e quota al computer Mk-111 per calcolare il punto di intercettazione e iniziava la sequenza di lancio. Inizialmente l’antenna, tipo Foster, con lenti di 2,8 metri, emetteva un fascio largo 3,5° a impulsi, fuori asse di 0,85°, che scansionava per acquisire l’obbiettivo, rilevando distanza, rotta e quota. Poi passava al fascio stretto di 1,8°, monoimpulso, per l’inseguimento.
Il Talos poteva attaccare aerei, missili antinave, navi, bersagli a terra e radar, con testate convenzionali e nucleari. La struttura era modulare, per buona parte in lega di magnesio. Le antenne erano anteriormente, seguite dal compressore con la testata e l’elettronica. Vi erano poi le ali di controllo mobili con gli attuatori idraulici, i generatori elettrici e le pompe idrauliche. Una turbina ad aria compressa foniva l’energia, 25 hp, per il controllo idraulico dei servomotori, tranne in fase boost, dove si usava un serbatoio di azoto ad alta pressione. I serbatoi erano attorno allo statoreattore. In coda vi erano quattro alette fisse con le antenne del transponder. Le ali, dal disegno caratteristico, riducevano le resistenza in deflessione assicurando buona manovrabilità ad ogni velocità, con minimo movimento dei servomotori. Le estremità angolate riducevano la perdita di portanza. Il disegno è stato ripreso da molti missili, come il Bomarc e il il Bloodhound. Le ali, vicine al centro di gravità, funzionavano a coppie, regolando il movimento a seconda della variazione del centro di gravità, a tutte le velocità e quote, e del consumo di propellente.
Il Talos, nell’ultima variante RIM-8J, era lungo 9,85 metri complessivamente. Il booster Allegheny Ballistics Laboratory Mk-11 mod.2, lungo 3,4 metri, con un diametro di 76 cm, aveva alette di 1,96 metri di apertura e pesava 1978 kg. Conteneva 1271 kg di propellente solido a base doppia, polvere di nitrocellulosa (ARP) con 9% di stearato di piombo per minimizzare le variazioni di spinta, in solvente composto dal 75% di nitroglicerina (AHH), 24% di triacetina plastificante e 1% di 2-nitrodifenilamina stabilizzante. Dava una spinta di 49805 kg per 5,4 secondi (impulso totale 270346 kg/sp/sec) e accelerava il missile a Mach 2,2, velocità di accensione dello statoreattore. il sistema di controllo compensava l’instabilità per il baricentro decentrato. Alla fine della fase boost, il missile avrebbe dovuto trovarsi entro ± 5° dall’asse del fascio guida.
Indipendente dai radar SPG-49, il sistema AN/SPW-2 (Guidance System) in banda C emetteva un fascio guida per dirigere il missile verso il punto di intercettazione davanti al bersaglio. Durante la fase boost, il missile non era guidato, il fascio iniziale era largo 4° per favorire l’ingresso del missile, fuori asse di 2°. L’elevazione al lancio variava tra 25° e 55°, abbastanza per evitare la riflessione radar del mare.
Il missile vero e proprio era lungo 6,45 metri, con un diametro di 71 cm. L’apertura alare era di 2,74 metri, quella delle alette di 1,88 metri. Pesava 1542 kg. Sganciato il booster, si accendeva lo statoreattore Bendix entro 1/10 di secondo, con una spinta di 9096 kg, alimentato con 322 litri di combustibile RJ-4, dal 1966 disponibile al posto del JP-5. Entro 10 secondi dal lancio il Talos raggiungeva la velocità di Mach 2,7 ad alta quota o 2,2 a livello del mare. Il sistema di controllo dell’alimentazione controllava il flusso del carburante da zero al massimo (20:1) per mantenere la velocità secondo la quota, regolando il rapporto combustibile/aria a seconda della pressione esterna e delle manovre. Il compressore regolava il flusso d’aria, per impedire cambi repentini che avrebbero potuto fornire una miscela troppo ricca (poca aria) o spegnere il motore (troppa aria), specie in manovra, riducendo la spinta o provocando flame-out. Il missile disponeva, comunque, di un sistema di riaccensione.
Il raggio minimo era di 13-16 km, pari alla combustione del booster più 6 secondi di volo prima dell’acquisizione. Il raggio d’azione a 21300 metri era di 218 km alimentato con JP-5 e 228 km con RJ-4. La portata massima a 17070 metri di quota arrivava a 243 km (a luglio 1967, il Chicago ha abbattuto un drone a 158 km). L’RJ-4 migliorava anche il raggio a bassa quota, che passava da 148 a 185 km. Il Talos-J poteva attaccare obbiettivi tra 15 e oltre 24380 metri di quota, sopportando fino a 15g a 12200 metri.
Dopo lo sgancio del booster, l’SPW-2 restringeva il fascio da 4° a 2°. L’antenna in coda al missile rilevava i segnali di guida e, se necessario, lo riportava al centro. Il tempo di risposta variava con la quota, per non rischiare di far uscire il missile dal fascio, che era lievemente fuori dall’asse ideale e veniva ruotato in scansione conica. Così il Talos volava a spirale attorno al centro.Ogni fascio generava un segnale codificato per consentire al missile di seguirlo in caso di incrocio con altri fasci. Il computer Mk-111 spostava il fascio guida verso il punto di intercettazione. Il metodo consentiva la guida di più missili nello stesso fascio.
Il Talos seguiva quattro traiettorie base, a seconda della distanza e delle ECM. Nel profilo B (corto raggio) veniva guidato direttamente al punto di intercettazione, anche a soli 15 metri di quota, anche quando si voleva evitare il disturbo da una sorgente lontana. Nel profilo A (medio raggio, fino a 91 km) volava ad alta quota per poi eseguire un arco e attaccare in picchiata. In caso di jamming, volava invece a bassa quota sotto l’orizzonte del disturbatore, per poi attaccare in salita. Nel profilo L (lungo raggio, oltre 91 km) saliva a 21300 metri, quota di migliore efficienza dello statoreattore e, in crociera a 2,7 Mach, volava fino in prossimità del bersaglio, per poi picchiare.
Il radar di guida a impulsi, sui 5-6 GHz (banda C), variava la ripetizione di gruppi di impulsi (PRF) durante la scansione conica, da 850/sec a 950 e poi di nuovo a 850 ad ogni giro attorno all’asse, producendo un segnale FM a 30 Hz rilevato dal missile. Se il missile usciva dall’asse ideale, variava l’intensità del segnale e il missile manovrava per rientrare. Intanto, un transponder in coda emetteva un segnale a 5-6 GHz, rilevato dall’SPW-2 che ne determinava angolo e distanza. Il computer Mk-111 impiegava i dati di rilevamento e distanza del bersaglio forniti dall’SPG-49 e quelli del missile, forniti dal transponder e dall’SPW-2, per dirigere il fascio verso il punto di intercettazione e calcolare quando l’SPG-49 dovesse iniziare l’illuminazione CW.
Il Talos, non potendo usare antenne a parabola, impiegava un sistema di interferometria con quattro antenne riceventi sulla presa d’aria, con buona risoluzione angolare e rapida acquisizione. Ogni coppia di antenne era connessa a una coppia di ali. I segnali riflessi arrivavano alle antenne lievemente fuori fase, raggiungendo la massima intensità al centro del fascio. L’elettronica lo riportava in rotta di collisione col metodo del “constant bearing”. Se l’aereo cambiava rotta, il computer ricalcolava il punto di intercettazione davanti e sopra il bersaglio, per sorprendere il pilota.
A 10-15 secondi dall’impatto, l’SPW-2 trasmetteva un segnale nel fascio guida che comandava la picchiata, attivava la guida terminale e armava la testata. L’AN/SPG-49 iniziava l’illuminazione in onda continua (CW) da 5 kW, con segnale codificato modulato in frequenza, che rendeva il missile a prova di disturbo, dato che il filtro interno ignorava altri segnali. Il solo modo di interferire era disturbare il radar SPG-49, difficile con un operatore bene addestrato. Il sensore Doppler CW distingueva tra bersagli multipli, per la differente frequenza Doppler, separandoli dal clutter.
Il missile acquisiva il bersaglio in meno di 2 secondi, sufficienti per correggere la rotta e compensare le manovre difensive, con navigazione proporzionale. La guida semiattiva per 6-10 secondi non lasciava molto tempo all’aereo per reagire con disturbi. L’interferometro monoimpulso con filtro a banda stretta (100 Hz) rifiutava molti disturbi prima dell’analisi del segnale nello STAPFUS (Stable Platform phase Follow-Up System), insensibile a disturbi in modulazione d’ampiezza. E in caso di tecniche sofisticate, il missile si dirigeva sul segnale di disturbo (HOJ). In caso di jammer multipli si guidava sul segnale più forte, con probabilità di colpire ancor superiore.
4 spolette radar laterali di prossimità trasmettevano un fascio a imbuto in avanti e vi era una spoletta a contatto sul cono d’urto. L’attacco dall’alto esponeva la massima RCS del bersaglio alle spolette radar. Queste attivavano la testata Mk-46 Continuous Rod, lunga 75 cm con un diametro di 43 cm, di 211 kg con 102 kg di esplosivo (75% TNT e 25% RDX). Conteneva due strati di barre a sezione quadrata di 12,7 mm di lato, lunghe 49 cm che circondavano il cilindro cavo di esplosivo. Formava un anello in espansione di 36 metri di diametro, ancora integro al 90 % fino a 54 metri. Oltre si rompeva e pezzi di una o più barre proseguivano a 1400 m/s. Se una barra colpiva un bordo dell’aereo, si rompeva in due. Se urtava un elemento strutturale si sezionava in tre parti, con la parte centrale che provocava il danno maggiore.
In caso di attacco a intere formazioni di aerei, si impiegava la testata nucleare W-30. Il computer guidava il missile al centro della formazione, senza guida terminale, comandando la detonazione. Tra il 1959 e il 1965 sono state fabbricate 300 W-30, nelle varianti Mod 0-1-2, ad implosione di uranio arricchito e trizio, da 0,5 kT (i 4,7 kT spesso riportati erano la potenza della W-30 SADM). Il raggio efficace era di 900-1800 metri, oltre all’effetto termico ed EMP.
Anti-nave
Il Talos era efficace anche contro le navi, che attaccava in picchiata verticale con detonazione a contatto. Il raggio massimo di attacco dipendeva dalla distanza a cui si potevano “illuminare” le sovrastrutture coi radar SPG-49, visibili oltre orizzonte anche nel clutter della costa retrostante. Il raggio tipico era inferiore a 40 km. Nel 1968 l’Oklahoma City ha lanciato un Talos senza testata contro un cacciatorpediniere bersaglio, affondato dopo essere stato centrato a metà nave. L’effetto era paragonabile al colpo di una corazzata ma più veloce e infallibile. Poco prima dell’impatto il sensore veniva disattivato, per evitare l’effetto “glint” (sfarfallio), cioè la riflessione radar da punti diversi della nave, che poteva provocare manovre improvvise o l’aggancio di un bersaglio “fantasma”lontano dalla nave.
Anti-superficie
Nel “Shore Mode”, il programma di attacco, su nastro perforato, veniva caricato in 30 minuti nel computer via telescrivente ASR-33. Venivano inserite le coordinate del bersaglio e della nave, via NAVSAT, per calcolare la traiettoria. Il calcolatore PDP-8 (Surface Trajectory Computer) controllava l’SPW-2, dirigendo il fascio sul bersaglio oltre l’orizzonte, non illuminabile dall’SPG-49. Raggiunta la posizione prevista, il computer comandava la picchiata e la detonazione della testata nucleare. Non era necessaria grande precisione. Il raggio utile dipendeva dalla quota di scoppio impostata, che doveva essere sempre entro l’orizzonte visibile, fino a 64 km. In caso di obbiettivo navale areale, il radar di superficie SPS-10 o i sistemi di direzione del fuoco Mk-37 potevano fornire i dati del bersaglio.
In combattimento
Il 23/5/1968, durante il conflitto in Vietnam, un Talos lanciato dall’USS Long Beach ha abbattuto un MiG a 105 km di distanza. Un secondo MiG, è risultato “probabile” avendo attraversato l’esplosione del missile. A settembre ha centrato un altro MiG da 98 km. Il 9/5/1972 l’USS Chicago ne ha abbattuto uno da 77 km. Ma vi sono stati anche 5 lanci a vuoto.
Il 4/2/1972 l’USS Oklahoma City ha distrutto un radar “Bar Lock” con un Talos ARM, lasciando un cratere di 9 metri di diametro. L’USS Chicago ha lanciato a vuoto 4 Talos ARM.
Talos LAST
Nel 1972 è stato assegnato alla Bendix un contratto per modificare i vecchi Talos nel programma LAST (Low Altitude Supersonic Target) come droni per lo sviluppo dei sistemi SAM-D ed Aegis. Dai RIM-8D e RIM-8F si sono ricavati i droni XBQM-8D-1 e XBQM-8F-1, quest’ultimo recuperabile, con guida interna, altimetro radar, ricevitore AN/DRW-29 per controllo orizzontale, nuovo autopilota digitale, sistema di autodistruzione. I missili erano controllati dal computer, a White Sands, o da un controllo remoto via joystick, ai poligoni nel Pacifico. Volavano a 3050 o a 76-152 metri di quota con un raggio d’azione di 37-44 km. Dopo il volo il BQM-8F-1 spiegava il paracadute per il recupero. Dopo i test del 1973-4, sono stati prodotti 16 BQM-8D-1 e 24 8F-1.
MQM-8G Vandal
Dopo la radiazione dell’USS Oklahoma City nel 1979, i Talos sono stati convertiti nei bersagli Vandal, modificando la presa d’aria per il volo “sea skimming” per simulare missili anti-nave, mantenendo la modalità di volo ad alta quota. La lunghezza è aumentata di 1,22 metri e il peso di 222 kg. Il missile aveva più combustibile. Poteva volare a Mach 2,2 a pelo delle onde per 70 km. Sono stati prodotti gli MQM-8X Fleet Vandal, MQM-8G/ER Extended Range Vandal, MQM-8G/EER Extended Extended Range Vandal, quest’ultimo con GPS per guida autonoma. I lanciatori Mk-7 erano installati a terra o su chiatte. Ne sono stati fabbricati 644, impiegati fino al 2005 (altre fonti: 2008), rimpiazzati poi dai GQM-163 Coyote SSST, usati nello sviluppo degli Standard.
Il ritiro è iniziato nel 1974, terminato nel 1979 con la radiazione dell’Oklahoma City. Il Talos era ormai obsoleto. Richiedeva la guida per l’intera traiettoria, era quindi facile saturare il sistema, ed era vulnerabile a ECM sofisticate e a missili ARM. Lo statoreattore non permetteva brusche manovre. Il tempo di reazione era elevato, il raggio minimo non permetteva una difesa efficace contro missili antinave radenti a breve raggio, mancava di una valida identificazione a lungo raggio dei bersagli, poteva essere imbarcato solo su grandi incrociatori, richiedeva grande manutenzione, il rimpiazzo delle batterie ogni mese e la revisione ogni due mesi, ed era costoso. L’SSKP del missile era di oltre l’80 %, ma quella complessiva del sistema era solo del 40 %.
Avrebbe dovuto prenderne il posto il RIM-50 Typhon LR, con statoreattore migliorato, in grado di volare in crociera a 4,1 Mach a 24400-30500 metri di quota. Il raggio d’azione aumentava a 370 km, la guida era TVM. Provato nel 1961-63 si era rivelato buono ma i radar a schiera in fase multi bersaglio non erano affidabili, il software non era maturo e i costi erano saliti. E’stato cancellato nel 1965. Il sistema di controllo avrebbe dato poi vita all’Aegis. Ne ha preso il posto il RIM-67 Standard ER. Sono stati fabbricati 229 RIM-8A, 111 RIM-8B, 234 RIM-8C, 101 RIM-8D e 1729 RIM-8E-J, per un totale di 2404 Talos, circa 1350 dei quali lanciati in guerra e in esercitazioni tra il 1958 e il 1979. Il costo del missile era calcolato nel 1985 in 386000 $.
Fonti
The Illustrated Encyclopedia of Rockets and Missiles (B. Gunston)
https://www.jhuapl.edu/Content/techdigest/pdf/V03-N02/03-02-Garten.pdf
https://www.jhuapl.edu/Content/techdigest/pdf/V03-N02/03-02-Gulick.pdf
http://www.designation-systems.net/dusrm/m-8.html
https://www.okieboat.com/Talos%20history.html
https://www.alternatewars.com/BBOW/Weapons/US_4T_Missiles.htm