System klasy DIRCM (Directed Infrared Countermeasures) - kierunkowego zakłócania głowic rakiet przeciwlotniczych pracujących w podczerwieni ma pozwolić na obronę samolotów Lockheed Martin F-35 Joint Strike Fighter przed atakiem rakiet przeciwlotniczych odpalanych ze statków powietrznych i systemów naziemnych.

Pomimo tego, że system klasy DIRCM nie jest przewidziany w obecnym standardzie Block 3 samolotu F-35, koncern Northrop Grumman zaczął nad nim pracę z własnych funduszy przewidując, że zostanie on zapotrzebowany w odniesieniu do wersji Block 5 tego samolotu. Przedstawiciel zakładów Northrop potwierdził, że takie wymagania (w drafcie) już są i bardzo szybko zostaną ogłoszone. Jednocześnie zapowiedział, że koncern planuje przetestować prototyp urządzenia ThNDR (Threat Nullification Defensive Resource) we własnym laboratorium już pod koniec 2013 roku.

Metody obrony przed rakietami naprowadzanymi na podczerwień

Są trzy główne sposoby zakłócania głowic rakiet przeciwlotniczych IR. Najprostszym rozwiązaniem jest system zakłócający, ze specjalną lampą emitującą we wszystkich kierunkach modulowane promieniowanie podczerwone. Największym mankamentem tego typu „zakłócaczy” jest ich mała skuteczność w odniesieniu do rakiet przeciwlotniczych nowszych generacji, ignorujących modulowane promieniowanie podczerwone, które atakują samą lampę będącą dla nich niczym innym, jak silnym celem. Efekt jest wiec odwrotny od zamierzonego, chyba że „zakłócacz” jest holowany za samolotem.

Innym sposobem na zakłócanie rakiet przeciwlotniczych IR są pułapki termiczne. Specjalne race odpalane automatycznie w razie zagrożenia, tworzą za samolotem prawdziwy parasol ognia, co powoduje, że głowica pocisku nie potrafi się zorientować, gdzie jest cel. System jest stosunkowo prosty i tani, ale rakiety IR najnowszej generacji i z nim sobie radzą.

Najbardziej skutecznym obecnie przeciwrakietowym systemem samoobrony jest kierunkowy nadajnik zakłóceń głowic IR. W odróżnieniu od systemów dookólnych w takich urządzeniach promieniowanie zakłócające jest kierowane tylko na głowicę rakiety skupiając na niej całą moc nadajnika.

Systemy takie różnią się konfiguracją w zależności od rozmiaru statku powietrznego, na którym są wykorzystywane. Zestaw dla śmigłowców i małych samolotow składa się najczęściej z jednej obrotowej wieżyczki z laserową głowicą zakłócającą oraz z czterech podsystemów ostrzegania przed rakietami MWS (Missile Warning System) pracujących w podczerwieni i nadfiolecie. Zestaw dla dużych samolotów składa się z co najmniej pięciu podsystemów MWS i co najmniej dwóch głowic zakłócających.

Zasada działania systemu klasy DIRCM

W pierwszej kolejności nadlatująca rakieta jest wykrywana przez zestaw detektorów MWS pracujących w podczerwieni i nadfiolecie. Każdy z MWS zabezpiecza obserwację w sektorze 120 stopni, a więc trzeba tak dobrać ich ilość by „obserwować” cały obszar wokół samolotu. Jak wykazały doświadczenia, wejście w pasmo nadfioletu pozwoliło na lepsze wyróżnienie pocisków na tle zakłóceń od ziemi.

Wykryte przez MWS rakiety są przejmowane przez ruchomy detektor, pracujący w podczerwieni, oblicza się trajektorię pocisków i naprowadza wiązkę laserową na ich głowice. „Oślepiona” rakieta gubi cel i zmienia kurs na niekolizyjny. Wszystko to oczywiście odbywa się automatycznie, bez wiedzy pilota i w maksymalnie krótkim czasie. Analiza możliwych scenariuszy ataku wskazuje, że system od momentu wykrycia do zakłócenia głowicy ma nie więcej niż 3 sekundy.

Jaki system dla F-35?

Harmonogram montażu i badania systemu na pokładzie samolotów F-35 nie jest jeszcze znany, ale Northrop Grumman już teraz chce wyjść naprzeciw przewidywanym wymaganiom. Jest to zamierzenie całkowicie realne, ponieważ zakłady te dostarczyły w sumie ponad 3000 urządzeń klasy DIRCM dla samolotów i śmigłowców.

System dla F-35 będzie jednak się różnił od poprzedników, ponieważ będzie musiał spełniać wymagania stealth. Dodatkowo urządzenie misi być kompaktowe oraz lekkie tak by zmieściło się we wnętrzu płatowca. Zastosowany zostanie również mocniejszy laser od poprzednich urządzeń, co wymaga już chłodzenia cieczą. W przypadku samolotów i śmigłowców, w których technika stealth jest mniej zaawansowana – jak np. Boeing F-15 i Lockheed F-16 systemy klasy DIRCM montuje się w podwieszanych zasobnikach, dzięki czemu można zastosować wydajne w tym przypadku chłodzenie powietrzem.

Northrop Grumman zamierza wybrać laser zakłócający od jednego z trzech wcześniej wytypowanych dostawców. Pod uwagę brany jest głównie kwantowy laser kaskadowy QLC (quantum cascade laser) dający większą niezawodność przy niższej cenie. Laser QLC został użyty po raz pierwszy w kompaktowym systemie zakłócania aktywnego CIRCM (Common Infrared Countermeasures), który jest obecnie opracowywany dla potrzeb amerykańskich śmigłowców wojsk lądowych. System ten ma być gotowy na początku 2014 r.

System ThNDR na F-35, z laserem, systemem sterowania wiązką i przeziernikiem stealth ma zostać upakowany w znajdującej się pod przednią częścią samolotu obudowie DAS (distributed aperture system), w której znajdują się również inne pasywne sensory wraz z antenami (w tym EOTS – elektrooptyczny system wskazywania celów) . Prawdopodobnie to tam również umieści się czujniki wykrywające zbliżające się rakiety.

DAS zabezpiecza obserwacje dookólną ale jedynie dolnej półsfery, dlatego planuje się również montaż drugiego DIRCM na górze płatowca z zachowaniem parametrów związanych z warunkami stealth.

Badania laboratoryjne mają między innymi wykazać, że jest możliwość ciągłego prowadzenia i zakłócania atakującej rakiety, nawet wtedy, gdy konieczne będzie przekazanie celu przez głowice górną do dolnej i odwrotnie. W tym celu system sterowania wiązką ma ją przesuwać z prędkością 170º na sekundę.