Le famiglie dei radar multifunzionali leggeri ed IRST di Leonardo

8_Il radar Gabbiano UltraLight installato a bordo dell'UAV ad ala rotante Leonardo AWHero@Leonardo

L’esperienza maturata con la famiglia di radar multifunzionali Grifo e di sorveglianza Gabbiano, unitamente ad un mercato a livello mondiale per sistemi di controlli del tiro e sorveglianza sempre più sofisticati ma anche caratterizzati da limitate dimensioni, pesi e consumi, ha spinto Leonardo a fruttare i più recenti sviluppi tecnologici e l’integrazione fra le varie realtà del gruppo.

L’obiettivo è offrire una nuova architettura radar integrata per la famiglia Grifo capace di sfruttare le potenzialità offerte dalla soluzione con antenna a scansione elettronica attiva (AESA, Active Electronically Scanned Array) senza dimenticare quelle offerte dal medesimo sistema con antenna convenzionale e trasmettitore allo stato solido, e la nuova versione Ultra-Light (UL) della famiglia di radar da sorveglianza Gabbiano, specificatamente sviluppata per velivoli leggeri senza pilota ad ala fissa e rotante.

7_Il radar Gabbiano con TWT ad alta potenza di Leonardo@Leonardo

Allo stesso tempo, i successi ottenuti nel campo dei sistemi IRST (Infra-Red Search & Tracking), di cui Leonardo è un leader a livello mondiale insieme ai concorrenti USA, hanno spinto il gruppo ad investire ulteriormente in tale settore con i più recenti sviluppi legati alla realizzazione di un sistema di scoperta e protezione di piattaforme aeree contro attacchi missilistici, razzi e armi a tiro diretto sul campo di battaglia denominato MAIR (Multi-Aperture Infra-Red System).

Lo sviluppo e la realizzazione delle famiglie dei sistemi radar Grifo e Gabbiano e dei sistemi IRST di Leonardo, è concentrato sul sito di Nerviano, vicino Milano con il supporto primario di quelli di Palermo e Campi Bisenzio-Firenze in Italia e di Edimburgo e Basildon in Gran Bretagna.

Facente parte della Divisione Electronics di Leonardo, la cui costituzione è stata annunciata lo scorso dicembre, ed in particolare dell’area di business ‘Radar and Advanced Targeting’, il cui perimetro comprende anche il sito di sviluppo, ricerca e produzione nel settore radaristico di Edimburgo nel Regno Unito, come evidenziato dall’ing. Federico Scannapieco, senior vice-president della business area Radar and Advanced Targeting (Italia), il sito di Nerviano rappresenta la principale realtà industriale specializzata in sistemi radar aerotrasportati in Italia, a cui a partire dall’inizio anni ‘90, si è aggiunta l’attività legata ai sistemi IRST, che fanno di questo sito un centro di eccellenza di settore all’interno del gruppo.

Attivo dal 1865 come Filotecnica Salmoiraghi operante nel settore dell’ottica e degli strumenti di misura e successivamente come Aeritalia e poi FIAR, a partire dal 1992 è passato in Finmeccanica, diventando un’unità di business di Alenia Difesa Sistemi Avionici ed Equipaggiamenti che poi ha cambiato denominazione in Selex ES nel 2013.

Con una forza lavoro di circa 900 persone, il sito di Nerviano rappresenta oggi un centro di eccellenza nel settore della progettazione e produzione di schede elettroniche utilizzate per le applicazioni radaristiche, IRST, per la componentistica avionica e spaziale, e relativi sistemi di supporto.

4_Il radar Grifo con antenna convenzionale montato sull'M346 F_A di Leonardo@Luca Peruzzi

Unitamente al sito di Palermo con una forza lavoro di circa 200 unità e specializzato nel segmento della micro-componentistica elettronica e dei sistemi per la generazione di potenza a livello radaristico, come amplificatori a tubo (TWT, Travelling Wave Tube) ad alta potenza e amplificatori di potenza allo stato solido  (SSPA, Solid-State Power Amplifier), Nerviano è oggi rispettivamente responsabile e coinvolto nella progettazione, produzione e supporto delle famiglie di sistemi radar da sorveglianza e ricerca Gabbiano ed ENR (European Naval Radar), in quest’ultimo caso nell’ambito dell’omonimo consorzio ENR con Thales e Airbus per la versione navale dell’elicottero NHIndustries NH-90, delle famiglie dei sistemi radar Grifo e Captor, in quest’ultimo caso nell’ambito del consorzio Euroradar con Hensoldt ed Indra.

A questi s’aggiunge il centro d’eccellenza legato ai sistemi IRST a livello di gruppo, con la partecipazione al programma PIRATE per il sistema IRST destinato al velivolo da combattimento Eurofighter Typhoon nell’ambito del consorzio EuroFirst con Thales UK e la spagnola Tecnobit, e la famiglia di prodotti proprietari Skyward offerti per diverse applicazioni in ambito aeronautico. Nel settore spaziale, Nerviano si occupa invece di sistemi di generazione elettrica e array solari in aggiunta a robotica e orologi atomici.

Con un background nel settore radaristico che risale agli anni ‘60 con la realizzazione su licenza americana Rockwell del radar Setter per l’F-104 e successivamente del sistema radar per il Tornado nell’ambito del consorzio con Ferranti e Telefunken sotto licenza Texas Instruments, la prima realizzazione proprietaria arriva come FIAR con il Grifo ASV o Grifetto insieme alla costruzione su licenza Elta del radar Pointer per l’AMX e la partecipazione al programma Scipio di SMA per gli AMX brasiliani.

Il salto di qualità arriva con il programma per lo sviluppo e la produzione del radar ECR Captor per l’Eurofighter Typhoon nell’ambito del consorzio Euroradar all’inizio degli anni ’90, seguito dallo sviluppo prima della famiglia di radar Grifo e poi Gabbiano.

6_L'unit di elaborazione e tramissione del radar Gabbiano T20 Ultra Light

Con oltre 450 unità vendute ed oltre 150.000 ore di volo, la famiglia del radar Grifo, un apparato pulse-doppler coerente multifunzionale in banda ‘X’ di quarta generazione per il controllo del tiro destinato sia a piattaforme nuove come a programmi di ammodernamento di macchine già in linea, si caratterizzata per un’architettura modulare con un numero limitato di componenti o LRU (Line Replaceable Unit) che consente una facile integrazione in moderne suite avioniche e una gestione completa attraverso i comandi HOTAS dei moderni velivoli da combattimento.

Integrato da diversi operatori del settore quali Elbit, Sagem, Boeing, Aermacchi e Northrop Grumman ed in servizio dagli anni ‘90 con sei diverse Forze Aeree, la più potente versione ‘S’ si caratterizza per un TWT da 560W (il più potente al mondo con raffreddamento ad aria) con un’ampia agilità di frequenza unitamente ad un ricevitore a due canali, un elaboratore digitale dei segnali ed un’antenna radar con dipoli IFF dimensionabile in base alle esigenze dei clienti.

Con un peso inferiore a 120 kg (che scendono a non più di 90 kg per la versione con TWT da 200W) e compatibile con l’impiego dei moderni missili aria-aria a corto raggio come l’americano Raytheon AIM-9L/M/X e l’israeliano Rafael Python 4, ed a lungo raggio o BVR (Beyond Visual Range) come il Raytheon AIM-120 AMRAAM, MBDA MICA e Rafael Derby, il radar Grifo si caratterizza per un set completo di modi operativi per il supporto alle missioni aria-aria ed aria-superficie con capacità di scoperta e tracciamento bersagli a lungo raggio in tutti gli scenari e modalità (look up and down) nel combattimento aereo, nonché avanzate capacità SAR (Syntethic Aperture radar) con una risoluzione submetrica. In particolare, in modalità track-while-scan (TWS) è in grado di tracciare fino a 10 bersagli con una portata nei confronti di formazioni nemiche di velivoli superiore alle 40 mn e di scoperta a quote superiori (Look-up) di oltre 50 mn.

La panoplia di modi operativi aria-superficie comprende fra l’altro capacità ISAR, GMTI e Spotlight, in aggiunta alla ricerca ed inseguimento di bersagli sulla superficie marina per l’impiego di missili antinave o aria-superficie nonché modi per il supporto alla navigazione quali il Terrain Avoidance e le più avanzate capacità di contromisure elettroniche (ECCM) con l’opzione di contrasto a diversi tipi di disturbatori radar.

3_Le componenti del radar AESA GRIFO E @Leonardo (2)

‘Il primo successo della famiglia Grifo risale al 1991 quanto il sistema (Grifo-F) è stato contrattualizzato per il programma d’ammodernamento degli F-5 Tiger II in servizio con l’Aeronautica della Repubblica di Singapore nell’ambito del pacchetto offerto dalla società israeliano Elbit’, ha proseguito l’ing. Federico Scannapieco. Fra il 1995 ed il 1997, il sistema nelle versioni Grifo-M e Grifo-L che si caratterizzano per adattamenti meccanici (fra cui antenna di diverse dimensioni) è stato contrattualizzato per il programma d’ammodernamento dei velivoli Mirage III/EA (con un’antenna circolare) e per l’equipaggiamento dei velivoli Aero Vodochody L-159 destinati all’Aeronautica della Repubblica Ceca per un totale di 74 unità.

Una parte di questi velivoli è stata successivamente venduta nel 2015 sia all’Aeronautica irakena che alla società americana Draken International, che utilizza questi velivoli in compiti ‘aggressor’. Entrambi gli utilizzatori hanno mantenuto il radar Leonardo. Il principale utilizzatore del sistema è il Pakistan, che in aggiunta all’ammodernamento dei Mirage III/EA, utilizza il radar a bordo dei velivoli cinesi F-7 nella versione basica e migliorata F-7PG per un totale di circa 200 unità.

Con la versione scelta per l’ammodernamento dei velivoli F-5 per l’Aeronautica brasiliana nel 2001 vengono aggiunti nuovi modi operativi e migliorati altri con interventi d’eliminazione di obsolescenza che portano il sistema ad un livello capacitivo comparabile con quello del radar APG-68(v)9 installato sulla famiglia di velivoli Lockheed Martin F-16 Fighting Falcon. Nel 2006 l’apparato viene scelto in una versione ampiamente customizzata (Grifo F/H) quale sistema di navigazione e penetrazione a bassa quota a bordo di elicotteri HH-60 per l’impiego in operazioni CSAR, in servizio con l’Aeronautica della Corea del Sud.

Nel frattempo, veniva sviluppata la versione più potente Grifo-S con antenna più grande e TWT da 560W che viene resa disponibile nel 2003 con studi d’installazione portati a termine positivamente per l’impiego da bordo di velivoli cinesi JF-17 ed americani F-16. Leonardo continua le attività di miglioramento ed impiego delle più recenti tecnologie applicabili al sistema rendendo disponibile sul mercato una nuova configurazione che si caratterizza per un ricevitore a banda larga ed un elaboratore di segnali e dati di nuova architettura e velocità maggiorata che offrono potenziate capacità in termini di alta risoluzione (SAR ed ISAR) e modi d’impiego oltre ad un’estesa eliminazione di problemi di obsolescenza che portano ad una maggiorata affidabilità.

2_Il velivolo Leonardo's M346 F_A equipaggiato con radar Grifo con antenna convenzionale@Luca Peruzzi

La versione Grifo nella nuova configurazione ‘intermedia’ per differenziarla dalla nuova in fase di sviluppo e denominata Grifo EVO è stata contrattualizzata nel 2014 con un cliente non specificato del Sud-Est Asiatico, la cui produzione è in atto in lotti di cui il primo e secondo risultano in corso di consegna su un totale di circa 16 unità oltre ad addizionali pezzi per ricambio. Nel corso dei saloni di Parigi 2017 e Farnborough 2018, Leonardo ha rispettivamente annunciato e presentato l’M-346 equipaggiato con una versione ad hoc dell’attuale configurazione radar, denominata Grifo-346 che si caratterizza per una nuova antenna leggermente più grande, grazie alle dimensioni del muso del velivolo, che consente di ottimizzarne le prestazioni, potenziandole secondo quanto risulta da AD. L’attività di sviluppo della nuova antenna è stata completata in attesa delle attività d’integrazione e test in volo, il cui lancio e svolgimento potrebbe essere influenzato dai potenziali clienti, ma dovrebbe essere avviata nella seconda metà del 2019.

 

La versione Grifo EVO

Nonostante l’aggiornamento tecnologico della configurazione ‘intermedia’, l’attuale architettura della famiglia Grifo si basa ancora sulla tecnologia TWT ed antenna a scansione meccanica. Poiché l’evoluzione dei sistemi di controllo del tiro è andata verso l’adozione di un’antenna a scansione elettronica attiva (AESA), è stato giocoforza per Leonardo lanciare un nuovo programma all’inizio degli anni 2010 destinato a sviluppare un’architettura di sistema capace di sfruttare le potenzialità dalle tecnologie AESA incentrata su un nuovo elaboratore digitale del segnale ed una nuova architettura modulare compatta per il ricevitore.

1_radar AESA Grifo-E_@Leonardo

Il risultato di questo programma d’investimento interamente interno di diverse decine di milioni di euro è il radar Grifo Evo o Grifo-E. Con un peso di circa 100 kg pari ad un 10% in più dell’attuale sistema, il nuovo radar presenta tre componenti o LRU (Line Reaplaceable Unit) rappresentate: dal nuovo elaboratore/ricevitore integrato o REP (Receiver Exciter Processor) che presenta dimensioni similari al precedente ma si caratterizza per la capacità di processare otto canali riceventi in parallelo; una nuova antenna AESA fissa che comprende circa 600 moduli trasmettitori/ricevitori o TRM che sfruttano la tecnologia GaN; ed infine un’unità di potenza primaria o PPS (Primary Power Supply). Poiché l’antenna AESA richiede un raffreddamento liquido, Leonardo offre anche un’unità autonoma del medesimo tipo per quelle piattaforme che non ne sono equipaggiate.

Una caratteristica non trascurabile della nuova architettura e della nuova antenna con un ricevitore caratterizzato da un’ampia banda è rappresentata dalla potenziale e futuribile capacità del sistema di essere impiegato per l’attacco elettronico o Electronic Attack (EA), capacità già presente oggi sui sistemi per i velivoli da combattimento di ultima generazione.

Il nuovo radar offre quindi un’architettura integrata di sistema che comprende il ricevitore e l’elaboratore dei segnali in aggiunta a ricevitore multicanale la cui capacità di processare in parallelo 8 canali incrementa significativamente le prestazioni del sistema come nel caso del rigetto delle interferenze create dal clutter e dai jammer, elevate capacità di scoperta di bersagli in movimento a bassa velocità oltre ad altri miglioramenti.

Il cervello del radar è quindi rappresentato dal REP, che permette di sfruttare le potenzialità offerte dall’antenna AESA. “Poiché Leonardo dispone già della capacità di realizzare antenna AESA nel Regno Unito, per sfruttare a pieno le sinergie a livello di gruppo, abbiamo deciso di procedere con l’integrazione di un nuova unità d’antenna AESA progettata congiuntamente dalle unità di business italiana ed inglese, che viene sviluppata e prodotta ad Edimburgo ed integrata con il nostro cervello o REP”. La tecnologia GaN permette di portare le caratteristiche citate su piattaforme più piccole (come i velivoli d’attacco/addestratore) e quindi con capacità di dissipazione e alimentazione più limitate.

Sebbene il Grifo-E sarà fornito di nuovi modi di funzionamento che potranno sfruttare le potenzialità offerte dall’antenna AESA, la maggior parte del software operativo sarà trasferito dall’attuale famiglia di radar Grifo. In pratica non dovremmo riscrivere il medesimo dal nulla, ma andremo ad implementare le modalità di funzionamento dell’attuale migliorandole grazie alla nuova architettura di sistema.

Gli algortimi di tracking saranno i medesimi dell’attuale, sviluppati, implementati ed ottimizzati in oltre 20 anni d’impiego del sistema, ma la differenza sarà offerta dalla nuova antenna ed architettura. In pratica sarà possibile il tracciamento multiplo di bersagli aerei avendo le stesse prestazioni di quello di uno singolo, così come per le modalità aria-superficie, sarà possibile intervallare in tempo quasi reale le medesime fra loro con quelle aria-aria offrendo al pilota una flessibilità d’impiego senza precedenti.

12_La componentistica di Leonardo per il velivolo Saab Gripen E include l'IRST Skyward-G @Leonardo

Il modello Grifo-E è stato formalmente lanciato sul mercato da Leonardo lo scorso luglio nel corso del salone di Farnborough 2018. Lo sviluppo dell’hardware del nuovo sistema sta procedendo in Italia ed in Gran Bretagna al fine di avere disponibile la versione prototipica della nuova antenna AESA nel luglio 2019, mentre il REP sarà pronto e si procederà all’integrazione del medesimo nella seconda metà del 2019.

Inizialmente verranno effettuate le verifiche del caso per essere sicuri che il sistema possa andare in volo, e soltanto successivamente verrà completata l’integrazione, qualificazione e attività in volo. Le verifiche di sicurezza per il volo è previsto che vengano portate a termine entro la fine del 2019 affinché possano iniziare quelle di verifica delle prestazioni (in laboratorio e poi in volo) entro lo stesso periodo. La prima fase delle prove in volo è panificato venga effettuata su una piattaforma ad ala rotante e successivamente su un velivolo civile.

Leonardo inizierà le prove con un set basico di modi di funzionamento, che verrà implementato nel corso del 2020 dai modi operativo già incorporati sulla versione attuale del radar e successivamente verranno aggiunti quelli specifici legati alle funzionalità dell’AESA. Un processo quindi lungo, non necessariamente continuo. Il completamento delle attività di qualifica e il lancio delle attività di produzione di serie sarà condizionato dai potenziali clienti di lancio, per cui Leonardo è già impegnato in diverse gare. Le dimensioni dell’antenna ed i potenziali programmi vedono in prima linea l’M346 ed un’altra coppia di piattaforme mentre un’ulteriore opportunità richiederebbe in caso positivo la progettazione di un’antenna più piccola.

Sebbene l’integrazione di missili BVR sia stata effettuata finora con le attuali versioni del Grifo attraverso il sistema avionico della piattaforma, Leonardo ha dichiarato che il Grifo-E ha le predisposizioni nel REP affinché il medesimo possa effettuare la diretta illuminazione del bersaglio.

Al momento Leonardo sta lavorando ad un’antenna AESA fissa, ma un eventuale impiego di un ‘repositioner’, che dovrebbe espandere il campo di vista del sistema al pari di quanto già avviene per i sistemi radar dei velivoli da combattimento quali l’Eurofighter Typhoon ed il Saab Gripen è stato studiato positivamente, e tutto dipenderà dai potenziali clienti. Non ci non ostacoli all’integrazione del sistema grazie alla flessibilità offerta dall’architettura radar e tutto si riduce ad una questione di costi e volume. È stata studiata anche una versione compatta del radar Grifo-E che potrebbe trovare applicazione sia in piattaforme dalle dimensioni ridotte sia per una versione poddizzata per fornire capacità radar a piattaforme per l’addestramento.

Analizzando il mercato, Leonardo stima che circa il 60% dei potenziali cliente del sistema Grifo-E si trova nel settore dei programmi di ammodernamento. Un’importante fetta di tale mercato, ha osservato Scannapieco, è rappresentata da un sempre maggiore numero di società civili che offrono servizi addestrativi con fast jet operanti come aggressori.

“Queste compagnie comprano in giro per il mondo velivoli di vecchia generazione a basso costo e li sfruttano per tale attività ad un ridotto costo d’esercizio. Per assolvere a tali missioni, queste piattaforme devono essere equipaggiate con nuovi sensori perché devono essere in grado di rappresentare la minaccia contro cui si devono cimentare gli equipaggi in addestramento.

Secondo Leonardo in questo settore esiste un importante mercato per i radar quali il Grifo ma le esigenze di tali utilizzatori si scontrano con la dinamica del normale business di una società aerospaziale. Le procedure di acquisizione e l’uso dei sistemi da parte di queste compagnie sono molto sfidanti per le normali dinamiche delle industrie dell’aerospazio.

In parallelo allo sviluppo della versione Grifo-E, Leonardo sta lavorando anche all’introduzione di un aggiornamento allo stato solido dell’attuale versione Grifo-F con antenna convenzionale.

A tal riguardo occorre evidenziare che la differenza di costo fra la versione AESA e con antenna convenzionale è significativa nell’ordine del 50%, ma le prestazioni richieste nei moderni e futuri scenari ed i costi di esercizio della vita operativa del modello AESA rappresentano gli elementi principali a favore della versione più avanzata. Leonardo ritiene che la versione m-scan continui ad avere un mercato su quelle piattaforme dove le modifiche per l’installazione del Grifo-E sono troppo importanti e quindi non costo-efficaci.

Per questo motivo, il gruppo ha finanziato lo sviluppo di una versione aggiornata del radar con antenna convenzionale che integri il cervello o REP del nuovo radar. In pratica una versione che si differenzi oltre all’antenna per un ridotto numero di canali ma anche l’adozione di un nuovo trasmettitore allo stato solido destinato al rimpiazzo del TWT. Un nuovo trasmettitore allo stato solido ha un’affidabilità ed un’efficienza maggiorate, senza incremento di volumi e potenza richiesta. Lo sviluppo del nuovo trasmettitore allo stato solido è già in atto con un previsto completamento dell’attività nel 2020. Alla fine della roadmap di sviluppo del radar Grifo attualmente in essere, Leonardo intende disporre di un cervello o REP con nuova architettura integrata comune alle due versioni rispettivamente equipaggiate con nuova antenna convenzionale o EASA.

 

La famiglia Gabbiano

La famiglia di radar Gabbiano in banda X si caratterizza per una configurazione di apparato con unità di elaborazione dati modulare ed antenna rotante convenzionale di diverse dimensioni a seconda dell’installazione nel muso o sotto la fusoliera e trasmettitore allo stato solido da 20 (TS-20) o 80 (TS-80) watt ed a TWT da 200 (TT-200) watt per un peso complessivo compreso fra 24 e 75 kg. La famiglia di radar Gabbiano può essere utilizzata per il pattugliamento marittimo e per la ricerca e soccorso nonché l’individuazione di piccoli bersagli sul mare, operazioni in condizioni di mare non favorevoli, rilevamento e riconoscimento a lungo raggio di target navali non cooperativi.

5_L'antenna del radar Gabbiano T20 Ultra Light@Leonardo

A questi s’aggiunge la mappatura del terreno ad alta risoluzione (utilizzando le modalità ad apertura sintetica ‘strip’ e ‘spot’), il rilevamento di obiettivi terrestri in movimento (GMTI, Ground Moving Target Indicator), la navigazione in sicurezza nel caso di condizioni meteo sfavorevoli, la ricerca e tracciamento di bersagli aria-aria, ed una esclusiva modalità operativa di ausilio al volo a bassa quota (Terrain Avoidance).

La famiglia di radar Leonardo è stata finora selezionata da ben 17 clienti internazionali ed equipaggia diversi aeromobili fra cui velivoli senza pilota come il Falco di Leonardo (TS-20), l’Hermes 450 (TS-20) e 900 (TT-200), velivoli pilotati Beechcraft King Air 350, ATR-42 e Ilyushin IL-144 con radar TT-200 ed Embraer KC-390 con modello TS-20 a cui s’aggiungono velivoli leggeri quali il DA-42MP ed il P2006T, nonché gli elicotteri Leonardo AW139, AW101 , AW169 ed AW149.

Molte di queste piattaforme equipaggiate con il radar Gabbiano sono in servizio presso sia l’Aeronautica Militare e la Marina Militare italiane sia i Corpi dello Stato, ed in particolare la Guardia di Finanza e La Guardia Costiera. Il sistema viene utilizzato anche in una versione non aviotrasportata, per la sorveglianza costiera, per il cui compito è stato acquisito dalla Marina Militare italiana.

La necessità di disporre di un sistema radar in grado di essere installato a bordo di velivoli senza pilota di ridotte dimensioni ha spinto Leonardo allo sviluppo ed alla messa sul mercato della versione ‘Ultra-Light’ del Gabbiano.

9_L'UAV Falco with con il radar Gabbiano radar@Luca Peruzzi

Quest’ultimo apparato comprende due componenti rappresentate da un’antenna allo stato dell’arte da 12 pollici ed un’unità multifunzionale con trasmettitore allo stato solido di potenza media oltre 20W dalle ridotte dimensioni (44,6x29x22 cm) per un peso complessivo di 24 kg ed un consumo estremamente ridotto, che lo rendono fra i pochi se non l’unico sistema con antenna e ‘back-end’ tradizionali così leggero e piccolo sul mercato.

Il Gabbiano UL può essere utilizzato per svolgere l’intera gamma di missioni portate a termine dalla famiglia di apparati nelle versioni più grandi e grazie a caratteristiche e prestazioni molto vicine a queste ultime, lo stesso sistema è stato prescelto per equipaggiare il nuovo UAV ad ala rotante AWHero da 205 kg di peso massimo al decollo di Leonardo unitamente ad un sistema d’identificazione automatica in ambito marittimo (AIS, Automatic Identification System) ed una torretta elettro-ottica, nonché l’UAV ad ala fissa sempre di Leonardo Falco EVO che, nell’ambito di un contratto legato ad attività di sperimentazione in supporto all’Agenzia Europea Frontex, lo impiega in missioni di sorveglianza marittima.

A questi s’aggiunge l’integrazione a bordo dell’UAV di ridotte dimensioni ad ala rotante Skyspotter della Liaz nonché studi di fattibilità che hanno dimostrazione la compatibilità installativa del sistema a bordo di UAV ad ala rotante UMS Skeldar V-200, Schiebel Camcopter S-100, ad ala fissa Hermes 90 ed altri.

 

IRST e MAIR

All’inizio degli anni ‘90, l’allora FIAR unitamente alle altre società europee dell’elettronica Thales UK e la spagnola Tecnobit, iniziano un’attività che le porterà a realizzare il sistema PIRATE (Passive InfraRed Airborne Tracking Equipment) per l’Eurofighter Typhoon, nell’ambito del consorzio EuroFirst, di cui Leonardo è leader. Inizia così un’attività che porterà il gruppo a diventare leader a livello mondiale nel settore dei sistemi di scoperta e tracciamento all’infrarosso o IRST (InfraRed Search & Tracking) con la realizzazione di prodotti proprietari nel settore aeronautico, navale e più recentemente che potrebbero trovare applicazione anche nel settore della difesa terrestre.

10_Il sistema IRST PIRATE del velivolo Eurofighter Typhoon@Leonardo

Dall’assegnazione del primo contratto di produzione nel 2003, il consorzio EuroFirst ha realizzato più di 500 sistemi PIRATE e la produzione continua con l’aggiornamento del software ed in particolare degli algoritmi per la riduzione dei falsi allarmi e l’identificazione autonoma dei potenziali bersagli o ATR (Automatic Targeting Recognition).

Caratterizzato da limitate dimensioni e pesi con logica di gestione e controllo incorporata, il PIRATE è un sistema completamente passivo operante nella banda lunga (8-12 micron) all’infrarosso con la testa del sensore montata davanti al cockpit del Typhoon, in posizione leggermente disassata sulla sinistra.

Il sistema, come illustrato dalll’ing. Giorgio Balzarotti, vice-president programmi IRST, è in grado di realizzare in modo completamente autonomo la scoperta della segnatura radar di bersagli aerei a lunga distanza, ed il tracciamento ed identificazione dei medesimi durante la ricerca, garantendo al tempo stesso un’efficace soppressione dei falsi allarmi.

Sulla base dell’esperienza e degli sviluppi portati a termine con il PIRATE, Leonardo ha sviluppato il prodotto proprietario Skyward, che nella versione G è stato contrattualizzato nel 2010 per equipaggiare il velivolo di nuova generazione Gripen E.

Lo Skyward è destinato a soddisfare i requisiti dei velivoli di quinta generazione con una configurazione d’installazione basata unicamente sulla testata del sensore sporgente dalla cellula del velivolo in modo da garantire una bassa resistenza aerodinamica e segnatura radar.

Al pari del predecessore, il sistema Skyward-G permette di rilevare e tracciare obiettivi ostili, compresi aerei, navali e veicoli e secondo Leonardo garantisce anche una significativa capacità ‘counter-stealth’. Si tratta della capacità di rilevare velivoli a bassissima segnatura radar ed in grado sia che venga utilizzato singolarmente che unitamente con altri sensori del velivolo quale quello di scoperta passiva per la guerra elettronica, a tracciare gli obiettivi in modo integrato ed in via completamente passiva.

A tal riguardo nel corso di un briefing di presentazione del sistema a bordo del velivolo Gripen, è stato affermato che lo Skyward-G è in grado di scoprire velivoli a velocità subsoniche, in regimi di volo quindi caratterizzati da ridotte emissioni dei gas di scarico. Secondo quanto dichiarato, tale capacità dipende dal fatto che il sistema è in grado di rilevare il riscaldamento aerodinamico delle superfici del velivolo e dei motori assorbito dalla stessa struttura esterna.

Operante nella fascia alta della banda all’infrarosso (8-12 micron) o in alternativa media (3-5 micron), il sistema comprende l’unità rappresentata dal sensore stesso del sistema (Sensor Head Unit, SHU) e l’unità di elaborazione delle informazioni raccolte (Processor Unit) per un peso totale di meno di 40 kg.

Con un campo di ricerca compreso fra i 160 sul piano orizzontale ed i 60 gradi sul piano verticale, il sistema Skyward-G dispone di una serie di modi di funzionamento aria-aria, aria-superficie, aria-mare, aiuto al volo ed all’atterraggio, nonché di tracciamento durante la ricerca, in quest’ultimo caso di circa 200 bersagli in contemporanea.

Con un portafoglio ordini di oltre 150 unità nelle diverse versioni, il sistema Skyward è stato prescelto nel 2016 nel modello ‘K’, peraltro non meglio descritto, per un velivolo in fase di sviluppo da parte di un paese dell’Estremo Oriente.

Sebbene Leonardo non abbia divulgato alcuna informazione al riguardo, le prime consegne sono previste per il 2020 con un programma di trasferimento di tecnologie a livello hardware quale offset. AD ritieni che si tratti del programma per il caccia di nuova generazione KF-X per l’Aeronautica della Corea del Sud.

Nel corso del salone ADEX edizione 2017 a Seoul, Leonardo ha siglato un memorandum of understanding (MoU) con la società Hanwha Systems dell’omonimo gruppo, per la fornitura comune di avionica ed equipaggiamenti alle Forze Armate della Corea del Sud e di clienti internazionali. In particolare, l’accordo prevede un’attività congiunta di sviluppo di un sistema di ricerca e designazione bersagli in pod, così come la produzione locale di sistemi con il gruppo Hanwha Systems ed il supporto in differenti aree tecnologiche.

11_Il sistema IRST SKYWARD-G di Leonardo@Leonardo

Secondo la stampa locale, il sistema IRST Skyward, presentato nel corso del salone sullo stand Hanwha, consentirà di ridurre ulteriormente la segnatura complessiva del nuovo velivolo derivante dal programma KF-X. In aggiunta alla Corea del Sud, a tale programma partecipa anche l’Indonesia, con il primo prototipo previsto per il 2021 ed il completamento delle attività sulla nuova macchina nel 2026.

Il sistema Skyward viene anche offerto in una versione podizzata denominata Skyward-F che nel 2012 è stata scelta dalla Northop Grumman per equipaggiare il pod multiruolo OpenPOD a vantaggio dell’impiego da parte dei velivoli da combattimento F-16 ed F-15 dell’USAF e della US National Guard.

Più recentemente il sistema è stato prescelto da un operatore non meglio specificato dell’Estremo Oriente per l’integrazione a bordo di un velivolo senza pilota in fase di sviluppo. L’apposita versione Skyward BA sarà integrata a bordo di un UAV definito come tattico alla fine della sua fase di sviluppo, con due unità che verranno consegnate al costruttore della nuova piattaforma quest’anno ha detto il rappresentante di Leonardo.

Il sistema, secondo quanto risulta ad Analisi Difesa, verrà adottato in una configurazione da installarsi a bordo di pod in posizione ventrale. Non si conosce la missione destinata ad essere svolta da tale sensore, ma tale configurazione potrebbe far pensare ad un impiego aria-superficie o aria-aria insieme ad altri sensori integrati sul medesimo pod.

Non si esclude, viste le capacità del sistema, nell’impiego aria-aria, che quest’ultimo possa essere utilizzato per la scoperta di missili balistici ma i rappresentanti di Leonardo non hanno commentato. Sebbene non sia stato specificato il cliente, sempre la Corea del Sud sta lavorando ad una piattaforma senza pilota a lunga autonomia per l’impiego a medie altitudini (MALE, Medium-Altitude Long-Endurance) con un’apertura alare di 25 metri ed un’autonomia di 32 ore di volo, denominato (KUS)-FS ed in fase di sviluppo da parte della società coreana Korean Air Aerospace Division (KAL-ASD) per la locale agenzia per l’acquisizione di sistemi per la difesa.

L’interesse per la versione destinata a piattaforme senza pilota da parte di diversi operatori e produttori potrebbe portare in futuro alla potenziale integrazione ed all’offerta del sistema nel pacchetto di sensori che potrebbero essere proposti dalla General Atomics Aeronautical Systems a bordo del proprio MQ-9B SkyGuardian, insieme a quelli già facenti parte del portafoglio prodotti di Leonardo. In aggiunta a fornire sistemi da sorveglianza per UAV, il Gruppo ha una forte esperienza nel campo dei velivoli da combattimento senza pilota o UCAV in quanto ha avuto una partecipazione primaria nel programma internazionale per lo sviluppo e dimostrazione delle capacità dell’UCAV nEURON.

In particolare, Leonardo, in aggiunta a diversi sistemi primari, ha avuto la piena responsabilità del sistema SIWB (Smart Integrated Weapon Bay) che gestisce le capacità d’attacco dell’UCAV. Si tratta del complesso rappresentato dal sistema di scoperta, identificazione e tracciamento autonomo di bersagli terrestri fissi e mobili.

Il segmento aereo o imbarcato del SIWB comprende il Mission Controller (MC), l’Electro Optical Processor (EOP) e l’Integrated Optronic Head (IOH), in aggiunta ai sistemi di gestione della baia armamento. L’allora Selex ES ha sviluppato un sensore IRST operante in banda IR media (3-5 micron) con telemetro laser per applicazioni aria-superficie e sistema di controllo caratterizzato da algoritmi di riconoscimento automatico dei bersagli grazie alla loro comparazione con il database d’immagini imbarcato. Un’attività particolarmente avanzata, il cui bagaglio d’esperienze ha ed avrà importanti ripercussioni sui presenti e futuri programmi di sviluppo di piattaforme e relative capacità nel campo dei velivoli sia senza pilota/autonomi che pilotati.

Leonardo sta inoltre guardando ad altre applicazione della propria tecnologia e dei propri ritrovati nel settore IR e multibanda. Nel corso della presentazione, l’ing. Balzarotti ha rivelato per la prima volta che Leonardo sta lavorando ad un sistema di nuova generazione per la sorveglianza e l’allerta all’infrarosso denominato MAIR (Multi-Aperture InfraRed System) che consiste ‘in una suite di sensori distribuiti operanti nello spettro IR, capace di scoprire e tracciare in modo completamente automatico bersagli aerei e missili nonché offrire una capacità di sorveglianza intorno alla piattaforma protetta’.

Sulla base dell’esperienza maturata non soltanto con le famiglie di sistemi IRST Pirate e Skyward ma anche in altre bande e per diverse applicazioni, Leonardo sta sviluppando un sistema destinato non soltanto ad assicurare la sorveglianza, scoperta e tracciamento di missili lanciati contro la piattaforma protetta, ma anche in grado di fornire le necessarie informazioni in termini di accuratezza per l’ingaggio mediante sistemi DIRCM (Directional Infra-Red Countermeasures) e la localizzazione del fuoco nemico, sia che si tratti di armi contraeree, leggere o RPG. A queste si aggiunge la capacità di fornire una sorveglianza diurna/notturna intorno alla piattaforma protetta.

In pratica un sistema di allerta contro il lancio dei missili, nonché fuoco nemico con localizzazione della relativa fonte, in grado di offrire anche una sorveglianza sferica (a secondo della sistemazione dei diversi sensori) ed un supporto alla conduzione della missione.

Leonardo non ha fornito informazioni sulla banda in cui opera il sistema, ma ha spiegato che la società ha effettuato un’estesa campagna con il proprio sistema iperspettrale contro un’ampia gamma di bersagli per meglio determinare la più appropriata banda per tali missioni. In aggiunta a quella IR, il MAIR sarà equipaggiato anche di sensori per l‘allerta contro l’illuminazione laser, facendo del sistema un complesso di protezione multibanda.

13_Il sistema di protezione e sorveglianza MAIR di Leonarod@Leonardo

Secondo quanto è stato divulgato i prototipi del sistema avrebbero completato le prove in laboratorio ed a terra entro la fine del 2018 ed inizieranno quelle in volo nel corso di quest’anno.

Durante una visita ai laboratori del sito di Nerviano è stato possibile visionare sia la versione prototipica di una singola unità di scoperta che unitamente ad altre potrà essere impiegate sia da piattaforma ad ala fissa che rotante, sia quella integrata sempre prototipica con diversi sensori annegati in una struttura conforme alla fusoliera. In grado di essere installata sia sotto la pancia che sul ‘dorso’ del velivolo, quest’ultima è previsto che effettui prove di volo su di un velivolo ad ala fissa per l’aviazione generale a due posti Aspect.

La versione finale per velivoli ad ala rotante e fissa è previsto che includa fino a 5-6 unità di scoperta multibanda (IR-laser) e del peso ciascuna di circa 2,5 kg con l’aggiunta di un’unità d’interfaccia e gestione del sistema nel caso si voglia offrire all’equipaggio una copertura video continua.

Leonardo ha reso noto che le Forze Armate Italiane hanno mostrato un forte interesse per il sistema declinando di fornire ulteriori informazioni. Il sistema si presta ad essere impiegato per una vasta gamma di applicazioni che comprendono anche la potenziale futura difesa dei mezzi terrestri e rappresenta la nuova generazione di sistema per la sorveglianza e l’allerta contro missili e fuoco nemico da installare sulle future piattaforme aeree, a partire potenzialmente dal punto di vista temporale dal nuovo elicottero da scorta ed esplorazione o NESS per l’Esercito Italiano.

Uno sviluppo del MAIR che potrebbe avere applicazione sui velivoli d’addestramento/attacco e almeno sulla carta anche sulle macchine da combattimento di futura generazione in una configurazione sempre distribuita che potrebbe essere similare a quella del sistema Northrop Grumman AN/AAQ-37 DAS (Distributed Aperture System) installata sul velivolo stealth Lockheed Martin F-35 Lightining II.

In aggiunta a IRST per il settore aeronautico, il gruppo Leonardo ha sviluppato anche specifiche capacità nel settore navale a partire dal sistema SASS (Silent Acquisition Surveillance System), rappresentato da un sensore in doppia banda su affusto per la copertura a 360° sul piano orizzontale, di cui abbiamo già parlato più diffusamente in passato e più recentemente dalla suite multibanda nel campo ottico diurno/notturno ed ognitempo DSS-IRST (Distributed Static Staring IRST). Il SASS risulta in servizio con le Marine Militari italiane e turca ed è stato acquistato dalla Marina del Qatar per equipaggiare le nuove unità destinate ad essere costruite da Fincantieri. In particolare, la versione destinata a quest’ultimo paese incorpora migliorie rispetto alla versione iniziale, incentrate principalmente su di un nuovo elaboratore digitale (digital processor) delle immagini collezionate dai sensori elettro-ottici e nuovi algoritmi per un riconoscimento assistito/automatico dei bersagli.

Il DSS-IRST rappresenta un’evoluzione con sensori fissi e rotanti dell’attività produttiva rappresentata dai sistemi Janus Navale e SASS e di ricerca e sviluppo nel settore optronico portato avanti da Leonardo. Il sistema si caratterizzerà per quattro gruppi EO/IR fissi e stabilizzati con copertura azimutale di 90° ciascuno ed equipaggiati con sensori TV ed IR (3-5 micron) ad elevate prestazioni ed elevato rateo di ‘refresh’ e tre gruppi rotanti stabilizzati ed equipaggiati con TV e sensori IR (in banda 3-5 e 8-12 micron) ad elevate prestazioni con capacità zoom e funzionalità adeguate alla scoperta, identificazione e tracciamento di bersagli di superficie, missilistici ed aerei, il tutto distribuito sulle sovrastrutture per assicurare una copertura a 360 gradi ed in tempo reale intorno all’unità navale.

Foto Luca Peruzzi e Leonardo

 

Nato a Genova nel 1966 e laureato in giurisprudenza, è corrispondente per l'Italia e collaboratore delle riviste internazionali nel settore della difesa del gruppo inglese IHS Markit (Jane's Navy International e Jane's International Defence Review) e della casa editrice tedesca Mittler Report Verlag (European Security & Defense e pubblicazioni collegate) nonché delle riviste di settore Armada International, European Defence Review e The Journal of Electronic Defense. In Italia collabora anche con Rivista Marittima, Aeronautica & Difesa e la testata online dedicate al settore marittimo ed economico The MediTelegraph (Secolo XIX).

Login

Benvenuto! Accedi al tuo account

Ricordami Hai perso la password?

Lost Password