Ostatnie lata to czas intensywnego rozwoju bezzałogowych statków powietrznych. Wraz z pojawianiem się dronów coraz bardziej zaawansowanych technologicznie, inżynierowie szukają sposobów na ich zwalczanie. Dziś już wiadomo, że jeden rodzaj broni tu nie wystarczy. Niezbędny jest kompleksowy wielopoziomowy system rozpoznawania, namierzania, śledzenia i rażenia celów powietrznych.

Żołnierze armii francuskiej z dwoma systemami broni antydronowej. Z lewej – „Nerod F5”produkcji francuskiej firmy MC-2 Technologies, z prawej – neutralizator „karabinowy” DroneGun Tactical skonstruowany przez australijską firmę Drone Shield. Fot. Armee De Terre

Pod koniec 2022 roku doszło do incydentu, który wstrząsnął dowództwem armii południowokoreańskiej: pięć bezzałogowych statków powietrznych (BSP) wleciało w przestrzeń powietrzną Korei Południowej. Miejscowy system ostrzegania szybko wykrył obiekty, obrona przeciwlotnicza oddała strzały ostrzegawcze, błyskawicznie poderwano też samoloty myśliwskie i śmigłowce, które miały zestrzelić obce platformy. Rezultaty tych działań były znikome. Drony przez kilka godzin bez przeszkód poruszały się po południowokoreańskim niebie, jeden z nich dotarł nawet na przedmieścia Seulu, po czym powróciły na północ. Sytuacja zszokowała południowokoreańskie społeczeństwo. Dowództwo armii musiało się tłumaczyć opinii publicznej, dlaczego nie udało się zestrzelić dronów.

Incydent ten, bardzo dla armii koreańskiej kłopotliwy – ponieważ dodatkowo straciła ona jeden z samolotów wysłanych do zestrzelenia obcych maszyn – pokazał problemy i wyzwania, jakie w zwalczaniu obcych platform mogą mieć nie tylko siły Korei Południowej. Późniejsze analizy wykazały, że główną przyczyną niepowodzenia była nieadekwatność środków użytych do unieszkodliwienia obcych maszyn: północnokoreańskie drony miały niewielkie rozmiary (poniżej 2 m, więc praktycznie wielkość bociana) i nawet nie zostały draśnięte przez maszyny wysłane do ich zestrzelenia, mimo oddanych w kierunku BSP około 100 strzałów. Wprawdzie same drony nie były uzbrojone i najpewniej zostały wysłane jedynie po to, by przetestować zdolność Seulu do obrony własnego nieba, jednak cała sytuacja w sposób bolesny dla Koreańczyków z południa pokazała, jak istotne jest właściwe przygotowanie obrony przeciwlotniczej do zwalczania obcych bezzałogowych statków powietrznych. Przykładów pokazujących problemy związane z walką z dronami można znaleźć znacznie więcej, zwłaszcza na froncie wojny rosyjsko-ukraińskiej.

Bezzałogowce na wojnach

Ostatnie lata to czas intensywnego rozwoju bezzałogowych statków powietrznych. Są one dziś wykorzystywane nie tylko w armii, lecz także poza nią, m.in. do monitorowania zagrożeń, prowadzenia nadzoru czy poszukiwania osób zaginionych. Udowodniły już swą przydatność do prowadzenia rozpoznania w głębi obszaru przeciwnika, sprawdziły się również jako broń ofensywna. Szerokie spektrum zadań, do których można wykorzystywać bezzałogowce, pokazuje, że ich rola w przyszłych konfliktach zbrojnych najpewniej jeszcze wzrośnie. Dlatego istnieje potrzeba, żeby równolegle do prac nad rozwijaniem dronów prowadzić badania nad sposobami ich unieszkodliwiania. Chodzi przecież nie tylko o obronę przed atakiem sił przeciwnika w czasie wojny, lecz także o ochronę infrastruktury krytycznej w czasie pokoju, np. przed atakiem grup terrorystycznych.

Podczas toczącej się jesienią 2020 roku wojny w Górskim Karabachu strona azerska wykorzystywała BSP do prowadzenia obserwacji przeciwnika oraz do operacji ofensywnych. Dzięki użyciu na dużą skalę bezzałogowców Azerowie skutecznie niszczyli stanowiska bojowe Ormian karabachskich. Uzyskali w ten sposób przewagę i doprowadzili do zmiany sytuacji na froncie na swoją korzyść, czego efektem było zawarcie satysfakcjonującego dla nich rozejmu.

W jeszcze większym stopniu problemy z właściwą obroną przed bezzałogowcami pokazała wojna rosyjsko-ukraińska. We wczesnej fazie walk Ukraińcy korzystali ze sprawdzonych w Górskim Karabachu ofensywnych dronów Bayraktar i zadawali ciosy przeciwnikowi, niszcząc m.in. składy amunicji i paliwa, bo rosyjska obrona przeciwlotnicza nie radziła sobie z ich zwalczaniem. Później sytuacja się odwróciła. Rosjanie, korzystając z irańskich dronów Szahed-136, atakowali infrastrukturę cywilną i krytyczną Ukrainy. Wysyłali bezzałogowce falami i w dużej liczbie, co pozwalało części maszyn przejść ukraińską obronę przeciwlotniczą i razić wyznaczone cele. Ukraińcy wypracowali jednak sposoby zwalczania szahedów, więc skuteczność rosyjskich ataków spadła.

Warto też wspomnieć, że w grudniu 2022 roku Ukraińcy podjęli jeszcze jeden rodzaj ataku za pomocą BSP: wysyłali je daleko poza linie frontu w głąb ugrupowania przeciwnika. Celem były bazy lotnicze rosyjskich sił powietrznych w miejscowościach Diagilewo i Engels, gdzie – na terenie strzeżonym przez obronę przeciwlotniczą – zniszczone zostały samoloty bombowe Tu-95 i Tu-22M3.

Do konkretnego zadania

Powyższe przykłady pokazują, że do zwalczania bezzałogowych statków powietrznych nie wystarczy jeden rodzaj broni. Środki do tego służące muszą być inne w przypadku dużych i ciężkich dronów operujących na znacznych wysokościach (jak np. amerykańskie reapery), a inne do walki z niewielkimi, lekkimi maszynami rozpoznawczymi czy amunicją krążącą, w dodatku poruszającą się na niewielkim pułapie, czyli w zasadzie niedostępną dla standardowych systemów wykrywania. Co więcej, odmiennych metod używa się do działań przeciwko poszczególnym maszynom obserwacyjnym i całemu tzw. rojowi dronów. Osobnym problemem jest zdolność do odróżniania bezpiecznych obiektów (dronów cywilnych czy dużych ptaków) od takich, które stanowią potencjalne zagrożenie.

Podstawową sprawą jest zatem posiadanie kompleksowego systemu, który pozwala identyfikować i zwalczać maszyny różnych klas, a jednocześnie dostosowany jest do charakteru bronionego obiektu, cywilnego czy wojskowego. Zwraca na to uwagę dr hab. inż. Dariusz Laskowski z Wydziału Elektroniki Wojskowej Akademii Technicznej: „Systemy antydronowe muszą zostać dostosowane do konkretnej misji czy też zadania, ponieważ komponentów infrastruktury krytycznej lub baz wojskowych trzeba bronić w inny sposób niż elementów ugrupowania wojsk na polu walki czy podczas realizacji misji stabilizacyjnej”.

Ukraińscy żołnierze wyposażeni w przenośny zagłuszacz KVS Antidron G-6, wyprodukowany przez firmę Kvertus Technology z Kijowa. Fot. ANNA KUDRIAVTSEVA / REUTERS / FORUM

„Istotą przeciwdziałania bezzałogowym statkom powietrznym jest zapewnienie ochrony przed ich użyciem lub minimalizacja skutków ich użycia. Właściwie zorganizowany system antydronowy pozwoli zarówno przeciwdziałać rozpoznaniu z powietrza, jak i zabezpieczyć infrastrukturę i instalacje wojskowe przed uderzeniem ze strony platform bezzałogowych”, wyjaśnia z kolei płk dr inż. pil. Łukasz Andrzejewski-Popow, radca generalny szefa Sztabu Generalnego Wojska Polskiego, i dodaje: „Przeciwdziałanie BSP w warunkach bojowych realizowane jest przez kilka systemów uzbrojenia obejmujących broń przeciwlotniczą oraz wyspecjalizowane systemy antydronowe, wykorzystywane przeciwko bezzałogowcom o masie startowej poniżej 150 kg”.

Systemy służące do zwalczania bezzałogowych statków powietrznych, najogólniej mówiąc, korzystają z dwóch sposobów działania: kinetycznego i niekinetycznego. Kinetyczny to na przykład strącenie maszyny (np. w wyniku trafienia pociskiem), zaś niekinetyczny – to oddziaływanie na dron za pomocą energii elektromagnetycznej i zakłócanie jego komunikacji z operatorem bądź przejmowanie sygnału i sprowadzanie go na ziemię. Efektywne narzędzia powinny korzystać z obu możliwości i posiadać moduł kinetyczny, którym może być wielolufowy karabin maszynowy, programowalny pocisk ze strefą odłamków albo dron kamikadze, oraz niekinetyczny, obejmujący zagłuszacz sygnałów radiowych, tzw. jammer, a także emiter fal elektromagnetycznych, czyli np. działo elektromagnetyczne niszczące elektronikę drona.

Szukanie złotego środka

Specjaliści identyfikują trzy podstawowe problemy związane ze skuteczną neutralizacją dronów. Pierwszym jest kwestia systemów rozpoznania, śledzenia i klasyfikacji małych obiektów latających. Bo te wymagają zastosowania różnorodnych sensorów: optycznych, radiowych, radiolokacyjnych czy akustycznych. Drugą sprawą są środki zwalczania BSP, które muszą być adekwatne – także pod względem stosunku ceny do efektu – do danego rodzaju bezzałogowca. Chodzi o to, by do drona za kilka tysięcy złotych nie strzelać rakietą za kilka milionów. Trzecia, istotna kwestia, warunkująca właściwe użycie broni antydronowej, dotyczy środowiska taktyczno-operacyjnego, czyli obszaru, w którym dochodzi do neutralizacji dronów. „Trudno sobie wyobrazić, żeby w czasie pokoju, na obszarze mniej lub bardziej zurbanizowanym, na którym przebywają ludzie, strzelać do dronów rakietami lub pociskami kinetycznymi, np. z automatycznych armat małokalibrowych, wielkokalibrowych karabinów maszynowych albo z broni ręcznej piechoty. W takiej sytuacji straty spowodowane własnym ogniem mogą być większe niż te spowodowane działaniem dronów”, mówi prof. Laskowski z WAT-u.

Zwalczanie bezzałogowych statków powietrznych nie jest zatem sprawą prostą, a użyte środki muszą być dostosowane do rodzaju obiektu i środowiska taktyczno-technicznego. To oznacza, że niezbędny jest zautomatyzowany system rozpoznawania, namierzania, śledzenia i rażenia celów powietrznych, z komponentem mogącym gromadzić wiedzę (archiwizować zdarzenia), uwzględniający zastosowanie sztucznej inteligencji. „Taki system wykorzystuje elementy wykrywające, namierzające i neutralizujące BSP poprzez fuzję danych różnych sensorów, które zapewniają wyższą efektywność wykrycia, a jednocześnie pozwalają na stworzenie wielopoziomowego systemu ochrony, począwszy od zadziałania jammerów jako pierwszej linii, a na działach kinetycznych bądź elektromagnetycznych kończąc”, precyzuje wykładowca z Wojskowej Akademii Technicznej.

Polskie know-how

Systemy antydronowe są od kilku lat wykorzystywane przez armie Stanów Zjednoczonych, Chin, Niemiec, Francji, a ostatnio – dzięki donacjom sprzętu wojskowego – także Ukrainy. A co z polską armią? Jak zaznaczają Agencja Uzbrojenia i Sztab Generalny WP, informacje na temat posiadanych czy planowanych do pozyskania przez siły zbrojne zdolności, związanych z ochroną i obroną wojsk, w tym infrastruktury krytycznej, są niejawne. Płk Łukasz Andrzejewski-Popow z SGWP przyznaje tylko, że do wyposażenia SZRP wprowadzane są obecnie systemy radarowe umożliwiające wykrywanie, śledzenie i klasyfikację dronów. „Ponadto pracujemy nad systemami umożliwiającymi efektywne zwalczanie roju dronów. Mając na uwadze dynamiczny rozwój technologii dronowych oraz zastosowań BSP, a w konsekwencji rosnące zagrożenie związane z ich użyciem, należy stwierdzić, że rozwijanie zdolności zapewniających skuteczne i kompleksowe przeciwdziałanie bezzałogowcom jest powszechnym kierunkiem realizowanym przez większość armii na świecie. Siły Zbrojne RP nie stanowią w tym względzie wyjątku. Armia poszukuje kompleksowych rozwiązań w tym zakresie, zarówno systemów kinetycznych, jak i niekinetycznych”, wyjaśnia płk Andrzejewski-Popow.

Kierownictwo resortu obrony o zakupach systemów umożliwiających skuteczną walkę z BSP mówi już od niemal dekady. Potrzebę rozwijania technologii pozwalającej na przejmowanie kontroli nad bezzałogowymi statkami powietrznymi przeciwnika oraz ich niszczenie zapisano też w opublikowanym w 2019 roku dokumencie „Priorytetowe kierunki badań w resorcie obrony narodowej w latach 2017–2026”. Tematem żywo interesował się także Inspektorat Uzbrojenia (dziś Agencja Uzbrojenia) i co najmniej raz zaprosił do dialogu technicznego firmy dysponujące technologią pozwalającą na unieszkodliwianie obcych dronów. Systemy antydronowe pozostają w obszarze zainteresowania resortu obrony. Środki na zakup tego rodzaju technologii przewidziano także w „Planie modernizacji technicznej sił zbrojnych na lata 2021–2035”.

Jest w czym wybierać

Krajowe i zagraniczne firmy oferują różne rozwiązania, które pozwalają unieszkodliwiać bezzałogowe statki powietrzne. Autorskie koncepcje dotyczące walki z dronami rozwijane są także na polskich uczelniach wojskowych. Przykładem jest Wojskowa Akademia Techniczna, która od co najmniej dekady prowadzi badania nad skutecznymi sposobami unieszkodliwiania dronów, także tych poruszających się w tzw. roju. Naukowcy przyznają, że w takim przypadku najmniej skuteczne pozostają kinetyczne sposoby walki. „Jeśli nawet trafimy w dron dowódcę, to funkcję zarządzania rojem od razu przejmuje inna z maszyn. Dlatego naszym zdaniem skuteczne może być tylko oddziaływanie elektromagnetyczne”, mówi prof. Laskowski. Zdaniem wykładowcy efektywniejsze jest użycie energii o wysokiej wartości, tzw. mikrofalowej broni elektromagnetycznej (High Power Microwave – HPM). Wiązka energii pozwala unieszkodliwić w czasie lotu mechanizmy wszystkich rażonych bezzałogowców, dzięki czemu nie będą one mogły kontynuować misji. „Porażony zostanie każdy dron, który znajdzie się w miejscu, gdzie skierujemy wiązkę elektromagnetyczną. Skuteczność tego rozwiązania potwierdziliśmy już podczas testów poligonowych w Nowej Dębie i Ustce”, mówi prof. Laskowski. Wykładowca przyznaje, że wiązka HPM może mieć zasięg nawet 1 km. Zależność jest jednak taka: im szersza wiązka, tym odległość, na którą oddziałuje, jest krótsza. „Promieniowania nie widać, nie słychać, a do wykrycia potrzebna jest specjalistyczna aparatura. To bardzo skuteczna broń, którą wykorzystują już takie potęgi militarne jak USA czy Chiny. W Polsce mamy na razie urządzenie na szóstym poziomie gotowości technologii, czyli tzw. demonstrator technologii”, podkreśla prof. Laskowski.

System antydronowy LMADIS używany przez amerykańską marynarkę wojenną. Został zamontowany na pojeździe Polaris MRZR. Fot. COVERIMAGES / FORUM

Chodzi o system REKiN, czyli Rażący Emiter Kinetyczny i Niekinetyczny. Koncepcja tego systemu powstała pod kierownictwem prof. Laskowskiego i stanowi rezultat wysiłków polskich naukowców oraz możliwości Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych, Zakładów Mechanicznych Tarnów i firmy Kubara Lamina. REKiN to system wielomodułowy, którego zadaniem jest zapewnienie kompleksowej ochrony antydronowej poprzez połączenie kinetycznych i niekinetycznych sposobów walki z dronami. Jak działa? W pierwszej kolejności uruchamiane są jammery, czyli systemy zakłócania radiowego o potwierdzonej skuteczności do 4 tys. m. Drugą linię obrony stanowią opracowane przez ITWL rakiety, które mogą razić drony przeciwnika odłamkami. Na trzeciej linii ustawiony jest wielolufowy karabin maszynowy przeznaczony do neutralizacji dużych dronów. Ostatnim elementem jest działo elektromagnetyczne o mocy do 10 GW.

„Zaprojektowaną przez nas broń można porównać do mocy, jaką dysponuje Tolkienowski Gandalf, który za pomocą laski wytwarza pole elektromagnetyczne, tworząc w ten sposób barierę nie do pokonania”, mówi autor koncepcji. Naukowcy z WAT-u podkreślają, że przygotowany przez nich system jest bezpieczny dla żołnierzy w ugrupowaniu bojowym. Dodają również, że może być używany stacjonarnie i służyć np. do ochrony kluczowych wojskowych instalacji, takich jak baterie Patriot, albo też działać mobilnie. Wówczas jeden z modułów systemu – ważącą około 500 kg stację HPM i antenę – można umieścić na pace samochodu terenowego. „To pozwoli przemieszczać się z wojskami własnymi i wspierać żołnierzy np. w czasie patroli”, mówi prof. Laskowski. Naukowcy opracowali interfejs integrujący REKiN-a z systemem obrony przeciwlotniczej Pilica. „Zastanawialiśmy się także nad wykorzystaniem laserów, ale ich skuteczność nie jest w pełni satysfakcjonująca, bo laser może unieszkodliwić tylko jeden dron. Chcąc oddziaływać na cały rój, musielibyśmy mieć zatem tyle dział laserowych, ile dronów, lub – drugi wariant – ten laser musiałby być bardzo szybki i błyskawicznie namierzać kolejne bezzałogowce. A takiego lasera nie mamy. Zatem bezpiecznym rozwiązaniem wydaje się tylko energia elektromagnetyczna”, podkreśla prof. Laskowski.

Jednym z filarów REKiN-a jest opracowany przez Zakłady Mechaniczne Tarnów system zwalczania BSP. „To nasza odpowiedź na zagrożenia, którymi są drony klasy mini, mikro i nano. Wojna na Ukrainie pokazuje, jak wielkie zagrożenie stanowią miniaturowe bezzałogowce, które mogą przenosić nawet 10 kg materiału wybuchowego”, mówi Krzysztof Lustofin, dyrektor Centrum Badawczo-Rozwojowego ZM Tarnów. System powstał z myślą o ochronie infrastruktury krytycznej, w tym lotnisk, gazoportów, rurociągów czy jednostek wojskowych. „Działa na zasadzie wstępnego wykrycia celu przez radar, który klasyfikuje cel i podaje współrzędne do systemu kierowania ogniem. Głowica optoelektroniczna przejmuje śledzenie drona, by następnie w dogodnym momencie operator podjął decyzję o zestrzeleniu celu”, wyjaśnia Lustofin. System był testowany w warunkach poligonowych w 2021 i 2022 roku.

Analiza przebiegu toczonych obecnie konfliktów zbrojnych – w tym przede wszystkim wojny rosyjsko-ukraińskiej – dobitnie pokazuje, że nie można marginalizować roli, jaką na polu walki odgrywają bezzałogowce. A to oznacza także, że z taką samą uwagą powinniśmy traktować systemy służące do zwalczania dronów potencjalnego przeciwnika. Budowa wielopoziomowego, kompletnego systemu walki z BSP jest jedynym sposobem ochrony instalacji wojskowych wartych miliony złotych czy istotnych dla bezpieczeństwa państwa obiektów infrastruktury krytycznej.