Ana Sayfa Analizler / Makaleler Topçu Mühimmatı için Yörünge Düzeltme Kiti Uygulamaları

Topçu Mühimmatı için Yörünge Düzeltme Kiti Uygulamaları

Erhan ŞENSOY / erhan.sensoy@pem.com.tr

PEM Mühendislik Kara&Deniz Programları Direktörü

Muharebe alanında düşman unsurları baskı altına almak için yapılan topçu atışında, görüş hattı dışında kalan hedeflerin tam isabetle vurulabilmesinin zorluğu, hedefin imha edilebilmesi olasılığını düşürür ve maliyetlerin de artmasına yol açar. Bu dezavantajları ortadan kaldırmak için güdümlü mühimmat üretilmesine ya da mühimmatın akıllandırılmasına yönelik çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmaların sonucu olarak da topçu mühimmatı için “yörünge düzeltme kitleri” ortaya çıkmıştır. Bu kitleri incelediğimiz makalemizde, mesafe düzeltme kiti ve mesafe-yan düzeltme kiti olarak ikiye ayrılan yörünge düzeltme kitlerinin etkileri ve kullanıcıya sunduğu avantajlar ele alınmıştır.

Topçuluğun temel prensibi “ilk vurmak, kuvvetli vurmak, devamlı vurmak” olarak ifade edilir. İlk vurmak; tercihen ilk atışta isabeti sağlamaktır. Kuvvetli vurmak; atış yapılan hedefi, ilk isabette etkisiz hale getirebilecek uygun nitelikteki mühimmat ile vurmaktır. Devamlı vurmak ise hedef üzerinde yaratılan etki ile baskının idame edilebilmesidir.

Ancak, atıcı vasıtanın ve kullanılan mühimmatın özelliğine bağlı olarak, iç ve dış balistik etkenler bu prensibin tam olarak uygulanmasında teknik bazı zorluklar oluşturur. İç ve dış balistik etkenler nedeniyle topçu mühimmatında, atış yapılan menzile göre değişen yan ve mesafe hataları oluşur. Kısaca “dairesel hata payı” (circular error probability / CEP)[1]olarak adlandırılan bu sapmalar nedeniyle özellikle uzun menzilli atışların hassasiyeti ve dolayısıyla hedefe isabet ihtimali de önemli ölçüde azalır.

CEP değeri, bazı mühimmat türleri için uzun menzilde, yan ve mesafece 300 metre civarında olabilmektedir. Yan ve mesafe hatalarının yarattığı en önemli dezavantaj, insancıl hukuk konusunda önemli sıkıntıların yaşanmasına yol açan ikincil hasar (collateral damage) ihtimalinin artmasıdır.

Diğer önemli bir dezavantaj ise bir hedefi vurabilmek için kullanılması gereken mühimmat miktarını arttırmasıdır. Bu husus ise hem lojistik hem de maliyet konularında büyük yükler getiren bir durumdur.

Bu dezavantajların giderilebilmesi için topçuluk tarihi boyunca muhtelif teknolojik gelişmeler yaşanmıştır. Yiv-setin kullanılmaya başlanmasından atış kontrol sistem ve yazılımlarına, mermi üretim proseslerinin iyileştirilmesine kadar birçok yenilik sayesinde yan ve mesafe hataları belirli seviyelere kadar düşürülebilmiştir. Ancak mesafeye bağımlı olmadan nokta atışı veya çok küçük bir CEP değeri ile atış yapılabilecek sonuç elde edilememiştir.

İşte bu noktada, mühimmatın güdümlü hale getirilmesi veya akıllandırılması konusu gündeme gelmiştir. Bu konuda temel olarak iki farklı yaklaşım ortaya çıkmıştır. Birincisi, yeni bir güdümlü mühimmat geliştirmek; ikinci ise mevcut topçu mühimmatının uçuş yörüngesini, CEP değerini azaltacak şekilde düzeltebilecek yörünge düzeltme kiti (course correction kit) geliştirmek şeklinde olmuştur.

SPACIDO mesafe düzeltme kiti.

CEP Değerini Düşürmek için Alternatif Yöntemler

Birinci yaklaşım neticesinde geliştirilen ilk güdümlü mühimmat çeşitlerinden biri, 1970’li yılların başında projesi başlayan, ABD yapımı 155 mm’lik lazer güdümlü “Copperhead” isimli topçu mühimmatıdır. Yine ABD yapımı ve daha gelişmiş teknolojiye sahip 155 mm’lik “Excalibur” mühimmatı ise bu türler arasında en bilinenidir. 1990’lı yılların başında geliştirme çalışmaları başlatılan ve 2007 yılında ilk versiyonu hizmete giren bu mühimmatta, INS/GPS (Inertial Navigation System / Ataletsel Seyrüsefer Sistemi – Global Positioning System / Küresel Konumlama Sistemi) ve yarı aktif lazer güdüm (son versiyonunda) kullanılmaktadır. Bu sayede mühimmatın CEP değerinin, menzilden bağımsız olarak 5 metrenin altında olduğu ifade edilmektedir.

[1] CEP: Yapılan hesaplamalar neticesinde, ilgili mühimmat ile yapılan atımların yüzde 50’sinin içerisine düşeceği beklenen dairesel veya elipsoit bir alandır. Atımların diğer yüzde 50’si ise bu alanın dışına düşer.

Benzer diğer 152/155 mm’lik mühimmat türleri ise Fransız Nexter yapımı INS/GNSS (Global Navigation Satellite Systems / Küresel Seyrüsefer Uydu Sistemi) güdümlü “KATANA”, Rus yapımı yarı aktif lazer güdümlü “Krasnopol”, Ukrayna yapımı yarı aktif lazer güdümlü “Kvitnyk”, İtalya-Almanya ortak yapımı INS/GNSS ve yarı aktif lazer güdümlü “Vulcano” ve Çin yapımı yarı aktif lazer güdümlü “GP6”dır. GP6, Rus Krasnopol’un benzeridir.

Vuruş hassasiyeti gayet iyi olan bu güdümlü mühimmat çeşitlerinin ortak özellikleri, yüksek maliyetleridir. Ayrıca, kullanılan elektronik ve mekanik sistemler nedeniyle harp başlığındaki patlayıcı miktarı da normal 155 mm topçu mühimmatına göre ortalama 3 kg daha azdır.

İkinci yaklaşım neticesinde ise mevcut topçu mühimmat türlerinde kullanılabilecek yörünge düzeltme kitleri ortaya çıkmıştır. Bu kitler de kendi içerisinde ikiye ayrılır. 1 boyutlu mesafe düzeltme kiti (MDK) ve 2 boyutlu mesafe-yan düzeltme kiti veya diğer bir ifadeyle tapa güdüm kiti (TGK).

PGK 2 boyutlu tapa güdüm kiti.

1 Boyutlu MDK ile CEP Değerini Düşürmek

MDK olarak da adlandırılan 1 boyutlu kitler, topçu mühimmatının yanca az olan dağılımından yola çıkarak, sadece mesafedeki düzeltme ile CEP değerini düşürmeyi hedeflerler ki bu yaklaşık 50 metre civarındadır.

Bu kitler, mühimmat tapasına entegre edilmiş fren disklerinin ya da halkalarının, hesaplanmış uçuş süresinin belirli bir anında açılarak uçuş yörüngesinin mesafece düzeltilmesi prensibiyle çalışırlar. Fren disklerinin hesaplanan zamanda açılması için atıştan sonra ilk hız ölçüm radarından alınan verilere göre mermiye yerden sinyal gönderilmesi gereklidir.

Bu tür tapa kitlerinin en bilinenleri; Fransız yapımı SPACIDO (Système avec Précision Améliorée par Cinémomètre Doppler / Doppler Kinemometre ile Geliştirilmiş Hassasiyete Sahip Sistem), Alman yapımı TCF (Trajectory Correction Fuze / Yörünge Düzeltme Tapası), İngiliz yapımı STAR (Smart Trajectory Artillery Round / Akıllı Yörüngeli Topçu Mermisi) gibi sistemlerdir.

TGK, Mesafe ve Yan Düzeltme Yapabiliyor

Yörünge düzeltme kitlerinin diğer tipi olan TGK ise hem mesafe hem de yan düzeltmesi yapabilir. Bu tür kitler, atıcı vasıtanın atış kontrol bilgisayarı veya kit ayar cihazı üzerinden girilen atış bilgilerine (atıcı vasıta koordinatı, hedef koordinatı, irtifa, meteoroloji vb.) istinaden mermiyi hedefe yönlendirebilmek için INS/GNSS alt yapısını kullanırlar. Tapa fonksiyonunu, çok maksatlı (yaklaşma-çarpma-çarpma gecikmeli-süper hızlı vb.) olacak şekilde yerine getirebilirler.

GPS, GLONASS, GALILEO, BeiDou gibi GNSS sistemlerinden atış yapılan bölgede en uygun olanı seçilerek kullanılabilir. GNSS sinyalinin kaybolması, zayıflaması veya karıştırılması durumunda ise INS vasıtasıyla görev icra eder. 2 boyutlu kitler, 1 boyutlu kitlere göre daha hassastırlar ve bu nedenle CEP değerinin topçu mühimmatı için 30 metrenin, roket mühimmatı için 15 metrenin altında olması beklenir.

Hâlihazırda sayılı birkaç ülkenin üretebildiği ve ordusunun envanterine kattığı TGK’ler, gelişen teknolojiye paralel olarak her geçen gün performans bakımından daha da ileriye gitmektedir.

Karıştırmaya dayanıklı GNSS sensör ve antenlerindeki teknolojik gelişmelere ve güdüm kontrol algoritmalarındaki yeniliklere paralel olarak, topçu mühimmatında kullanılan 2 boyutlu TGK’lerin vuruş hassasiyetlerinin, menzilden bağımsız olarak 10 metrenin altına düşmesi beklenmektedir. TGK’lerin bir diğer önemli avantajı da çok az bir yapısal değişiklikle top mühimmatının yanı sıra havan ve roket mühimmatına da kolayca adapte edilebilmeleridir.

ALKON 2 boyutlu tapa güdüm kiti.
LR-PGK uzun menzil hassas güdüm kiti.

2 Boyutlu TGK’lere İlgi Artıyor

2 boyutlu kitler içerisinde en bilinen örnek, ABD’li Northrop Grumman firmasının PGK’sidir (Precission Guidance Kit / Hassas Güdüm Kiti). Açık kaynaklarda, ABD ordusunun 2022 yılı itibarıyla 100 bin adedin üzerinde PGK tedarik ettiği belirtilmektedir.[2]

İspanyol Escribano Mechanical&Engineering (EM&E) firmasının da PGK benzeri Alkon isimli ürünü mevcuttur.

BAE Systems’ın “LR-PGK” (Long Range Precision Guidance Kit / Uzun Menzil Hassas Güdüm Kiti) geliştirilmesine ilişkin kritik test aşamasının da 2022 yılı itibarıyla ABD’de tamamlandığı ifade edilmektedir.[3]

Menzile bağımlı olmadan düşük CEP değeri sağlamaları ve atıştan sonra atıcı vasıtaya bağımlı olmamaları nedenleriyle 2 boyutlu TGK’lere yönelik artan ilgi paralelinde, bu tür kitleri geliştirmeye çalışan ülke sayısı da sürekli artmaktadır. Çin, Kore Cumhuriyeti ve Sırbistan bu ülkelerden bazılarıdır. Ayrıca ülkemizde de MDK ve TGK konularında Roketsan ile MKE tarafından başlatılan ve başarıyla devam eden projeler mevcuttur.

Uzun ve Maliyetli Geliştirme Süreçleri, Konsorsiyumlarla Aşılıyor

Ancak, 2 boyutlu TGK’lerin, kullanılan teknoloji bakımından birtakım geliştirme ve üretim zorlukları bulunmaktadır. Bunların en başında, mühimmatın çok yüksek ivmelere maruz kalması ve uçuş esnasında çok yüksek dönüş hızlarına ulaşması gelmektedir.

Mühimmata etkiyen kuvvetler nedeniyle zorlu fiziksel şartlar altında çalışması gereken TGK’de, çözülmesi gereken başka problemler de mevcuttur. Sınırlı bir hacme sahip güdüm kiti içerisine, güdüm ve kontrol elektroniğinin, batarya güç birimi ile elektroniğinin, ateşleme elektroniğinin, sensörlerin ve diğer modüllerin yerleştirilmesi problemine ilave olarak, sesin 3 katı bir hızla havada yol alan yaklaşık 45 kg ağırlığındaki bir 155 mm’lik mühimmatı küçük burun kanatçıkları vasıtasıyla kontrol altına almak ve hedefe yönlendirmek, konuyu daha da karmaşık hale getirmektedir.

Tüm bu zorluklar nedeniyle 1 boyutlu veya 2 boyutlu olsun, bu tür güdüm kitleri geliştirmek, uzun ve yorucu bir faaliyet olduğu gibi aynı zamanda oldukça masraflıdır. Bu tür teçhizata sahip olmak isteyen ülkeler veya firmalar, konsorsiyumlar oluşturarak veya mali destek alarak bu tür projeleri hayata geçirmeyi tercih etmektedirler.

Örneğin, yukarıda bahsi geçen SPACIDO 1 boyutlu tapa kiti, Fransız Nexter MunitionsJunghans T2M- Zodiac Aerospace Group (Safran) konsorsiyumu[4] tarafından üretilmiştir.

Aynı şekilde yukarıda bahsi geçen LR-PGK’nin geliştirilmesi için ABD Kara Kuvvetleri tarafından ilgili şirkete bir mali destek paketi sağlanmıştır.[5]

Tüm bu zorluklarına rağmen yörünge düzeltme kitleri ve özellikle de 2 boyutlu TGK konusundaki çalışmalar ve ortaya koyulan ürünler her geçen gün artmaktadır. Çünkü güncel çatışmalardan alınan dersler göstermiştir ki; akıllı mühimmata olan ihtiyaç gerek ateş üstünlüğü gerekse lojistik bakımlarından artık kaçınılmazdır.

Roketsan tarafından üretilen 105/155 mm obüs mühimmatı mesafe düzeltme kiti.

Sağladığı Avantajlar TGK’yi Etkili Bir Çözüm Yapıyor

Bu kapsamda tapa güdüm kitlerinin faydalarını şu şekilde sıralayabiliriz:

  • Mühimmat sayısı / hedef imhası oranını düşürerek lojistik gereksinimler ve bütçe konularında tasarruf sağlaması (ortalama 1/5 oranında tasarruf),
  • Çevresel veya ikincil hasar riskini azaltması,
  • Yeni nesil güdümlü topçu mühimmatına nazaran daha maliyet etkin bir çözümle envanterde bulunan klasik 105/155 mm top, 120 mm yivli/yivsiz havan ve 122/300 mm roket mühimmatını yüksek vuruş hassasiyetine sahip akıllı mühimmata dönüştürmesi,
  • Atış görevlerine tahsis edilecek atış vasıtalarının sayısını düşürerek, atış vasıtalarının daha etkin, enerjik ve ekonomik kullanımını sağlaması.

[1] https://news.northropgrumman.com/news/releases/northrop-grumman-delivers-over-100-000-artillery-precision-guidance-kits-for-the-us-army
[1] https://www.baesystems.com/en/article/long-range-precision-guidance-kit-passes-critical-test
[1] https://www.defense-aerospace.com/nexter-wins-spacido-course-corrected-artillery-contract/
[1] https://www.defensedaily.com/bae-systems-receives-33-million-army-continue-developing-long-range-precision-guidance-kits/army/
M109 A6 Paladin kundağı motorlu obüsünden topçu mermisi atışı.

Yukarıda bahsedilen faydaları ve özellikle 155 mm’lik topçu mühimmatının 40 km’nin de üzerine çıkarak gittikçe artan menziline bağlı olarak, orduların hassas mühimmata olan ihtiyacı dikkate alındığında, TGK’lerin hem elde mevcut mühimmat türleri hem de geliştirilecek yeni tip mühimmat için uygun bir çözüm olduğu değerlendirilmektedir.

Ülkemizde de bu konuda başlatılmış veya başlatılacak çalışmaların sürdürülmesi, güdümlü topçu mühimmatı ve akıllı mühimmat teknolojilerinde ön saflarda yer almamızı sağlayacaktır.


[1] CEP: Yapılan hesaplamalar neticesinde, ilgili mühimmat ile yapılan atımların yüzde 50’sinin içerisine düşeceği beklenen dairesel veya elipsoit bir alandır. Atımların diğer yüzde 50’si ise bu alanın dışına düşer.

[2] https://news.northropgrumman.com/news/releases/northrop-grumman-delivers-over-100-000-artillery-precision-guidance-kits-for-the-us-army

[3] https://www.baesystems.com/en/article/long-range-precision-guidance-kit-passes-critical-test

[4] https://www.defense-aerospace.com/nexter-wins-spacido-course-corrected-artillery-contract/

[5] https://www.defensedaily.com/bae-systems-receives-33-million-army-continue-developing-long-range-precision-guidance-kits/army/

Loading

İlgili İçerikler

Bu web sitesi deneyiminizi geliştirmek için çerezler kullanmaktadır. Bu konuda bilgi sahibi olduğunuzu düşünüyoruz, ancak isterseniz devre dışı bırakabilirsiniz. Kabul Et Detaylı bilgi almak için tıklayın.