AH-1Z si concurenta… protectie si costuri

George GMT 24 iulie 2017 - 6:58Air Forces, Arme de Razboi, Elicoptere

AH-1Z si UH-1Y la Pendelton in 2013

Primul subiect – blindajul – punctul slab al majoritatii sburatoarelor.
Este cunoscut deja faptul ca Puma SOCAT nu au blindaj specific elicopterelor de atac si din aceasta cauza nu pot executa toata gama de misiuni decat expunand echipajul si eventualii pasageri la efectele deloc placute ale sistemelor antiaeriene.
Dar ce inseamna un astfel de blindaj, cat si impotriva caror pericole poate proteja? Nu se pune nicidecum problema de a avea practic un tanc zburator!
Incepem cu cel mai serios din punctul de vedere al insistentei cu care ne este oferit, sau macar la moda – in lipsa banilor – candidat la inzestrarea noastra cu elicoptere de atac: AH-1Z Viper.

Radiografia unui AH-1Z

Daca versiunea AH-1F dispunea in principal de o protectie de tip invelis din placi (30x40cm) de kevlar de grosime 12mm, asezate – in interiorul invelisului de aluminiu – pe lateralele, in spatele si dedesubtul pilotilor, precum si in zona transmisiei si a combustiei motorului, probabil ca la AH-1Z aceasta este usor superioara (inlocuind vechile placi cu modele mai recente si mai rezistente), ea fiind estimata de catre constructor ca fiind capabila sa reziste unor lovituri cal. 25mm, cel mai probabil in partea frontala si dedesubt a cabinei, in zona palelor si rotorului si in anumite sectiuni ale nacelelor motoarelor.

Botul Viper si compartimentele de sub cabina

Tot la AH-1F, protectia era completata de un geam frontal blindat de aproximativ 8mm grosime (un al doilea geam blindat mai mic intre posturile de pilotaj, in timp ce restul cupolei era din plexiglas omogen de 6,25mm grosime – oarecum similar cu blindajul cupolelor de pe MI-24), pale rezistente la proiectile cal. 25mm (capabile sa functioneze si dupa ce astfel de lovituri au strapuns pala) si rezervoare cu autoetansare, in timp ce pilotii puteau purta veste de protectie antibalistica de tip solzi ceramici/fibra de sticla (cu denumire de «Chickenplate » si capabile sa opreasca gloante .30 cal – 7.62×63mm ).

Scaun blindat la AH-1

Se pare ca doar pilotul dispunea de un scaun blindat in primele versiuni ale Cobra, in timp ce tragatorul dispunea de o placa frontala si una in spatele scaunului, iar cala de munitie pentru tun nu avea protectie balistica.

Structura de baza a celulei Viper, inainte de instalarea echipamentelor si invelisului

La versiunea AH-1P si cea AH-1S (denumite si ECAS = Enhanced Cobra Armament System), rotoarele erau compozite, cabina configurata optimizata pentru zbor la rasul solului (NOE = nap-of-earth ) iar parbrizul frontal era plat si blindat, similar oarecum cu cel al AH-64 Apache sau MI-28. Versiunile de Super-Cobra au preluat vechea forma, arcuita, a parbrizului, si desi producatorul sustine ca ofera protectie, exista totusi intrebarea daca forma plata nu era mai potrivita, chiar daca nu foarte aerodinamica.

AH-1S/P cu parbriz frontal plat

Detaliu parbriz plat AH-1P

AH-64 Apache are o conceptie similara a blindajului si poate usor superioara pe alocuri, dupa cum se vede mai jos:

Protectie la AH-64, similara ca si conceptie cu AH-1

AH-64 este dotat cu un blindaj compozit (inclusiv panouri de kevlar) al invelisului in jurul pilotilor si nacelelor motoarelor, dar si cu rotor si pale rezistente la impactul proiectilelor pana la cal. 23mm.

Sa credem pe cuvant producatorul?

Producatorul Boeing sustine rezistenta la impact cu proiectile cal. 23mm, cel mai probabil in punctele critice aflate in zona frontala, masa totala a blindajului balistic atingand 1130kg. Cea mai mare parte a fuselajului si componentelor poate rezista la impactul cu gloante cal. 12,7mm.
Blindajul cabinei elicopterului AH-64 conform Teledyne Ryan Aeronautical – furnizorul solutiei, este alcatuit, dupa cum se vede si in schema de mai jos, din straturi successive (de la exterior la interior) care rezista la lovituri cal.23mm HEI: invelis de nailon balistic, « miez » de blindaj usor din carbura de bor (bor-carbon ceramic de inalta duritate – B12C3 – produs de compania Ceradyne) si captuseala interioara de kevlar. Scaunele pilotilor sunt si ele protejate cu kevlar (compania Simula) iar in partea de jos a cabinei si intre locurile pilotilor se afla un scut din acrilat anti-explozie-fragmentatie (marca Sierracin) precum si o component atransparenta, in geamul frontal (marca PPG Industries).

Blindajul cabinei si pilotilor la Apache : compozitie si dispunere

Daca inital o parte din blindajul Apache era metalic (otel si aluminiu), acesta a fost inlocuit la variantele mai recente de un blindaj compozit-ceramic mai usor si usor superior ca si nivel de protectie.
Rotorul continua sa functioneze dupa impactul unor proiectile cal. 12,7mm iar pala cu structura din titan poate functiona inca 5 ore dup ace a fost afectata de lovituri cal. 23mm.

Pala afectata in teste

Parbrizul Apache beneficiaza de o protectie probabil rezistenta la cal. 7,62mm-12,7mm penetrant (si, posibil 23mm exploziv), insa geamul lateral nu pare sa fie blindat, dupa cum se vede si in imaginile de mai jos:

Apache pe linia de asamblare – se observa grosimea incastrarii geamului lateral si a parbrizului

Faptul ca geamul lateral nu dispune de blindaj, este confirmat si de cazul ranirii echipajului de gloante cal.7,62×39 mm trase de la sol, de catre insurgenti, folosind probabil PKM.

O imagine si mai clara la un Apache avariat pe aeroportul din Mosul, in timpul operatiunii Iraqi Freedom

Pentru a continua comparatia referitoare la blindaje, batranelul MI-24 Hind, desi are parbriz frontal de 5 cm grosime in versiunile tarzii, care rezista la proiectile cal. 12,7mm, geamul lateral nu rezista la cal. 7,62mm, poate cu exceptia portiunii incastrate in usa blindata de acces.

Grosimea blindajului usii cabinei la MI-24 Hind

Mi-24 este echipat si cu blindaj la nivelul compartimentului de transport al trupei, precum si al altor componente sensibile:

Compartimentul trupei la MI-24

Protectia existenta la MI-24 a fost imbunatatita in cazul MI-28 Havoc, ultimul nefiind incorsetat de protectia compartimentului de trupe (pastreaza capacitatea de a transporta 3 militari intr-un mic compartiment), blindajul fiind astfel focalizat asupra cabinei si punctelor critice.

Accesul in cabina la MI-28

Si aici grosimea la AH-1Z

Respectiv aici la AH-64D

Se observa in poza de mai sus grosimea usii blindate a pilotului si a geamului incorporat, sensibil superioare fata de ceea ce am vazut pe AH-1 sau AH-64, chiar si luand in considerare o mica diferenta de tehnologie. Pentru a compensa plusul de masa si a putea fi actionata usor, se observa verinul de actionare si talia sa. In plus, dimensiunea suprafetelor vitrate a fost semnificativ redusa comparativ cu omologii vestici dar si fata de KA-50/52 Aligator.
Grosimea parbrizului blindat la MI-28 pare sa fie in jurul a 5cm, compozitia nefiind publica inca, dar cel mai probabil alcatuita din straturi de sticla laminata si policarbonat.
Video cu celebra filmare a testelor balistice asupra cabinei MI-28, parbrizul rezistand pana la cal. 7,62mm, 12,7mm penetrant si chiar 14,5mm dar si contra fragmentelor cal. 20mm:
https://www.youtube.com/watch?v=_Fj9hdmEeBY
Si pentru a creste increderea in protectia MI-28, iata si o imagine cu lateralul cabinei unui MI-28 dupa intalnirea cu un ZSU-23-4 « Shilka » in cadrul testelor balistice:

Imagini din fabrica de MI-28:
https://www.youtube.com/watch?v=oKWRCNhpn_4
In cazul MI-28N, rezistenta palelor a fost crescuta datorita utilizarii materialelor plastice cu duritate ridicata, ele putand continua sa functioneze si dupa impactul cu proiectile cal. 30mm.

Amprenta frontala a parbrizului la MI-28 Havoc

Ajungem si la compatriotul Havocului, adica modelul KA-50/52, si aici trebuie sa facem o mica distinctie, in sensul ca daca la KA-50 Werewolf protectia era aproximativ similara cu a MI-28, avand un singur pilot si suprafete vitrate ceva mai mari, la KA-52 Alligator, pentru a pastra aceeasi masa dupa adaugarea copilotului si echipamentelor aferente, protectia a fost redusa la cea a scaunelor blindate cu cativa milimetri de otel.

Grosimea geamurilor si ramei la KA-52

Ajungand si pe plaiurile europene, A-129 Mangusta respectiv T-129 Atak se lauda si ele cu o protectie la cal. 12,7mm a componentelor, insa parbrizul si geamurile laterale ale cabinei nu par sa fie blindate.

Grosimea protectiei cabinei la Mangusta

Protectia cabinei Mangustei este completata de scaunele blindate rezistente la impact… si cam atat, in cazul in care pilotii nu poarta veste antiglont.

Mangusta – radiografie

Si tot la europeni, Tiger-ul franco-german asigura protectia fuselajului (al carui invelis e alcatuit in proportie de 80% din polimeri ranforsati cu fibra de carbon si kevlar, 11% aluminiu si 6% titan) la proiectile explozive cal. 23mm, iar cu ajutorul unor kit-uri demontabile (cerute de spanioli pentru al lor Tiger HAD-E), protectia cabinei contra cal. 7,62x51mm si 12,7x99mm.

Protectia suplimentara la Tigre

Am vazut ca la elicopterele de atac mai grele, protectia necesara celor doi piloti si componentelor sensibile, inclusiv motoarele, penaliza sarcina utila cu peste o tona, marja aproape imposibil de obtinut la elicopterele mai compacte… poate doar in timp prin evolutie tehnologica, renuntand la unul dintre piloti (al doilea fiind unul virtual, computerizat) si crescand performantele motoarelor, rotoarelor si ale blindajelor. Dupa cum se vede in aceasta prezentare, protectia oricarui elicopter poate fi imbunatatita cu kit-uri de blindaj, care insa penalizeaza sarcina utila si anumite performante.

Profilul frontal la prima varianta de AH-1 Cobra

Mai trebuie remarcat un lucru: majoritatea elicopterelor sunt sensibile uneori si la munitia cal. 7,62mm, desi sunt certificate pe multe componente ca rezistente si la cal. 12,7mm , pe simplu motiv ca nu poti blinda totul. Iar daca in majoritatea cazurilor, elicopterele cele mai bine protejate se descurca cu lovituri cal. 12,7mm, calibrul 14,5mm penetrant este inca deosebit de periculos, de o ar fi recomandata folosirea prin imbunatatirea preciziei a unui astfel de calibru in rol antiaerian pe vehicule care au alta misiune principala, cum ar fi tancurile si transportoarele blindate sau camioanele si vehiculele 4×4 usor blindate.

Blindaj podea la UH-60

Protectia unei astfel de masinarii, depinde si de probabilitatea de lovire a anumitor elemente si de directiile din care vin amenintarile, dar totul trebuie evaluat intr-un cadru mai larg: profilul de zbor (viteza, altitudine, capacitatea de a se ascunde dupa obstacole), vizibilitatea optica-termica-radar (profil, vopseluri absorbante, disipatie termica, temperatura invelisului si palelor in zbor), echipamentele de bruiaj active existente la bord, capacitatea senzorilor si armamentului de bord de a descoperi si anihila amenintarile inainte ca acestea sa reactioneze, etc.

Pacat ca RAH-66 a ramas in coada de peste… pardon, pana de Comanche

Despre protectia la iluminarea radar nu mai discutam decat tangential, deoarece odata cu episodul RAH-66 Comanche, aceasta a fost utilizata doar partial la alte modele, insa niciodata la scara prevazuta pentru Comanche.
Un episod interesant, alaturi de cel al modificarii unor UH-60 BlackHawk in aeronave stealth, este proiectul din fonduri private, desfasurat in anii ’90, de a modifica Bell UH-1B Huey in aeronava stealth: UH-1 Penetrator sau Aerocraft Stealth Star 204 SS. Aeronava a avut primul zbor in octombrie 1991, insa Bell nu a fost interesat sa refoloseasca in programul UH-1Y experienta acumulata de catre cei de la Aerocraft R&D.

UH-1 Penetrator

Un element tot mai important al protectiei elicopterelor, dupa blindaj si profilul optic si radar reduse, au devenit mecanismele active, o combinatie de senzori si contramasuri. Alaturi de deja clasicele capcane termice si radar (chaff&flare), in ultimele doua decenii au inceput sa-si faca loc contramasurile active, care lucreaza integrat cu senzorii de detectie deja instalati pentru capcane (Common Missile Warning System / CMWS):

– In spectru IR – de camuflaj prin aplicarea unei insulatii ce blocheaza spectrul infrarosu (solutie deocamdata neintrodusa in uz) dar mai ales de tip fascicul laser orientabil catre capul de detectie al amenintarii – IRCM / DIRCM (Directional Infrared Counter Measures), ultimul sosit in programele americane fiind CIRCM (Common Infrared Countermeasures), prevazut a intra in dotarea USMC din 2019.

– In spectru LASER, pentru a bruia rachetele antiaeriene ghidate pe fascicul laser.

Senzor AN/AVR-2B Laser Detecting Sets (LDS), derivate din programul RAH-66

In ordinea cronologica, familia Cobra/Super-Cobra au fost dotate cu un sistem de bruiaj IRCM – AN/ALQ-144 , chiar langa nacelele motoarelor si evacuarile acestora modificate si echipate si cu supresor IR:

Elemente specifice Super-Cobra, IRCM inclus

Un sistem similar fiind instalat si pe OH-58D Kiowa:

Alaturi de acestea, integrat in sistemul de autoaparare ECP-1674 de pe Super-Cobra se mai gaseau: sistem AN/AAR-47 de avertizare optica a strafulgerarii generate de lansarea unei rachete, furnizand alarma si declansarea automata a dispersorului de contramasuri AN/ALE-39 aflat pe varfurile aripilor; un avertizor de iluminare radar AN/APR-39A(V)2 (RWR); un avertizor de iluminare laser de tip AN/AVR-2 conectat la alarma de iluminare.
Urmatoarea idee, prin 2005, a fost Scorpion Raytheon de a dota AH-1Z cu un IRCM low-cost provenit din capul de cautare al AIM-9X, insa se pare ca nu a fost tradusa in practica:

La AH-1Z au fost in stalate urmatoarele contramasuri:
– Capcane AN/ALE-47 chaff-flare cu 3 moduri : automat, semi-automat si manual ;
– Avertizor iluminare radar AN/APR-39B(V)2 ;
– Avertizor lansare rachete si iluminare laser AN/AAR-47(V)2 ;
– Nu mai este instalat AN/ALQ-144 IRCM deoarece era eficient doar impotriva vechilor generatii de capete de cautare, cu senzori neraciti. Urmatorul pas este instalarea CIRCM Northrop Grumman pe AH-1Z, Apache si Black-Hawk si MV-22 (costul echipamentului – 1,7-2 mil.$);
– Evacuarile de gaze ale motoarelor au fost modificate in forma de pana pentru a reduce si mai mult semnatura termica ;
AH-64D Apache este actualmente echipat cu container DIRCM TERMA ALQ-213, care se regaseste si pe NH-90 olandeze, dar si pe alte platforme:

TERMA ALQ-213

Incheiem partea de protectie cu o tabela comparativa performante la cele mai cunoscute elicoptere de atac:


La urma am lasat informatiile legate de costurile de achizitie si operare…
Pretul lui AH-1Z Viper in FY2014 era $29.89 mil.$, structura costand $20.48 million, avionica $6.03 million iar motoarele (x2) $755,905 fiecare.

Iata o mica lista dedusa din evidentele de cheltuieli ale SUA, costul la usa fabricii (fly-away cost): aici si aici.
UH-1 Y: 26 mil.$
AH-1Z noi: 32,556mil.$ previziunea in
32,75 mil.$ pt. 2018 (comanda de 22 aparate noi)
UH-72 Lakota LUH 6,685 mil. $/FY2016
8,33 mil.$/FY2018/ 10,83 mil.$/FY2019
UH-60M 21,4 mil.$-24 mil.$
AH-64 bl III: 55,3 mil.$ – cost complet
AH-64E nou: 35-36 mil.$
AH_64 BLIIIA remanufacturat: 19 mil.$
MH-47 SLEP: 20 mil.$
CH-47F newbuild: 66 mil.$
F-18 E/F: 96,34 mil.$
CH-53K: 164 mil.$
V-22: 89/116 mil.$
Ca si pret de achizitie, in afara de UH-72 Lakota, al carui pret se apropie de 11 mil.$, cele serioase incep, cum ar fi UH-60M de la 21 mil.$/bucata iar UH-1Y 26 mil.$. Un AH-64 si AH-1 remanufacturat la ultimul standard costa 18-19 mil.$ iar unele noi ajung la 36 respectiv 32 mil.$/bucata. Pretul unui H215 va fi probabil undeva intre 20-25 mil. Euro, in functie de echipare cel al unui NH-90 TTH trecea de 29 mil. euro acum cativa ani.

UH-60M

Pretul de achizitie al unor astfel de masinarii variaza destul de mult in functie de optiunile de echipare. Un A-129 Mangusta costa 22-25 mil.$ acum mai bine de un deceniu, in timp ce varianta T-129 Atak costa undeva la 43 mil.$ (51 de elicoptere la 1,35 mld. Euro, programul total de 51 + 40 in optiune costand spre 3,2 mld.$).
Costuri de operare/ ora de zbor pe sistem american: FY 2016 Department of Defense Fixed Wing and Helicopter Reimbursement Rates (si aici):
AH-64D 6.603$
UH-60M DAP 3.848$
UH-60A/L 5.819$/4.703$
MH-60M 5.919$
OH 58C/D 1.110/2.754$
UH-72A 2.722$
A/MH-6M 2.059$
CH-47F 8.919$
MH-47G 8.350$
TH-67/Bell206 1500$
CH-46E 12.123$
MH-53E 17.892$
MV-22B 12.318$
CV-22B 24.283 SPECOPS/PaveLow
C-130H/J 9646$ / 6.833$
C-17A 15.826$
AH-1W/Z 6.871$/5.770$
UH-1Y 5070$
UH-1N 3206$
VH-60N 13.475$ prezidential
AV-8B 13.836$
FA-18D/F 12.810$ / 10.715$
A-10A/C 5.856$/6.034$
F-15D/E 23.353$/21.482$
F-16C 8.368$
F-22A 33.628$
F-35A 28.545$
MQ-1B 693$
MQ-9A 993$
T-38A/C 3294$
T-45C 4631$
T-6A 595$
U-2S 12271$
Am tinut cont si de datele de aici: Department of Defense Fiscal Year (FY) 2018 Budget Estimates Weapons si US Airforce.
Un AH-1Z Viper este mai ieftin de operat decat un AH-64 E Apache, insa diferentele sunt mici si apropiate de costul lui A-10 si putin mai mult de jumatate din costul orei pe F-16. O ora de zbor costa $5.770 pentru un AH-1Z (5070$ pentru UH-1Y), pe cand un AH-64E costa $6.603, posibil si din cauza faptului ca primul poate folosi un radar instalat pe aripa in timp ce al doilea il are instalat pe arborele rotorului. Alegerea radarului, senzorilor si electronicii si amplasarea lor afecteaza si ele costul de operare.

Amplasarea radarului la AH-1Z

Pe un sistem apropiat, am gasit si costul orei de zbor pentru cateva modele in inzestrarea fortelor franceze in 2013 (o statistica usor diferita ca si calcul aici):
Mirage 2000-D: 7- 8000 eur.
Rafale: 14000 eur.
Gazelle: 1600 eur
Puma: 3600 eur
Tigre: 11000 eur
Si o lista mai larga, aici , fiind insa vorba de costurile unor variante civile:
Airbus Helicopters AS/SA 316B $1,228
Airbus Helicopters AS/SA 330J $2,911
Airbus Helicopters AS332L1 Super Puma $2,669
Airbus Helicopters AS332L2 Super Puma $2,825
Airbus Helicopters AS350B $647
Airbus Helicopters AS355NP Twinstar $917
Airbus Helicopters AS365N3+ Dauphin $1,471
Airbus Helicopters BK 117C1 $1,216
Airbus Helicopters BO 105LS-A3 $1,176
Airbus Helicopters EC130B4 $647
Airbus Helicopters EC135T2e $815
Airbus Helicopters EC145 $1,196
Airbus Helicopters H120 $484
Airbus Helicopters H125 $607
Airbus Helicopters H130 $620
Airbus Helicopters H135 (T3) $824
Airbus Helicopters H145 $1,165
Airbus Helicopters H155 $1,537
Airbus Helicopters H175 $1,931
Airbus Helicopters H215 C1 $2,639
Airbus Helicopters H215 L1 $2,639
In linii mari, costul cu ora al unui unui elicopter multirol de tip UH-60M sau Super-Puma se invart intre 3800-4700$, putin mai mult decat un trainer supersonic T-38A/C Tallon (3294$). Deci diferentele de cost de operare intre actualele Puma Socat si Viper nu ar fi deosebit de mari, cu conditia de a beneficia de logistica americana.
In zona preturilor reduse, regasim Gazelle la 1600eur (posibil nu versiunea HOT), A/MH-6M la 2059$, UH-72A la 2722$ si OH 58C/D la 1110$/2754$. Se observa mai mult decat dublarea costului orei de zbor la Kiowa prin adaugarea avionicii si optronicii la varianta D fata de C.
Cred ca toate acestea sunt suficiente pentru a ne contura o idee despre ce inseamna achizitia si operarea unor elicoptere de atac sau multirol… ca tot ni se flutura pe sub nas tot felul de oferte.
Marius Zgureanu
Surse :
https://books.google.fr/books?id=R5keDAAAQBAJ&pg=PA36&lpg=PA36&dq=AH-1+pilot+ceramic+body+armor&source=bl&ots=qj_m7stdBH&sig=4hZWlSNj108XPEpAcVuwfzaBgKM&hl=ro&sa=X&ved=0ahUKEwio0bG7273UAhVCfxoKHQR0CsUQ6AEIMTAC#v=onepage&q=AH-1%20pilot%20ceramic%20body%20armor&f=false
http://www.romaniajournal.ro/iar-ghimbav-signs-agreement-with-bell-helicopter-on-potential-ah-1z-viper-purchase/
http://forums.sjgames.com/showthread.php?t=90330
https://defence.pk/pdf/threads/ah-64a-d-apache-ah-1z-viper.369367/