Havadan Havaya Füzeler (Air-to-Air Missile; AAM) hava savaşının şeklini sonsuza dek değiştiren güçlü bir güdümlü füzedir. Bu silahlar ısıya veya hedefe gönderilip yansıyan radar ve lazer sinyallerine ya da hedeften çıkan radar sinyallerine güdümlüdürler.
Güdümlü füzeler, hedeflerini saptayarak (genellikle lazer veya optik izleme gibi nadiren de olsa radar veya kızılötesi yöntemlerle) ve ardından bir çarpışma rotasında hedefe “homing” yaparak çalışır. Hava araçlarına karşı kullanılan füzeler hedefi takip edebilmek için güç sistemlerine ihtiyaç duyarlar. Bu güç sistemleri, güdüm sistemlerini aktif hale getirmek için değil, füzenin hareketini sağlamak için gereklidir. Bu, her füze tipinde bulunan bir özellik değildir. Havadan havaya füzeler, modern hava muharebesinin birincil silahıdır.
Füze, hedefe ulaşmak için radar veya kızıl ötesi rehberlik kullanabilse de, fırlatan uçak, başka yollarla fırlatmadan önce hedefi tespit edebilir ve takip edebilir. Kızılötesi güdümlü füzeler, hedefi bulmak için bir saldırı radarına “bağlı hale getirilebilir” ve radar güdümlü füzeler, gerektirse de, görsel olarak veya bir kızılötesi arama ve izleme (IRST) sistemi aracılığıyla tespit edilen hedeflere fırlatılabilir. Radar rehberliği normalde, hedefin kızılötesi imzasının bir kızıl ötesi detektörün izlemesi için çok zayıf olacağı orta veya uzun menzilli füzeler için kullanılır. IR arayıcısı olan birçok füze, hedef uçağın egzoz bölümünden çıkan ısıya ve motorların çalışması yüzünden ısınan metal parçalara odaklanmaktadır.
Havadan havaya füze, Birinci Dünya Savaşı sırasında kullanılan güdümsüz havadan havaya roketlerden doğdu. 1955’te İngiltere, ilk operasyonel AAM’yi tanıttı; Fairey Fireflash. Ertesi yıl, Amerika Birleşik Devletleri AIM-4, AIM-7 ve AIM-9’u (AIM-9 Sidewinder, şimdiye kadarki en ünlü, başarılı ve en uzun ömürlü havadan havaya füzedir) çalıştırmaya başladı. Sovyetler Birliği kısa süre sonra K-5 ile aynı şeyi yaptı.
1950’lerde silah teorisyenlerine göre; bir pilotun ihtiyaç duyduğu tek şey hızlı bir uçak, iyi bir radar birimi ve düşmanları daha birbirlerini görmeden vurabilecek güdümlü füzelerdi. Vietnam Savaşı’nın ilk dönemlerinde, Amerika Birleşik Devletleri yalnızca füzeye güveniyordu – birincil savaşçısı F-4’ün bir topu bile yoktu. Gerçekten de birçok savaşta F-4’ler düşman uçaklarını uzaktan vurdu.
Yeni nesil jetler, yüksek manevra kabiliyetine sahiptir. Ancak, AAM hala hava muharebesi için birincil silah olarak kaldı. Bunun önemli bir nedeni, havadan havaya füzenin sürekli ilerlemesiydi. İlk nesil füzeler (Sidewinder’ın ilk versiyonları dahil), zayıf görüş alanına sahip arayıcılara sahipti, bu da onları ateşlemeyi zorlaştırıyor ve kaçmayı kolaylaştırıyordu. Sonraki nesil, gelişmiş ancak yine de sınırlı arayıcılara sahipti. Bunları, fırlatma platformunun yanındaki hedeflere bile ateşlenebilen (fırlatma platformunun önüne değil) “üçüncü nesil” izledi.
Dördüncü nesil, karşı tedbire dayanıklı arayıcıları, büyük ölçüde artırılmış arayıcı görüş alanını ve itme vektörü sayesinde çok daha iyi çevikliği sunarak AAM’yi kökten geliştirdi. En yeni nesil füzeler, hedefi gerçekten “görebilen”, karşı önlemlere karşı direnci artıran ve ayrıca daha iyi menzil ve uçağın en savunmasız kısımlarını hedef alma becerisini geliştiren kızılötesi (ısı olarak da bilinir) arayan sistemleri içerir. IR arayıcısı olan birçok füze, hedef uçağın egzoz bölümünden çıkan ısıya ve motorların çalışması yüzünden ısınan metal parçalara odaklanmaktadır. Bu prensiple çalışan füzeler hedefi bir ateş yumağı şeklinde tasvir etmekte ve takip sırasında ateş yumağına benzeyen diğer unsurların varlığında hedef uçak ile bunları karıştırabilmektedir. Ancak IR güdümlü olarak tasarlanan yeni nesil füzeler, sahip oldukları çeşitli optik filtreler sayesinde hedefi tüm ısısıyla bir “uçak” şeklinde tasvir edebilmekte ve hızını, boyunu algılayabildiği bu cismi diğer şaşırtıcı unsurlarla karıştırmadan hedef takibi yapabilmektedir. Bu filtrelerin bazıları arayıcıya ulaşan kızılötesi ışınlardan hangisinin hedefe ait olduğunu doğru tespit etmeye çalışırken bazıları da bu ışınların gereksiz enformasyondan arındırılmasını sağlamaktadır.
Ataletsel güdüm, 1950’lerde uzun menzilli balistik füzelere yerleştirildi ancak minyatür devreler, mikro bilgisayarlar ve atalet sensörlerindeki ilerlemelerle 1970’lerden sonra taktik silahlarda yaygınlaştı. Ataletsel rehberliğin bir avantajı, düşman tarafından alınabilecek füze veya fırlatma platformundan hiçbir elektronik emisyon gerektirmemesiydi. Bu nedenle birçok gemisavar füzesi ve bazı uzun menzilli havadan havaya füzeler, hedeflerinin genel çevresine ulaşmak için ataletsel rehberlik ve ardından terminal hedef araması için aktif radar rehberliği kullandı. Radar kurulumlarını yok etmek için tasarlanmış pasif güdümlü anti-radyasyon füzeleri, radarın iletimi durdurması durumunda hedefe doğru yörüngelerini korumak için genellikle atalet kılavuzunu bellek donanımlı otopilotlarla birleştirdi.
Havadan havaya füzeler üç kategoriye ayrılır: kısa, orta ve uzun menzilli. Kısa menzilli AAM’ler olağanüstü manevra kabiliyetine ve yüksek hıza (yaklaşık 3.703 km/s) sahiptir. Orta menzilli AAM’ler, kısa menzilli kuzenlerine benzer, ancak daha büyük savaş başlıklarına sahip olma eğilimindedir ve yaklaşık 50 km veya daha fazla menzile sahiptir. Bu, görüş mesafesinin ötesindeki hedeflere ateşlenebilecekleri anlamına gelir. Uzun menzilli AAM’ler zorunlu olarak, tüm havadan havaya füzeler sınıfında en gelişmiş olanlardır. Şaşırtıcı hızları, devasa savaş başlıkları ve muazzam menzilleri ile 100 kilometreden fazla mesafeden büyük uçakları havaya uçurabilirler. Kızılötesi ile hedefleri anında aramak yerine, farklı yönlendirme sistemleri de kullanırlar.
- Aktif Güdümlü AAM
- Yarı Aktif Güdümlü AAM
- Pasif olmak üzere üç ana radar güdümlü füze türü vardır.
Aktif Radar Güdümlü AAM; Yarı Aktif Radar Güdümlü AAM
İlk havadan havaya füzelerin I. Dünya Savaşı sırasında Fransızlar tarafından ateşlendiği bilinmektedir. Bu Le Prieur füzeleri güdümsüzdü ve 100 – 150 m aralığındaki balonları yok etmek için kullanılıyordu. Amerikalılar BAT füzesi adı verilen yarı aktif güdümlü bir bomba geliştirdi. Bunlardan birkaçı 1944’te hizmete giren tam aktif füzelere dönüştürüldü. Bu, ilk aktif radar güdümlü füzesi idi. O zamandan beri birçok ülke hem kızılötesi hem de radar güdümlü füzeler geliştiriyor. Bu füzeler öncelikle Falkland Savaşı, Körfez Savaşı gibi bölgesel çatışmalarda aktif olarak kullanılmıştır. İlk girişim 1950’lerde ABD’nin AIM-7 Sparrow SARH füzesinin bir ARH arayıcısına sahip olan Sparrow II adlı bir varyantını geliştirmeye çalıştığı zaman geldi. Bu, o zamanki teknolojinin orta menzilli ve ağırlıktaki Sparrow füzesinin çapına sığabilecek hem verici hem de alıcıya sahip olabilecek bir radar arayıcı üretememesi nedeniyle başarısız oldu.
Soğuk Savaş’ın sonunda, hava muharebesi için kullanılan teknolojide büyük devrimler oldu. En görünür olanı, ikonik elmas şeklindeki F-117 ve B-2 gizli bombardıman uçakları ve F-22 gizli avcı uçağı ile gizlilikti. Ancak USAF ve diğer hava kuvvetleri için önemli sonuçları olan ikinci bir devrim yaşanıyordu. Aktif radar güdümlü (ARH) havadan havaya füze, her savaşçıyı silahlandıran birincil orta ve uzun menzilli füzeler olarak yarı aktif radar güdümlü (SARH) havadan havaya füzelerin yerini almaya başladı.
Fakat bu devrim tam olarak nasıl gerçekleşti? 1980’ler neden büyük bir dönüm noktası oldu? Aktif radar güdümlü füzelerin geleceği nedir?
Aktif bir radar güdümlü füze, füze arayıcısının bir alıcıya eşlik edecek kendi radar vericisine sahip olması bakımından yarı aktif bir radar güdümlü füzeden farklıdır. Yarı aktif füzelerin yalnızca bir alıcısı vardır ve füzenin devreye girmesi için bir düşman uçağını “belirlemek” için fırlatan uçağın kendi radarını kullanmasını gerektirir.
Bu, SARH’ı birçok sınırlama ile yükler. Fırlayan uçak bir radar sinyali sağlamalıdır, bu nedenle radarını düşman uçağına doğru tutmalıdır. Radarların arama için sınırlı bir hareket aralığı olmasına rağmen, genellikle bir uçak, bir SARH füzesini yönlendirmek için bir düşman uçağında uçmaya devam etmelidir. SARH füzelerinin menzili, fırlatan uçağın menzili ile de sınırlandırılabilir; radar çok zayıfsa veya düşman uçağı çok uzaktaysa, bir SARH arayıcı fırlatmadan önce ilk kilidi elde edemeyebilir. Daha sonraki SARH füzeleri, bu sınırlamayı azaltan ancak ortadan kaldırmayan, fırlatmadan sonra kilitlenme (LOAL) özelliğine sahiptir. Aktif radar güdümlü füzeler neredeyse tüm bu sorunları çözer.
İlk gerçek operasyonel ARH füzesi AIM-54 Phoenix idi . ABD Donanması savaş filosunun “uzun kolu” olan AIM-54’ün, süper uzun menzilli (190 kilometreden fazla) havadan havaya füze rolü nedeniyle aktif radar güdümlü olması gerekiyordu. AIM-54, Sovyet bombardıman filolarını donanmanın gemilerine gemisavar seyir füzelerini fırlatmadan önce yenmeyi amaçlıyordu. Soğuk Savaş’ın soğuk kalması nedeniyle, AIM-54 savaşta doğru rolünü hiçbir zaman yerine getiremedi. Güney İzleme Operasyonu sırasında birkaçı ateşlendi, ancak füzelerin yaşı ve başlangıçta yok etmeyi amaçladıkları bombardıman uçakları değil, taktik avcı hedeflerine karşı kullanılmaları nedeniyle hedeflerini kaçırdı. Elektronik teknolojisi ilerledikçe, daha küçük bir füzeye sığabilecek bir ARH arayıcı artık mümkündü. Ancak yeni elektroniklerle bile, böyle gelişmiş bir füzenin geliştirilmesi uzun süreli sorunlarla karşı karşıya kaldı; Füze 1984’te üretim öncesiydi, ancak 1988’de düşük oranlı üretime ve 1991’de ilk operasyonel kapasiteye ulaştı. AMRAAM nihayet 1992’de bir Irak MiG-25’ini düşürerek Güney İzleme Operasyonu sırasında savaşa giriş yaptı. O zamandan beri, eski Yugoslavya, Irak ve Suriye’de (2017’de) takdire şayan bir şekilde hizmet vermeye devam etti.
AIM-54’ler 1979’daki İslam Devrimi’nden önce İran’a F-14A’larla birlikte sağlandı. İran’ın F-14 kullanım hesapları, AIM-54’lerin oldukça etkili olduğunu, Irak bombardıman uçaklarını ve hatta bazı savaşçıları uzun mesafeden düşürdüğünü gösteriyor. ARH füzelerindeki radarlar da yükseltmeler gördü. Japon AAM-4B ARH füzesi, radarın dönüş hızını artırabilen, potansiyel olarak daha güçlü olmasını ve hedefleri daha hızlı izlemesini sağlayan, AESA arayıcılı dünyadaki ilk ARH füzesidir. ARH füzelerini daha ölümcül yapan bir diğer yenilik, bir füzenin uçuşu sırasında sürekli itme sağlamak için Ramjet’lerin kullanılmasıdır. ARH’nin ana avantajlarından biri, füze hedefe yaklaştıkça füzenin kilidinin nasıl daha doğru olma eğiliminde olmasıdır. Tersine, geleneksel roket motorları ile füze, hedefe en yakın olduğunda manevra yapmak için en az enerjiye sahip olma eğilimindedir. MBDA’nın Meteor füzesinde yaptığı gibi ARH’yi Ramjet motorlarıyla eşleştirmek, her iki teknolojiden de yararlanabileceğinden potansiyel olarak ölümcül bir kombinasyon olabilir.
Aktif radar hedef arama, güdümlü bir radar alıcı-vericisini ve hedefini otonom olarak bulması ve devam etmesi için gerekli elektroniği bir hedef güdüm yöntemidir. İzleme çok doğru olabilir ve ayrıca bir radar rehberliğine kıyasla ECM’ye karşı daha iyi dirence sahip olabilir. Aktif radar güdümlüler, füze hava yolunda kullananlarla birlikte en iyi şansından bazılarına sahiptir. Aktif radar güdümlüler, havadan füze Rolls Royce’dur. Muhtemelen muhtemellerinin en uç örneği Hughes AIM-54 Phoenix’tir. F-14’ten fırlatılan silah, fırlatma uçağının büyük AWG-9 radarı ve atış kontrol sistemi tarafından hedefleniyor. Aktif radarlığı, bir vericinin ve ilgili sistemlerin ilave karmaşıklığı, orta veya küçük boyutlu bir silaha uymayı yerleştirmeyi mümkün olmayan hale getirmeden, yeterince büyük ağırlıkla sınırlandırılmıştır. Aktif güdüm ile füze, kendi ürettiği emisyonlar aracılığıyla hedefini takip eder. Aktif rehberlik, terminal hedef araması için yaygın olarak kullanılmakta. Örnekler, hedeflerini izlemek için bağımsız radar sistemleri kullanan gemisavar, karadan havaya ve havadan havaya füzelerdi. Aktif rehberlik, takip edilebilecek, sıkışabilecek veya tuzaklar tarafından kandırılabilecek emisyonlara bağlı olma dezavantajına sahiptir.
Füze, hedef ve hedef seçimi çok yakın bir hedefte araç çubuğundaki optimum yakınlıkta bir kez ziyaretten geçecektir. Verici anteni sayesinde kendisi hedef takibi ve güncellemesi yapabilir. Sahip olduğu GPS sistemi, INS İvmeölçer sistemler ve görev ortası güncelleme (mid-term update) sistemleriyle hedefin gelecekte konumlanacağı yerler hakkında öngörüde bulunarak hedef takibi yapmakta ve vurma oranını artırmaktadır. Aktif radar (AR) güdümlü füzeler, hedeflerini tespit etmek ve takip etmek için kendi radar sistemlerini taşır. Bununla birlikte, radar anteninin boyutu, füzelerin küçük çapı ile sınırlıdır, bu da menzilini sınırlandırır. Belirlenmiş bir noktada (sıklıkla fırlatma veya tahmin edilen hedef konuma yakın varış zamanına bağlı olarak) füzenin radar sistemi etkinleştirilir ve füze daha sonra hedefe odaklanır. Bu sisteme sahip füzeler hedefin hareketleri hakkında tahminlerde bulunarak yol aldığı için ani manevralar yapabilir. Fransız Airbus, İtalyan Leonardo ve İngiliz BAE Systems şirketlerinin ortaklığında kurulan MBDA tarafından üretilen Meteor füzesi, bu alanın en önemli örneklerindendir. 2016 yılında üretilen MBDA Meteor füzesi 4 Mach üzerinde bir hıza sahiptir ve 100 km çapta data link bağlantısıyla hedefe kilitlenebilmektedir.
Saldıran uçaktan hedefe olan menzil, füzenin radar sisteminin menzili içindeyse, füze fırlatıldıktan hemen sonra “aktif hale gelebilir”.
Yarı aktif radar güdümlü (SARH) güdümlü füzeler daha basit ve daha yaygındır. Günümüz füzelerinde en çok tercih edilen arayıcı başlık tipidir. Yaygın bir füze güdüm sistemi türüdür , belki de daha uzun menzilli havadan havaya ve yerden havaya füze sistemleri için en yaygın tiptir. İsim, füzenin kendisinin pasif bir dedektör olduğu anlamına gelirken, yerleşik bir radar, füze rehberlik sisteminin hedeften yansıdığında “dinlemesi” için bir sinyal sağlar. SARH’ın temel konsepti, neredeyse tüm tespit ve takip sistemlerinin bir radar sisteminden oluşmasıdır, bu nedenle bu donanımı füzenin kendisinde kopyalamak boşa gider. SARH sistemleri, rehberlik için sürekli dalga radarını kullanır. Modern savaş radarlarının çoğu darbeli Doppler setleri olsa da, çoğu radar füzelerini yönlendirmek için bir CW işlevine sahiptir. MiG-23 ve MiG-27’nin bazı versiyonları gibi birkaç Sovyet uçağı, bir CW sinyali sağlamak için yardımcı bir yönlendirme bölmesi veya anteni kullandı.
Hedeften yansıyan radar enerjisini algılayarak çalışırlar. Radar enerjisi, fırlatılan uçağın kendi radar sisteminden yayılır. Bu güdüm başlıklarında uçak sahip olduğu elektronik sistemleri kullanarak radarla hedef uçağı aydınlatır. Hedef uçağa çarpan radar sinyalleri yansıyarak tekrar avcı uçağa ulaşır. Füzenin hedef uçağı vurabilmesi için bu aydınlatmanın uçuş süreci boyunca devam etmesi gerekir. Bu manuel kontrol süreci çok uzayabilmekte ve hedef uçağın kabiliyetlerine bağlı olarak avcı uçağın tespit edilmesine hatta hedef alınmasına neden olabilmektedir.
SARH güdümlü füzelerin bir avantajı, yansıyan radar sinyaline yönelmeleridir. Bu nedenle füze yaklaştıkça doğruluk artar çünkü yansıma bir “nokta kaynağından” gelir. SARH güdüm sistemlerine sahip füzelerin dezavantajı ise birden çok hedefin olduğu durumlarda gündeme gelir. Fırlatıcı uçak tarafından yayılan radar sinyalleri çok sayıda hedefe çarparak geri döndüğünden saldırılacak hedefi belirleme konusunda problemler yaşanabilir. Füzenin arayıcı başlığı bu hedeflerden hangisine yöneleceğini tam olarak algılayamaz ve uçuş esnasında hedef değiştirmeye çalışır. Böylece ani manevralarda ihtiyaç duyacağı güç ve zamandan yoksun kalabilir. Füze, belirli bir hedefi seçemeyebilir ve herhangi bir belirli uçağın ölümcül menzilinden geçmeden bir düzenin içinden uçamayabilir. Daha yeni füzelerin güdüm sistemlerinde bu sorunu önlemeye yardımcı olmak için mantık devreleri bulunur. Yeni nesil füzeler sahip oldukları mantık devreleri sayesinde hedefi belirleme sorununu önemli ölçüde aşmıştır.
