Non solo Excalibur: la storia delle munizioni a guida di precisione per cannoni da 155 mm dall'M712 Copperhead all'M1156 PGK e cosa possono dare alle Forze Armate

Ultimamente (anche prima delle discussioni diffuse sull'MLRS M270 e M142 HIMARS) l'MLRS M270 e l'M142 HIMARS sono apparsi nelle conversazioni sull'assistenza militare

pistole, cannoni semoventi e obici calibro155 mm. L'Ucraina utilizza già obici e cannoni semoventi M777 a “tre assi”: il norvegese M109A3, l'americano M109 e il francese Caesar. Stanno arrivando i polacchi AHS Krab e Dana con Zuzana 2 dalla Slovacchia. Tutto ciò aumenterà la potenza di fuoco delle Forze Armate ucraine non solo grazie alle munizioni NATO da 155 mm, che verranno fornite ininterrottamente e nelle quantità richieste grazie all’apertura del supermercato Ramstein per l’Ucraina. Ma anche grazie alle munizioni ad alta precisione guidate dal GPS, che hanno un altro parametro importante in guerra: un consumo significativamente inferiore. Ciò che offre un vantaggio nella logistica è che ne servono meno e la quantità richiesta può essere consegnata più velocemente (e, in definitiva, in modo più economico). Tutti hanno sentito parlare del proiettile M982 Excalibur ad alta precisione (e non economico), ma ora non ci sono munizioni meno interessanti che possono aumentare la potenza di fuoco delle forze armate ucraine.

L'avvento dei proiettili guidati dall'artiglieria (CLGP)

Tutto ebbe inizio negli USA negli anni ’70 del secolo scorso,quando lo sviluppo dell'artiglieria raggiunse quasi il limite. Dopo la creazione dell'artiglieria nucleare (esisteva una cosa del genere nella storia delle armi, ma fu ufficialmente abbandonata alla fine del XX secolo), era necessario andare avanti da qualche parte. E uno sviluppo naturale è stato il tentativo di creare proiettili guidati ad alta precisione. C'è una teoria secondo cui la ragione della loro creazione è stata l'apparizione nell'Europa orientale (stiamo parlando dei tempi della Guerra Fredda) di un numero enorme di carri armati dell'URSS, che con la loro esistenza costituivano una seria minaccia. Pertanto, era necessaria un'arma precisa, in grado di colpire un carro armato a una distanza considerevole, relativamente parlando, con un colpo. Il fatto è che nell'Europa densamente popolata, sparare con obici in piazza (per coprire un'armata di carri armati) era, per usare un eufemismo, disumano e carico di grandi perdite tra la popolazione civile.

Oltre a carri armati e altri veicoli corazzatigli obiettivi di tali munizioni a guida di precisione potrebbero essere fortificazioni fisse. Dopo un esame preliminare dei progetti, a cui hanno preso parte quasi tutti i produttori di armi negli Stati Uniti, è stato lanciato un progettoCLGP(Proiettile guidato lanciato dal cannone - letteralmente"proiettile di artiglieria guidato"). Si basava sull'utilizzo di un proiettile planante con alette (la versione con motore a reazione a combustibile solido fu abbandonata a favore di una produzione a basso costo) con lo stesso sistema di guida semplice e insonorizzato mediante un designatore laser (questa tecnologia era nuovo e promettente per l'epoca, fu sviluppato da Texas Instruments) nella fase finale del volo del proiettile. Per l'illuminazione laser del bersaglio si poteva utilizzare un operatore di terra (installazione GLLD realizzata da Hughes Aircraft nella foto sotto) o un aereo o un UAV - esistevano già allora. Il rovescio della medaglia nel rendere il progetto più economico è stata la riduzione della portata di volo del proiettile.


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Una foto:Stazione di illuminazione del bersaglio laser terrestre GLLD (Ground Laser Locator Designator) durante i test, 1974 (Wikipedia)

Dopo aver sparato un proiettile così guidatogli stabilizzatori della coda si aprono e continua a volare, ricevendo il segnale di designazione del bersaglio laser riflesso mentre si avvicina al bersaglio. Questo segnale viene ricevuto dalla testa di homing semiattiva e l'elettronica dà istruzioni per rullare l'unità di coda durante gli ultimi secondi di volo. In teoria, tutto questo oggi potrebbe non sembrare molto convincente, ma, secondo i risultati dei test comparativi tra modelli concorrenti condotti nel 1975, i migliori di loro hanno dimostrato sette colpi diretti ogni undici colpi su bersagli (sia fissi che in movimento) situati a una distanza distanza da 4 a 7 km.


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Una foto:prototipo di un proiettile GLLD da 155 mm accanto a un obice M109A1 nella base militare di Fort Sill (Wikipedia)

M712 Copperhead: il primo proiettile di precisione

Come risultato del progetto CLGP, il primoProiettile di artiglieria guidata calibro 155 mm. Si chiamava M712 Copperhead (letteralmente, testa di rame, che è anche il nome inglese della vipera dalla testa di rame). Il lavoro sul CLGP ha dimostrato che l'unità di coda non era sufficiente per sparare con la precisione richiesta. Pertanto, sono state aggiunte le ali, dando al proiettile una somiglianza con un missile da crociera. La produzione in serie dell'M712 Copperhead iniziò nel 1978: il Pentagono acquistò 3.000 di questi proiettili per 56 milioni di dollari. Altri 27 milioni sono stati spesi per 130 stazioni di illuminazione laser target GLLD. In tempi diversi, il costo di un M712 Copperhead variava da 22 a 24 mila dollari ciascuno (questo importo non includeva la testata e i contenitori di trasporto; venivano acquistati separatamente). Dal 1981 al 1985 furono prodotti un totale di 15.745 colpi, che rappresentano il 35% del budget dei proiettili di artiglieria del Pentagono. Lo stabilimento Martin Orlando, quando operava in modalità tempo di pace (cioè in 1 turno di lavoro), produceva fino a 700 proiettili al mese. In totale ne furono prodotti circa 25.000 fino al 1989, quando l'M712 Copperhead fu interrotto.


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Una foto:Proiettile M712 Copperhead al White Sands Missile Range Museum (foto di Kelly Michals)

Nello schema seguente puoi vedere il dispositivo M712Testa di rame in sezione longitudinale. Da sinistra a destra: panoramica, stabilizzatori di coda, compartimento dello sterzo (aste e servi della superficie di controllo), impennaggio (ali), compartimento di combattimento con una testata del peso di 6,7 kg, compartimento di controllo, testa di homing semiattiva. La lunghezza del proiettile è di 140 cm con una massa totale di 62,4 kg. Il raggio di tiro dichiarato di queste munizioni va da 3 a 16 km.


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Illustrazione:Il dispositivo del proiettile M712 Copperhead in sezione longitudinale (Wikipedia)

Le munizioni hanno due opzioni operative:modalità balistica e planata. La modalità balistica viene utilizzata con nuvole alte e buona visibilità. In questo caso, l'aereo estende le ali e gli stabilizzatori ad una distanza di 3000 metri dal bersaglio. La modalità planata viene utilizzata in condizioni di scarsa visibilità (nuvole, nebbia o precipitazioni), che non consentono l'utilizzo della modalità balistica. In un dato punto della traiettoria, la munizione estende le sue alette e passa dalla fase balistica a quella di planata. Il bersaglio viene acquisito quando il proiettile è abbastanza vicino da rilevare il raggio laser o quando il proiettile emerge dalla copertura nuvolosa, a seconda di quale evento si verifica per primo.

Per la prima volta l'M712 Copperhead venne utilizzato in combattimento.condizioni durante l’operazione Desert Storm nel 1991 in Iraq. Successivamente sono stati sparati 90 proiettili contro le stazioni radar e le fortificazioni delle truppe irachene. Di queste, solo 4 munizioni non hanno colpito un bersaglio fermo illuminato da un raggio laser.


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L'avvicinamento di un proiettile a un carro armato bersaglio M47 con successiva detonazione quando colpisce il bersaglio (animazione basata su una foto da Wikipedia)

Per colpire con precisione la testa di riferimentoil bersaglio deve essere illuminato per almeno 13 secondi. Prima del lancio, l'equipaggio dell'artiglieria ha dovuto programmare il proiettile per ricevere il codice del raggio laser corrispondente (prestare attenzione ai primi secondi del video qui sotto: l'artigliere gira viti speciali con marcature codificate con un cacciavite), cosa che ha creato un'ulteriore immunità al rumore dal nemico.

Nel 1988 fu adottata la variante M712"Copperhead-2" con una testa di ricerca combinata (infrarossi e laser), che rifletteva l'emergere in quegli anni del principio "spara e dimentica" in nuovi tipi di armi.

Per coloro che vogliono saperne di più

  • L'Unione Sovietica sviluppò un proprio missile guidato...Krasnopol. È stato sviluppato dalla fine degli anni '70secolo, utilizzava un sistema di homing laser semi-attivo, aveva una testata del peso di 6,4 kg (nelle nuove versioni fino a 9 kg, portata da 3 a 20 km (nelle nuove versioni fino a 25 km).
  • La versione moderna di questa munizione si chiama Krasnopol-D, utilizza la navigazione satellitare e viene utilizzata nell'attuale guerra con l'Ucraina.
  • La versione di esportazione di Krasnopol è stimata in $ 35.000
  • Versioni meno conosciute di missili guidati sviluppati in Russia sono:CentimetroEbaleniera
  • L'Ucraina ha sviluppato il proprio analogo di un missile guidato basato sul Krasnopol sovietico chiamato "Kvitnik"(testata da 9 kg, raggio di tiro fino a 20km, calibro 152/155 mm). È stato messo in servizio nel 2012 e nel 2017 è stata creata una versione senza componenti russi. Nei prezzi del 2009, una di queste coperture è stata stimata in 200.000 grivna.
  • ADC(Artillerie Dirigee Charge) - un proiettile ad alta precisione sviluppato in Francia, con un raggio di tiro fino a 25 km
  • CAPO(Bofors Optimized Smart Shell), sviluppato in Svezia: un proiettile ad alta precisione ad alta esplosività con penetrazione dell'armatura di 600 mm e un sistema di guida radar, che spara a una distanza di 24 km

Oltre all'homingproiettili monoblocco (regolabili), esiste anche un'intera classe di proiettili a grappolo con elementi di combattimento auto-miranti che vengono inseriti negli involucri dei proiettili di artiglieria. Di norma, tali munizioni sono più semplici da produrre (non richiedono un sistema di controllo) e sono circa 3-5 volte più economiche delle munizioni autoguidate. E sono usati per distruggere bersagli corazzati. Poiché cadono tutti quasi verticalmente sul bersaglio, la loro capacità di penetrare armature di 100-120 mm è sufficiente per sconfiggerli. Il loro design si basa su solo due unità funzionali: un sensore bersaglio e una testata. Gli elementi di combattimento a ricerca dimostrano una migliore efficacia quando si colpisce un bersaglio di gruppo in movimento. Sono in grado di trovare autonomamente obiettivi su un'area significativamente più ampia. Per capire come funziona, in linea di principio, è sufficiente guardare un video che mostra le munizioni BONUS con due elementi distruttivi (sviluppato congiuntamente da Svezia e Francia).

Durante la fase iniziale del volo, il proiettile si muovelungo una traiettoria balistica. Quindi spara due testate, ciascuna delle quali viene prima stabilizzata in volo da due alette ricurve e poi puntata individualmente verso il bersaglio. Questa classe di proiettili calibro 155 mm comprende anche munizioniXM-898(SADARM, Skeet) prodotto negli Stati Uniti,ACE(Francia),Chiusura(Israele) eInteligente(Germania).

M982 Excalibur: un proiettile al prezzo di un razzo

L'apice dello sviluppo dei proiettili di artiglieria (eIl Santo Graal della classe "spara e dimentica" è la munizione guidata M982 Excalibur, sviluppata da Raytheon Missile Systems e BAE Systems Bofors. Inizialmente, aveva un sistema di guida combinato (inerziale + GPS, nelle versioni moderne è apparsa una testa di homing laser), che gli conferiva una precisione eccezionale con una deviazione circolare probabile (CEP) di 4 metri a distanze fino a 40 (in alcune modifiche successive fino a 57 chilometri). Per fare un confronto, i proiettili americani standard da 155 mm hanno un COE di circa 200-300 metri quando sparati a media distanza. Con un peso di 48 kg, una testata da 22 kg e un costo di circa 112.000 dollari ciascuno, il che rende l'Excalibur un prodotto costoso, per usare un eufemismo, progettato per colpire obiettivi selezionati (posti di comando, sistemi di guerra elettronica/ricognizione, ecc.). Un vantaggio importante dell’elevata precisione è la capacità di utilizzare un tale proiettile in prossimità della propria fanteria senza il rischio di danneggiarla con il “fuoco amico”. Cioè, con l'aiuto di Excalibur puoi sparare in posizioni situate a una distanza di 50 metri dai tuoi soldati, cosa semplicemente inaudita per gli standard degli artiglieri.


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Illustrazione:asc.army.mil

Video ufficiale Raytheon che mostra i test sul campo del proiettile:

Lo sviluppo di Excalibur è iniziato nel 1992.Le prime specifiche tecniche dell'esercito americano (pesantemente riviste nel tempo) apparvero solo nel 1997. Dopo molte traversie (all'inizio lo sviluppo fu comune sia al proiettile che alla bomba guidata, poi furono separati), nel 2005 Raytheon ricevette il primo ordine del valore di 22 milioni di dollari per un lotto pilota di 165 proiettili. I test furono completati nel 2007 e quello stesso anno, Excalibur fu utilizzato per la prima volta nella guerra in Iraq. Nel 2008 veniva già utilizzato in Afghanistan (a quel tempo il prezzo di un proiettile era di circa 80.000 dollari).

Uno degli svantaggi di Excalibur è il tirocontro bersagli fissi (le coordinate GPS vengono registrate prima di sparare, ciò richiede attrezzature speciali, ad esempio, si nota spesso che gli obici americani M777 consegnati in Ucraina non ce l'hanno, e in generale solo le versioni A2 di questo obice supportano tale tiro) . Detto tra me e te, tutto ciò non significa affatto che questo equipaggiamento (come gli stessi proiettili Excalibur) non apparirà nel tempo nelle forze armate ucraine, ma ora non stiamo parlando di questo, ma del fatto che una nuova versione del proiettile con il nome Excalibur Scapace di colpire bersagli in movimento. Nel febbraio 2020, Raytheon ha annunciato di aver testato con successo Excalibur S contro un bersaglio in movimento utilizzando una testa di homing laser. Il suo sviluppo è in corso da giugno 2013.

Per coloro che vogliono saperne di più

  • Prima versione di Excalibur con indiceXM982è apparso in servizio presso l'esercito americano nel 2007, è stato messo in servizio in fretta, quindi hanno deliberatamente optato per un raggio di volo ridotto 
  • La produzione della prima versione dell'M982 è stata completata nel 2014, sono stati realizzati circa 6500 proiettili.
  • Dal 2014 è stata prodotta una versione del proiettile Excalibur М982А1con un CEP inferiore a 2 (!) metri. 
  • Le munizioni Excalibur sono in servizio con gli eserciti di Stati Uniti, Canada, India, Australia, Giordania e Svezia
  • Nel febbraio 2012, un obice M777 del Corpo dei MarinesLa fanteria americana in Afghanistan (provincia di Helmand), ha sparato un singolo proiettile Excalibur, che ha distrutto un gruppo di talebani a una distanza record per il Corpo dei Marines di 36 chilometri
  • 23 aprile 2022 CBC Canadaha riferito che, insieme a quattro obici M777 relativamente nuovi, il Canada ha anche trasferito all'Ucraina diversi proiettili M982 Excalibur rimasti dalla guerra in Afghanistan.

M1156 PGK (Precision Guidance Kit): una spoletta che trasforma un proiettile da 155 mm in uno estremamente preciso


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Una foto:USAASC (Centro di supporto per l'acquisizione dell'esercito americano - Centro di supporto per gli appalti dell'esercito americano, 2018)

A tutti piace Excalibur che risolve i problemiprecisione dei proiettili di artiglieria, se non fosse per il suo prezzo cosmico. E sebbene sia già stato dimezzato rispetto alle versioni iniziali di questo proiettile ad alta precisione, il suo costo è troppo alto. E se fosse possibile sviluppare una sorta di kit in grado di trasformare qualsiasi proiettile in uno ad alta precisione? Questa è la domanda che si sono posti i militari americani quando hanno organizzato e finanziato i programmi. CCF(Fusibile di correzione della rotta - fusibile di correzione della rotta) e GIF(Guidance Integrated Fuze - fusibile con guida integrata). Entrambi hanno portato alla creazione del progetto  PGK(Precision Guidance Kit: un set di strumenti ad alta precisioneguida). In teoria, il suo lavoro avrebbe dovuto assomigliare al video qui sotto, e i vantaggi (a parte l'ovvia precisione) erano sempre gli stessi: ridurre di 3-4 volte i costi di produzione e logistica delle munizioni:

Primo prototipo PGK con indice XM1156creato dalla stessa Raytheon, che produce Excalibur,ma alla fine la fornitura fu vinta dalla BAE Systems. Sebbene lo sviluppo sia stato completato da una terza società, Alliant Techsystems Inc. (ATK). Ora è defunta in seguito alla sua acquisizione da parte di Northrop Grumman Corporation nel 2018. Di conseguenza, l'esercito ha ricevuto una miccia compatibile con qualsiasi proiettile da 155 mm, il cui CEP (come l'Excalibur) non è cambiato a seconda della portata del tiro. Nella prima versione del PGK, la probabile deviazione circolare era di 50 metri, ma dopo diverse iterazioni di sviluppo è stata ridotta a 10 metri. Allo stesso tempo, il fusibile PGK aveva una caratteristica interessante: 5 secondi dopo lo sparo, l'elettronica calcolava quanto il punto di arrivo differiva dalle coordinate GPS specificate prima dello sparo e, se superava i 150 metri, il fusibile veniva bloccato e il il proiettile non è esploso. Ciò ha reso l'uso dei proiettili PGK sicuro per la propria fanteria. Sebbene nelle nuove versioni del software PGK sia apparsa un'opzione che consente di disabilitare questo blocco, in questo caso il proiettile esploderebbe comunque (dopo tutto, le riprese non vengono sempre effettuate nelle immediate vicinanze delle posizioni di fanteria amiche).


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Illustrazione: Confronto del COE quando si spara con un proiettile standard da 155 mm (con dati meteorologici entro 30 minuti), un proiettile PGK e un proiettile Excalibur (globalsecurity.org)

Quindi, l'XM1156 rappresenta un significativoun'alternativa più economica a Excalibur (il kit costa circa $ 10.000, ovvero circa 10 volte più economico di un proiettile ad alta precisione). Inoltre è compatibile con milioni di proiettili da 155 mm già prodotti. All'interno del PGK sono presenti un ricevitore GPS e un alternatore (il sistema non richiede alimentazione, l'energia viene generata in volo).  Pesa 1,4 kg, ovvero 0,45 kg in più rispetto a una spoletta standard (principalmente a causa dell'aggiunta di alette stabilizzatrici e di un alternatore). Le micce stesse sono di due tipi: a contatto e con detonazione remota per aumentare la distruzione del nemico da un'esplosione nell'aria. Durante il volo, le munizioni correggono la propria direzione ruotando le lame stabilizzatrici attorno al proprio asse, rullando sulle coordinate GPS registrate prima dello sparo.


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In definitiva, lo scopo della creazione di PGK eraconverti i proiettili standard in proiettili di precisione e aggiorna i milioni di proiettili già in stock. E tutti i nuovi proiettili intelligenti come Excalibur dovrebbero essere utilizzati solo per lo stoccaggio. 


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Una foto:Alliant Techsystems, 2014

Ecco come appare l'utilizzo dell'M1156 PGK dal vivodurante gli esercizi. Prima di sparare, gli artiglieri rimuovono il cappuccio protettivo, preprogrammando le coordinate del bersaglio. E controlla le prestazioni degli stabilizzatori (ruotano facilmente).

Nel luglio 2020 BAE Systems ha ricevutoUn contratto da 33 milioni per lo sviluppo entro il 2023 di una versione potenziata dell'LR-PGK (Long Range Precision Guidance Kit) per proiettili da 155 mm con gittata aumentata a 70 km. Oltre all'autonomia di volo, promettono di migliorare l'immunità al rumore del ricevitore GPS (apparentemente per le condizioni operative dei sistemi di guerra elettronica nemici) e di ridurre ulteriormente il CEP (in sostanza, per aumentare la precisione).


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Per coloro che vogliono saperne di più

  • Nell'ottobre 2012, i soldati di Fort Bliss hanno utilizzato per la prima volta un prototipo PGK XM1156 in un'esercitazione, sparando 24 colpi
  • Nel settembre 2014, il PGK è stato testato con proiettili tedeschi DM111 sparati da un obice semovente PzH2000 da una distanza di 27 km. Il 90% dei proiettili dotati di PGK colpisce bersagli entro 5 metri
  • Dal 2015, i PGK vengono forniti alle forze armate di Australia e Canada e dal 2018 ai Paesi Bassi
  • Nel 2017, il numero di PGK prodotti ha superato i 10.000 pezzi
  • Per programmare le coordinate GPS, utilizzaredispositivo speciale - EPIAFS (Enhanced Portable Induction Artillery Fuze Setter - Enhanced Portable Induction Artillery Fuze Setter) M1155
  • Proprio PGK "versione russa" con un moduloLa navigazione GLONASS per proiettili da 152 mm è stata sviluppata dal Moscow Design Bureau Compass nel 2011. Fortunatamente, questo ufficio di progettazione è stato sciolto per quasi 5 anni.

La linea di fondo

Nonostante il fatto che l'artiglieria ad alta precisionei proiettili esistono da molti, molti anni, sono già in servizio sia con l'Ucraina che con la Russia (anche se in piccole quantità, e non si parla affatto di produzione in serie del Kvitnik), solo l'M982 Excalibur e le prospettive per il suo fornitura all'Ucraina.  A seconda del punto di vista binario (“zrada” o “peremoga”), si promuove l’idea se verranno forniti o meno. La vita, come sempre, risulta essere molto più complessa, varia e confusa. E non fornisce risposte semplici a domande complesse e complesse. Cosa vale la pena sapere su tutto questo? In primo luogo, tutti i tipi di munizioni a guida di precisione vengono costantemente migliorati: il processo è in corso e proprio adesso. In secondo luogo, Excalibur stesso è in costante miglioramento, così come la sua alternativa più mainstream sotto forma di PGK. In terzo luogo, questa guerra rappresenta un’opportunità unica per tutti gli sviluppatori di armi di testarle in condizioni di combattimento reali. Pertanto, in linea di principio, la questione se i proiettili ad alta precisione verranno forniti o meno all'Ucraina non vale la pena. È solo questione di tempo, il cui rapporto è già iniziato, con le prime consegne di artiglieria da 155 mm di tutti i tipi, avviando il processo di riarmo delle Forze armate ucraine secondo gli standard NATO generalmente accettati. E ora la prima priorità non è la fornitura di munizioni ad alta precisione, ma la saturazione delle forze armate ucraine con artiglieria a botte (non dimentichiamo anche il moderno MLRS dei paesi NATO), le cui esigenze sono già stimate in centinaia di pezzi. E il principale fattore limitante oggi non è la mancanza di volontà politica per la loro fornitura, ma la capacità dei centri di addestramento (più complesse sono le attrezzature moderne, più tempo ci vuole per l'addestramento - per gli F16, ad esempio, a differenza degli obici M777, non è più necessario richiede giorni, ma mesi, oltre alla costruzione delle infrastrutture, che richiede anni). Pertanto, smettiamo di lasciarci prendere dal panico e, in casi particolarmente gravi, inviamo agli allarmisti un collegamento a questo testo. Tutto sarà l'Ucraina.