Na tym wielozadaniowym samolocie francuska doktryna (w skrócie: „Państwo ma być zdolne do samodzielnych działań bojowych bez pomocy sojuszników w każdej części globu) odcisnęła swoje piętno dość wyraźnie – co widać w jego imponującej wielozadaniowości. Każdy, kto przyjrzy się możliwościom bojowym tej dwusilnikowej konstrukcji nie ulegnie zdziwieniu słysząc takie opinie jak np. słowa płk dr hab. inż. Adam Wetoszka, ppłk dr inż. Andrzej Truskowski w kontekście F-35: „(…)Nieznacznie mniejszy jest też stopień integracji pokładowego systemu awioniki, o czym świadczy większe wyspecjalizowanie poszczególnych urządzeń. Nie licząc tych niewielkich różnic, Rafale plasuje się zaraz za F-35, a pod niektórymi względami nawet go przewyższa” [Przegląd Sił Zbrojnych, 1/2020 str.14].
Francuzi stworzyli samolot bojowy o zmniejszonej wykrywalności, wysokim stopniu wielozadaniowości (tzw. omni rôle) i wysokiej integracji wyposażenia elektronicznego, którego zwieńczeniem jest radar Thalesa ze skanowaniem fazowym: RBE2 AESA o zasięgu wykrywania 200km, z możliwością m.in. śledzenia 40 celów powietrznych, priorytyzacji tych celów pod kątem zagrożeń i jednoczesnego naprowadzania rakiet na 8 z nich (salwa odpaleń co 1sekunda). Radar oczywiście ma możliwość mapowania terenu w wysokiej rozdzielczości 3D, generowania zakłóceń elektromagnetycznych i wskazywania celów powietrznych, naziemnych czy nawodnych dla szerokiej gamy uzbrojenia poza granicą widzialności (np. pociski METEOR).
Radar zintegrowany jest innymi unikatowymi systemami awioniki, z których należy wymienić: jeden z najbardziej zaawansowanych na świecie systemów samoobrony SPECTRA zapewniający dużą przeżywalność na polu walki, system wyszukiwania i wskazywania celów w podczerwieni OSF (IRST/FLIR) o zasięgu 70-80km, system wielokierunkowego rozpoznania podczerwonego VOIR, Link16, łącza transmisji zdjęć i obrazu: CAS Mode M (zdjęcie) oraz łącze danych CAS Rover Datalink (video). Wysokowydajny – głosowy system sterowania uzbrojeniem DVI (rozpoznaje 250 komunikatów pilota).
Uzbrojenie może być przenoszone na 13 lub 14-tu podwieszeniach (w zależności od wersji), 5 pylonów to tak zwane: pylony „mokre” do podwieszania zbiorników paliwa – Rafale może też realizować misje uderzeń nuklearnych, rozpoznania oraz latającej cysterny poprzez podwieszenie specjalnych zbiorników paliwa.
System automatycznej kontroli dopuszczalnych przeciążeń: DFCS to system automatycznej redukcji dopuszczalnych kątów natarcia i przeciążeń w zależności od masy podwieszeń/typu misji – np. +9,0 g/29° w trybie powietrze-powietrze i +5,5 g/20° w obu trybach: powietrze-ziemia i tzw. trybie ciężkim.
W momencie wprowadzania do służby, niektóre rozwiązania kabiny w zakresie ergonomii, instalacji tlenowej, sterowania uzbrojeniem, prezentacji i selekcji danych na wielofunkcyjnych wyświetlaczach uchodziły za najnowocześniejsze na świecie a i dziś są unikatowe – np. zintegrowany wyświetlacz HUD/HLD inaczej zwany CID do prezentacji sytuacji taktycznej; system HOTAS został rozbudowany do 37 funkcji: 13 obsługiwanych różnych funkcji na drążku, 24 na manetce przepustnicy (dla przykładu: w samolocie MiG-29 na przepustnicy tylko siedem a w F16C/D sześć różnych funkcji na przepustnicy). Piloci są wyposażeni także w celowniki nahełmowe. Cała awionika – zwłaszcza w najnowszych wersjach F3 i F4 zbudowana jest w koncepcji “fight and forget”- czyli pilot ma skupić się na walce, na zadaniu a cała kontrola systemów czy zagrożeń ma odbywać się automatycznie i w „tle” odcinając pilota od zbędnych informacji obciążających jego uwagę.
SPECTRA (z Ang. Self-Protection Equipment to Counter Threats for RAFALE Aircraft) to niezwykle zawansowany system osłonowy stworzony przez THALES dla zapewnienia przetrwania pilotowi nad terenem wroga w środowisku silnego nasycenia różnorodnymi zagrożeniami z ziemi i z powietrza. Sama waga całego systemu to 250kg! W skład systemu wchodzą anteny pasywne wykrywające różne opromieniowania, czujniki elektro-optyczne rozmieszczone w różnych częściach płatowca, wyrzutniki różnych środków przeciwdziałania a ich celem jest wielozakresowa osłona samolotu w promieniu 360stopni podczas każdej misji; zasięg wykrycia zagrożeń dochodzi do 250km.
SPECTRA działa w zakresach fal elektromagnetycznych, laserowych i podczerwieni, wykorzystując inteligentną fuzję danych z czujników w celu zapewnienia identyfikacji, lokalizacji, zagłuszania i wabienia/mylenia różnego rodzaju efektorów.
Detektory systemu wykorzystują zaawansowane techniki i algorytmy do np. precyzyjnego określania momentu wystrzelenia w kierunku samolotu rakiety, kierunku nadejścia zagrożenia i określania odległości do tych zagrożeń. System wykorzystuje również dokładne laserowe detektory ostrzegawcze z możliwością namierzania kierunku oraz pasywny system ostrzegania o zmierzających w kierunku Rafale pociskach.
Dane ze wszystkich czujników są łączone i przetwarzane przez centralny komputer, który ustala priorytety i aktywuje odpowiednie środki zaradcze (zakłócenia elektromagnetyczne, flary, dipole, użycie uzbrojenia w kierunku zagrożenia) na podstawie porównania otrzymanych sygnałów z Pokładową Biblioteką Zagrożeń. Czas reakcji waha się od jednej milisekundy do sekundy (w zależności od typu i stopnia nasycenia zagrożeniami ze strony wroga). System sam klasyfikuje zagrożenia i dobiera odpowiednie środki przeciwdziałania. Zagłuszanie elektromagnetyczne jest generowane przez aktywne anteny fazowe systemu w ścisłej współpracy z Radarem AESA, który (jak każdy radar fazowy) może służyć jako stacja zagłuszająca systemy radarowe wroga. SPECTRA koncentruje odpowiedni sygnał zagłuszający dokładnie w sektorze, w którym jest potrzebny.
Oprócz funkcji ochrony Rafale, SPECTRA pełni również funkcję ofensywną: dane pochodzące z czujników o wykrytych typach zagrożeń, odległości do nich i ich identyfikacje są wyświetlane na ekranach wielofunkcyjnych sytuacji taktycznej, są klasyfikowane jako potencjalne cele i pilot może podjąć decyzję o użyciu przeciw nim adekwatnego uzbrojenia. SPECTRA gromadzi dane o wysokiej jakości, są one nagrywane, mogą być przesyłane w czasie rzeczywistym do stanowisk naziemnych czy innych Rafale biorących udział w misji lub innych statków powietrznych, dzięki czemu system może być wykorzystany do budowania tzw. świadomości sytuacyjnej w danym momencie misji.
SPECTRA służy także do budowania „Biblioteki zagrożeń” – tj. gromadzenia danych o typach zagrożeń na danym obszarze działań wojennych. Baza aktualizuje się po każdej misji, można pobrać te dane po powrocie samolotu do bazy w celu poddania ich dokładnej analizie. W ten sposób system jest jednocześnie systemem rozpoznania elektronicznego i służy do planowania misji przeciwko wcześniej wykrytym zagrożeniom np. stanowiskom OPL przeciwnika. Skoro „Efektywność systemu samoobrony w znaczny sposób zależy nie tylko od rozwiązań technicznych, ale również od dokładności informacji wprowadzanej do systemów sterujących, w tym również od posiadanej bazy danych (BD) źródeł zagrożeń” [cytat z: ANALIZA SKUTECZNOŚCI ZAKŁÓCEŃ RADIOLOKACYJNYCH SYSTEMU SAMOOBRONY STATKU POWIETRZNEGO” dr inż. Jan MATUSZEWSKI,dr inż. Janusz DUDCZYK; WAT] to bazując na tym ile informacji gromadzi SPECTRA można uznać, że to jeden z najlepszych tego typu systemów używanych na współczesnych samolotach wielozadaniowych. .
Skuteczność systemu SPECTRA została z sukcesem zaprezentowana w 2008 roku podczas ćwiczeń Red Flag w bazie sił powietrznych Nellis w stanie Nevada, gdzie podczas wszystkich lotów Rafale uniknął zagrożenia pociskami rakietowymi SAM.
Kolejną cechą odróżniająca ten samolot od innych jest niezwykle ergonomicznie zaprojektowana kabina pilota a w szczególności zobrazowanie danych. W Rafale zamontowano szerokokątny wyświetlacz HUD: VEH 3022 (Viseur Electronique Holographique – Holographic Head-up Display) na którym prezentowane są zazwyczaj dane nawigacyjne dotyczące lotu, dane z systemów celowniczych, itp. Zaraz pod nim znajduje się większy wyświetlacz kolimowany: TMC 2020 (Head-level LCD display) do prezentacji sytuacji taktycznej, map, danych ze SPECTR-y czy głowic celownika FSO. Oba urządzenia zostały umieszczone tak blisko siebie, że praktycznie tworzą jedną całość w centralnej części tablicy przyrządów. Nie jest to przypadkowe – takie umiejscowienie monitorów z istotnymi danymi redukuje no minimum stratę czasu na tzw. akomodację oka – czyli dostosowanie się oka do obrazu znajdującego się w różnych odległościach. W Rafale HUD i TMC – zwany też CID (ang. Collimated Integrated Display) tworzą praktycznie jedną zintegrowaną całość – pilot Rafale traci na akomodację o wiele mniej niż w innych konstrukcjach, podczas walki manewrowej może za pomocą HUD obserwować przeciwnika i jednocześnie niżej otrzymywać obraz celu np. z kamery termowizyjnej celownika IRST/FLIR „OSF”. Dopiero współczesne konstrukcje – np. F-18 Super Hornet, F-35, SU-35, Gripen E czy F-16 Block 70 (Super Viper) prezentują podobne koncepcje (tj. bezpośrednio pod HUD, w strefie centralnej montuje się duże wyświetlacze sytuacji taktycznej jeszcze bardziej eliminując analogowe wskaźniki). Ale jakie to ma znaczenie? Ogromne! Podczas walki powietrznej w zależności od prędkości samolot może przebyć znaczne odległości-chwilowa utrata celu z zasięgu wzroku może zdecydować o wyniku starcia. Oto przykład za R.Grabiec: Operacja przeniesienie wzroku na tablicę przyrządów, /czas w sekundach/: ruch mięśni 0,175; ruch oka 0,050; percepcja wzrokowa 0,070; akomodacja 0.5; rozpoznanie wskazania 0,800 = 1,59 sek. W tym czasie dystans przebyty wyniesie odpowiednio: 133m przy prędkości 400km/h, 266m przy 600km/h i 399m przy prędkości 900km/h. Zatem w walce powietrznej każda sekunda zmarnowana na poszukiwanie i odczytanie informacji ma znaczenie. Dlatego wskaźniki na tablicy przyrządów muszą być umieszczane w strefach – strefa I (w centrum na wysokości wzroku pilota – najważniejsze wskaźniki) i strefa II-mniej ważne wskaźniki. Granica efektywnego pola widzenia znajduje się w obszarze od +30 do -30 stopni. Te antropometryczne zasady postrzegania zostały w Rafale uwzględnione wzorowo. Po bokach HUD i TMC znalazły się mniejsze monitory dotykowe do wyświetlania sytuacji taktycznej, stanu uzbrojenia, stanu kluczowych systemów, obrazów z różnych zasobników, dane misji, dane nawigacyjne.
Zatem uwzględniając powyższe cechy i fakt, że samolot jest stale ulepszany i rozwijany do najnowszej wersji F4 należy stwierdzić, że Rafale jest szczytowym osiągnięciem w rozwoju współczesnego lotnictwa bojowego co znalazło wyraz w zamówieniach tych samolotów przez inne kraje.
Tekst: Dariusz Niewinowski
Zdjęcia: Tomasz Hens
.
UDOSTĘPNIJ: