איום הטילים האיראניים (ד): הגנה רב-שכבתית

איום הטילים האיראניים (ד): הגנה רב-שכבתית

מאמר אורח מאת ד"ר נתן פרבר
(רשימת כל המאמרים בסדרה, כאן)

את המאמר מלווה מצגת שניתן להוריד כאן

למרבה האכזבה, כפי שראינו בסוף החלק הקודם, גם אם לרשות מערכת ההגנה מכ"ם מצוין ומיירט זריז, אין בכך די על מנת להבטיח את יעילותה, מה עוד שפגיעה בהסתברות של 90% עלולה שלא להספיק. כיצד, בכל אופן, יכולה ההגנה להגדיל את סיכויי הצלחתה?

הדרך הישירה והבדוקה היא להגדיל את מספר הזדמנויות הירי כנגד כל טיל תוקף, כלומר, לתקוף אותו מספר פעמים לאורך מסלולו. למשל, המיירט הראשון יכול לתוקף את גוף החדירה בגובה 150 ק"מ, המיירט השני בגובה 60 ק"מ והשלישי בגובה 20 ק"מ. אם לכל תקיפה סיכויי הצלחה של 90% , סיכויי ההצלחה בשלוש התקיפות הוא 99.9%. נשמע טוב? לא בטוח – גם כאן טמונה מכשלה.בטרם נסביר אותה, נציין כי שיטה זו נקראת הגנה רב-שכבתית (ראה שקפים 1-3במצגת) והיא השיטה המקובלת בכל מערכות ההגנה נגד טילים בליסטיים. יתרונותיה אכן עולים על חסרונותיה, אך נפתח דוקא בפירוט החסרונות:

(1) בזבוז מיירטים
הזמן הנדרש מגוף תוקף להגיע מגובה 150 ק"מ עד גובה 60 ק"מ נמדד בשניות (נניח 30 שניות). מדובר בזמן קצר בהרבה מזמן הטיסה של המיירט השני לנקודת היירוט השנייה הנמצאת בגובה 60 ק"מ. במילים אחרות: המיירט השני איננו יכול 'לשבת' ולחכות לתוצאת היירוט הראשון בגובה 150 ק"מ (אם היירוט ב-150 ק"מ מוצלח, אין צורך במיירט נוסף), שכן הוא חייב לצאת לדרכו כך או אחרת. אותו הגיון תופס לגבי המיירט השלישי, שאינו יכול לחכות לתוצאת היירוט השני (בהנחה כי הזמן בין היירוט השני לשלישי הוא כ-10 שניות). המשמעות: אם היירוט הראשון הצליח, בוזבזו שני מיירטים. לכאורה מדובר בהצלחה, אבל, בהתחשב בעובדה שמספר המיירטים מוגבל, זו בהחלט בעיה שמאוחר יותר תופיע במלוא חריפותה כחסרון מיירטים בהמשך העימות. זאת ועוד, בחישוב הסטטיסטי לעיל, הנחנו כי למעשה אין תלות בין שלושת היירוטים. זו, כמובן, הנחה שגויה. אם טעינו בשערוך מסלול הגוף התוקף, בצענו שלוש פעמים את אותה טעות ולכן בזבזנו שלושה מיירטים. מאליו ברור כי ככל שגופי החדירה מהירים יותר, ההסתברות לטעות מסוג זה גדולה יותר.

2) דחיסות יתר של מרחב היירוט בגופים 'מפריעים'
במלחמה אמיתית יגיעו לאתר המוגן בו זמנית עשרות (או מאות) גופים. כלומר: המצב של גוף חדירה בודד ומולו מיירט בודד איננו מייצג שום מציאות. זאת ועוד, הגופים שיגיעו יכללו לא רק את גופי החדירה אלא גם חלקים אחרים של הטילים התוקפים, למשל, מיכלי דלק שנפרדו מהגוף החודר בגובה רב והם משייטים בחלל קצת אחרי הגוף האמיתי, אמצעי התעייה שונים (בהם נדון בהמשך) ושברים אחרים (Space Junk) .
מערכת ההגנה חייבת לזהות כל אחד מהם בברור ואח"כ לשגר לעבר כל אחד מהגופים "האמיתיים" 2 או 3 מיירטים. כלומר יש לנו שמיים מתמלאים במאות גופים וזה עדיין לא סוף הספור. חלק מהמיירטים פוגע בחלק מהגופים (לא תמיד בגופים הנכונים) והמרחב האווירי שמעל המטרה מתמלא בנוסף לכל גם בשברי טילים ומיירטים ובאין ספור פיצוצים. איך מסתדרים עם כל הבלגן הזה?

ברור שהשליטה במצב חייבת להיות ממוחשבת ואוטומטית. המערכת המבצעת זאת (שקף 4 במצגת)  נקראת: Battle Management Command Control and Communication- BMC3. זו מערכת מורכבת מאד (הכוללת לוויינים, מחשבים, מערכת תקשורת וכדומה) שחייבת לפעול בדייקנות העולה עשרות מונים על שעון שוויצרי. האם ניתן לבדוק אותה לפני שאירוע כזה מתרחש? הדעות על כך חלוקות. האופטימיסטים טוענים כי ניתן 'לייצר' סימולציות דומות למה שצפוי ולתרגל את המערכת. תרגילים כאלה אכן נעשים, שגיאות רבות מתוקנות ולקחים מופקים. אבל, וזאת איש אינו מכחיש, הבחינה האמיתית תתרחש רק ביום פקודה. ביום זה, כל שגיאה תהא גורלית וכל הנחה שלא תתאמת , תוביל לקריסת המערכת. מה עושים? האם נסמוך לחלוטין על המערכת האוטומטית הממוחשבת או שמא נאפשר למוח האנושי להתערב ולתקן במידת האפשר את הטעויות? הפסימיסטים, לעומתם, טוענים שיש שתי אפשרויות בלבד המתמצות ב-

"Artificial Intelligence or Natural Stupidity"

כך או אחרת, ברור כי משימת ההגנה קשה ביותר משום שהיא מותנית בשילוב מספר רב של מערכות (גילוי, יירוט, תקשורת, מחשוב, תיאום בין כוחות וכו.). גם האמריקאים מודים כי מערכת ההגנה שלהם איננה יכולה,  לטפל אלא במספר קטן של טילים תוקפים. אם הצד התוקף יבחר לבצע התקפה מסיבית, אנחנו בצרות. מצד שני, כדאי לזכור כי גם תכנון וביצוע התקפה מסיבית איננו דבר קל וכרוך בבעיות לא פשוטות. בכל אופן, הייתרון כאן הוא של הצד התוקף בהיותו בעל היוזמה.

אמצעי הטעייה
עד כה תיארנו את המצב הבסיסי בו מתמודדת מערכת ההגנה עם טיל בודד אשר טס במסלול בליסטי מוגדר. אח"כ הרחבנו את היריעה למקרה של מטח טילים. ראינו כי בהחלט יתכנו מצבים הטומנים בחובם בעיות לא מעטות. אך מסתבר כי גם זה עדיין רחוק מהמציאות הצפויה לנו. הצד התוקף מעוניין להקשות עוד יותר על ההגנה ועל כן הוא משתמש בשורה של אמצעים נוספים: אחד מהם הוא אמצעי הטעייה. כבר ציינו כי אחת השיטות הבדוקות לבלבל את מערכת ההגנה הוא להשתמש ברשקי"ם מתפצלים (ראה שקופיות:5-7). כלומר, ברגע מסוים מועף המעטה החיצוני של גוף החדירה ומתוכו משתחררים מספר גופי חדירה אשר כל אחד מהם יכול לפנות למטרה שהוקצתה עבורו. גופים אלה נקראים MIRV-  Multiple Independently Reentry Vehicles. (ראה שקפים 8-9). בכך, נוצר מצב שבו מערכת ההגנה, אשר שיגרה מיירט בודד לעבר גוף החדירה הבודד, עומדת לפתע בפני מטח של גופי חדירה.

אם,לעומת זאת, משתחררים הגופים בשלב מוקדם יותר, יכולה מערכת ההגנה לנסות ולהתגבר עליהם, אך זאת, תוך שימוש במיירטים רבים. רעיון דומה במהותו הוא שיגור מטח המכיל עשרות גופים המגיעים בו זמנית. פרט לאמצעים אלה יש לצד התוקף אסטרטגיות נוספות. אחת מהן הוא שימוש ב: דמאים (Decoys)  (ראה שקפים 10-12). צוין כי,  גילוי הגופים התוקפים יכול להתבצע בצורות שונות (מכ"מיות או אלקטרו-אופטיות). ומה יקרה אם הצד התוקף יזווד בכל גוף חדירה (בנוסף למטענו העיקרי) מספר גופים אשר ישתחררו בחלל וימשיכו לנוע בסמוך לו (במרחק של כמה מאות מטרים או אפילו קילומטרים)? נניח כי יש ביכולת הצד התוקף לבנות גופים אלה כך שיחזירו הד מכמ"י דומה לזה של הגוף האמיתי, או שיתנהגו מבחינה אופטית כמו הגוף האמיתי. אחת הדוגמאות הקלאסיות היא זו של דמאי-בלונים (שקף 13).

אלה, למעשה, בלונים מצופים בחומר מתכתי (דק מאד) שניתן לקפלם ולשחררם בשלב מסוים מגוף החדירה בחלל. בהעדר התנגדות אוויר, אין לבלונים בעיה לטוס בחלל באותה מהירות כמו גוף החדירה. מערכת הגילוי תזהה אותם בדיוק כפי שהיא מזהה את הגוף האמיתי ולא תוכל להבחין ביניהם. אפשר להקשות עוד יותר על מערכת ההגנה אם הגוף החודר "עוטף" את עצמו גם כן בבלון. מסובך? בכלל לא!

פה ושם נשמעו, אמנם, טענות כי הדבר איננו אפשרי, אך הן נסתרו די בקלות. בעיית "ההפרדה" (Discrimination) בין גופים אמיתיים לגופים מדומים היא כיום בעיה מרכזית בהתגוננות מול טילים בליסטיים. כל מערכת הגנה עושה מאמצים אדירים ע"מ להתגבר על בעיה זו שיש לה משמעויות נוספות ולא נעימות. מכ"ם מערכת היירוט בוחן את הגופים השונים עוד בהיותם מאות ק"מ מהמטרה. על סמך קריטריונים שונים (ומאד מורכבים) הוא צריך להחליט מיהו הגוף האמיתי ומי המזויף. גם אם אפילו יצליח במשימה זו (ובכך יש ספק רב) הוא יאלץ ל"התעסק" זמן רב עם עשרות גופים. במילים פשוטות: מערכת ההגנה תבזבז "משאבי מכ"ם" (כלומר: זמן עקיבה) שלא תמיד עומדים לרשותה על מנת למיין את הגופים הרבים. מה עושים?

מומחי טילים אמריקאים שבחנו ביסודיות אפשרות זו הגיעו למסקנה יצירתית. הם אמרו: "הבה נשחק עם האויב במשחק שלו". במקום לשגר גוף יירוט בודד (די גדול בממדיו), הם הציעו (שקף 14 ) לבנות גוף יירוט מרכזי (Bus) הנושא בתוכו עשרות גופי יירוט קטנים (כל אחד בגודל בקבוק וויסקי). פגיעת "בקבוק" כזה בגוף החדירה (בהתחשב במהירות היחסית שביניהם) היא קטלנית. אמנם פחות מפגיעת גוף יירוט גדול (שארכו מספר מטרים), אך זה כבר שיפור ניכר במצב. הנושא הפך לפרויקט ענק של חברת "לוקהיד-מרטין" (שקף 15).

מה החיסרון של דמאים כאלה? בהיותם קלים ביותר (כמעט חסרי מסה) , התנגדות האוויר העזה גורמת להם להאט באופן דרמטי.  הדבר יכול להתרחש בגובה של 100-120 ק"מ. באותו רגע הם "נפרדים" (באופן חד מאד) מגוף החדירה שנותר "חשוף". כלומר: השימוש בהם יעיל רק עד סף האטמוספירה. האם אפשר להסיק מכאן כי יירוט בתוך האטמוספירה יהיה "נקי" מדמאים? לחלוטין לא.  ישנם סוגים אחרים של דמאים (Penetrating Aids) המסוגלים ללוות את הגוף החודר עד לגובה נמוך למדיי. גם אם הם מזוהים בסופו של דבר, בעזרתם ניתן למשוך את ה"בלוף" לפרק זמן יחסית ארוך, והדבר משחק לטובת ההתקפה. באותה נשימה נזכיר גם את מיכלי הדלק הריקים המגיעים אף הם ב"שכנות" לגופי החדירה ומשבשים את התמונה. כאמור, נושא הזיהוי וההפרדה (Discrimination) נחשב כיום מרכזי וחשוב בתכנון כל מערכת הגנה ומושקעים בו מאמצים רבים.

גופי חדירה מתמרנים
אם עד כה, התבססה ההגנה על ההנחה שמקום המפגש של המיירט עם גוף החדירה ידוע, הנה בא הצד התוקף ומאפשר לגוף החדירה שלו לשנות את מסלולו הבליסטי הידוע ע"י תמרונים יזומים בחלל  או בכניסה לאטמוספרה.  הרעיון איננו חדש. הוא קיים יותר מארבעים שנה בווריאציות שונות בטילי המעצמות, אך לנוכח הפוטנציאל האדיר הטמון בו הוא נמצא על סדר היום של כל מתכנני מערכות ההתקפה.

להלן העקרונות הקשורים למטרות מתמרנות (Maneuvering Targets),

(א) שיבוש שערוך המסלול של הגוף החודר
(ב) התחמקות ממיירטים
(ג) תיקון שגיאות מסלול

העיקרון הראשון ברור: כאשר מערכת ההגנה עוקבת אחר גוף בחלל היא מניחה מראש שיש לו מסלול בליסטי קפלריאני (שקף 16). על בסיס הנחה זו היא מנסה למצוא את משוואת המסלול, המאפשרת לחשב את מצב הגוף (מבחינת מיקום, מהירות וכו) בכל נקודה על מסלולו העתידי. הדבר מאפשר למערכת ההגנה לבחור את נקודת היירוט הנוחה לה ביותר, ברם, אם הגוף משנה את מסלולו פעמים רבות במהלך הטיסה, יכולת השערוך נפגעת וממילא לא קיימת משוואת מסלול קבועה.

בכדי לשבש את תהליך השערוך מספיקים שינוי מסלול קטנים למדי. אבל, אם נניח כי גוף החדירה יכול לשנות באופן פתאומי וניכר את מסלולו כאשר המיירט נמצא בקרבתו (ביירוטים בליסטיים המשמעות של "בקרבתו" היא מרחק של מספר ק"מ), אזי רבים הסיכויים של גוף החדירה להתחמק.

כדי להבין את עקרון הפעולה של מטרה מתמרנת, נתבונן בסיטואציה מוכרת מסרטי מתח. במגרש חנייה רחב מימדים ניצבת מכונית (בה נוהג הנבל). הנהג מנסה לדרוס את הסוכן החשאי ג'ק באואר . לכל אחד מהצדדים במפגש הלילי הגורלי יתרונות וחסרונות. המכונית מהירה יותר, אך רדיוס הפניה שלה גדול. הסוכן החשאי, לעומתה, איטי בהרבה אך יש לו יכולת לקפוץ בזריזות לכל כיוון, דהיינו: רדיוס פניה אפסי.

מה יקרה בהשמע ה"אקשן"? התצליח המכונית לדרוס את באואר, או שמא ימלט בעור שיניו עד לסיבוב הבא?

לצורך ניתוח הסיטואציה המרתקת הזאת המציא רופוס אייזקס, אבי תורת המשחקים הדיפרנציאלים, משחק מתימטי קלאסי אשר נקרא: "משחק הנהג הדורסן" (The Homicidal Chauffeur Game). המשחק מתאר את כל מה שיכול לקרות כאשר כל אחד מהצדדים עושה את הדבר הטוב ביותר מבחינתו על מנת להשיג את מטרתו. כלומר: לכל מצב ההתחלתי "מוצמדת" תוצאה האומרת: יש או אין דריסה. המשחק היה כה מסובך, והיה צורך בדורות של חוקרים על מנת לפותרו. אך המאמץ השתלם: בעזרתו ניתן היה לנתח שלל מצבי יירוט המתרחשים באטמוספרה (בין מטוסים) או בחלל.

הנה תמצית הפתרון: כאשר באואר ניצב רחוק מאד מהמכונית אין כמעט ספק שהיא תצליח לדרסו (אין לאן לברוח!) מאידך, גם אם הוא קרוב מאד, אין ספק שיידרס (אין זמן לברוח!)  אבל, יש מצבי ביניים בהם הוא נמצא לא רחוק או קרוב מדי. במידה והוא יכול לזהות מצב זה ולקפוץ הצידה (Side Stepping Maneuver) בעיתוי מושלם, רבים סיכוייו להציל את נפשו. זה כמובן מה שיקרה בסרט. אגב, אותו ניתוח תקף גם עבור הספורט הבארברי הנקרא קורידה.

הסיבה שהארכנו בדיון על המשחק הדידקטי הזה, היא  משום היותו  אנלוגי לחלוטין למצבי יירוט. אם המיירט "רואה" את המטרה מתחילה לתמרן הרחק ממנו, הוא מסוגל להתאים את תגובתו לתמרון המטרה. אם, לעומת זאת, מתחילה המטרה לתמרן כשהיא כבר קרובה למיירט, יהא זה מאוחר מבחינתה – כמו במשחק הנהג הדורסן, יש עיתוי מסוים שאם מנצלים אותו כראוי, ניתן להתחמק. במציאות, מתחיל תמרון המטרה זמן רב אחרי שהמיירט יצא לדרך ונע לעבר נקודת המפגש הצפויה. כשהוא נמצא במרחק מספר ק"מ ממנה (מדובר בשניות אחדות), לפתע היא "קופצת" הצידה.

ראשית, לוקח לו זמן להבין שהמטרה החלה בתמרון ופיגור הזמן הזה הוא קריטי. שנית, לא נדרש מהמטרה הרבה. היא צריכה לבצע תמרון שכל אורכו שנייה או שתיים. מספיק שהמיירט יחטיא במטר-שניים, כדי שתמרון ההתחמקות יצלח. בחלק ג, ראינו כי יש אנלוגיות משעשעות בין מצבים המתרחשים בגובה עשרות ק"מ לבין מגרש הכדורגל. הנה אחת נוספת: אם שחקן בועט לשער הקבוצה היריבה ממרחק גדול (נאמר, מעל 30 מטר), רבים הסיכויים שהשוער יספיק למקם עצמו במקום הנכון ויעצור את הכדור. גם אם יתרחש אירוע דרמטי ברחבה, יוכל השוער להשתטח לרגלי החלוץ ולחסום (מבחינה זוויתית) את כל מרחב השער. אבל, קיים מיקום בעייתי מבחינת השוער המוכר כנקודת ה-11 מטר. כאן, אין לו זמן וגם לא יכולת לכסות את כל השער. תנועה קלה של הבועט, והכדור ברשת.

טרם הזכרנו שגם המטרה חייבת 'לדעת' היכן נמצא המיירט. אמנם לא בדייקנות, אבל בקירוב טוב. כיצד תעשה זאת? פשוט מאד, תוך שימוש באותו סנסור (אחד או יותר) מהסוג אותו נושא המיירט. חשוב לציין, כי נושא המטרות המתמרנות והטכנולוגיות הכרוכות בהן, מצויים כיום אך ורק ברשות המעצמות אשר השקיעו שנים רבות של מאמץ שכלל אינספור ניסויים תעופתיים ושימוש באמצעים מתקדמים שאינם ברשות מדינות שאינן מפותחות טכנולוגית. הרוסים טוענים, כי ברשותם טיל המסוגל להטעות כל מערכת הגנה באמצעות תמרונים יזומים. לעומת זאת,  על אף תכניות השיפורים בהן דנו, לא ניתן להניח כי קיימים כיום אמצעי התעייה ל-'עניים', שכן פיתוחם מהווה משימה קשה פי כמה.

אך האם הדבר אפשרי בטווח הרחוק? כנראה שכן.

תגיות:

להגיב על בלונים לבטל

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

כתיבת

  • 5 מחשבות על “איום הטילים האיראניים (ד): הגנה רב-שכבתית