سامانه پدافندی پاتریوت چگونه کار می‌کند؟

به گزارش اول فارس، سامانه موشکی MIM-104 پاتریوت (Patriot) که نام آن برگرفته از عبارت فنی «رادار تعقیب آرایه فازی برای رهگیری هدف» است، امروزه به عنوان ستون فقرات پدافند هوایی ایالات متحده و متحدانش در ناتو شناخته می‌شود. این سامانه که در طول چهار دهه گذشته تکامل یافته، از یک سیستم ضد هواپیما در نسل PAC-1، به یک شکارچی پیشرفته موشک‌های بالستیک در نسل‌های PAC-2 و PAC-3 تبدیل شده است.

ام‌آی‌ام-۱۰۴ پاتریوت  یک سامانه دفاع هوایی موشکی متحرک و رهگیر است که توسط ارتش ایالات متحده و تعدادی از کشورهای هم‌پیمان استفاده می‌شود. این سامانه توسط شرکت ریتیون تولید شده و نام آن برگرفته از عبارتی فنی مرتبط با رادار این سامانه است.

پاتریوت توانایی مقابله با موشک‌های بالستیک کوتاه‌برد و میان‌برد، موشک‌های کروز و هواگردهای دشمن را در همه شرایط آب و هوایی دارد. ویژگی‌های کلیدی آن شامل رادار چندمنظوره، هدایت و تعقیب از طریق موشک (TVM)، نرم‌افزار مدرن و عملکرد خودکار است. این سامانه به عنوان موشک ضد بالستیک، متعلق به نیروی زمینی ارتش آمریکا است و مأموریت اصلی خود را در دفاع از موشک‌های بالستیک انجام می‌دهد.

توسعه پاتریوت از سال ۱۹۶۹ آغاز شد و تولید آن از سال ۱۹۷۶ شروع شد. این سامانه در سال ۱۹۸۱ وارد خدمت رسمی ارتش آمریکا شد و جایگزین سامانه موشکی هاوک به عنوان اصلی‌ترین سامانه دفاع هوایی تاکتیکی نیروی زمینی شد. در سال ۱۹۸۴ نیز جایگزین سامانه نایک هرکولس به عنوان سامانه دفاع هوایی برد متوسط تا بلند گردید. پیش‌بینی می‌شود پاتریوت تا سال ۲۰۴۰ در خدمت باقی‌بماند.

پاتریوت برای نخستین‌بار در جنگ خلیج فارس ۱۹۹۱ برای دفاع از عربستان سعودی و اسرائیل به‌کار گرفته شد و تاکنون در چندین درگیری مهم، از جمله جنگ عراق ۲۰۰۳، جنگ یمن، جنگ روسیه و اوکراین و جنگ ایران و اسرائیل مورد استفاده قرار گرفته است. این سامانه موفق به رهگیری هواپیماها، پهپادها، بالگردها و موشک‌های بالستیک شده و یکی از اولین سامانه‌های دفاع هوایی تاکتیکی است که از رهگیری خودکار اهداف هوایی و موشک‌های بالستیک بهره می‌برد.

پاتریوت از موشک‌های رهگیر پیشرفته و رادارهای با عملکرد بالا استفاده می‌کند و توسعه آن در ردستون آرسنال واقع در ایالت آلاباما انجام شده است، جایی که پیش از آن سامانه موشکی ضدبالستیک سیف‌گارد و موشک‌های اسپارتان و اسپریت توسعه یافته بودند.

اوج تکنولوژی این سامانه در نسل PAC-3 و نسخه MSE آن نهفته است که با بهره‌گیری از فناوری «برخورد مستقیم» (Hit-to-Kill)، بدون نیاز به مواد انفجاری و تنها با تکیه بر انرژی جنبشی، کلاهک موشک‌های مهاجم را در آسمان پودر می‌کند.

از منظر عملیاتی، پاتریوت یک مجموعه پیچیده و ماژولار است که بر پایه همکاری هماهنگ چندین واحد خودرویی استوار است. قلب تپنده این سامانه، رادار قدرتمند AN/MPQ-53/65 است که قادر به ردیابی همزمان بیش از ۱۰۰ هدف در شعاع ۱۵۰ کیلومتری است.

مرکز فرماندهی یا ایستگاه کنترل درگیری (ECS) نیز تنها بخشی است که حضور سه اپراتور انسانی در آن برای مدیریت نبرد کافی است، هرچند برای نگهداری و مدیریت کامل یک آتشبار شامل ۸ پرتابگر و تجهیزات جانبی، به حدود ۹۰ نیروی متخصص نیاز است. این سامانه با وجود پیچیدگی، از تحرک‌پذیری بالایی برخوردار بوده و کل واحد عملیاتی آن می‌تواند در کمتر از یک ساعت در منطقه جدید مستقر و آماده شلیک شود.

فرآیند شکار هدف در این سامانه طی چهار مرحله شناسایی، تصمیم‌گیری کامپیوتری، شلیک و هدایت نهایی انجام می‌شود. نرخ موفقیت پاتریوت در شرایط استاندارد بین ۸۰ تا ۹۰ درصد برآورد می‌شود و توانایی رهگیری طیف وسیعی از تهدیدات شامل جنگنده‌ها، پهپادها و موشک‌های کروز را دارد. با این حال، پاتریوت یکی از گران‌قیمت‌ترین تجهیزات نظامی جهان به شمار می‌رود؛ به طوری که هزینه خرید یک آتشبار کامل بالغ بر ۱.۱ میلیارد دلار است و شلیک هر تیر موشک در نسخه‌های مدرن، هزینه‌ای بین ۴ تا ۷ میلیون دلار روی دست ارتش‌ها می‌گذارد. همین موضوع باعث شده تا مقابله با پهپادهای ارزان‌قیمت توسط این سامانه، به یک چالش اقتصادی جدی تبدیل شود.

قلب هر آتشبار پاتریوت، سامانه راداری آن است که وظیفه کشف، شناسایی و رهگیری تهدیدات هوایی را بر عهده دارد. این سامانه شامل رادار آرایه فازی AN/MPQ‑۵۳ یا گونه‌های پیشرفته‌تر آن یعنی AN/MPQ‑۶۵ و AN/MPQ‑65A است که توانایی پوشش ۳۶۰ درجه‌ای در آزیموت، رهگیری هم‌زمان چندین هدف و مقاومت بالا در برابر جنگ الکترونیک را فراهم می‌کنند. این رادارها قادرند انواع تهدیدات از جمله هواگردهای سرنشین‌دار، پهپادها، موشک‌های کروز و موشک‌های بالستیک تاکتیکی را شناسایی و ردیابی کنند و اطلاعات دقیق موقعیتی آن‌ها را در اختیار واحدهای پرتاب‌کننده موشک قرار دهند.

ارتباط میان اجزای آتشبار از طریق مجموعه دکل آنتن OE‑۳۴۹ برقرار می‌شود که انتقال داده‌های امن و پایدار میان رادار، ایستگاه‌های پردازش و پرتابگرها را امکان‌پذیر می‌سازد. این اتصال باعث می‌شود که سامانه بتواند اطلاعات لحظه‌ای از موقعیت و سرعت اهداف و وضعیت موشک‌ها را به صورت متمرکز و هماهنگ پردازش کند.

تأمین انرژی الکتریکی سامانه توسط نیروگاه برق سیار EPP‑III صورت می‌گیرد که توان لازم برای عملکرد پیوسته رادار، سامانه‌های پردازشی و تجهیزات ارتباطی را فراهم می‌کند و نقش مهمی در تحرک‌پذیری و استقرار سریع آتشبار ایفا می‌کند.

هر آتشبار پاتریوت به‌گونه‌ای طراحی شده است که توان عملیاتی بالا و تحرک‌پذیری سریع داشته باشد. اجزای مختلف سامانه، شامل رادار، ایستگاه‌های پردازش، پرتابگرها و نیروگاه برق سیار، روی خودروها یا تریلرهای متحرک نصب شده‌اند تا امکان استقرار سریع در میدان نبرد و تغییر موقعیت در کوتاه‌ترین زمان ممکن فراهم شود. این طراحی به سامانه اجازه می‌دهد همزمان با حفظ قابلیت‌های شناسایی و رهگیری دقیق، انعطاف‌پذیری تاکتیکی بالایی داشته باشد و بتواند در محیط‌های مختلف عملیاتی از جمله مناطق شهری، کوهستانی و صحرایی به‌کار گرفته شود.

سامانهٔ پدافند هوایی پاتریوت بسته به مدل موشک و نوع هدف، از روش‌های متفاوتی برای رهگیری استفاده می‌کند. در مدل‌های اولیه مانند PAC‑۱ و PAC‑۲، رهگیری عمدتاً در فاز نهایی «ترمینال» (منظور از فاز ترمینال، مرحله نهایی پرواز موشک پس از ورود به جو تا لحظه برخورد به هدف است) انجام می‌شود؛ به این صورت که رادار زمینی هدف را به‌طور پیوسته پایش کرده و موشک با استفاده از جستجوگر نیمه‌فعال راداری و روش Track‑Via‑Missile (TVM) به سمت هدف هدایت می‌شود. در این روش، اطلاعات دریافتی توسط موشک به ایستگاه زمینی ارسال شده و فرمان‌های اصلاح مسیر از زمین به موشک بازگردانده می‌شود.

در مدل‌های پیشرفته‌تر مانند PAC‑۳، رهگیری به‌صورت انهدام از طریق اصابت (Hit‑to‑Kill) و در فاز ترمینال انجام می‌شود. این موشک با بهره‌گیری از جستجوگر راداری فعال باند کی‌ای قادر است در مراحل پایانی پرواز موشک بالستیک مهاجم، کلاهک واقعی را از بقایا و اهداف فریب‌دهنده تفکیک کرده و آن را با دقت بالا منهدم کند. هدایت نهایی موشک با استفاده از موتورهای کنترل وضعیت (ACM) انجام می‌شود که امکان تنظیم بسیار دقیق مسیر و انهدام از طریق اصابت با کلاهک هدف را فراهم می‌سازد.

در برخی سناریوها، برای افزایش احتمال اصابت، سامانه از شلیک چندتایی (Ripple Fire) استفاده می‌کند تا در صورت انهدام ناقص یا وجود اهداف فریب‌دهنده، رهگیری هدف تضمین شود. این انعطاف‌پذیری در روش‌های رهگیری، پاتریوت را به یکی از مؤثرترین سامانه‌های پدافند هوایی و ضد موشک بالستیک در لایهٔ پایانی دفاع هوایی تبدیل کرده است.

علاوه بر تحرک‌پذیری، سامانه پاتریوت به گونه‌ای ساخته شده است که عملکرد مستمر در شرایط محیطی سخت، از جمله دمای بالا، رطوبت، گرد و غبار و بارش شدید را حفظ کند. این ویژگی‌ها باعث می‌شوند که آتشبار بتواند در مأموریت‌های طولانی مدت و در برابر تهدیدات پیچیده هوایی بدون افت توان عملیاتی عمل کند.

در ارتش ایالات متحده، سامانهٔ پاتریوت بر اساس ردهٔ گردان سازمان‌دهی شده است. یک گردان پاتریوت از یک آتشبار ستادی (Headquarters Battery) تشکیل می‌شود که شامل مرکز کنترل و هماهنگی پاتریوت (Patriot ICC) و اپراتورهای آن است، به همراه یک گروهان تعمیر و نگهداری و بین چهار تا شش آتشبار عملیاتی (Line Batteries) که همان آتشبارهای پرتاب‌کنندهٔ واقعی سامانهٔ پاتریوت هستند.

هر آتشبار عملیاتی به‌طور معمول شامل شش پرتابگر و سه یا چهار گروهان (Platoon) است:

• گروهان کنترل آتش
• گروهان پرتابگر
• گروهان ستاد/تعمیر و نگهداری (که ممکن است به‌صورت یک گروهان واحد یا دو واحد مجزا، بنا به تشخیص فرماندهٔ آتشبار، سازمان‌دهی شود)

سربازان آمریکایی در حال آموزش تعدادی از سربازان لهستانی برای تعمیر و نگهداری سامانه پاتریوت (۲۰۱۰)

گروهان کنترل آتش مسئول بهره‌برداری و نگهداری از «چهار جزء اصلی» است:

• رادار
• ایستگاه کنترل درگیری (ECS)
• مجموعهٔ دکل آنتن (AMG)
• سامانهٔ تولید برق (EPP)

گروهان پرتابگر مسئول بهره‌برداری و نگهداری از پرتابگرهاست. گروهان (های) ستاد/تعمیر و نگهداری پشتیبانی فنی و بخش فرماندهی آتشبار را فراهم می‌کنند.

فرماندهی آتشبار پاتریوت بر عهدهٔ یک کاپیتان است و معمولاً بین ۷۰ تا ۹۰ سرباز دارد. فرماندهی گردان پاتریوت با یک سرهنگ دوم است و تعداد نیروهای آن می‌تواند به ۶۰۰ سرباز برسد.

پس از استقرار، سامانه تنها به سه نفر برای بهره‌برداری نیاز دارد:

• افسر کنترل تاکتیکی (TCO) که معمولاً یک ستوان است و مسئول عملیات سامانه می‌باشد
• دستیار کنترل تاکتیکی (TCA)
• متخصص سامانه‌های ارتباطی که ارتباطات را مدیریت می‌کند

یک «گروه آمادهٔ عملیاتی (Hot Crew)» شامل یک درجه‌دار ارشد (معمولاً گروهبان) و یک یا چند خدمهٔ پرتابگر برای تعمیر یا سوخت‌رسانی به ایستگاه‌های پرتاب است. همچنین یک گروه بارگذاری مجدد برای جایگزینی کنیسترها پس از شلیک موشک‌ها آماده‌باش می‌باشد.

خدمهٔ ICC مشابه خدمهٔ ECS در سطح آتشبار هستند، با این تفاوت که اپراتورها به‌عنوان مدیر تاکتیکی (TD) و دستیار مدیر تاکتیکی (TDA) شناخته می‌شوند.

گردان‌های پاتریوت ترجیح می‌دهند به‌صورت متمرکز عمل کنند؛ به‌طوری که ICC از طریق شبکهٔ ارتباطی امن PADIL با باند UHF، شلیک تمام آتشبارهای زیرمجموعه را کنترل می‌کند.

نسخهٔ ICC قابل‌حمل (D‑PICC) مجموعه‌ای از تجهیزات است که از همان سخت‌افزار سطح گردان استفاده می‌کند، اما فرماندهی و کنترل را میان آتشبارهای پرتاب‌کننده توزیع می‌کند. این کار اجازه می‌دهد آتشبارها در یک منطقهٔ جغرافیایی وسیع‌تر پراکنده شوند تا امنیت آنها در مقابله با حملات انبوه موشکی بیشتر شود، بدون آن‌که فرماندهی و کنترل از دست برود. D‑PICC ابتدا در حوزهٔ فرماندهی اقیانوس آرام مستقر شد.

گردان‌های پاتریوت ارتش آمریکا به صورت مکرر به مأموریت‌های مختلف اعزام شده‌اند و سال‌ها بالاترین نرخ فعالیت عملیاتی و طولانی‌ترین دوره‌های استقرار را در میان یگان‌های ارتش داشته‌اند.

در حال حاضر، پاتریوت در ۱۹ کشور جهان از جمله قدرت‌های اروپایی مانند آلمان و لهستان، کشورهای حوزه خلیج فارس نظیر عربستان سعودی و امارات، و کشورهای شرق آسیا مثل ژاپن و کره جنوبی مستقر است. اگرچه ورود تسلیحات جدیدی مانند موشک‌های هایپرسونیک و حملات فوجی پهپادی، کارایی این دژ متحرک را به چالش کشیده است، اما یکپارچگی شبکه راداری و دقت خیره‌کننده آن در انهدام موشک‌های بالستیک، پاتریوت را همچنان به عنوان «استاندارد طلایی» پدافند هوایی در جهان غرب حفظ کرده است.

پاتریوت (PAC-3 MSE) در برابر S-400 (Triumph) ؛ کدام‌یک برتر است؟

1. دقت در برابر وسعت: پاتریوت مانند یک “تک‌تیرانداز” عمل می‌کند؛ تمرکز آن بر برخورد مستقیم فیزیکی با هدف است که برای نابودی کلاهک‌های اتمی یا شیمیایی بسیار ایمن‌تر است. در مقابل، S-400 مانند یک “شات‌گان” است؛ فضای وسیع‌تری را پوشش می‌دهد و با ایجاد ابری از ترکش، هدف را سرنگون می‌کند.

2. صرفه اقتصادی: سامانه S-400 به مراتب ارزان‌تر است. روسیه با قیمتی معادل یک آتشبار پاتریوت، تقریباً دو آتشبار S-400 به مشتریان خود می‌فروشد.

3. سرعت واکنش: سامانه روسی S-400 به دلیل طراحی عمودی پرتابگرها، بسیار سریع‌تر از پاتریوت مستقر و آماده شلیک می‌شود. اما پاتریوت در شبکه یکپارچه پدافندی ناتو، از پشتیبانی اطلاعاتی فوق‌العاده‌ای برخوردار است که S-400 فاقد آن است.

4. نحوه انهدام: پاتریوت (PAC-3) مانند یک گلوله عمل می‌کند که مستقیماً به هدف می‌خورد. این روش برای نابودی کلاهک‌های اتمی یا شیمیایی ایده‌آل است چون آن‌ها را در هوا پودر می‌کند. S-400 با انفجار در نزدیکی هدف و ایجاد ابری از ترکش، هدف را سرنگون می‌کند که برای انهدام هواپیماها و موشک‌های کروز در فواصل دور بسیار مؤثرتر است.

5. پوشش راداری: بزرگترین برتری S-400 پوشش ۳۶۰ درجه آن است؛ در حالی که پاتریوت برای پوشش کامل یک شهر، نیاز دارد چندین پرتابگر را در جهت‌های مختلف مستقر کند.

6. تنوع موشکی: S-400 می‌تواند ترکیبی از ۴ نوع موشک مختلف (کوتاه‌برد، میان‌برد و بلندبرد) را همزمان حمل کند، اما پاتریوت معمولاً از یک یا دو نوع موشک مشابه در هر لانچر استفاده می‌کند.