W dążeniu do zwiększenia potencjału swojej obrony przeciwlotniczej krótkiego zasięgu US Army prowadzi prace badawczo-rozwojowe nad nowym rodzajem napędu dla pocisków przeciwlotniczych FIM-92 Stinger. System ten wprowadzono do uzbrojenia na początku lat 80. i chociaż od tego czasu do produkcji weszło kilka kolejnych wariantów, pocisk zasadniczo nie przechodził poważniejszych modyfikacji. Teraz miejsce klasycznego silnika rakietowego ma zająć silnik ramjet.
W obecnej postaci pocisk napędzany jest silnikiem rakietowym na paliwo stałe, który w pierwszym etapie wyrzuca pocisk z wyrzutni, a następnie rozpędza go do maksymalnej prędkości około Mach 2,2 i pozwala osiągnąć zasięg około 4 kilometrów. Ze względu na rodzaj stosowanego paliwa i samą konstrukcję silnika zwiększenie kluczowych parametrów nie jest możliwe, dlatego postanowiono poszukać nowego rozwiązania.
W tym celu w 2022 roku Centrum Lotnictwa i Broni Rakietowej w Dowództwie Rozwoju Zdolności Bojowych US Army zainicjowano program Red Wasp (osa rudawa) mający na celu opracowanie nowego zaawansowanego układu napędowego dla pocisków Stinger. Ma on wykorzystywać silnik strumieniowy typu ramjet na paliwo stałe.
Silnik tego rodzaju wykorzystuje wysoką prędkość lotu do sprężania powietrza, eliminując potrzebę stosowania mechanicznej sprężarki. Powietrze wpada do kanału dolotowego, ulega sprężeniu przez samą prędkość samolotu lub pocisku, następnie miesza się z paliwem, które jest spalane w komorze spalania. Gorące spaliny są następnie wyrzucane przez dyszę, generując ciąg. Kluczowe jest to, że ramjet już na starcie wymaga znacznej szybkości, aby proces sprężania powietrza mógł się rozpocząć.
Dlatego pocisk wyposażony w ten rodzaj napędu musi mieć również klasyczny silnik rakietowy służący do rozpędzenia i osiągnięcia prędkości, przy której pracę może już zacząć silnik strumieniowy. W przypadku Stingera silnik rakietowy będzie, tak jak teraz, odpowiedzialny za start i rozpędzenie pocisku do prędkości naddźwiękowej. Po wypaleniu się silnika startowego na dziobie pocisku będzie się otwierał wlot powietrza kanału dolotowego, pozwalając na wejście powietrza do komory spalania, gdzie nastąpi zapłon paliwa w silniku strumieniowym. Zaletą tego rozwiązania jest to, że utleniacz dla paliwa (tlen) nie musi być przechowywany w pocisku, dzięki czemu można zmieścić więcej paliwa lub zmniejszyć masę pocisku, co przekłada się na zwiększoną prędkość i zasięg.
Co nietypowe dla amerykańskich programów zbrojeniowych, program Red Wasp jest realizowany w całości własnymi siłami instytucji wojskowych, a rząd zachowuje 100% praw do tego rozwiązania. Samodzielne opracowywanie nowego napędu przez wojska lądowe pozwala również na szybsze wprowadzanie zmian w konstrukcji, a tym samym szybsze przechodzenie do kolejnych poziomów zaawansowania danej technologii. Pierwszą udaną próbę nowego rozwiązania przeprowadzono w 2024 roku na poligonie Dugway Proving Ground.
Drodzy Czytelnicy! Dziękujemy Wam za hojność, dzięki której Konflikty pozostaną wolne od reklam Google w czerwcu.
Zabezpieczywszy kwestie podstawowe, możemy pracować nad realizacją ambitniejszych planów, na przykład wyjazdów na zagraniczne targi, aby sporządzić dla Was sprawozdania, czy wyjazdów badawczych do zagranicznych archiwów, dzięki czemu powstaną nowe artykuły.
Możecie nas wspierać przez Patronite.pl i przez Buycoffee.to.
Z tą zbiórką zwracamy się do Czytelników mających wolne środki finansowe, które chcieliby zainwestować w rozwój Konfliktów. Jeśli nie macie takich środków – nie przejmujcie się. Bądźcie tu, czytajcie nas, polecajcie nas znajomym mającym podobne zainteresowania. To wszystko ma dla nas ogromną wartość.
– Planujemy kolejne loty na lipiec – powiedział zaangażowany w program Red Wasp Brian McDonald. – Będziemy testowali klika różnych typów paliwa dla silnika strumieniowego różniących się składem i będziemy obserwowali, jakie dają osiągi. Zamierzamy przetestować sześć silników, z których każdy będzie się nieco różnił od tego testowanego w 2024 roku, i zobaczymy jakie będą efekty w prawdziwych lotach.
W przyszłości program może zostać otwarty dla partnerów z przemysłu. Inżynierowie pracujący dla US Army w ramach Red Wasp pracują jedynie nad nowym napędem, ale jego integracja ze Stingerem czy zupełnie nowym rodzajem pocisku odbędzie się już przy udziale przemysłu. Ostatecznym celem jest szybsze i tańsze ulepszenie obrony przeciwlotniczej amerykańskich wojsk lądowych.
– Red Wasp umożliwi żołnierzom skuteczniejsze zwalczanie na przykład dronów rozpoznawczych na znacznie większych dystansach – tłumaczy John Gibbs zajmujący się obroną przeciwlotniczą i przeciwrakietową. – Rozwój techniki zwiększył zasięg sensorów rozpoznawczych, co powoduje, że mogą one nas obserwować spoza zasięgu dotychczasowych systemów przeciwlotniczych krótkiego zasięgu. Pozbawienie przeciwnika zdolności do obserwacji naszych wojsk i naprowadzania na nie jego środków bojowych zwiększy naszą przeżywalności na polu walki.
Program wpisuje się w szerszy kontekst zwiększania możliwości systemu Stinger. Jego innym elementem jest przystosowanie wyrzutni Lightweight Command Launch Unit (LWCLU), która została opracowana na potrzeby ppk Javelin, do odpalania również pocisków przeciwlotniczych. Prace nad taką adaptacją rozpoczęły się już w 2021 roku i chociaż jeszcze się nie zakończyły, dotychczas osiągnięte rezultaty są obiecujące.
Ponadto trwają prace mające na celu zastąpienie oryginalnych elementów pocisku nowocześniejszymi. Jednym z problemów związanych z ponownym uruchomieniem produkcji Stingerów po latach przerwy jest choćby brak dostępności kluczowych komponentów elektronicznych. Głowica naprowadzająca Stingera opiera się na fotodiodach i mikroprocesorach, które były zaawansowane w momencie projektowania pocisku, lecz obecnie są nie tylko przestarzałe, ale nie ma nawet maszyn i firm mogących produkować te komponenty w taki sposób jak dawniej. Ponadto wiele rozwiązań technicznych nie spełnia już współczesnych standardów w zakresie niezawodności, wydajności i odporności na zakłócenia.
Ukraine SSO soldier firing at a Supercam UAV with a Stinger MANPADS. https://t.co/fhBmTiAiwK pic.twitter.com/ltvRZcZyoy
— Rob Lee (@RALee85) May 18, 2023
– Na nowo projektujemy płytki drukowane i niektóre podzespoły – tłumaczył w 2023 roku prezes RTX Greg Hayes. – Aby zautomatyzować produkcję głowicy naprowadzającej, trzeba ją całkowicie przeprojektować.
Proces wznowienia produkcji jest czasochłonny i kosztowny głównie z powodu konieczności przeprojektowania niektórych komponentów. Z kolei wdrożenie nowych elementów wymaga długotrwałych badań, testów i certyfikacji. Dostosowanie linii produkcyjnych do nowych komponentów, a także ponowne przeszkolenie pracowników lub rekrutacja nowych specjalistów również zajmują dużo czasu.
Równolegle toczą się prace badawczo-rozwojowe nad następcą systemu Stinger. Koncerny RTX i Lockheed Martin w 2023 roku otrzymały na ten cel odpowiednio 418 i 311 milionów dolarów. Rezultaty tych prac mamy poznać za trzy lata. Nowy pocisk ma być szybszy, odporniejszy na zakłócenia i wyposażony w zapalnik zbliżeniowy, dzięki któremu rakieta nie musi trafić bezpośrednio w cel, aby go zniszczyć. Być może będzie wykorzystywał silnik opracowany w ramach programu Red Wasp.