Heb je je ooit afgevraagd hoe je het probleem van het onderscheppen van raketten moet aanpakken? Joseph D., hoofd van de Rafael Concern's Missile Development Department, deelde zijn mening over dit proces met ons. Het draait allemaal om goed denken, moed en vooral ervaring.
Concern Rafael kreeg van het Israëlische Ministerie van Defensie de opdracht om een systeem te ontwikkelen dat bestand is tegen de dreiging van korteafstandsraketten. Slechts twee en een half jaar daarna werd een baanbrekende oplossing van wereldklasse in antiraketverdediging gevonden. In april 2011 onderschepte de Iron Dome negen Grad-raketten die vanuit de Gazastrook op Ashkelon en Beer Sheva waren afgevuurd.
Raphael's raketgeschiedenis gaat meer dan 50 jaar terug met de Shafrir lucht-luchtraket, waarvan de ontwikkeling eind jaren 50 begon, voortgezet met de Python 3-raket (de volgende generatie van Shafrir) tijdens de Yom Kippur-oorlog.), en tot slot Python 4 en 5. Deze raketten hebben zichzelf met succes bewezen in echte gevechtsomstandigheden, door jagers, helikopters en andere vliegtuigen neer te schieten. Aan het arsenaal aan Python-raketten zijn DERBY-raketten toegevoegd, die samen de lucht-lucht- en luchtafweerraketsystemen vormen die bekend staan als de Spider, en die aan veel landen over de hele wereld worden verkocht.
Volgens Yosef D. zijn alle soorten raketten verenigd door het feit dat het constructies zijn die met snelheden kunnen vliegen die meerdere malen hoger zijn dan de geluidssnelheid en in staat zijn om hun coördinaten ten opzichte van het doel op elk moment te bepalen.
Om dit te bereiken, worden progressieve controle-algoritmen toegepast om de stabiliteit van de vlucht van de raket te waarborgen, en worden geleidingsalgoritmen gebruikt om de raket in staat te stellen het doel zo effectief mogelijk te vernietigen.
Voordat hij begon met de ontwikkeling van de Iron Dome, ontwikkelde Raphael andere onderscheppingssystemen zoals het Barack 1-afweersysteem en het Spider-systeem.
Verschillende bedrijven hebben het Ministerie van Defensie verschillende conceptuele oplossingen voor het onderscheppen van raketten voorgesteld. Raphael zorgde voor drie oplossingen, met als resultaat dat Defensie koos voor de Iron Dome.
Volgens Joseph bezat Raphael de beste wetenschappelijke en technische basis en ervaring in de ontwikkeling van raketten en raketafweersystemen, wat hem aanzienlijke voordelen opleverde bij de ontwikkeling van de Iron Dome.
"Zonder twijfel", zegt hij, "dankzij de ervaring die het bedrijf in meer dan 50 jaar heeft opgedaan, zijn we in staat geweest om alle doelstellingen voor de Iron Dome te bereiken en zelfs te overtreffen, en in een tijdsbestek dat indruk heeft gemaakt veel experts over de hele wereld.”
Hoe een raketonderscheppingssysteem te ontwerpen?
Tijdens het gesprek onthult Joseph ons het proces van het ontwikkelen van een raketafweersysteem. Het verhaal begint met de vereisten voor sensoren, waarvan de functie is om een dreiging te herkennen - een raketlancering. De sensoren die door het systeem worden gebruikt, zijn gebaseerd op radartechnologie. Moderne technologieën hebben het mogelijk gemaakt om de prestaties van sensoren te verbeteren en hun kosten te verlagen, waardoor het mogelijk werd om de kwaliteit van radars te veranderen en de Iron Dome te ontwikkelen. De radar van Elta werd gekozen voor de Iron Dome, die het beste aan alle vereisten voldeed.
De volgende stap was het beoordelen van de technische kenmerken van een modern raketafweersysteem op basis van de ervaring die is opgedaan bij de ontwikkeling van raketten in het bedrijf. Volgens Joseph maakte deze ervaring het mogelijk om een systeem te creëren met hoge tactische en technische kenmerken en deze zelfs in een vroeg ontwikkelingsstadium te overtreffen.
Vervolgens is een controle- en monitoringsysteem ontwikkeld, dat informatie ontvangt van de sensoren over de lancering van de raket. Op basis van de gegevens van de sensoren bepaalt het systeem de plaats van de verwachte val en beslist of het de raket onderschept of negeert.
Om een beslissing te nemen, was het noodzakelijk om een "verdedigd gebied" (voetafdruk) te definiëren - plaatsen die als strategisch worden beschouwd en waar een raket aanzienlijke schade kan aanrichten. Bijvoorbeeld belangrijke infrastructuur, waarvan de schade zou kunnen leiden tot een aanzienlijke vermindering van de verdedigingswerken van Israël. De definitie van "verdedigd gebied" kan per situatie verschillen. Een industriegebied kan bijvoorbeeld alleen overdag worden opgenomen in een "verdedigd gebied" om werknemers in het industriegebied te beschermen, terwijl een ziekenhuis te allen tijde als een "verdedigd gebied" zal worden behandeld.
Als het "verdedigde gebied" zich niet in het getroffen gebied bevindt, reageert het systeem niet op de raket. Als de raket op het "verdedigde gebied" wordt gericht, wordt het onderscheppingsprogramma geactiveerd. Op dit moment gebeuren er twee dingen: ten eerste wordt het systeem voor het alarmeren van de burgerbevolking voor de luchtaanval geactiveerd; ten tweede wordt de raket onderschept.
Joseph haalt het voorbeeld aan van raketten die tijdens de tweede Libanese oorlog op Israël zijn gevallen. Van alle raketten die op Israël werden afgevuurd, viel slechts 25% in bevolkte gebieden. Als er een "Iron Dome" was geweest, zou die alleen tegen hen zijn gebruikt. Natuurlijk verlaagt een dergelijk doelselectiesysteem de kosten van onderschepping aanzienlijk.
Hiermee zijn we bij de volgende ontwikkelingsfase gekomen: het creëren van een onderscheppingsalgoritme. Dit is de berekening van het traject van de interceptor voor het succesvol raken van het doel. In dit stadium worden de grootste waarschijnlijkheid en de tijd die nodig is voor de interceptor om de raket op een bepaald punt te raken, berekend. Het onderscheppingspunt wordt zo ver mogelijk van nederzettingen gekozen, zodat de bevolking na de explosie geen last heeft van de fragmenten van de raket.
Om ervoor te zorgen dat de interceptor het doel op een bepaald punt kan raken, is een gedetailleerde programmering nodig. Deze fase wordt "Full Scale Development" of FSD genoemd, waarin de algemene vereisten voor de raket en de vereisten voor elk subsysteem worden gedefinieerd. "Het bepalen van de vereisten voor elk subsysteem is een echte kunst", zegt Yossi. Het is een groot succes om alle subsystemen te optimaliseren zodat ze elkaar allemaal zo efficiënt mogelijk aanvullen tegen een redelijke prijs.
In deze fase van het programma worden de volgende belangrijke parameters gecontroleerd: maximale synchronisatie van alle subsystemen, financiële kosten en de tijd die nodig is om het systeem aan de gestelde eisen te laten voldoen.
Van algemeen naar detail: voorbereiding van detailontwerp van elk onderdeel. Joseph merkt op dat deze etappe snel was en dat alles in relatief korte tijd werd gedaan. Elke raket bestaat uit een motor, een kernkop en een geleidingssysteem - componenten die in het verleden zijn ontwikkeld, waardoor de ontwerptijd en de integratie van componenten aanzienlijk zijn verkort.
Exacte naleving van vereisten
Verdere testen. In dit stadium is een lange reeks tests uitgevoerd om de effectiviteit van het systeem te bestuderen en te bevestigen dat het systeem aan de eisen voldoet. Joseph beschrijft de stadia van de tests:
• De eerste test heet CNT (Control & Navigation Test). Hier wordt het vermogen getest om een raket tijdens de vlucht te besturen en op een doel te richten.
• Het tweede Fly-By-experiment, dat het vermogen van de interceptor test om het doel te naderen op de afstand die nodig is om het te vernietigen.
• De naam van de derde test is "fataal". Deze test verifieert dat wanneer de interceptor het doelwit bereikt, het doelwit wordt vernietigd. Voor systemen als de Iron Dome geldt nog een eis: alle explosieven op de raket moeten vernietigd zijn (Hard Kill) en mogen de grond niet bereiken.
• De laatste test van het hele systeem. Deze test verifieert of alle systeemcomponenten aan de vereisten voldoen.
Een reeks tests verifieert de prestaties van het systeem in verschillende operationele scenario's. "Tijdens het eerste gevechtsgebruik van het systeem om Ashkelon en Beer Sheva te beschermen", merkt Joseph trots op, heeft de Iron Dome de afgevuurde raketten met succes onderschept."
Hij is er trots op dat Raphael ongeëvenaarde resultaten in de wereld heeft weten te behalen: "In slechts twee en een half jaar zijn we erin geslaagd een raketonderscheppingssysteem te creëren dat aan alle tactische, technische en financiële eisen voldoet."
"Een van de Amerikaanse commissies, die de voortgang van de ontwikkeling van het systeem in een vroeg stadium kwam beoordelen, was erg sceptisch over de mogelijkheden ervan. Aan het einde van het proces verontschuldigde dezelfde commissie zich voor het twijfelen aan onze mogelijkheden", zegt hij. "Raphael blijft werken aan andere systemen. Zo zal "Magic Wand" niet alleen bescherming kunnen bieden tegen moderne middellange- en langeafstandsraketten, maar ook vliegtuigen kunnen onderscheppen."
De Magic Wand bevindt zich in de laatste testfase bij CNT. Voor dit jaar staan er onderscheppingstests op doelwitten gepland. Het bereiken van gevechtsgereedheid is gepland voor 2012.
Allemaal dankzij technologie
De technologische vooruitgang van de afgelopen jaren heeft als inspiratiebron gediend voor de makers van de Iron Dome en andere slimme systemen. Moderne computersystemen hebben een enorm potentieel voor systemen zoals de Iron Dome. Raphael heeft ook speciale technologie ontwikkeld om kernkoppen voor nieuwe raketten te maken, waardoor de kans op het raken van een doelwit groter wordt. Volgens Joseph hebben andere bedrijven in het land en in de wereld dergelijke kansen niet.
Een van de meest recente significante trends in de raketindustrie is volgens Joseph ongeveer een vertienvoudiging van de kosten in vergelijking met wat voorheen acceptabel was. De volgende stap in de ontwikkeling van raketten, voorspelt hij, is het minimaliseren van de grootte van de raket. Dit zorgt voor meer efficiëntie en verdere kostenbesparingen.
civiele sector
Velen geloven dat de technologische innovatie van Israël zich vooral manifesteert in unieke militaire ontwikkelingen. Volgens Joseph is het mogelijk om geavanceerde militaire technologie in te zetten in de civiele sector, al is dat nogal moeilijk. De enige mogelijkheid is om dochterondernemingen op te richten die tot doel hebben civiele toepassingen van technologieën en afzetmarkten te vinden.
Een paar jaar geleden richtte Raphael RDC (Rafael Development Corporation) op, een joint venture met Elron Electronic Industries Ltd. RDC heeft geïnvesteerd in startende bedrijven zoals Given Imaging om een videobeeldcapsule te ontwikkelen die het maagdarmkanaal scant; Galil Medical biedt oplossingen voor de behandeling van urologische aandoeningen en vele andere.
