Stealth-elefanten få vill låtsas om

Det är svårt att beskriva dagens jaktstrid mellan stridsflygplan. Den är inte alls som man intuitivt tror den ska vara.

En kanske förbluffande korrekt liknelse är en boxningsring på 100x100m där två lag går omkring i totalt mörker med var sin mini-ficklampa och genom att titta på sin smartphone försöker kasta pil på motståndaren med en mörkerseende coach skrikandes instruktioner från sidlinjen.

Detta inlägg kommer till största delen avhandla ficklampan (radarn) och kombatanternas storlek och klädsel (radarmålytan).

Strid utan ögonkontakt

Det var länge sedan som strid mellan flygplan bedrevs genom att piloten såg sin motståndare och gjorde halsbrytande manövrar för att ”hamna bakom”. I princip all strid idag sker på avstånd där piloten inte har skuggan av en chans att se sin motståndare, kanske på 100 km. Istället tittar piloten på sina skärmar som visar en virtuell värld där fiender åker omkring likt spelpjäser på ett schackbräde. Denna typ av strid sker BVR – Beyond Visual Range.

För att kunna presentera motståndarens läge på skärmarna måste flygplanet veta var de befinner sig. Detta sker genom de sensorer flygplanet har. Främst radar, men även IRST och passiv radarvarnare. Moderna flygplan får dessutom fiendens lägen – dock med viss fördröjning – via datakommunikation med andra flygplan och/eller markstationer, till exempel Länk 16. Här är viktigt att förstå att en fiende som flygplanet inte känner till omöjligt kan presenteras för piloten. Prio 1 är alltid för piloten att få koll på alla sina fiender, annars är striden redan förlorad.

Striden sker på en skala från någon sekund till någon minut. Det vill säga att om man tittar bort ett antal sekunder, eller om information är fördröjd motsvarande tid, så kommer man att hamna utanför fiendens beslutsloop (OODA) och förlora striden. Denna tidsskala är oerhört viktig att förstå när man designar beslutssystem.

Stealth och tekniken

Radar är som en ficklampa med väldigt smal ljuskon, kanske någon grad bred. Ljuset från ficklampan studsar på objekt och tillbaka till dina ögon precis som radarenergin från en radar studsar på flygplan och tillbaka till radarantennen för registrering. Stealth innebär att radarenergin inte studsar tillbaka till den egna radarn utan iväg åt andra håll där de inte kan registreras. En viss del av energin absorberas också direkt av skrovet som är gjort i radarabsorberande material.

Desto mer stealth ett flygplan är (lägre RCS) desto mindre blir det rent fysiskt i vår analogi med ficklampan. Och ju mindre det blir ju svårare är det att hitta med ficklampan. Tänk dig själv att försöka hitta en fluga i en gymnastiksal med en glorifierad laserpekare.

Kanske det mest kända stealthflygplanet
Kanske det mest kända stealthflygplanet

Fördelar med stealth

Precis som i boxning så är det oerhört viktigt att hela tiden har koll på sin motståndare, var han är och vad han gör. Gärna också vad han avser göra. Ser man inte fienden så kan han klippa till en när som helst. Tänk dig en boxningsmatch med osynliga mannen. Vet han var du är så kommer du att åka på däng, så enkelt är det. Ett stealthflygplan är som osynliga mannen, man ser det inte och det kan därför flyga runt och skjuta ner andra utan egentligt motstånd, givet en bra taktik och egen passiv information om sina fienders positioner.

Även med flygplan utan stealth så sker ofta att flygplan inte är upptäckts. Detta är dock inget som det icke upptäckta flygplanet kan veta och dra nytta av fullt ut då det är svårt att veta om man är upptäckt eller inte. En taktik som baseras på att inte bli upptäckt är riskabel med vanliga flygplan då det kan bli upptäckt när som helst, kanske utan att veta det. Den stora skillnaden mot en fiende med stealthflygplan är att då vet motståndaren att kan inte är upptäckt och kan basera hela sin taktik på detta faktum.

Motmedel

Men finns det inga sätt att komma runt detta då? Det korta svaret är nej. Det lite längre svaret är också nej. Tack och lov finns det ett långt svar, men det är också nej. Va?? Stealth är som att boxas med osynliga mannen, så länge som man inte får in en rallarsving på ren tur så kommer man att förlora.

Lyckligtvis är stealth inte perfekt. Ett flygplan är olika mycket stealth. Här blir det lite komplicerat med radarekvationer och radarmålyta (RCS) men man kan förenklat säga att ju stealthigare ett flygplan är ju kortare avstånd ser man det på. Det viktiga här är vilket avstånd man kan se det på i relation till hur långt dess vapen går. Om man kan se fienden på 50km men dess robotar går 100km, ja då kan ni själva förstå problemet. Man förlorar.

Förutsättningarna för BVR-strid är beroende av denna teknikens kamp mellan sensorernas upptäcksförmåga och flygplanets förmåga att inte bli upptäckt. Innan stealthflygplan så var detta inte en faktor eftersom alla flygplan var lätta att upptäcka. Enbart den fysiska storleken spelade roll. Stealth innebär ett tekniksprång av sällan skådat slag som inte går att kompensera för.

Stealthflygplanens nackdelar

För att ett flygplan ska kunna reflektera bort fiendens radarstrålar så behöver det se ut på ett visst sätt. Detta är svårare än man tror och lätt att förstöra. Ytan måste vara ren då yttre last kommer att förpassa det stelthigaste flygplan till ett som är synligt för radar, men kanske inte lika synligt som ett helt osignaturanpassat. Om all last ska bäras inombords så är det svårare att bära mycket last, något som både F-22 Raptor och F-35 Lightning II (JSF) är kritiserade för. Detta är en svaghet som kan utnyttjas givet att man får tag på dem. Gripen E har viss signaturanpassning, och är fysiskt litet, men bär fortfarande sin last externt.

En annan nackdel är kostnaderna. Man kan fundera på bang for the buck för F-35 JSF och F-22. Kunde samma mängd pengar gett högre effekt med mer konventionell teknik? Detta är en avvägning mellan kvalitet och kvantitet och avhandlas av mig i ett inlägg hos Wiseman’s Wisdoms i veckan. Den dag man förbandssätter radarer som kan se stealthflygplan så tappar de mycket av sin anledning att finnas.

Sätt att upptäcka stealthflygplan

Nyckeln att ens kunna ge sig in i en BVR-strid med stealthflygplan är att upptäcka dem. De stora nationerna forskar enormt på detta område. Gör Sverige det?

Ett sätt att upptäcka dem är att man kommer tillräckligt nära, som tidigare nämnt. Tyvärr är detta ofta för nära för att hinna göra något. Öka uteffekten på radarn och bättre signalbehandling av inkommande reflektioner ökar avståndet. Men eftersom även räckvidden på vapnen (radarrobot) ökar så blir detta som bäst ett nollsummespel.

Man kan se flygplan med IRST (Infra-red Search & Track) som är en passiv IR-kamera som ser värme. Avstånden här är dock så korta, och beroende på fri sikt, att det i BVR-fallet sällan är relevant. Signaturanpassade flygplan är dessutom oftast även anpassade för att minska sin IR-signatur.

Störst chans har man att upptäcka ett stealthflygplan genom att mäta in dess utsända radar- och radioenergi. Man ser helt enkelt dess ficklampa och kan genom att röra sig själv, eller via datalänk med en rotekamrat som ligger bräddat, triangulera fiendens position. Detta brukar vara det som vissa skjuter in sig på när man pratar om taktik mot dessa typer av flygplan. Jag är dock skeptisk till detta då brukarna naturligtvis vet om denna akilleshäl och inte använder sin radar annat än när det ändå är för sent att göra något åt situationen.

Sensorfusion, även distribuerad mellan flygplan, brukar nämnas som en möjlighet. Detta är en mycket spännande teknik men är otroligt svår att lyckas med – och få verifierat annat än av leverantören! – för ett krigsliknande scenario. Tanken är att man genom matematiska modeller med sammanställd data från flera källor ska kunna få en bättre bild av fienden. I praktiken kommer detta att öka avståndet som stealthflygplan syns på, frågan är bara hur mycket. Forskning på detta område är helt avgörande för hur pass väl detta kommer att fungera i praktiken. Man vill inte ha ett system som bara fungerar i det sterila fallet utan de förväntade hundratals sändande radarer och mängder med störning. Inte heller vill man ha ett system som ibland inte fungerar, beroende på faktorer som vinklar och annat stokastiskt som piloten inte kan påverka. Forska, forska, forska!

Kanske den mest pålitliga tekniken för att upptäcka stealthflygplan är genom ett radarnät på marken som sänder på för ändamålet optimala frekvenser. Radarsignalerna, som normalt sänds och tas emot av samma enhet, studsar mot ett stealthflygplan åt i princip alla andra håll än tillbaka till sändaren. Genom att koppla samma flera radarer som står på olika ställen i ett nätverk så kan man ta emot varandra reflektioner. Detta är ingen ny teknik med det måste göras. Det måste forskas på och framförallt måste det beställas. Och det kommer att bli extremt dyrt. Här är en PDF som förklarar AASR som forskades på hos FOI 2004.

När ett stealthflygplan väl är upptäckt från marken så måste informationen skickas i samma sekund till våra flygplan. Och här kommer problemet, detta måste göras utan möjlighet till att störa ut denna signal. Säkras inte denna kommunikation hundraprocentigt så vaggar man in sig själv i en falsk säkerhet. Stör fienden ut kommunikationen så är man tillbaka på ruta ett med T-50:s (PAK-FA) som åker omkring mellan våra flygplan och skjuter ner dem de känner för. Skillnaden mot dagens Länk 16-förbindelse är att där har man planets egen radar som fall-back, det har man inte mot stealthflygplan om man bara har kapabla sensorer på marken.

T-50 (PAK-FA) bild från someinterestingfacts.net
T-50 (PAK-FA) bild från someinterestingfacts.net

Summa summarum

Stealth är ett jättesprång i stridsflygplanens tekniktunga värld som inte går att gå runt med taktik eller god vilja. Man kan inte slåss mot någon man inte ser. Lösningen är att bygga en lampa som ser osynliga mannen, men för detta krävs enorma insatser i forskning på området. De länder som redan gjort detta, de stora, kommer inte att dela med sig av denna potentiella krigsvinnare.

Tyvärr finns det de som tror att de löst problemet på olika sätt vilket kanske bromsat utvecklingen och avsättningen av medel. Sällan tar dessa lösningar in hela systembilden utan löser tekniskt en viss del, deras del. Lösningen finns först på plats när systemet är robust, redundant, flexibelt och på plats i tillräcklig mängd.

Forskning på radar i Försvarsmaktens regi (FoT) har mellan 2005 och 2013 gått från 75 till 5 miljoner per år. Som jämförelse så får Elöverkänsligas Riksförbund två miljoner per år. Pinsamt kan tyckas. Kanske bristen på forskning i Försvarsmaktens regi till viss del kompenseras av forskningsprogram på andra håll, till exempel industrins FoU, men frågan är hur man ska koppla denna forskning med kommersiella prioriteringar till operativt relevant stridseffekt.

Våga simulera

Det räcker inte att enbart bedriva tekniskt forskning inom radarupptäckt av stealthflygplan. Det måste också simuleras hur striden faller ut med olika nivåer av signaturanpassade motståndare för att veta hur vi ska bygga upp vårt sensornätverk. Vill man inte veta sanningen så låter man bli att undersöka den. Ibland får jag känslan av att Sverige just nu inte vågar veta sanningen.

Simulering av BVR-strid med till exempel Rysslands T-50 kräver enorma resurser. Framtagning av datormodeller för flygplan och dess vapen är en viktig grundbult som rostat sönder i den eviga fredens tidevarv. Detta måste komma på plats igen, viket blir svårt med alla forskningsnerdragningar. Även piloter krävs som ska flyga i simuleringarna. Medel för modellförsörjningen är lätt att skjuta till men bristen på piloter tar 7-10 år att lösa, om beslut kommer idag.

Vänligen,
Mikael Grev

4 reaktioner på ”Stealth-elefanten få vill låtsas om

  1. Hur är det med radar med lång våglängd? Citat-maskinen Pierre Sprey säger att stealth är en ”scam” och att man kan upptäcka stealthplan med radar från 1942.

    Gilla

Kommentarer inaktiverade.